수많은 연구가 진행되고 있지만, 지구상에서 생물이 최초에 어떻게 시작되었는가 하는 부분에 대한 정확한 화학적 묘사는 생물학에 있어 최대의 미스터리로 남아있다. 이 책은 생명의 시초에 대한 과거의 연구를 조망하고 이를 설명하는 다양한 이론에 대한 연구 상황을 대중에게 알리고자 하는 책이다.

비록 다양한 기술적 용어가 들어있기는 하지만, 전반적으로 어려운 부분은 없으며, 저자가 대중을 대상으로 조심스럽게 썼음을 짐작할 수 있다. 생물의 시초를 설명하는 다양한 이론이 현재 존재하고, 비록 저자가 그 중 한 쪽 이론을 지지하고 있기는 하지만 그러한 상태에서도 비교적 중립적인 입장에서 다양한 이론을 대중에게 소개하려는 시도가 돋보인다. 열수공 기원부터 밀러파의 유기물 스프나 운석 분석을 통한 외계 영향설까지 다양한 주제에 대해 학자들이 펼치는 격렬한 논쟁과 (학계 내부의 정치적 알력까지도) 재미있게 설명하고 있다. 더불어 자신이 수행한 실험의 배경스토리나 자신이 만났던 생물학자들의 성격까지도 들어있어서 완벽한 과학책이라기보다는 반쯤 수필에 가깝다.

여러 기술적 용어나 약간의 전문적 지식 때문에 조금 읽기는 힘들었지만, 이정도가 대중서로서의 한계가 아닐까 싶다. 생명의 기원을 다루면서 이보다 쉬워지는 것은 불가능에 가깝지 않을까 한다. 일부 어려운 부분은 대충읽으면서 완독을 할 수 있었다. 유명한 밀러-유리의 실험은 익히 들어서 잘 알고 있었지만, 그 실험에 사용한 대기 구성이 현재 지질학계에서 원시지구의 대기성분으로서는 받아들이지 않고 있다는 사실은 몰랐다. 그 밖에도 생명의 기원에서 키랄성이 매우 중요한 논제라는 사실도 처음 알았다. 파스퇴르의 실험 부분도 재미있게 읽었는데, 그 부분을 인용해 본다.

갑자기 파스퇴르의 일생에 대해 궁금해지는데, 참고서적을 사봐야겠다.

현재까지도 격렬한 토론과 다양한 연구가 수반되는 학문으로서 상당히 흥미로운 주제의 책임에 틀림없다. 다만 주석 부분도 읽을 만한 것이 많은데 읽기 불편하게 되어 있다. 이것만은 고쳤으면 한다. 또한 참고로 ‘창발’이라는 단어가 많이 등장하는데. 원서에 있는 emergence를 번역한 것 같다. 일독을 권한다.

최근에 인터넷 논객 미네르바로 인해 유명해진 책 ‘세속의 철학자들’과 유사한 맥락의 책이다. 물론 분야는 다르지만.

로버트 하일브로너가 경제학자로서 지루한 경제사를 흥미롭고 쉽게 개관한 것과 마찬가지로, 이 책의 저자인 로버트 헤이즌 역시 광물학자로서 ‘생명의 기원’에 대해 재미있으면서도 넓고 깊게 서술하고 있다. 다른 점이 있다면, 하일브로너는 현대 경제사학자로서 그 자신이 수집한 자료에 근거해 객관적으로 책을 저술했다면, 헤이즌은 과학자 중 하나로서, 그가 서술하고 있는 그 역사의 물결 속을 헤엄치며 저술했다는 점이다. 그는 과학자답게 객관의 눈을 견지하고는 있지만, 자신이 지질학자이며, 수많은 가능성 중에 자신이 지지하는 이론이 있음을 숨기지 않는다. 한편으로는 가까운 시각에서 서술하고 있는 덕분에 그가 들려주는 과학자들의 수많은 실험 속 시행착오들과 성공스토리는 그만큼 더 재미있고 감동적이다.

