아주 특별한 생물학 수업

▣ 출판사서평

유쾌한 두 아저씨의 티격태격 생물학 수업
글쓰기가 두려운 생물학자, 국어학자 친구를 끌어들여 생물학 수업을 시작하다

3년 전 출판사로부터 한 통의 메일을 받았다. 내 생물학 수업계획서와 강의 평가를 보고 연락을 했단다. 일반인을 대상으로 한 생물학 입문서를 만들고 싶다는 제안이었다. 내게 출판 제의를? 평소에 많은 사람에게 생물학을 알리고 싶었던 내게 단비 같은 소식이었다.

그러나 실제로 제안을 받고 보니 슬금슬금 글쓰기에 대한 두려움이 밀려왔다. 그럴 때 떠오르는 사람이 있었다. 서울 여자 대학교 국어국문학과 교수인 이재성 교수였다. 이재성 선생은 친구이자 《글쓰기의 전략》이라는 베스트셀러를 낸 경험 있는 저자다.

여럿이 모여 머리를 맞대고 이런 저런 논의를 하다가 고등학교 졸업 이후 과학과 멀어진, 그러나 나이가 들어 생물학이 무엇인지 궁금해진 40대 아저씨를 표준으로 삼아 수업을 시도해 보기로 했다. 물론 그 아저씨는 바로 이재성 선생이다.

―〈수업을 시작하기 전에〉(11쪽) 중에서

휴머니스트의 신간 《아주 특별한 생물학 수업》은 글쓰기가 두려운 생물학자가 과학이 뭐였는지 가물가물한 국어학자 친구와 함께 책을 완성해 가는 과정을 담고 있다. 연세대학교 학부대학에서 신입생을 상대로 일반 생물학을 가르치는 장수철 교수는 오랜 연구를 접고 가르치는 일에 집중하고 있다.

하지만 강의실을 벗어나 다른 누군가에게 생물학을 가르쳐 본 적이 없다. 글을 쓴다는 것은 더더욱 낯설고 두렵다. 서울여자대학교 국어국문학과 이재성 교수는 고등학교를 졸업한 이후 과학에 관심을 가져 본 적이 없다. 한사코 이 수업에 참여하기를 거절했으나, 결국 꼬임(?)에 넘어갔다. 직업이 교수일 뿐인 일반인 아저씨의 입장을 대변해 기초적인 것, 궁금한 것, 엉뚱한 것을 거침없이 질문하는 역할을 맡는다는 조건으로. 나름 절친(?)이지만 티격태격 하는 두 교수 아저씨, 무사히 생물학 수업을 마칠 수 있을까?

거침없이 질문이 오고가는
아주 사적이지만, 절대 은밀하지 않은 1:1 생물학 과외

장수철 (……) 우리말로 ‘세포’죠. 어원이 뭐더라? 셀이라는 것이?
이재성 팔자.
장수철 응?
이재성 s.e.l.l.
장수철 sell? 셀? 아, 정말! 셀(cell)은 방이라는 의미예요. 당시에 수도원에 사제들이 기거하던 독방을 ‘셀’이라고 했어요. 셀은 ‘작은 방’이라는 뜻의 라틴어에요.

― 본문 〈네 번째 수업 세포로 들어가는 관문〉(119∼120쪽) 중에서

이재성 그런데 우성하고 열성이 있잖아요. 우성이 좋은 거예요, 열성이 좋은 거예요?
장수철 누구한테?
이재성 아니, 그러니까 그런 것을 떠나서 용어 자체가요. 일상적으로 생각했을 때는 우성만 다 가지고 있으면 좋을 것 같고, 열성이라고 하면 열등한 느낌도 들고 그렇거든요.
장수철 그렇지 않은 것을 한 번 생각해 보죠. 흔히 ‘치매’라고 하는 알츠하이머는 우성이에요. 좋은 건가요?
이재성 나쁘죠.
장수철 그렇죠? (중략) 우성과 열성은 정상, 비정상과 별개예요. 말하자면 우성과 열성은 유전자에서 어느 쪽이 다른 한쪽을 제압하느냐와 관련된 것이고, 정상, 비정상은 겉으로 드러났을 때 그것이 병이냐 아니냐를 보고 이야기하는 거라고 할 수 있죠.

