과학의 최전선

추천사
감수사 : 미래를 현재로 당겨오는 질문의 힘
서문 : 세계 최초의 발견, 그 경이로운 기쁨
1장 우주에서 우리의 위치: 광활한 우주 속, 우리가 찾으려는 것은 무엇인가
2장 지구의 복잡계: 모든 것이 상호작용하는 거대한 시스템
3장 위협받는 생태계: 생물다양성 보존을 위한 사투
4장 인류와 진화: 우리는 어떻게 인간이 되었나
5장 세포와 생명: 생명의 가장 작은 단위, 세포의 신비
6장 의학의 발달: 인간은 어떻게 질병과 싸워왔는가
7장 노화와 재생: 영원한 젊음을 꿈꾸는 시대
8장 로봇과 인공지능: 생명과 기계의 경계에서
9장 양자와 신소재: 물질의 근원에서 새로운 가능성을 발견하다
10장 녹색 화학과 물질 순환: 처음부터 다시 설계하는 지속 가능한 미래
11장 수소 에너지: 에너지 전환의 열쇠를 쥐다
12장 핵융합과 초전도체: 태양과 별들의 에너지를 손에 넣으려면
13장 변혁의 중심에 있는 사회: 과학과 기술, 사회 변화는 함께 일어난다
14장 공생을 위한 법: 공존을 위한 새로운 규칙이 필요하다
15장 뇌와 기억: 기억은 우리를 어디로 이끄는가
16장 말, 학습, 행동: 인간다움의 조건
17장 시간과 미: 시간의 흐름 속에 우리는 무엇을 남기는가
후기 : 진리를 찾는 노력에는 국경이 없다
감사의 말 | 부록 | 찾아보기

또한 과학은 우리에게 지구 위험 한계선을 제시했다. 지난 100년간 세계 인구가 엄청나게 증가할 수 있었던 것은 우리가 기술권을 구축하기 위해 막대한 양의 에너지를 소비했기 때문이다. 여전히 많은 에너지가 석탄, 석유, 가스 같은 화석 에너지원을 연소시켜 생산되며 막대한 양의 이산화탄소가 대기로 배출되고 있다. 이는 지구 온난화를 촉진하고 특히 물의 순환에 변화를 일으킨다. 우리에게 가장 시급한 도전 과제는 기술권의 탈탄소화다.
유감스럽게도 인간은 지구계의 기후변화에만 교란을 일으킨 게 아니다. 우리는 생물권의 다른 영역까지도 위협하고 있다. 이를 더 정확히 알아보려면 먼저 생물권이 무수히 많은 식물과 동물, 미생물로 이뤄져 있다는 것을 알아야 한다.
- 2장 | 지구의 복잡계 : 모든 것이 상호작용하는 거대한 시스템

의료 진단법은 빠른 속도로 발전하고 있다. 이와 더불어 유전체의 역할이 점점 중요해지고 있다. 사람들의 DNA 염기 서열을 분석해보면 대략 1,000번째 위치마다 한 개꼴로 차이가 나타난다. 이처럼 작은 차이가 우리의 개성을 만들어내며 우리를 유전적으로 고유한 존재로 만든다. 이제는 큰돈을 들이지 않아도 짧은 시간 내에 혈액 한 방울에서 한 사람의 유전체 염기 서열을 분석할 수 있다.
이렇게 얻은 유전자 정보를 이용하면 많은 경우 질병의 구체적인 원인을 알아낼 수 있다. 의사들은 유전 정보로 환자들에게서 특정한 질병이 진행될 위험이 있는지 더 정확하게 예측하고, 몇몇 경우 유전자 진단으로 환자가 특정한 약물에 반응하거나 부작용을 겪을 가능성도 예측할 수 있다.
- 6장 | 의학의 발달 : 인간은 어떻게 질병과 싸워왔는가