생물학 명강 2

▣ 출판사서평

우리나라 최고 생물학자들이 붙들고 있는 핵심 연구 14가지
우수 학생들이 열광한 경암바이오유스캠프 강연을 책으로!

“지금 이 순간에도 생명 현상의 비밀을 밝히고자 수많은 국내외 과학자들이 도전하고 있습니다. ‘생명과학이 이 정도로 발전했단 말인가’ 하는 탄성이 나올 정도로, 놀랄 만한 지적 성취들이 쌓여가고 있습니다. 생명 연구의 역사, 연구의 즐거움과 어려움, 국내외 연구 동향, 최신 연구 성과 등 강연자들은 어렵게만 느껴지던 생명과학의 지식을 최대한 쉽게 설명하고자 애썼으며, 다양하고 현장감 넘치는 설명들은 교과서와 참고서에 꾹 눌려 있는 청소년들의 지적 갈증을 해소해주었을 것이라 자부합니다.”
_정헌택(제22대 한국분자·세포생물학회 회장)

국내 저명 생물학자 14인이 묻고 답한다
신경세포, DNA, RNA, 활성산소, 줄기세포, 면역 시스템 등
세상에서 가장 경이롭고 수수께끼 같은 몸속 이야기

국내 최고의 생명과학자들은 지금 어떤 주제에 관심을 갖고 있을까? 경암바이오 시리즈 『생물학 명강2』(한국분자세포생물학회 기획)는 국내 최고의 생물학자 14인이 저자로 참여하여 생물학계의 핵심 주제를 소개하는 교양과학책이다. ‘대한민국최고과학기술인상’(2013)을 받은 김빛내리 서울대 교수(생명과학부), 국가과학자(2012)로 선정된 강봉균 서울대 교수(생명과학부) 등 생물학계에서 내로라하는 14명의 교수들이 저자로 참여했다. 각 저자들은 한국분자·세포생물학회가 주관하는 경암바이오유스캠프 강연을 글로 다시 풀어썼으며, 자칫 어려울 수도 있는 생물학적 연구 성과를 청소년들의 눈높이에 맞게 최대한 쉽고 생생한 언어로 소개했다. 이 책의 전작인 『생물학 명강1』은 미래창조과학부 인증 우수과학도서로 선정된 바 있다.
이 책은 뇌는 어떻게 정보를 저장하는지, 새로운 미세혈관은 어떤 방식으로 만들어지는지, 세포의 운명이 결정되는 과정에서 RNA는 어떤 역할을 하는지, 우리 몸이 활성산소를 어떻게 활용하는지, 어떻게 우리가 장내세균과 공생하는지, 면역반응은 어떤 과정을 통해서 일어나는지 등 흥미로우면서도 이목을 끄는 주제들로 가득 채웠다.
가령, 강봉균 서울대 교수는 컴퓨터가 정보를 저장하고 기억하는 방식과 우리 뇌가 정보를 저장하고 기억하는 방식이 많이 다르다며, 역동적으로 변화하는 시냅스 가시의 특성을 상세히 설명해준다. 수상돌기에서 뻗어나온 시냅스 가시는 정보가 전달되는 횟수나 빈도에 따라 길쭉해지거나 짧아지거나 두툼해지거나 버섯 모양으로 바뀌거나 하는 식으로 변화하는데, 받아들이는 정보의 양이 많아지면 시냅스 가시가 두툼해지지만 정보가 지워지면 짧은 모양으로 변화한다. 그리고 이러한 신경세포의 특징으로 인해 인간 복제는 불가능하다고 언급한다. 인간의 뇌에 있는 시냅스는 학습과 기억, 경험에 의해 시냅스가 만들어지는데, 이들 1000조 개나 되는 시냅스의 패턴을 똑같이 복제하는 것은 불가능하기 때문이다.
국내 줄기세포 연구의 대표주자인 손영숙 경희대 교수(생명공학원 및 유전공학과)는 몸에 상처가 났을 때 통증을 인지하는 물질이 무엇인지, 그리고 그 물질이 손상된 조직을 치유할 때 어떤 역할을 하는지를 마치 베일에 싸인 사건의 정체를 파헤치듯 흥미진진하게 풀어낸다. ‘우리 몸의 상처는 어떻게 아무는 것일까?’라는 평범한 질문에 예사롭지 않은 대답을 내놓는 생명 연구의 현장을 생생하게 엿볼 수 있다.
고규영 한국과학기술원(카이스트) 교수의 미세혈관 이야기 또한 눈길을 사로잡는다. 첨단현미경으로 찍은 미세혈관 사진은 저마다 개성적인 이야기를 품고 있는 혈관들을 화려하게, 그리고 경이로운 방식으로 보여준다. 이들 미세혈관 사진은 기존에 우리가 알고 있던 사실을 시각적·공간적으로 이해할 수 있게 할 뿐 아니라, 새로운 발견을 이끌기도 한다. 예를 들어 고규영 교수 연구팀은 자궁의 혈관을 첨단 현미경으로 찍어보았는데, 그 사진을 통해 새로운 혈관 형태인 ‘민아 혈관동’을 발견할 수 있었다. ‘민아 혈관동’은 최초로 발견한 학생의 이름을 딴 것이다.
이 책은 현재진행중인 생명 연구의 현장으로 우리를 데려간다. 독자들은 날이 갈수록 고도화되고 있는 생명과학의 긴장감 넘치는 분위기를 이 책을 통해 충분히 짐작할 수 있을 것이다. 1부에서는 뇌 신경세포의 가소성에서부터 미세혈관의 비밀, RNA의 기능, 활성산소의 양면성, 줄기세포와 자가치유 기전, 바이오연료 등 자그마한 세포가 구현해내는 독창적이고 흥미로운 생존 원리를 다루고 있으며, 2부에서는 장내세균과의 공생, 분자 구조와 신약 개발과의 관계, 면역세포의 기능, 생쥐 연구가 지닌 가치, 결핵균과의 전쟁, 면역 시스템의 특성 등 세포의 다양한 기능과 생물학 연구가 지닌 실용적 측면을 폭넓게 소개하고 있다.
또한 각 글에 포함되어 있는 신인철 한양대 생명과학과 교수의 재치 넘치는 카툰은 글을 이해하고 즐기는 데에 도움을 줄 뿐 아니라, 과학적 내용을 한 컷의 그림으로 표현해내는 방식에 감탄을 자아내게 한다.