― 본문 〈아홉 번째 수업 나와 닮은 너를 만나다〉(296∼297쪽) 중에서

《아주 특별한 생물학 수업》은 아주 사적인 강의다. 우선 1:1 과외이고, 선생님과 학생은 서로 친구 관계다. 창피할 것이 없다. 이재성 교수는 거침없이 질문을 던진다. 장수철 교수는 “그런 게 정말 궁금해?”라며 이제껏 수업에서 받아 보지 못한 질문에 당황하기도 한다. “포도당은 포도에서 나온 거예요?”, “포화지방은 뭐가 포화됐다는 거죠?” 아주 엉뚱한 질문 같지만, 사실은 우리가 정말로 궁금해 하면서도 차마 입밖으로 내뱉지 못한 질문은 아니었을까? 단지 수업을 ‘듣는’ 것이 아니라 궁금한 것을 적극적으로 ‘질문’하는 과정 속에서 지식은 자연스럽게 자기의 것이 된다. 1:1 수업에서 오가는 질문과 답변 속에서 생물학에 대한 이해가 깊어진다는 것을 발견하게 될 것이다.

술은 많이 마실수록 양이 는다는데, 정말 그럴까?
‘생물’ 인간과는 떼려야 뗄 수 없는 특별한 생물학

나이를 먹을수록 생물학은 의외로 ‘나’와 아주 가까이에 있다는 생각이 든다. 멋진 몸매를 만들려면 어떤 운동을 해야 하고 식단 조절은 어떻게 해야 하는지부터 항생제 남용이 왜 위험한지, 암에 걸렸을 때 어떻게 대처해야 하는지, 줄기세포는 꿈의 의학 기술인지, 생물 복제가 우리 삶에 어떤 영향을 미칠 것인지 등 일상생활에서 만날 수 있는 많은 문제가 생물학과 관련돼 있기 때문이다. ‘나’ 역시 생물이고, 생물학은 곧 ‘나’에 관한 이야기다. 생물학은 외우는 학문일까? 이제 고등학교 시절의 트라우마는 벗어던지자. 생물학은 ‘나’와 ‘나를 둘러싼 살아 있는 모든 것’에 관한 이야기다.

《아주 특별한 생물학 수업》은 사회생활을 하다가 문득 생물학이 궁금해진 ‘아저씨’들을 위한 과외다. ‘술은 많이 마실수록 양이 는다는데, 정말 그럴까? 몸이 안 좋을 때 왜 포도당 주사를 맞는 걸까? 건강 검진 결과에서 중성지방 항목은 어떻게 해석해야 하는 걸까?’ 장수철 교수와 이재성 교수는 생물학의 기본 개념을 이해하고 일상생활에 적용해 생각할 수 있는 사례를 찾아냄으로써 생물학을 교과서 밖으로 끄집어낸다. 친근한 언어로 주고받는 대화에 참여해 식물과 동물, 세포에서 인간 그리고 생명공학까지 일반 생물학에서 다루는 모든 것을 ‘살아 있는 것’으로 되살려 보자.

장수철 간에도 많아요. 간은 해로운 분자를 해독하는 중요한 기관이죠. 술을 마시면 바로 이 활면 소포체가 알코올을 처리해 줍니다. 알코올을 처리하는 과정은 두 단계인데, 알코올 분해 효소가 작동을 해서 알데하이드를 만들고, 이걸 알데하이드 분해 효소가 분해합니다. 주량은 아마 알코올 분해 효소와 상관이 있는 것 같아요. 알코올 분해 효소는 알코올을 많이 먹으면 많이 먹을수록 많이 생깁니다. 알코올 분해 효소를 담고 있는 활면 소포체가 늘어나는 거죠. 주량이 늘어난다는 이야기는 알코올 분해 효소가 많아진다는 거예요. 주량을 늘린 사람의 간을 보면 활면 소포체가 잔뜩 늘어난 것을 볼 수 있어요.

