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- 생명, 경계에 서다 양자생물학의 시대가 온다
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1장 들어가는 글
숨겨진 유령 같은 진실│양자생물학│양자역학이 정상적인 현상이라면, 우리는 왜 양자생물학에 흥분해야 하는가?
2장 생명이란 무엇인가?
“생명력”│역학의 승리│분자 당구대│생명도 카오스?│생명을 더 자세히 들여다보기│유전자│생명의 묘한 웃음│양자 혁명│슈뢰딩거의 파동함수│초기의 양자생물학자들│질서│불화
3장 생명의 엔진
효소: 산 자와 죽은 자 사이│우리에게 효소가 필요한 이유와 올챙이 꼬리가 사라지는 이유│경관의 변화│좌충우돌│전이 상태 이론이 모든 것을 설명할까?│전자 전달하기│양자 터널링│생체에서 일어나는 전자의 양자 터널링│양성자의 이동│동적 동위원소 효과│그렇다면 이것이 양자생물학에서 양자를 형성할까?
4장 양자 맥놀이
양자역학의 핵심적 수수께끼│양자 측정│광합성의 중심을 향한 여행│양자 맥놀이
5장 니모의 집을 찾아서
향의 물리적 실재│드러나고 있는 후각의 비밀│양자 코로 냄새 맡기│코 전쟁│물리학자, 냄새를 맡다
6장 나비, 초파리, 그리고 양자울새
조류 나침반│양자 스핀과 유령 같은 작용│유리기에서 방향의 의미
7장 양자 유전자
충실도│배신│기린, 완두콩, 초파리│양성자를 이용한 암호│양자 도약 유전자?
8장 마음
의식은 얼마나 기이한가?│생각의 역학│마음은 어떻게 물질을 움직일까?│큐비트 계산│미세소관을 이용한 연산?│양자 이온 통로?
9장 생명은 어떻게 시작되었는가
끈끈한 문제│곤죽에서 세포로│RNA 세계│그렇다면 양자역학이 도움이 될 수 있을까?│최초의 자기복제자는 어떤 모습이었을까?
10장 양자생물학: 폭풍의 경계에 선 생명
굿 바이브레이션(밥-밥)│생명의 원동력에 대한 고찰│고전적 폭풍의 양자 경계에 선 생명│상향식 접근법으로 생명 만들기│원시적인 양자 원시세포의 첫 출발
에필로그: 양자적 삶
감사의 글
주석
찾아보기
생명의 한쪽 발은 일상적인 사물로 이루어진 고전세계에 있고, 나머지 한 발은 양자세계라는 기이하고 독특한 곳 깊숙이 숨어 있는 것처럼 보인다. 우리는 생명이 양자 경계에서 살아가고 있다고 말하려 한다. _44쪽
수많은 하등한 미생물에게 매순간 쉽게 일어나고 있는 일들이 우리에게는 여전히 불가능한 까닭은 무엇일까? 우리가 재료 하나를 빠뜨린 것일까? 이 문제는 저명한 물리학자인 에르빈 슈뢰딩거가 이미 70년 전에 고민했던 것이며, 그가 내놓은 매우 놀라운 해답이 이 책의 중심 주제다. _63쪽
따라서 효소의 활성 부위 안에서 일어나는 진짜 작용을 이해하기 위해서는 기존에 갖고 있던 선입견을 버리고 기이한 양자역학의 세계로 들어가야 한다. 양자역학의 세계에서는 두 가지, 아니 100가지 이상의 일을 동시에 할 수 있고, 유령과 같은 연결을 할 수 있으며, 겉보기에는 통과할 수 없을 것 같은 장벽을 통과할 수 있다. _117쪽
실제로 세상이 작동하는 방식을 지배하는 법칙은 하나뿐이다. 바로 양자역학의 법칙이다. 우리에게 친숙한 통계 법칙과 뉴턴의 운동 법칙도 결국은 기이한 것들을 가리는 결어긋남이라는 렌즈를 통해서 걸러진 양자역학의 법칙이다. _179쪽
지은이
짐 알칼릴리Jim Al-Khalili
짐 알칼릴리 교수는 학자이면서 동시에 작가와 방송인으로도 활동하고 있다. 그는 서리(Surrey) 대학에서 양자역학을 연구하고 가르치는 이론 물리학자이다. 그는 몇 권의 대중 과학 서적을 집필했으며 지금까지 20개 언어로 번역되었는데 최신작은 『Pathfinders : The Golden Age of Arabic Science』이다. TV와 라디오 다큐멘터리에도 여러 번 출연했는데 그 중에는 영국 영화 TV 예술상(BAFTA) 후보에 올랐던 『Chemistry : A Volatile History』와 『The Secret Life of Chaos』도 있다. 지금은 BBC 라디오4의 주간 과학 프로그램 「The Life Scientific」에 출연하고 있다. 그는 과학 커뮤니케이션에 기여한 공로로 2007년에는 왕립학회의 마이클 패러데이 메달을, 2011년에는 물리학 협회에서 주는 켈빈 메달을 수상했다.