누구나 과학시간에 원시 수프에 대해 들어본 적 있을 것이다. 이 책은 아주 오래전에 유기화합물이 풍부한 원시 대양에 몇 번의 전기 충격으로 생명 구성 물질인 아미노산이 생겨났다는 교과서 속의 한마디 말에 만족하지 못하는 사람들을 위한 책이다. 그리고 나 역시도 그런 사람 중에 하나다. 무엇보다도 이 책의 매력은 ‘기원’ 즉 무에서 어떻게 유가 생겨났는가 하는 우리 안의 근원적인 호기심에 있다.

저자는 도킨스나 굴드가 매달려온 주제, DNA단위에서의 진화의 무한한 가능성에 대해서는 제쳐놓고 분자생물 단위에서의 생명의 기원을 다루고 있다. 그것을 저자는 ‘창발’이라는 용어를 빌려 설명하고 있다. ‘창발’을 저자는 ‘연구자들이 흔히 예측할 수 없는 형태로, 더 간단한 계로부터 더 복잡한 계가 나타나는 과정을 표현하기 위하여 창발’이라는 말을 사용하기 시작했다고 설명한다. 흔히 생명의 가장 작은 단위를 유전정보를 가지고 있는 유전자로 보지만, 유전자가 생명 그 자체라고 볼 수는 없다. 도킨스를 읽은 사람이라면 공감하겠지만, 우리가 권위있는 진화 생물학 전공서를 수백 번 읽었다 하더라도 유전자, 혹은 생명을 정의하기란 여전히 어렵다. 그것은 전공자 혹은, 박사 학위를 가진 사람이라 할지라도 어려운 일이다. 도킨스는 스스로 자기 복제하는 단위를 유전자라고 명명했지만 그 정의 역시도 썩 명쾌하지 못하다. 이 책속에서 광물학자인 저자는 분자 단위에서의 생명의 위치가 무리수의 좌표를 찾는 것과 마찬가지로 얼마나 애매모호한지를 잘 보여주고 있다. 저자는 ‘창발 현상’을 스스로 자기조직화를 나타내는 현상으로 정의하면서, 생명의 창발 현상과 ‘광물’의 창발 현상을 병치하여 혼돈을 조장하기도 한다. 그야말로 무생물과 생물은 한끗 차이라는 듯이.

‘창발’이나, ‘키랄성’과 같은 몇몇 낯선 용어 때문에 이 책을 손에서 놓는다면 많은 것을 놓치게 될 것이다. 밀러가 작은 진공의 유리관 안에서 최초로 아미노산을 조합하게 되는 놀라운 과정과 그 이론을 뒤집는 베흐터세우서의 등장, 석유의 주요 원류는 공룡찌꺼기가 아니라 맨틀에서 공급되는 유기 탄화수소 재미있고 그럴싸한 이론들, 생명은 지표면이 아니라 바다의 깊은 곳에서 탄생했다는 열수공 가설 등을 비롯해 많은 흥미로운 것들을 놓치게 될 것이다. 그리고 최초의 단일한 생명이란 존재할 수 없다는 것이나 우리가 지표면에 서식하고 있기에 흔히 범하게 되는 오류, 즉 최초의 생명은 지표면에서 시작되었을 것이라는 등의 수많은 오류와 편견을 해소할 기회도 잃게 될 것이다. 또한 기독교 신자라면 흥미로워할, 점토에서 최초의 생명이 출현했다는 가설 역시도 매우 그럴듯하다.

수많은 가설들은 가설일 뿐 해답은 아니다. 다양한 물리학의 법칙에 묶여 살아가면서도 우리가 중력을 의식하지 못하는 것처럼, 우리는 우리가 살아있다는 것을 의식하지 못한다. 그렇지만 가끔은 멈추고, 설명될 수 있는 가능성이 있는 세계에 대해 가장 순수한 호기심으로 접근하게 되면 우리는 그것에 매료된다. 이 책은 그러한 순수한 호기심에 매료된, 영원히 늙지 않는 과학자들의 이야기이다. 무에서 유를 창조하는 건 바로 그들이다. 가설에서 세계를 창조하는 사람들.