― 본문 〈다섯 번째 수업 단세포 남자, 다세포 여자?〉(158∼159쪽) 중에서

왜 ‘∼의 물리학 강의’만 있을까?
학생부터 아저씨까지 모두를 위한 생물학 수업

《최무영 교수의 물리학 강의》, 《파인만의 여섯 가지 물리 이야기》, 《나의 행복한 물리학 특강》 등 강의를 담은 유명한 과학책은 많다. 그러나 대부분은 물리학 강의였고, 학교나 강당에서, 다수의 학생을 대상을 한 강의였다. 이미 알려져 있는 생물학 책은 진화론과 관련된 좁은 범위의 이슈를 다룬 책이거나 생물학에 흥미를 유발하지만 깊이에서는 아쉬운 책이 대부분이었다.

그 사이를 이어줄 생물학 책이 필요하다고 느꼈다. 기초를 탄탄하게 다지고 그것을 바탕으로 재미있게 들을 수 있는 생물학 강의가 필요하다고 생각했다. 《아주 특별한 생물학 수업》은 기존 강의 형식의 틀을 뒤집어 보는 데서 출발했다. ‘평소 생물학에 관심이 없는 사람에게도 생물학을 이해시킬 수 있을까?’ ‘좀 더 친밀한 분위기에서 1:1 수업을 해 볼까?’ 장수철 교수와 이재성 교수는 진지한 듯, 딴죽을 거는 듯 아슬아슬한 줄타기를 하며 생물학 수업을 마쳤다. 두 아저씨의 생물학 수업을 잘 따라왔다면, 학생부터 아저씨까지 누구나 특별한 수업의 주인공의 될 수 있다. 이제는 당신의 차례다.

▣ 작가 소개

장수철

안녕하세요. 연세대학교에서 생물학을 가르치고 있는 장수철입니다. 과학자의 미덕은 직접 실험대에 앉아 실험을 하는 것이겠지만, 저는 몇 년 전부터 연구보다 가르치는 일에 더 집중하고 있습니다.

꽃과 나무, 강아지와 고양이, 가족과 친구 등 살아있는 것들에 애정을 느낀다면 생명에 대해 어느 정도 알고 있어야 하지 않을까요? 우리는 너무 익숙해서 살아 숨 쉰다는 것이 얼마나 경이로운 일인지를 잘 모르는 것 같습니다. 많은 사람이 생명 현상에 대해 알고 생명을 사랑하도록 만드는 데에 보탬이 되길 바라는 마음에서 이 수업은 시작되었습니다.

억울하게 옥살이를 했던 200명이 넘는 사람들이 DNA 검사를 통해 풀려났고, 대장균을 이용해 약물을 대량 생산하면서 부유한 사람들만이 고칠 수 있었던 당뇨병을 의료 보험으로 해결할 수 있게 됐습니다. 이처럼 생명공학 기술은 우리 생활까지도 변화시키고 있습니다. 생물학을 아는 사람이 많아질수록 생명공학 기술은 더 긍정적으로 사용될 것입니다.

저는 이제 강의실 밖으로 나와 더 많은 사람에게 생물학을 알려 주고자 합니다. 이재성 선생님은 그 첫 번째 학생이었고, 그 다음 학생은... 여러분일 것입니다.