경암바이오 시리즈란?
경암바이오유스캠프 강연을 바탕으로 한 생물학 분야 과학도서 시리즈. 한국분자·세포생물학회는 지난 2005년부터 생명과 학 연구를 소개하기 위해 청소년을 대상으로 경암바이오유스 캠프를 진행해왔으며, 이 캠프에는 지금까지 100여 명이 넘는 국내 저명 과학자와 6000명 이상의 학생들이 참여했다. 해마다 행사 규모가 커져, 2009년부터는 경암교육문화재단(이사장 송금조)이 적극 지원하고 있다. 경암바이오유스캠프는 수천 명의 신청자 가운데 1000여 명의 학생을 뽑아서 진행하고 있는, 생물학 분야에서 가장 인기 있고, 영향력 있는 청소년 대상 대중강연이다.

강연을 들은 학생들의 찬사!
“이번 캠프를 통해 나에게 느낀 점을 말하라면, 나는 한 단어로 ‘축복’이라고 말하고 싶다. 나에게 이러한 기회를 주어졌다는 축복과 함께 인간 모두에게 내려진 생명의 축복, 공존의 축복, 그리고 가능성의 축복을 처음으로 느꼈기 때문이다. 나는 나에게 주어진 이 축복이 질병으로 고생하는 많은 사람들에게 희망이라는 이름으로 이어졌으면 좋겠다고 생각한다.
_윤도일(8회 경암바이오유스캠프 참가자)

