서적소개
우연과 과학이 만난 놀라운 순간
라파엘 슈브리에 / 북스힐 / 2019.11.20
– 세렌디피티! 빅뱅이론, 비아그라, 포스트잇… 과학의 놀라운 발견은 예상하지 못한 뜻밖의 사건들로 이루어졌다
오늘날 우리가 일상에서 당연하게 여기는 물건들은 어떻게 탄생했을까? 우리가 편리하게 사용하는 그것들은 누군가가 만들고 발견했기에 오늘날 존재하는 것이다. 그중에는 오랜 연구 끝에 탄생한 것도 있지만 다른 것을 연구하다 우연한 기회에 의도치 않게 탄생한 물건도 많다. 유쾌하고 엉뚱한 물리학 박사 라파엘 슈브리에가 전하는 그동안 우리가 몰랐거나 지나친 것에 숨겨진 놀라운 이야기!
○ 목차
들어가는 말
그 순간, 1674 미생물을 발견하다: 안톤 판 레이우엔훅
그 순간, 1796 천연두 백신을 개발하다: 에드워드 제너
그 순간, 1857 최초의 네안데르탈인을 발견하다: 요한 카를 풀로트
그 순간, 1867 다이너마이트를 발명하다: 알프레드 노벨
그 순간, 1869 수수께끼 분자, DNA를 발견하다: 프리드리히 미셰르
그 순간, 1895 미지의 광선, X선을 발견하다: 빌헬름 뢴트겐
그 순간, 1896 방사선을 발견하다: 앙리 베크렐
그 순간, 1928 기적의 약, 페니실린을 개발하다: 알렉산더 플레밍
그 순간, 1941 전자레인지를 발명하다: 퍼시 스펜서
그 순간, 1943 환각제 LSD가 탄생하다: 알베르트 호프만
그 순간, 1965 빅뱅 이론의 첫 신호를 감지하다: 로버트 윌슨과 아노 펜지어스
그 순간, 1967 맥박처럼 깜빡이는 펄서를 발견하다: 조슬린 벨 버넬
그 순간, 1968 노란 나비, 포스트잇이 탄생하다: 스펜서 실버
그 순간, 1996 남성들의 희망, 비아그라가 탄생하다: 비아그라
맺음말
○ 저자소개 : 라파엘 슈브리에 (Raphael Chevrier)
프랑스 캉바스노르망디대학교와 미국 예일대학교에서 핵물리학으로 학위를 받았다. 유럽 우주국(ESA) 소속 로켓 발사 전문회사 아리안스페이스(Arianespace)에 재직 중이며, 잡지 [하늘과 우주(Ciel et Espace)]에서 저널리스트로 활동하고 있다.
– 역자 : 손윤지
이화여자대학교 불어불문학과, 동대학 통역번역대학원 한불번역학과를 졸업하고, 여러 기업에 출강하며 전문통번역사로 활동 중이다. 주한프랑스대사관, 유네스코아태교육원, 한국해양수산개발원 등 다양한 기관에서의 풍부한 번역 경험을 바탕으로, 월간 [책과 인생]에서 번역자로 활동하고 있다. 역서로는 『왜 인종으로 나누려고 할까?』, 『우연과 과학이 만난 놀라운 순간』, 『우리는 미래에 어떻게 될까?』 등이 있다.
○ 책 속으로
“세렌디피티란 새로운 사물이나 인과관계를 의도한 것이 아닌데도 뜻밖의 방식으로 가설의 증거를 찾아내거나 우연히 발견하게 되는 능력 또는 행운이다”
‘우연’이 탄생시킨 과학사의 중요한 발견들은 모두 ‘세렌디피티 (Serendipity)’와 연관되어 있다. 빅뱅 이론을 입증할 수 있는 결정적 단서는 물론, 유전자 물질, 방사선, 미생물, LSD, 다이너마이트, 전자레인지의 탄생, 그리고 비아그라의 예상치 못한 효능까지…. 그 이면에는 우리가 일상에서 경험하는 기이한 현상에 대한 그 어떤 이론적인 설명보다 신기한, 우리가 운명이라고 믿을 수밖에 없는 이야기들이 숨겨져 있다.