식물의 생장과 발생을 연구한 생물학자다. 연세대학교 생물학과를 졸업하고 동 대학원에서 식물학으로 석사와 박사학위를 받았다. 농촌진흥청, 미시간대학교, 중앙대학교 등에서 박사후연구원으로 재직하면서 연구하였고 이화여자대학교 세포신호전달연구소에서 연구교수를 지냈다. 2002년 연세대 우수강사상을 수상했으며, 2003년부터는 전임 부교수로 과학 교육에 관련한 여러 편의 논문을 썼다. 현재 연세대학교 RC(Residential College, 기숙 대학) 교육원 원장으로 있다. 다양한 생물학 분야를 통합적으로 이해하고 생물학을 우리의 삶과 연결 짓는 교양 강의를 꾸준히 계발하고 있다.


이재성

안녕하세요. 이 책에서 장수철 교수님을 곤혹스럽게 만들었던 장난기 많은 학생 이재성입니다. 하지만 저는 서울여자대학교에서 여학생들의 사랑을 한 몸에 받으며 이들과 함께 어울려 공부하고 있는 젊고 시크한 교수랍니다.

심심한 주말에 시간을 보낼 목적으로 이 수업에 참여했는데 뜻하지 않게 저자(?) 반열에 오르게 됐습니다. 왜 그렇게 됐을까를 생각해 봤습니다. 이 책은 생명 현상에 관한 내용을 담고 있는 생물학 책입니다. 그런데 그 내용은 나와 나를 둘러싼 우리 주변 이야기를 담고 있습니다. 그래서 생명 현상에 대해 궁금하거나 생물학을 쉽게 이해하고 싶은 사람들에게 유용할 뿐만 아니라 인간에 대해, 나에 대해 탐구하고자 하는 사람들에게 꼭 필요한 책이기 때문입니다.

제가 여러분을 대신에서 장수철 교수님이 강의하시는 《아주 특별한 생물학 수업》에 참여했습니다. 이제 여러분이 저의 자리에 들어와서 이 수업에 참여하실 차례입니다. 장난기를 듬뿍 담아 말도 안 되는 것 같은 질문을 해대는 것처럼 여러분도 두려움 없이 질문을 던지면서 이 《아주 특별한 생물학 수업》에 참여하시길 바랍니다.

우리말과 한글을 사랑하는 국어학자이다. 또한 모든 사람들이 쉽게 글을 쓸 수 있기를 바라는 글쓰기 선생님이다. 2008년까지 연세대학교에서 글쓰기를 가르쳤으며 2007년에는 우수강의교수상을 받기도 했다. 지금은 서울여자대학교 국어국문학과에서 학생들을 가르치고 있다. 특히 독서와 토론, 글쓰기 같은 늘 1분 안에 수강신청이 마감될 정도로 인기가 높다. 현재 기초교육원장으로 있으면서 서울여자대학교에서 교양 교육이 꽃피울 수 있도록 노력하고 있다. 지은 책으로는 《4천만의 국어책》, 《글쓰기의 전략》(공저) 등 다수가 있다.

▣ 주요 목차

수업을 시작하기 전에 11

첫 번째 수업 삶과 죽음, 살아 있다는 것의 의미: 생명과 생물학 17
생물의 특징을 알아보자 18 | 생명을 정의할 수 있을까 22 | 생물이 살아가는 법 27| 수준 있는 생물학의 설명 체계 31 | 린네와 다윈 40| 수업이 끝난 뒤 49

두 번째 수업 너와 나의 화학 작용: 내 몸을 이루는 분자 1 물, 탄수화물 53
화학을 알아야 하는 이유 54 | 내 몸에 가까운 물 58 | 거대 분자 68| 탄수화물 찾기 71| 탄수화물 자르기 78| 에너지 충전은 탄수화물로 83| 수업이 끝난 뒤 85

세 번째 수업 오늘의 메뉴: 내 몸을 이루는 분자 2 지질, 단백질, 핵산 87
지질의 정체 88| 단백질의 구조와 활동 조건 101| 단백질이 하는 일 110| 핵산이란 113| 수업이 끝난 뒤 115