“새로운 경험을 하는 것은 언제나 즐거운 일이다. 자리에 앉아 과학자들의 영상을 보면서 ‘나도 저렇게 되고 싶다’는 생각을 했으며, 영상에 나왔던 과학자의 말대로 ‘이 우주에서 내가 제일 먼저 아는 느낌’을 느껴보고 싶었다. 그리고 생물학이라는 학문에 대해 연구하고 싶어하고, 관심을 가지고 있다는 것이 매우 자랑스럽게 여겨졌다.”
_정성훈(8회 경암바이오유스캠프 참가자)

▣ 작가 소개

저 : 강봉균
서울대학교를 졸업하고, 미국 컬럼비아대학교에서 박사학위를 받았다. 한국과학기술원 연구원, 미국 컬럼비아대학교 신경생물학및행동연구소 박사후 연구원을 거쳤다. 현재 서울대학교 생명과학부 교수, 뇌인지과학과 교수로 재직 중이다. 국제 학술지 《몰레큘러 브레인(Molecular Brain)》 편집장을 맡고 있다. 서울대학교 자연과학대학 연구대상(2007), 과학기술부 우수과학자상(2007), 한국분자·세포생물학회 학술상 생명과학상(2008), 서울대학교 우수연구상(2011), 생화학분자생물학회 동헌생화학상(2012)을 수상했다. 2012년에는 ‘국가과학자’로 선정됐다. 저서로는 『인간과 우주에 대해 아주 조금밖에 모르는 것들』(공저) 『뇌약구체』(공저) 등이 있으며, 역서로는 『시냅스와 자아』 『신경과학』(공역) 『신경과학의 원리』(공역) 등이 있다.

저 : 고규영
한국과학기술원(카이스트) 의과학대학원 특훈교수는 전북대학교 의과대학을 졸업하고, 동 대학원에서 박사학위를 받았다. 미국 코넬대학교 생리학교실 박사후 연구원, 미국 인디애나대학교 심장연구소 선임연구원, 전북대학교 의과대학 교수, 과학기술부 창의적진흥사업 연구단장, 포항공과대학교 생명과학과 교수를 거쳤다. 현재 한국과학기술원 의과학대학원 특훈교수로 재직 중이다. 대한의학회 화이자의학연구상 본상(2002), 대한의학회 분쉬의학상 본상(2007), 올해의 카이스트인상(2010), 이달의 과학자상(2011), 경암학술상(2011), 아산의학상(2012) 등을 수상했다.

저 : 김빛내리
서울대학교 생명과학부 교수는 서울대학교를 졸업하고, 영국 옥스퍼드대학교에서 박사학위를 받았다. 미국 펜실베이니아대학교 박사후 연구원, 서울대학교 생명과학인력양성사업단 계약교수를 거쳐, 현재 서울대학교 생명과학부 교수로 재직 중이다. microRNA 및 RNA를 통한 유전자 조절을 연구하고 있는 중이다. 마크로젠 여성과학자상(2006년), 서울대학교 자연과학대학 연구상(2006), 젊은 과학자상(2007), 닮고 싶고 되고 싶은 과학자상(2007), 톰슨사이언티픽사 논문인용상(2007), 올해의 여성과학기술자상(2007), 로레알-유네스코 세계여성과학자상(2007), 호암상(2009), 지식창조대상(2009), 아모레퍼시픽 여성과학자상 과학대상(2010), 대한민국최고과학기술인상(2013) 등을 수상했다. 2010년에 국가과학자로 선정되었다.

저 : 배윤수
이화여자대학교 생명과학과 교수는 고려대학교를 졸업하고 한국과학기술원에서 박사학위를 받았다. KIST 유전공학연구소 박사후 연구원, 미국 국립보건원(NIH) 객원연구원을 거쳐, 이화여자대학교 생명과학과 교수로 재직 중이다. 적당량의 활성산소가 세포의 성장 및 분화, 선천성 면역 체계에 필수적임을 밝혀내 학계의 주목을 받았다. 현재 활성산소에 의한 세포 신호전달 기전, 줄기세포의 분화에서의 세포 신호전달 체계, 비만세포와 지방세포의 분화에서 Ahnak 단백질의 새로운 기능을 연구하고 있으며, 더 나아가 신호전달 제어를 통한 항암 및 항염증 신약 개발 연구를 진행 중이다.

