세상을 바꾼 생명과학

현재의 생물 이론을 이해하기 위해서는 생물학의 역사를 알아야 한다!
고대 그리스부터 현재까지, 생명의 신비를 탐구해 가는 과학자들을 만나다!

‘과학’이라는 분야는 절대적이고 변하지 않는 진리를 품고 있는 것처럼 여겨진다. 하지만 학문은 다양한 이론이 등장하면서 변화하였다. 자연과학도 예외는 아니다. 과학 시간에 배우는 과학 개념은 많은 과학자가 세상을 이해하는 방식을 서로 논쟁하고 검증하는 과정을 거쳐 정리한 것이다. 《세상을 바꾼 생명과학》에서 저자는 현대 생물의 이론을 생물의 역사에 자연스럽게 녹여 내 쉽고 재미있게 익힐 수 있도록 했다. 또한 책에 실린 귀여운 삽화와 다양한 시각 자료들은 독자가 생물을 여러 방식으로 이해하도록 돕는다.
〈세상을 바꾼 과학〉 시리즈의 세 번째 책인 《세상을 바꾼 생명과학》은 고대 그리스의 의사 히포크라테스부터 시작한다. 인체가 어떻게 움직이고 왜 질병에 걸리는지를 알아내려고 한 의사들의 고민은 후대로 이어져 혈액 순환 이론과 백신을 탄생시켰다. 대항해 시대가 시작되어 새로운 생물들이 유럽으로 들어오자 생물학에서는 또 다른 변화와 발전이 생겼다. 린네는 이 생물들을 분류할 적절한 방법을 찾기 위해 애썼고, 다윈은 다른 모습의 생물들도 서로 같은 조상에서 나왔다는 진화론을 발표했다. 물리, 화학, 지구과학 등 다른 과학 분야의 발전도 생물 연구에 큰 영향을 끼쳐 DNA 연구에 활용되었다. 이처럼 생물학은 인간의 삶과 사회와 가까운 관계를 맺으며 발전해 왔다. 과학자들이 기존의 생물 이론을 비판하고 수용하고, 새롭게 실험하며 생명의 신비를 탐구해 온 역사를 함께 살펴보자!

과학사 교수이자 영재 교육 전문 교사가 알려 주는 생물의 역사!
역사와 이론을 연결해 기존 과학사 책의 한계를 뛰어넘다!
뉴턴이 떨어지는 사과에 영감을 받아 중력을 떠올렸다는 일화를 모르는 사람은 없을 것이다. 하지만 뉴턴은 흔히들 알고 있는 것처럼 혼자만의 천재성만으로 중력을 떠올린 것이 아니다. 뉴턴은 자신이 ‘거인의 어깨 위에 올라서 있었기 때문’에 위대한 업적을 세우는 것이 가능했다고 말했다. 그는 이전의 과학자에게서 영향을 받아 자신의 이론을 만들었고, 그 또한 이후의 과학자의 이론에 많은 영향을 끼쳤다.
이처럼 과학 수업 시간에 배우는 과학 이론은 과거의 수많은 과학자들이 서로 영향을 주고받으며 형성된 것이다. 따라서 과학 이론의 변화 과정을 살펴보는 것은 과학 개념을 이해하는 가장 좋은 방법이다. 하지만 대다수 기존 과학사 도서는 이런 영향을 통합적으로 보여 주기보다는 흥미로운 일화와 위인 중심의 단편적인 이야기만을 싣고 있다. 이런 방식으로는 현재의 과학 이론과 역사를 분리해 보게 된다.
저자 원정현 교수는 독자가 과학사를 통해 과학의 개념을 배울 수 있도록 둘 사이의 균형점을 찾아냈다. 저자는 과학사학자이자 과학 영재 교육을 담당하던 교사로서, 과학 교육에 과학사를 재미있게 접목할 방법을 오랜 기간 고민해왔다. 그 고민의 결과물이 바로 〈세상을 바꾼 과학〉 시리즈이다. 이 시리즈에서 과학의 역사와 과학적 개념이 유기적으로 연결되어 서로를 보완하고 있다는 사실을 깨달을 수 있을 것이다.

생물 이론의 발전 과정을 알면 생명의 신비가 보인다!
자연과학은 자연 현상이 왜, 어떻게 일어나는지 질문을 던지는 것으로 시작되었다. 〈세상을 바꾼 과학〉 시리즈에서는 과학을 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야로 나눈 뒤, 그 분야의 중요한 핵심 개념들이 변화해 가는 과정을 좇는다. 책에서 다루는 과학의 핵심 개념은 과학 교과서를 참고하여 선별했다. 그만큼 과학을 이해하는 데 있어 기본적이고도 중요한 이론들이다. 옛사람이 세상을 이해하는 방식이 달라지는 과정을 따라가다 보면 자연스럽게 오늘날의 과학에 이른다.
 <세상을 바꾼 과학> 시리즈의 세 번째 책인 《세상을 바꾼 생명과학》에서는 진화, 유전, 광합성, 백신 등 생물학 분야의 중요한 발견들이 어떻게 이루어졌는지를 알려준다. 옛사람들은 사람의 몸과 식물이 어떤 원리로 살아 있고, 번식을 한다고 생각했을까? 막연한 추측들이 실제 자연 현상에 기반을 둔 이론으로 대체되기까지 어떤 가설과 실험이 있었는지를 살펴본다. 사회와 다른 분야의 학문들이 어떻게 생물학에 영향을 주었고, 생물학의 발전이 우리의 삶에 어떤 영향을 끼쳤는지도 알아볼 수 있다. 이 책을 읽으면 생물 역사의 변화를 살피면서 생물학 이론을 이해하는 것은 물론, 과학적으로 사고하고 추론하는 법도 익히게 될 것이다.