＜본문 중＞

우리는 답을 알지 못하지만 찾을 준비를 하고 있다. 우리는 날마다 새로운 실험으로 더 많은 진실을 찾아내고 가능성을 조사한다. 우리는 날마다 이해에 점점 다가가고 있다. 옳은 시나리오가 어떤 것이든지 우리는 결국 경쟁이 자연선택 과정에 의해서 더 우아한 화학 회로의 출현을 유도하기 시작했다는 것 한 가지는 확신할 수 있다. 분명히 생명은 출현했고 지구상의 발판을 결코 포기하지 않을 것이다.

창발 이론은 원자에서 은하, 행성, 생명에 이르는 우주의 점진적이고 피할 수 없는 진화를 가리키고 있다. 각 창발 단계는 수많은 행위자의 상호작용으로 생기고 그 결과는 부분의 합보다 훨씬 더 크다. 각 창발 단계는 질서도와 복잡도가 증가하며 각 단계는 논리적으로, 차례로 그 이전의 것을 따른다.

우리는 이런 장엄한 진보를 시간이 지난 후에야 깨닫는다. 창발 현상은 정의하기 어려운 것으로 남아 있으며 초기 단계의 관찰로부터 예측하는 것은 매우 어렵다. 수소 원자가 주어지더라도 별의 반짝임을 예측하거나 행성의 다양성을 예측하기 위해서는 막대한 개념적 도약이 필요하다. 어떤 이론가도 행성이 주어지더라도 그 모든 다양한 형태의 세포로 된 생명의 출현을 예측할 수 없으며 세포 생명이 주어지더라도 의식과 자아의 출현을 예측할 수 없다. 창발 현상의 본질적인 새로움과 깔려 있는 복잡성은 예측을 가로막을 뿐이다.

그렇다면, 우리는 더 높은 차원의 창발의 존재 가능성을 생각하게 된다. 그것은 단일 신경세포가 의식의 집합적 상태를 이해할 수 없는 것 이상으로 우리의 뇌가 이해할 수 없는 복잡성의 단계들이다. 우주는 개인의 의식을 넘어서는, 인간 사회의 집합적 성취를 넘어서는 창발 수준을 가질까?

수십억 인류의 협동적 지각이 결국 아직 상상도 하지 못한 새로운 집합적 현상을 발생시키지 않을까? 더 높은 단계의 창발이 우리의 발견을 기다린다면 과학과 신학은 언젠가 우주와 그 안의 우리의 위치에 대하여 더 통일된 통찰력으로 수렴할 것이다.

우리가 생명에 다하여 요리책과 같은 ‘방법’을 넘어서서 의미와 가치에 의문을 가진다면 창발 개념은 강력한 교훈이 될 것이다. 우리의 생명은 각각 우주의 역사 내내 흔들리고 있는 창발과 엔트로피라는 창조와 파괴의 똑같은 두 경쟁적인 힘에 의해 모양을 갖추고 있다. 열역학 제2법칙에 의하면 우주의 무질서도인 엔트로피는 증가해야 한다. 그러나 행성, 대양, 우리의 뇌 내부 같은 구별되고 귀중한 물질의 구역에서는 놀라운 수준의 창발 복잡성이 자발적으로 발생한다.

이런 극적 대조는 우리 자신의 생명에 대한 비유를 제공한다. 몇몇 사람들은 엔트로피의 승리를 재촉하는 미움, 전쟁, 편협, 파괴, 혼란의 경로를 택한다. 반대로 대부분의 사람은 창발을 조장하는 데 에너지를 사용한다. 즉, 도시를 건설하고, 배고픈 사람을 먹이고, 예술을 창조하고, 병자를 치료하고, 평화를 촉진하고, 다른 많은 방법으로 크고 작은 즐거움과 복지를 더한다.