네 번째 수업 세포로 들어가는 관문: 세포막 117
세포의 발견 118| 세포막에선 무슨 일이 벌어지고 있을까 122| 에너지를 쓰지 않고 세포막을 통과하는 법 128| 세포의 섭취 능력 136| 세포 커뮤니케이션 139 | 수업이 끝난 뒤 141

다섯 번째 수업 단세포 남자, 다세포 여자?: 세포의 종류와 구조 145
원핵세포는 단순해 146 | 진핵세포 관찰 152 | 막 구조물이 하는 일 157| 에너지 발전소, 미토콘드리아 160 | 동물세포에는 없고 식물세포에만 있는 것은? 164 | 면적과 부피, 그리고 세포의 반응 173 | 수업이 끝난 뒤 175

여섯 번째 수업 나를 움직이는 힘: 에너지와 세포 호흡 177
에너지, 너의 능력을 보여 줘 178 | 에너지의 근원, 태양 182 | 에너지 효율 비교 184 | 현대인의 필수 상식, ATP 185 | 세포 호흡1: 포도당과 산소가 만나기까지 188 | 세포 호흡2: 당을 쪼개서 에너지 만들기 189 | 전자 전달 사슬과 핀볼 게임 197 | 산소가 없는 호흡 201 | ATP 합성 억제와 독극물 202 | 영양소와 에너지 205 | 수업이 끝난 뒤 207

일곱 번째 수업 생물계의 빅뉴스, 태양을 사용하게 되었습니다: 광합성 211
광합성은 식물만 하는 게 아니다 212 | 광합성의 재료 214 | 빛을 잡아내는 곳, 엽록체 218 | 엽록소가 좋아하는 색깔 220 | 명반응: 빛에너지를 화학 에너지로 22 6| 캘빈 회로: 당 만들기 229 | 극한 환경에 대처하는 식물의 자세 233 | 수업이 끝난 뒤 239

여덟 번째 수업 세포는 끊임없이 죽고 다시 태어난다: 세포 분열과 생식 241
조로증과 말단소체 242 | DNA의 길이는 얼마나 될까 245 | 내 몸에서 떨어져 나가는 세포들 251 | 세포 자살 256 | 똑같이 만들자, 체세포 분열 259 | 불멸의 암세포 262 | 유성 생식이란 이런 것 267 | 다양하게 만들자, 감수 분열 272 | 유성생식의 장단점 283 | 수업이 끝난 뒤 287

아홉 번째 수업 나와 닮은 너를 만나다: 유전 1 289
친탁과 외탁 290 | 우성은 좋은 것, 열성은 나쁜 것? 293 | 다른 동물의 성 결정 방법 297 | 염색체 검사 300 | 멘델 유전학과 멘델의 천재성 305 | 유전을 담당하고 있는 ‘입자’ 312 | 표현형과 유전자형 316 | 검정 교배: 저 호랑이의 유전자형은 뭘까 319 | 멘델 법칙의 재발견 322 | 수업이 끝난 뒤 327

열 번째 수업 나와 다른 너를 만나다: 유전 2 329
유전자의 족보, 가계도 330 | 우열을 가릴 수 없다, 공동 우성 336 | 다인자 유전 344 | 다면 발현 344 | 독립의 법칙 347 | 수업이 끝난 뒤 351

열한 번째 수업 내 안의 지도, DNA: DNA부터 단백질까지 357
놀라운 DNA 358 | DNA에서 정보를 빼내다 361 | 돌연변이 370 | 공통 조상 374 | 이중 나선 이야기 376 | 유전자의 정의 384

열두 번째 수업 SF에서 현실로: 생명공학 385
맞춤 의학 386 | 재조합 DNA 389 | 우리 주변의 생명공학 기술 399 | 유전자 치료의 꿈과 현실 402 | 생물학자가 GMO에 대해 말하고 싶은 것 407 | DNA 지문 415 | 영장류의 유전자 420 | 이제는 너무나 익숙해진 생물 복제 422 | 수업이 끝난 뒤 427

수업을 마치며 433
찾아보기 438