다양한 자료로 과학을 쉽고 재미있게 이해하다!
《세상을 바꾼 생명과학》은 독자의 이해를 돕기 위해 다양한 장치를 적극적으로 활용했다. 역사 현장을 담은 사진 등의 이미지 자료는 과학적 발견들을 생생하게 체험하게 한다. 본문 중간에 들어가는 도식과 삽화는 어렵게 느껴질지도 모를 내용을 시각적으로 쉽게 정리해 준다. 또한 중간에 핵심 내용을 요약하는 메모를 넣어 핵심적인 과학 개념과 역사적 배경을 놓치지 않게 했다.
각 장의 끝부분에는 본문에서 다루지 못한 짧고 재미있는 이야기들을 덧붙였다. 혈액형은 어떤 기준으로 나뉘는지, 진화론이 사회에 적용되어 우생학이 탄생되었을 때 어떤 일이 일어났는지, 유전공학은 어떤 연구를 진행하는지 등 본문과 관련이 있는 흥미로운 지식을 쌓을 수 있다. 또한 각 장에서 다룬 내용을 정리하는 코너도 마련되어 있어 내용을 되짚어 보게 한다. 이 책으로 과학의 역사와 과학 이론을 통합적으로 이해하는 시선을 갖춘다면, 과학적이고 비판적으로 사고하는 힘도 자라날 것이다. 

저자의 말
 들어가는 글

Chapter 1 몸속에서 피가 흐르는 이유는 무엇일까? | 혈액 순환 이론과 생리학
• 갈레노스, 생리학 체계를 정맥·동맥·신경으로 나누다
• 해부학이 발달하며 갈레노스의 이론이 흔들리다
• 하비, 혈액 순환을 실험으로 증명하다
• 혈액 순환 이론에 영향을 준 이론들
• 베르나르, 인체의 기능을 밝혀 19세기 생리학을 발전시키다

Chapter 2 린네, 생물을 나누는 규칙을 만들다 | 린네 분류 체계와 분류학
• 아리스토텔레스, 생물을 영혼과 형태로 분류하다
• 유럽인들, 세계를 탐사하며 수많은 생물들과 마주하다
• 린네 분류 체계의 특징, 하위 그룹과 명명법
• 린네, 제한적인 분류 기준으로 비판받다
• 진화만을 반영하는 분류 체계가 등장하다

Chapter 3 식물, 생명을 위한 영양소와 산소를 만들다 | 식물과 광합성
• 식물의 잎과 줄기, 뿌리는 각각 어떤 역할을 할까?
• 식물에게는 빛·물·이산화탄소가 필요하다
• 광합성, 빛 에너지를 화학 에너지로 바꾸는 과정
• 광합성의 두 단계인 명반응과 암반응을 분석하다
• 식물, 지구 생명의 토대를 마련하다

Chapter 4 생물이 계속해서 변해 왔다고? | 다윈의 진화론
• 신이 자연의 사다리에 맞춰 생명을 만들다
• 지구의 나이가 길어지자 진화 개념이 생기다
• 갈라파고스 육지 거북의 등딱지 모양은 왜 섬마다 다를까?
• 다윈, 자신의 연구를 정리해 《종의 기원》을 펴내다
• 다윈의 진화론을 둘러싸고 논쟁이 일어나다

Chapter 5 끝없이 계속되는 질병과의 싸움 | 세균과 백신
• 질병의 원인, 신에게서 자연으로
• 고대와 중세의 믿음, ‘나쁜 공기가 병을 일으킨다’
• 파스퇴르, 미생물을 부패의 원인으로 지목하다
• 코흐, 막대 모양 세균과 탄저병의 관계를 밝혀내다
• 파스퇴르가 전염병을 막는 백신을 개발하다
• 앞으로도 계속될 미생물들과의 전쟁

Chapter 6 자식은 어떻게 부모를 닮을까? | 멘델과 고전유전학의 발달
• 생명의 씨앗은 부모 중 누가 품고 있을까?
• 오스트리아의 수도사, 유전 연구를 위해 완두콩을 키우다
• 멘델의 유전 법칙을 새롭게 발견하다
• 멘델, 노력과 통찰력으로 ‘유전학의 아버지’가 되다

Chapter 7 유전 물질의 정체를 밝혀라! | DNA의 역할과 구조의 발견
• 핵산과 단백질 중 유전 물질은 어느 쪽일까?
• 생물학과 화학이 함께 유전 물질의 정체를 밝히다
• 왓슨과 크릭, DNA의 구조를 알아내다
• 과학자들의 교류가 새로운 과학 지식을 탄생시키다

 참고 자료
 사진 출처