순수하게 과학적 호기심을 풀기 위해 개발한 현미경으로 미생물의 존재를 발견한, 미생물의 아버지 안톤 판 레이우엔훅(1674)을 비롯해, 마크네트론에서 발생하는 마이크로파의 원리를 요리에 응용해 전자레인지를 개발한 퍼시 스펜서(1941), ‘소가 걸리는 천연두’에서 백신을 얻어 인류를 천연두의 공포에서 해방시킨 에드워드 제너 (1796), 기적의 약 페니실린을 개발하고 생산의 한계에 부딪혔으나 썩은 멜론에서 대량생산의 해법을 찾아 수많은 사람을 구한 알렉산더 플레밍(1928), 미지의 광선인 X선을 발견해 의학계에 혁명적인 발전을 가져온 빌헬름 뢴트겐 (1895), 방사선의 발견으로 핵물리학의 시작을 이끈 앙리 베크렐 (1896), 빅뱅 이론의 첫 신호를 감지한 로버트 윌슨과 아노 펜지어스 (1965), 맥박처럼 주기적으로 계속해서 깜빡이는 펄서의 존재를 발견한 조슬린 벨 버넬(1967) 등의 이야기를 통해, 우연한 기회에 이루어진 발견 같아 보여도 그 안에는 끊임없는 연구와 노력이 숨어 있었음을 알 수 있다.
그리고 전혀 의도치 않았는데 의외의 결과로 위대한 결과물이 나온 경우도 있다. 혈압을 조절하고 편두통 치료를 돕는 분자를 연구하던 스위스의 화학자 알베르트 호프만(1943)은 호밀에 기생하는 맥각균을 연구하던 중 혈압조절과 정반대 효과를 나타내는 환각제 LSD를 개발하게 되었다.
또한 남성들의 희망으로 떠오른 발기부전 치료제 비아그라(1996)의 탄생 역시 우연히 이루어졌다. 비아그라는 원래 협심증 치료제로 개발된 것이었으나 임상실험 과정에서 부작용이 나타나면서 발기부전을 겪는 남성에게 희망으로 부상했다. 그리고 다국적 기업 3M에서 산업용 접착제 연구를 연구하던 스펜서 실버 (1968)는 연구 중 우연히 발견한 남다른 접착제에 10년이나 매달린 끝에 포스트잇 (Post-it)을 개발했다. 포스트잇은 이제 사무용품 시장을 뛰어넘어 생활용품 시장에서도 꾸준히 사랑받고 있으며, 심지어 대형 프레스코화를 만들기 위한 용도로 팝아트 분야에서도 자주 쓰이는 예술 도구가 되었다.
이런 물건들의 역사를 살펴보면, 효과를 확인하는 방식이나 사용하는 방법, 대중이 그것에 열광하게 된 과정 모두 전혀 예측할 수 없었다. 세렌디피티는 언제 어디서나 나타날 수 있으며 그 영향은 상상을 초월하는 분야에까지 뻗어나갈 수 있는 것이다!
어떤 과학적 발견들이 의도된 것이 아니라 예상하지 못한 뜻밖의 사건이었다면, 과연 그것들이 세계가 발전하는 데 미친 영향에 대해 살펴봐야 한다. 과연 인류는 현재의 문명과 기술에 도달할 운명이었을까? 또 다른 사소한 우연이 지금과 전혀 다른 방향으로 인류를 인도할 수 있지 않았을까? 우리 인생의 여러 기회와 사건들이 우리를 다른 길로 향하도록 바꾼 것처럼 말이다.
프랑스의 계몽사상가 볼테르는 우연에 대해 이렇게 말했다.
“우연이란 아무것도 아니다. 아니, 우연이란 없다. 그것은 알 수 없는 원인에서 비롯된 결과를 말하기 위해 만들어낸 것일 뿐이다. 원인이 없는 결과가 있을 수 있는가? 존재 이유 없이 존재하는 것은 없다. 모든 철학적 사유는 여기서부터 시작된다.” — 본문 중에서
○ 부록: 미생물학 (微生物學, Microbiology) 연구와 학자들
– Cell : The Hidden Kingdom
인간은 수천 년 전부터 생명이 무엇이고, 어디에서 생겨나는지에 대해 의문을 품었다. 그리고 수백 년 전, 인간은 생명체를 이루는 기본단위, ‘세포’를 발견한다. 생명체의 모든 활동은 세포의 움직임이다. 세포의 발견은 생물학 역사의 커다란 이정표이기도 했다. 하지만 세포가 어떻게 발견됐는지를 아는 사람은 드물다. 이제 그 이야기를 함께 알아보자.