존조 맥패든Johnjoe McFadden
서리대학의 분자유전학 교수이며, 결핵의 계생물학과 분자생물학에 관한 선구적인 교재들을 펴냈다. 결핵과 뇌수막염 검사를 전문적으로 연구했으며, 뇌수막염에 대한 성공적인 분자검사법을 최초로 발명했다. 이 발명으로 왕립학회의 울프슨 연구상을 수상했다. 저서로는 『양자 혁명Quantum Evolution』이 있으며, 『인간 본성: 사실과 허구Human Nature: Fact and Fiction』를 공동 편집했다. 또 『가디언』 지에 GM 작물, 환각제, 양자역학 등을 주제로 글을 썼다.
옮긴이
김정은
성신여자대학교에서 생물학을 전공했고, 뜻있는 번역가들이 모여 전 세계의 좋은 작품을 소개하고 기획 번역하는 펍헙 번역 그룹에서 전문 번역가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로는 『바람의 자연사』, 『바이털 퀘스천』, 『진화의 산증인, 화석 25』, 『미토콘드리아』, 『세상의 비밀을 밝힌 위대한 실험』, 『신은 수학자인가?』, 『생명의 도약』, 『날씨와 역사』, 『좋은 균 나쁜 균』, 『자연의 배신』, 『카페인 권하는 사회』, 『감각의 여행』 등이 있다.
“놀랍다. 『경계에 선 생명』은 많은 것을 생각하게 하는 환상적인 책이다. 탄탄한 과학, 기지의 사실에서 출발한 미지의 세계에 대한 합리적 추론, 그럴싸한 추측이 어우러진 이 책은 생명계에 대한 우리 생각의 혁명적 변화를 알기 쉽게 설명한다.
_『월스트리트 저널』
“이 책의 근본적인 자극은 복잡한 것을 상상할 수 있게 해주는 저자들의 능력에 있다. 맥패든과 알칼릴리는 무슨 일이든 일어날 수 있는 당혹스러운 양자 이론에 대한 확실한 발판을 제공한다.
_『커커스 리뷰』
“맥패든과 알칼릴리는 획기적이고 새로운 패러다임으로 독자들을 안내한다. 종잡을 수 없는 최첨단 과학과의 유쾌한 지적 만남!
_『북리스트』
“이 책은 자연을 보는 새로운 길을 우아하게 열어나간다.
_『인디펜던트』
“새로운 연구 분야에 관한 정말 독창적인 과학책, 획기적이다.
_『파이낸셜타임스』
“결맞음은 짐 알칼릴리와 존조 맥패든이 독자들에게 알려주기 위해 준비한 복잡한 현상들 중 하나에 불과하다. 그들은 빌려온 명쾌한 유추와 비유를 활용해서, 어떤 것은 예전 연구를 빌려와서, 파악하기 어려운 개념들을 연구를 위한 안정된 개념으로 바꾸는 데 성공했다.”
_『이코노미스트』
“대단히 야심차다. 그들의 글은 완전히 새로운 과학이라는 기이하고 화려한 미지의 세계 속을 날아다니는 즐거움을 만끽하게 해준다.”
_『타임스』
물리학자인 짐 알칼릴리와 분자생물학자인 존조 맥패든의 이 특별한 세계에 대한 탐구는 설득력이 있고 기지가 넘친다.”
_『네이처 매거진』
이 짜릿한 책은 거의 존재하지 않는 분야를 개략적으로 보여준다. 알칼릴리는 창의적인 우회로를 통해서 복잡한 개념들을 천재적으로 설명한다.”
_『선데이 텔레그래프』
이 책의 위대한 장점은 그 주제에 있다. 양자생물학의 중요성을 명확하고 열정적으로 주장한다.”
_『뉴 사이언티스트』
『경계에 선 생명』은 양자세계의 아주 작은 사건들이 우리와 같은 중간 크기 생명체의 세계에 영향을 미칠 수 있는 방식을 지금까지 내가 읽었던 어떤 글보다 더 명확하게 설명하고 있다. 이 책은 우리가 사는 세상에 어떻게 양자의 기이함이 덧칠되었고, 나아가 어떻게 그것으로 물들었는지를 대단히 생생하고 명징하게 보여준다.”
_필립 풀먼
주목해야 할 새로운 분야를 명쾌하게 설명하는 이 책은 대단히 유익한 일독이 될 것이다.”
_A. C. 그레일링