우리가 가지고 있는 외경심을 느끼게 하는 힘은 선한 일이나 악한 일을 할 수 있다. 신랄한 모욕을 받기도 하고, 승리의 미소를 짓기도 한다. 아마도 그 안에 생명의 의미와 가치가 있기 때문일 것이다.

 오래전 생명에 기원에 대한 책중에서 인상 깊었던 '닭이냐 달걀이냐'라는 책이 있었다. (영어 원제는 origin 이었던 것 같은데 어떻게 번역이 되었는지 이런 이상한 제목이 붙었다) 생명의 기원 문제가 얼마나 흥미로운 이야기인지에 대해서 저자의 설명과 입담이 돋보이는 책으로 내가 추천하는 교양 과학 서적 중에 하나이다.

 이 책을 본지 약 10년의 세월이 흐른 후에 다시 생명의 기원 문제에 대한 교양 과학 서적이 출시되어서 내 관심을 끌었다. 신간이고, 또 리뷰도 없는 책이어서 구매가 망설여 지긴 했지만 이 분야의 내용을 담은 최신 서적이기에 기대를 담고 택배를 기다렸다.

 그래서 간단히 리뷰를 한다면

 일단 이 책은 전공자가 아니면 다소 이해하기 어려운 부분들이 있다. 아주 어려운 전공 이야기는 아니지만 적어도 생물학에 대해서 어느 정도는 기본 지식이 있는 사람이 보기를 권유하고 싶다. 이를 테면 TCA cycle 나 심해 열수공이 무엇인지 전혀 모르는 분들에게는 별로 권유드리고 싶지 않은 책이다. 교양 과학 서적이지만 저자가 이 책을 읽는 사람들이 어느 정도는 사전 지식이 있을 것이라는 가정하에 글을 쓴것처럼 보인다.

 이 책의 중심은 역시 현대 생물학의 최대 난제인 최초에 생명은 어떻게 발생하였는가 하는 문제점이다. 중간에 나오는 인용문 처럼 최초의 생명이 어떻게 생겼는지 알고 있다고 말하는 사람이 있다면 솔직하지 못하거나 바보인 경우이다. (물론 여기서는 종교적 설명은 제외한다)

 현재 크게 세가지 시나리오가 전개되고 있는데 (그러나 이 이야기도 약간 부정확하다. 생명 발생에 대해서 정말 다양한 이론들이 있기 때문이다.) 이 중에서 저자는 극한의 환경인 열수공 주위에서의 화학진화를 연구하는 과학자이다. 따라서 이 책에서는 저자의 연구 성과에 대해 자세한 설명이 나오지만 그렇다고 이 책이 자신의 연구 성과를 과시하는 내용은 아니며 자신들의 연구 결과의 한계를 순순히 인정하고 현재 이루어지는 주요 연구의 성과와 문제점에 대해서 자세히 파고 들고 있다.

 따라서 이론 및 실험 과학적인 내용들이 많이 나오기 때문에 일부는 다소 교과서 적인 느낌이 드는 부분들도 있다. 그리고 많은 과학 논문들 처럼 마지막에는 앞으로 많은 연구가 필요하다는 결론으로 마무리 짓고 있다.

 그러나 내가 느낄 수 있던 것은 저자와 그의 동료들은 훌륭한 과학자들이며 그들의 연구에 참으로 열정적이라는 것이다. 아직 과학이 밝혀내지 못한 분야이기 때문에 생명 창발에 대한 명쾌한 설명은 해줄 수 없었지만 그래도 지금까지 알아낸 과정과 현재 문제가 되고 있는 분야에 대해서 최대한 성실하고 자세히 설명하려고 노력한 저서인 것 같다.

 어느날 저자들과 그리고 동료 과학자들에 의해서 생명 발생의 결정적인 단서가 발견되는 날이 오기를 기대해 고대한다.