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나누고 쪼개도 알 수 없는 세상

- 복잡계 : 분할 정복 ?, 나누고 쪼개도 알 수 없는 세상
- Invisible : 너무 작고, 너무 많다
- Dynamic : 너무 빨리 움직인다

과학자들은 왜 세상을 잘못 보는 것일까
Shin-Ichi Fukuoka,福岡伸一

1장 랑게르한스섬, 1869년 2월
2장 베네치아, 2002년 6월
3장 사가미하라, 2008년 6월
4장 ES세포와 암세포
5장 이식 Transplantation
6장 세포 안의 무덤
7장 뇌 안의 오래된 수로
8장 뉴욕주 이타카, 1980년 1월
9장 세포의 지문을 찾아
10장 스펙터의 신기(神技)
11장 천공의 성에 건축학 규칙은 필요치 않다
12장 고칠 수 없는 병

《나누고 쪼개도 알 수 없는 세상》은 《생물과 무생물 사이》 등 저자가 이전 저서들에서 설파했던 ‘동적평형’이라는 생명현상의 거대한 관념을 근저에 두고 있다. 하지만 그 안에서 다양한 일상 속 궁금증, 저자 자신의 경험, 과학 역사에 남을 만한 실험 조작 스캔들, 성서를 비롯해 에세이, 소설 등 기존 문학 작품의 글귀 등을 재구성해 자신의 메시지를 전달하고 있다. 우리가 살고 있는 이 세상은 단순한 부분의 집합체가 아니라는 것, 모든 생명현상이 유기적으로 연관을 맺고 있어 세상은 총체적으로 보고 판단해야 한다는 것. 과학의 마이크로적인 눈을 맹신하지 않는 과학자를 통해 실타래처럼 풀리는 과학 그리고 세상 이야기는 그 도발성만큼이나 흥미진진한 드라마로 읽는 이를 매료시킨다.

이 책은 제목에 모든 것을 담고 있다. 인간은 태생적으로 무언가를 잘게 쪼개서 자신이 원하는 것을 보려고 하지만, 세상은 그렇게 해서는 도저히 그 본질을 알 수 없다는 것. 바로 그것이다. 과학자 후쿠오카 신이치는 더 미세하게, 더 마이크로적인 관점으로 세상에 잣대를 들이대는 과학자들은 결국 세상을 잘못 보고 있다고 말하고 있다. 눈에 보이는 것이 전부 진실은 아니며, 세상의 많은 ‘부분’들은 인간이 만들어낸 것에 지나지 않고, 결국 인간은 보려고 하는 것밖에 보지 않는다고 주장한다.

이외에 책 속에 있는 눈에 보이지 않는 국경을 사이에 두고 찍은 사진을 확인하고, 또 어느 천재 과학자의 드라마틱한 사기 행각에 대한 전말을 따라가면서 독자는 저자의 의도에 대한 가닥을 잡을 수 있다. 그리고 만능세포인 ES세포와 트립토판의 성질, 암세포와 인산화 다단계 반응에 대한 개념을 받아들이며 서서히 저자의 메시지를 이해하게 된다. 그리고 깨닫는다. 이는 비단 분자생물학, 혹은 과학, 혹은 생명현상의 집합인 세상에 대해서만 의미 있는 명제가 아니라, 세상의 모든 사람들이 현대를 살아가기 위해 기억해야 할 메시지라는 것을 말이다.

생명의 심연에 다가가는 후쿠오카 신이치 식 과학

무조건 외워야 하는 것인 줄 알았던 화학 반응식, 무슨 의미인지 잘 알지도 못하던 분자 구조. 학창 시절 이후 과학과 자연스럽게 멀어졌던 일반 독자들에게 후쿠오카 신이치의 ‘이해하기 쉬운’ 글은, 그래서 더욱 매력적으로 다가온다. 후쿠오카 신이치 글의 가장 큰 특징은 ‘의인화’와 ‘비유’다. 책 속에서 정교하게 움직이고 미세하게 반응하는 분자와 세포, 유전자는 사람처럼 생각하고 말하며 행동한다. 《나누고 쪼개도 알 수 없는 세상》 속 세포들은 사람이 많이 모이면 경쟁이 일어나듯 치열하게 싸우고, 유전자 역시 인간처럼 약육강식의 논리를 정연하게 따르기도 한다. 또 저자는 효소의 대사는 추억의 게임 ‘팩맨’에 비유해 설명하고, 몸속의 기관인 랑게르한스섬은 그 명칭에 기대어 실제로 이 지구상에 존재하는 섬처럼 묘사해 독자의 흥미를 유발한다. 지도를 대하는 사람들의 두 가지 유형은 적재적소에서 비유로 사용되며 마지막에는 주제를 뒷받침하는 거대한 밑그림을 완성하는 데 이용된다. 여기에 성서, 소설, 에세이, 그림 등 다채로운 도구들이 설득력과 부드러움을 동시에 보완한다.

