생물과 무생물 차이 / 후쿠오카 신이치

생명
1) 자기복제 Self-copy
2) 동적평형 Dynamic Equilibrium
3) 시간개념 Time concept

프롤로그
생물은 어떤 측면을 보고 그런 구분을 하는 것인가? 생물이란 무엇인가?

생명이란 무엇인가? 자기를 복제하는 시스템이다.

분자생물학적 생명관으로 보면, 생명체란 마이크로 부품으로 이루어진 플라스틱 조립식 장난감, 즉 분자 기계에 불과하다. 데카르트가 생각했던 기계적 생며관의 궁극적인 모습인 것이다. 만약 생명체가 분자 기계라면 생명체를 정교하게 조작함으로써 생명체를 개조하여 '개량'할수도 있다.

루돌프 쇤하이머는 생명이 동적인 평형 상태이다.

부품 자체의 다이내믹한 흐름안에 존재한다.

 

제1장 뉴욕 요크애비뉴 66번가

 

 

제2장 이름 없는 영웅
인과관계는 '개입'실험을 통해 비로소 밝혀진다.

바이러스의 기학학적 성질은 단백질이 규칙적으로 배치된 딱딱한 껍질에서 유래한다.

바이러스 단순한 물질과는 분명히 구분 짓는 유일한, 그리고 가장 큰 특성이 있으니 바로 스스로를 증식한다는 것이다. (자기 복제 능력)

바이러스를 생물의 범주에 넣어야 하느냐 무생물의 범주에 넣어야 하느냐 하는 문제는 오랫동안 논란의 대상이었다.

"생명이란 자기복제를 하는 시스템이다."

세포에 포함된 고분자 중에 가장 복잡한 것은 단백질이다. 그러므로 유전자는 특수한 단백질임에 틀림없다.

핵산은 단 4개의 요소만으로 구성



제3장 네 개의 알파벳

세렌디피티- 우연히 발견하는 능력

 

 

제4장 샤가프의 퍼즐

이미지 1 단순한 문자열이다.

DNA의 나선 구조는 정보의 안정화를 담보한다. 한쪽을 모체 삼아 쉽게 복구가 가능하다. 사실 DNA는 일상적으로 손상되고 있으며 일상적으로 복구되고 있다. 이렇게 정보를 보유하고 유지하기 윟 생명은 일부러 DNA를 쌍으로 갖고 있는 것이다.

PCR 중합효소연쇄반응 - Polymerase Chain Reaction

DNA를 단시간에 100도까지 가열한다. 그러면 A와 T, C와 G의 결합이 끊어지면서 DNA는 센스사슬과 안티센스사슬과 나뉜다.

인간 게놈은 30억 개의 문자로 구성되어 있다. 3천 권의 초대형 총서




제5장 노벨상을 탄 서퍼

오래된 교수실은 어느 곳이나 죽은 새 냄새가 난다.

어떤 형태이든 연구란 것이 지극히 개인적인 경영이다.





제6장 DNA의 그늘


제7장 기회는 준비된 자에게만 찾아온다

에어빈 슈뢰딩거 - 생명이란 무엇인가 : 왓슨이나 크릭 그리고 윌킨스 모두 자신들에게 생명의 비밀을 탐구하고자 하는 게기를 마련해 준 존재로 한 권의 책
" 물리학은 앞으로 가장 복잡하고 불가사의한 현상을 규명해야 하는 상황에 직면할 것이다. 그것은 바로 생명이다."



제8장 원자가 질서를 창출할 때

질서가 창조하는 아름다움이며, 동적인 것만이 발할 수 있는 아름다움

생명현상은 최종적으로는 물리학 혹은 화학으로 설명할 수 있을 것이다.

브라운 운동: 공기 중에 떠있는 안개(미세한 물방울)의 움직임을 추적/ 입자는 물 분자의 충동에 의해 끊임없이 움직이고 예측할 수 없는 방향으로 이동해 간다. 각 입자가 완전히 제멋대로 움직인다.

불규칙성 속에서 질서가 생긴다는 것은, 집단 속에서 어떤 일정한 경향을 보이는 원자의 평균적인 빈도의 결과인 것이다.

오차율: 입자의 수가 늘어나면 늘어나는 만큼 평방근의 법칙에 의해 오차율을 급격히 저하시킬 수 있다. 생명현상에 필요한 질서의 정밀도를 높이기 위해 원자는 '그렇게 작아야 할', 즉 생명은 '이렇게 커야 할' 필요가 있는 것이다.

진화의 원동력은 돌연변이다, 돌연변이에 방향성은 없으며 이는 불규칙적으로 일어난다.

세포덩어리는 럭비공 같은 방추형이다.

부의 엔트로피 = 질서
실제로 생명은 항상 부의 엔트로피를 '먹음'으로써 살아있을 수 있다.

질서를 잘게 분해하여 거기에 함유된 정보를 아낌없이 버린 후에야 흡수한다.





제9장 동적 평형이란 무엇인가

생명이란 요소가 모여 생긴 구성물이 아니라 요소의 흐름이 유발하는 효과인 것이다.

단백질을 구성하는 아미노산에는 모두 질소가 함유되어 있다.

생물이 살아 있는 한, 모두 변화하지 않을 수 없다. 생명이란 대사의 계속적인 변화이며, 그 변화야말로 생명의 진정한 모습이다.

질서는 유지되기 위해 끊임없이 파괴되지 않으면 안 된다.




제10장 단백질의 가벼운 입맞춤

근육의 구성 단위는 액틴과 미오신이라 불리는 단백질이 결합된 상보적인 구조다.




제11장 내부의 내부는 외부다

세포막에는 아미노산만이 통과할 수 있는 특수한 구멍이 존재한다.




제12장 세포막의 다이너미즘


제13장 막(膜)에 형태를 제공하는 것

제14장 수/타이밍/녹아웃 마우스

배아성 줄기세포 ES cell


제15장 시간이라는 이름의 돌이킬 수 없는 종이접기

불필요한 짐을 짊어지고 있는 생물은 그만큼 생존경쟁에서 불리하다. 생물은 진화하면서 가능한 한 효율적인 시스템을 선택해왔다.

동적평형이 그 발걸음을 멈췄을 때 엔트로피의 법칙이 가차없이 엄습한다.

시간이라는 탈것은 모든 것을 조용히 그대로 운반하기 때문에 그 안에 타고 있다는 사실, 그리고 그 움직임이 불가역적이라는 사실을 못 느끼게 한다.

생물에는 시간이 있다.




에필로그

자연의 흐름 앞에 무릎 꿇는 것 외에, 그리고 생명을 있는 그대로 기술하는 것 외에 우리가 할 수 있는 일은 없다. 이미 오래전부터 밝혀진 사실이다.