1674년 네덜란드의 직물상인이자 아마추어 과학자인 ‘안톤 판 레이우엔훅’은 자신이 만든 현미경으로 관찰한 ‘극미동물’을 설명하는 편지를 보냈다.
약 10년 전 코르크를 관찰하며 그 구조를 이룬 작은 단위를 ‘세포 (cell)’라고 명명했던 영국 과학자 ‘로버트 훅’은 판 레이우엔훅의 편지에 자극을 받아, 강물을 관찰했고 극미동물의 존재를 확인한다.
세포핵의 존재를 처음으로 확인한 건 스코틀랜드 과학자 ‘로버트 브라운’이었다.
이후 침체기에 빠졌던 세포 연구는 ‘조지프 잭슨 리스터’가 만든 복합현미경 덕분에 크게 발전한다. 렌즈를 2개 사용해 성능을 크게 향상시킨 현미경이었다.
이론적인 혁신은 독일 과학자 ‘암브로제 슈반’과 ‘마티아스 슐라이덴’이 이뤄냈다. 각각 동물과 식물의 기본조직을 연구했던 두 학자는 모든 생명체의 기본조직이 세포라는 걸 확인하고 ‘세포설’을 정립했다.
다음으로 해결해야 할 궁금증은 새로운 세포가 생성되는 방식이었는데, ‘로베르트 레마크’는 유정란과 개구리 알 연구를 통해 새로운 세포가 세포분열을 통해서만 생겨났다는 걸 알아낸다.
하지만 레마크가 받아야 했던 영예를 가로챈 건 친구 ‘루돌프 피르호’였고, 레마크는 과학사의 주석 정도에만 등장하는 이름으로 남아 있다.
이렇게 해서 인류는 세포가 어떤 것인지 알게 됐다. 생명을 둘러싼 오해와 미신 중 많은 부분은 사라졌지만, 풀리지 않은 수수께끼는 아직 많다.
– 역사
17-18세기 – 안토니 반 레벤후크의 현미경 관찰에 의해 미생물의 개념이 생긴다. 이 후, 미생물학은 그 행보를 일단 중지하게 된다.
1837년 – 카냐도 – 라투르, 슈원 , 쿠즈쿠 의해 알코올 발효하는 생물이다. 효모가 미생물이며,이 반응은 효모의 생리 기능에 근거한 것이라고 발표했다.
1840년경 – 수술로 인한 수술 패혈증을 방지하기 위해 소독제 등의 도입이 진행되었다.
1857년 – 루이 파스퇴르가 “모든 발효 과정은 미생물 활동에 근거하는 것이다”라는 것을 발표했다. 이 후 20년간 파스퇴르는 많은 발효 반응을 연구 계속했다.
1860년 – 루이 파스퇴르가 백조 목 플라스크를 사용하여 자연 발생설을 부정한다. 또한 찐다루도 멸균이라는 개념이 자연 발생설을 부정하는 실험을 하고 있다.
1870년 – 드 베리와 부레훼루도 의해 순수 배양은 “단지 종류의 미생물을 포함 배양이다”라고 정의되었다.
1876년 – 로베르트 코흐에 의해 탄저병의 원인이 되는 세균 (탄저균, Bacillus anthracis)이 분리되어 그 독성이 증명되었다.
1892년 – 이바노프 스키의 실험에 의해 세포 여과기를 투과하는 바이러스가 있다고 제안했다.
20세기 이후 – 미생물학 통해 생화학의 이해가 깊어진다. 또한 돌연변이 등의 유도를 이용한 유전학 실험이 미생물에서 진행하고 1945년 이후는 유전학 및 생화학과 미생물학이 융합하기 시작했다.
