생명의 언어들

추천사 •004

프롤로그: 보이지 않는 언어를 찾아서 •008

1부 경계를 넘어 ― 생명과 과학의 대화

1장 공학이 들려주는 생명의 언어
딸기우유 #색을 빚어낸 비밀, 천연색소 •020
화학에서 대장균으로 이어진 #섬유 혁명, 나일론 •026
물고기 떼의 움직임을 #모방한 수중로봇 •032
강철보다 질긴 #구조 설계, 거미와 거미줄 •038

2장 물리가 들려주는 생명의 공식
몸속 #순환을 읽어내는 혈압계 •048
#압력으로 찾아낸 통증 줄이기, 안 아픈 주사 •054
#소리로 소리를 지우다, 노이즈 캔슬링 •063
#열을 조절하는 호랑이와 사막여우, 온도와 크기 •069

3장 지구와 우주가 전하는 생명의 흔적
#충돌이 가져온 기회, 공룡과 소행성 •078
#호흡이 밝힌 거대 잠자리의 비밀, 산소 •085
#생명을 구하러 우주로 가다, 쥐와 의학연구 •091
지구 #최후의 날을 대비하는 금고, 시드볼트 •098

2부 인체와 의학 ― 내 몸속 생명 이야기

1장 감각이 전하는 신호
#자외선을 막는 지혜, 멜라닌 색소 •110
매운 #자극이 뜨겁고 아픈 이유, 피부감각 •117
개구리와 내가 다른 #설계, 세포 죽음 •125

2장 면역과 질병에 담긴 대화
콧물을 부르는 꽃가루 #알레르기, 돼지풀 •132
돌이킬 수 없는 것에 #도전하는 연구, 폐암 •139
면역 #기억을 무너뜨리는 바이러스, 홍역 •145
#세균을 막아내는 푸른 피, 투구게 •152
기후변화로 삶이 바뀐 #질병매개체, 모기 •158

3장 의학의 미래 ― 다시 쓰는 생명
DNA 구조를 넘어 #편집의 시대로, 유전자가위 •166
#인공장기의 미래, 오가노이드와 어셈블로이드 •173
#만능 혈액을 만드는 비밀, 혈액형과 수혈 •182
세균을 #공격해 우리를 지키는 바이러스 •189

3부 생명의 다양성 ― 생명과 떠나는 시간 여행

1장 생명의 기원과 인류의 기록
생명 #탄생의 비밀통로, 열수분출공 •202
어디에나 사는 생명의 #조상, 박테리아 •208
#똥 화석에서 찾는 정보, 장내미생물 •214
#고인류의 예술이 전하는 숨결, 동굴벽화 •220

2장 진화와 역사의 발자취
우리나라 중생대 파충류 #화석, 원시악어 •230
자연의 #변화가 갈라놓은 생물, 지리적 격리 •236
문명이 빚은 #진화, 품종개량 •244
#육종으로 이룬 배추의 무한 변신, 우장춘의 삼각형 •253

3장 식물과 동물이 건네는 이야기
#기후변화 때문에 배탈 난 루돌프, 순록 •260
나무를 보호하는 가을의 #신호, 단풍 •266
#유전으로 탄생한 아름다움, 꽃의 색깔 •273
#여름의 울림, 매미 소리 •280

4장 생물의 감정과 생태
#감정을 표현하는 방법, 동물의 의사소통 •288
#춤으로 전하는 메시지, 꿀벌 •295
생태계 #교란이 던지는 경고, 왕우렁이 •301
#공존을 위한 해답, 아이 카우 프로젝트 •310

에필로그: 끝나지 않은 보물찾기 •316

우리가 생명이라고 부르는 것은 단순히 세포가 분열하고 에너지와 물질을 대사하는 현상만을 의미하지 않습니다. 자연에서 일어나는 끊임없는 소통과 상호작용을 통해 오랜 세월 이어져 온 변화와 적응의 연속, 그로 인해 만들어진 다채로운 다양성이 세포에서 우주에 이르기까지 기록되어 있고, 지금도 생성되고 있거든요. 이 모든 순간에 생명의 언어는 존재하고 있습니다. 그래서 생명의 언어를 이해하고자 하는 노력은 생물학을 넘어 물리학, 화학, 지구와 우주과학, 공학 등 다양한 분야에서 이루어지고 있지요.
-「프롤로그: 보이지 않는 언어를 찾아서」

과학과 공학적으로 코치닐의 단점을 해결하면서도 그만큼 선명하고 효과적인 붉은색을 내는 천연색소를 찾는 방법을 연구하기 시작했어요. 연지벌레가 아닌 다른 원료에서 카민을 얻을 수 있다면 연지벌레 때문에 생긴 문제들을 해결할 수 있지 않을까요? 그리하여 연지벌레를 사용하지 않고 카민을 생산해 내는 데에 성공한 연구 결과가 2021년 발표됩니다. 기존에 카민을 생산할 수 있다고 알려진 생물은 연지벌레와 일부 곰팡이밖에 없었는데 한국과학기술원 연구팀이 포도당을 원료로 하여 대장균에서 카민을 생산해 내는 방법을 개발한 것이었지요.
-「딸기우유 #색을 빚어낸 비밀, 천연색소」

거미줄은 피브로인(fibroin)이라는 단백질로 이루어지는데, 실젖 내에서는 액체 상태로 있다가 실관을 통과하는 동안 단백질을 이루는 분자 구조가 변하면서 물에 녹지 않는 고체 상태의 거미줄로 바뀌어 밖으로 나온다고 알려져 있어요. 거미줄의 강도와 탄력성은 단백질 구조와 수분 함량에 의해 결정됩니다. 수분이 빠진 거미줄은 단단한 성질을 가지기 때문에 원래 길이보다 30% 이상 늘어나면 끊어지지만, 수분이 포함된 거미줄은 점성이 매우 높고 탄력성도 뛰어나 원래 길이보다 300% 이상 늘어날 수 있어요. 거미는 이런 성질을 이용해서 거미집의 기본 골격은 건조하고 딱딱한 거미줄로 만들고, 먹이를 잡는 줄은 수분을 포함하는 탄력적인 거미줄로 만든다고 해요.
-「강철보다 질긴 #구조 설계, 거미와 거미줄」