저 : 손영숙
경희대학교 생명공학원 및 유전공학과 교수, 경희 펠로우 서울대학교를 졸업하고, 미국 캘리포니아 샌프란시스코 의과대학교에서 약리학 박사학위를 받았다. 미국 시카고대학교 하워드휴즈 의과학 연구소 박사후 연구원, 원자력의학원 생체조직재생연구실 실장, 현재 경희대학교 생명공학원 및 유전공학과 교수, 경희 펠로우로 재직 중이다. 대형 연구과제를 교육과학기술부, 미래 창조과학부, 보건복지부의 지원을 받아 수행하였고, 연구성과는 기초연구우수성과(2010), 국가연구개발 우수성과(2010) 등으로 선정되었다. 과학기술부 장관 표창(2000), 노무현 대통령 표창(2005), 마크로젠 여성과학자상(2010), 목련상(2011) 등을 수상했다. 대표적인 논문은 Nature Medicine 2009 April, Vol 15(425~434), 저서로는 『Adipose stem cell for regenerative Medicine』(공저) 『재생의학』(공저) 『조직공학 재생의학 실험』(공저) 등이 있다.

그림 : 신인철
한양대학교 생명과학과 교수는 한국과학기술원을 졸업하고, 동 대학원에서 박사학위를 받았다. 한국기초과학지원연구소, 한양대학교 의과대학 박사 후 연구원 및 연구교수를 거쳐, 미국 밴더빌트대학교에서 연구원 및 연구전임강사로 암생물학을 연구했다. 현재 한양대학교 생명과학과 교수로 재직 중이다. 실험실의 애환을 담은 만화 ‘포닭 블루스’, ‘대학원생 블루스’, ‘사랑의 실험실’ 등의 그림을 그린, 생물학계에서 굉장히 유명한 카투니스트이자 생물학자이다.

▣ 주요 목차

머리말
역동적이어서 더 신비한 생명 현상 _정헌택 제22대 한국분자·세포생물학회 회장

감사의 말
미래 생명과학자들의 꿈을 지원합니다 _송금조 경암교육문화재단 이사장

1부 역동성, 독창성, 효율성
뇌는 나를 나로 만드는가? _강봉균 서울대학교 생명과학부 교수
미세혈관은 우리에게 무엇을 말해주는가? _고규영 한국과학기술원 의과학대학원 특훈교수
유전자는 어떻게 조절되는가? _김빛내리 서울대학교 생명과학부 교수
초파리의 뇌에서는 무슨 일이 벌어지는가? _김영준 광주과학기술원 생명과학부 교수
활성산소는 독인가, 약인가? _배윤수 이화여자대학교 생명과학과 교수
우리 몸은 어떻게 스스로 치유하는가? _손영숙 경희대학교 생명공학원 및 유전공학과 교수
식물학으로 21세기의 문제를 푸는 방법은? _이영숙 포항공과대학교 생명과학과 교수

2부 복잡성, 다양성, 실용성
장내세균은 우리의 친구인가, 적인가? _이원재 서울대학교 생명과학부 교수
X-선으로 본 분자는 무엇을 말해주는가? _이지오 한국과학기술원 화학과 교수
녹아웃마우스로 무엇을 할 수 있는가? _이한웅 연세대학교 생화학과 교수
우리는 어떻게 건강할 수 있는가? _전창덕 광주과학기술원 생명과학부 교수
DNA 분석으로 무엇을 할 수 있는가? _조병관 한국과학기술원 생명과학과 교수
결핵균을 이기는 방법은? _조은경 충남대학교 의학전문대학원 미생물학교실 교수
면역 시스템은 어떻게 작동하는가? _하상준 연세대학교 생화학과 교수