후쿠오카 신이치 자신도 이런 의인화와 비유가 과학과 생명의 거대한 프로세스를 너무 단순화시키고 있을지 모른다고 고백한다. 하지만 설령 저자의 의인화가 단순화, 혹은 축소화하고 있을지라도, 그로 인해 읽는 이?은 생명과 세상의 ‘살아 있음’에 대해 더욱 가깝고 친근하게 느낀다. 멀게만 느껴졌던 과학, 혹은 우리가 직접 관련이 있으나 미처 생각할 겨를도 없던 생명, 혹은 생명현상이 만들어내는 이 세상의 ‘생기’를 발견하고, 흡수하며, 감동한다. 이에 더해 저자는 자신의 경험과 과학사의 진실, 일반 독자들이 가질 법한 의문의 해답을 유려한 필치로 표현하며 문학성을 가미한다. 이해하기 쉬운 문학적이고 완성도 높은 과학서를 다시 한 번 내놓은 저자는 ‘후쿠오카 신이치 과학서’라는 브랜드의 매력을 유감없이 발산하고 있다.

랑게르한스는 10-6 수준에서 현미경으로 검정깨처럼 췌장 조직에 산재하는 세포의 집합체를 발견해서 그것을 섬이라고 묘사했다. 그러나 그는 기능이 무엇인지 알지 못했고 림프절의 일종일 것이라는 잘못된 추측을 했다. 랑게르한스섬이 인슐린을 생산해내는 중요한 역할을 담당하기 때문에 당뇨병과 관련된다는 사실이 밝혀지기까지는 50년이 걸렸다.

그런데 곧이어 후쿠오카는 임스 부부가 극적으로 보여준 시야에 사실은 트릭이 숨어있었다고 폭로한다. 임스의 영상은 해상도를 높여 대상을 확대하면 시야가 점차 어두워진다는 지극히 단순한 진실을 감추고 모든 수준에서 똑같이 밝고 정확한 시야가 가능한 것처럼 멋진 장면들을 보여주고 있다는 것이다. 세포 조직을 40배로 관찰하다가 배율을 400배로 높이면 시야는 100분의 1로 줄어들고 밝기도 마찬가지로 줄어든다. 이것은 부분과 전체 사이의 본질적 긴장이다. 과학이든 예술이든 우리는 세상에 대한 시야를 얻으려고 부단히 노력하며 양자 사이에서 끝없이 요동하지만 우리 역시 10의 제곱수들 속에 갇힌 존재이기 때문이다. 랑게르한스섬은 미시적인 관찰을 통해 발견되었지만 그것이 당뇨병과 관련된 맥락은 그보다 훨씬 거시적인 관점을 요구한다. 그것은 "당뇨병이 기아 상태에 적응되어 있는 인간이란 생물이 갑자기 풍족한 생활을 누리면서 얻은 질병"이며 "부족과 결핍에 적응되어온 우리 생리 체계는 과잉 상태에 충분히 대비하지 못했기 때문"이다.

부분과 전체의 경계란 사실은 허구라는 중요한 메시지를 전달한다.

그는 이 이미지에서 생명 현상에 '부분'이랄 만한 것은 사실 존재하지 않는다는 함의를 이끌어낸다. 어떤 부분이 어떤 기능을 담당한다는 사고방식은 성립하기 어렵다는 것이다. 그는 코의 이식 수술을 예로 든다. 우리가 코라고 부르는 돌기물은 후각 기능이 핵심이다. 그런데 코는 콧구멍 안의 후각 상피에 연결된 신경섬유와 결합되어 있고 여기에서 나오는 신호들은 뇌의 후각망울로 보내진다. 나아가 후각은 포식자를 인식하고 피하는 기능의 일부이며 그러기 위해서는 근육과 뼈까지 연결되었다고 볼 수 있다. 결국 외과 의사는 그 뿌리를 찾다가 결국 '몸 전체를 끄집어내야 한다'는 사실을 깨닫게 된다. 이러한 시야를 통해서 우리는 코가 공장에서 뚝딱 만들어낼 수 있는 기능성 모듈이 아니라 실제로는 하나의 수정란이 조금씩 모습을 바꾸고 분화해나가면서 만들어졌다는 사실을 알게 된다. 거기에 존재하는 것은 "부품과 부품의 경계면이 아니라 연속적으로 변화하는 세포의 명암 변화", 즉 그러데이션뿐이라는 것이다.

유전자에 대해서도 비슷한 이야기를 할 수 있다. 1953년 왓슨과 크릭이 이중나선이라는 물리적 실체로 DNA를 발견한 이해 유전자는 분리 가능한 실체라는 생각이 퍼져있다, 그런데 유전자의 염기서열은 그것을 해석해서 또 다른 DNA를 복제하고, 단백질을 합성하는 효소나 세포소기관과 분리할 수 없다. DNA 혼자 복제할 수 없기 때문에 어디까지가 유전자이고 어디부터가 다른 메커니즘인지 명확히 분리할 수 없다는 것이다.