고대 중국에서는 인간의 몸을 자연과 분리된 존재로 보지 않았습니다. 해가 떠오르고 지고,계절이 순환하고, 강이 불어나고 줄어드는 그 흐름 속에 사람의 삶도 함께 박자를 맞춘다고 보았어요. 몸은 우주와 같은 질서를 따르는 하나의 체계라고 이해했지요. 이러한 생각은 음양오행설로 정리되었습니다. 음양오행설에서 음과 양은 서로 대립하면서도 균형을 이루는 두 상태를 의미합니다. 낮과 밤,해와 달, 움직임과 쉼, 흥분과 안정처럼요. 또한 오행은 목·화·토·금·수의 다섯 가지 변화 양상을 나타내요. 이 개념은 장기와 기능을 연결하여 설명하는 데 사용되었어요
---p.16

프랑스의 생리학자 클로드 베르나르는 일산화 탄소가 혈액에 작용해 생명을 위협한다는 사실을 실험을 통해 밝혔습니다. 그는 이 과정을 통해 혈액 속 특정 물질이 기체와 결합한다는 점을 보여 주었고, 이는 혈액의 기능을 이해하는 데 중요한 단서가 되었어요. 이후 여러 과학자들의 연구를 통해 이 물질이 바로 헤모글로빈이며, 산소를 결합해 온몸으로 운반하는 역할을 한다는 사실이 점차 밝혀집니다.
---p.45

하버란트는 모든 실험을 직접 완성하지는 못했지만, 식물 조직 배양이라는 개념을 처음으로 명확히 제시하며 이후 연구자들에게 강렬한 영감을 주었습니다. 식물의 세포 하나하나가 잠재적으로 전체 식물로 자랄 수 있다는 생각이 싹튼 것이지요. 그는 무균 상태로 오염이 차단되고, 물·당·무기염류·비타민 등 세포 성장에 필요한 영양분이 정밀하게 조성된 배지(培地,배양을 위해 마련한 인공적인 생장 환경)가 갖춰진다면, 분리된 세포도 계속 성장할 수 있다고 보았어요. 그렇게 배지 위에서 세포는 증식하고 서로 조직을 이루며, 줄기나 잎 같은 구조를 만들어 내고, 더 나아가 언젠가는 하나의 완전한 식물로까지 자랄 수 있다고 생각했지요.
---p.122

베르톨트는 이 기이한 장면을 바라보며 고환의 기능이 신경 연결과 상관없이, 몸속 어딘가로 퍼져 나가는 ‘무언가’에 의해 나타난다는 사실을 깨달았습니다. 이 실험은 그 ‘무언가’가 혈류를 타고 전신에 작용하고 있다는 중요한 단서가 되었어요. 동시에 “고환은 몸속 어딘가로 신경 신호를 보내지 않아도, 무언가를 혈액 속으로 흘려보내고 있다”라는 것을 알려주었지요.
베르톨트가 관찰한 이 ‘무언가’는 특정 기관이 만들어 혈액 속으로 분비하고, 그 혈액을 타고 온몸을 돌아다니며 다른 기관의 기능을 조절하는 내분비 신호입니다. 내분비란,물질이 관(도관)이나 신경을 통해 직접 전달되는 것이 아니라, 혈액이라는 공통 통로를 통해 멀리 떨어진 조직에 작용하는 조절 방식을 말해요. 베르톨트의 실험은 고환이 신경 연결이 끊어진 상태에서도 여전히 몸 전체의 성징과 행동에 영향을 미친다는 사실을 보여 주었고, 이는 곧 기관이 어떤 화학 물질을 혈액 속으로 분비하고 있다는 뜻이었어요.
---p.134

전성설은 생명이 처음부터 완성된 형태로 존재한다고 보는 이론입니다. 즉, 정자나 난자 안에 이미 아주 작은 완전한 개체가 들어 있으며, 그것이 단순히 커지는 것이라고 생각했지요.이러한 상상은 ‘호문쿨루스’라는 개념으로 나타났는데, 네덜란드의 과학자 니콜라스 하르트수커는 정자 안에 작은 인간이 들어 있는 모습을 그린 그림으로 이 이론을 상징적으로 보여 주기도 했어요.
반면 후성설은 생명이 처음부터 완성된 것이 아니라, 시간이 지나며 점차 구조가 형성된다고 보는 이론입니다.이 생각은 고대 아리스토텔레스부터 이미 시작되었으며, 근대에는 윌리엄 하비가 “모든 생명은 알에서 나온다”라는 말로 이를 강조했어요.
---p.167

체세포 분열이 몸을 이루는 세포의 분열이라면, 정자와 난자를 만드는 분열은 다른 원리를 따라야 했습니다.그 렇지 않다면 수정이 일어날 때마다 염색체 수가 계속 두 배로 늘어나 버리기 때문이었어요. 이 문제를 푸는 데 중요한 역할을 한 인물이 오스카 헤르트비히와 에두아르 반 베네덴입니다.
1876년, 오스카 헤르트비히는 바다 성게의 투명한 난자를 현미경으로 관찰하며, 정자의 핵이 난자 안으로 들어가 난자 핵과 융합해 하나의 핵을 형성하는 과정을 처음으로 직접 확인했습니다. 이 발견은 생명이 단순한 혼합이 아니라, 정자와 난자의 핵 속에 담긴 유전 정보가 결합하는 구체적인 사건에서 시작된다는 사실을 분명히 보여 주었어요.
---p.187

그는 이 세포들의 핵을 분리해 분석했습니다. 그 과정에서 단백질과는 성질이 다른,인이 풍부한 낯선 물질을 얻었고, 이를 ‘핵에서 나온 물질’ 이라는 뜻의 뉴클레인이라고 불렀어요. 뉴클레인은 단백질처럼 행동하지도 않았고, 기존에 알려진 어떤 생체 물질과도 성질이 맞지 않았어요. 탄력도 없고, 응고되는 방식도 달랐으며, 화학 반응에 대한 반응성도 완전히 달랐지요.
뒤이어 그는 이 물질을 더 자세히 분석하면서 놀라운 사실을 알아냅니다. 뉴클레인은 인(P)이 유난히 풍부하고, 질소(N)를 포함하고 있었지만, 단백질에서 흔하게 보이는 황(S)은 거의 존재하지 않았어요. 즉, 단백질과는 전혀 다른 조성을 지닌 새로운 종류의 생체 물질이라는 뜻이었지요. 이것이 훗날 연구로 이어지는 핵산 물질이 인류 앞에 처음 모습을 드러낸 순간이었어요.
---p.240

1950년대 초반, 윌킨스는 스위스의 루돌프 지그너로부터 얻은 좋은 품질의 DNA 표본을 얻습니다. 지그너는 DNA를 아이소프로필알코올과 소금을 적절히 섞어 보존하고 있었는데, 이 표본은 멀리서 보면 콧물처럼 끈적거리고, 가까이서 보면 금실처럼 반짝이는 섬유성 물질로 보였어요. 윌킨스는 이를 섬유 형태로 정렬해 X선 회절 실험에 사용합니다. 그의 연구실에서는 DNA가 규칙적인 회절 무늬를 만들어 낸다는 사실이 점점 더 분명해졌고, DNA가 구조를 가진 분자라는 점은 이제 의심하기 어려 워졌어요.
윌킨스와 그의 대학원생 레이먼드 고슬링은 이 시료에 X선을 비춰 회절 무늬를 얻었습니다. 이것은 DNA가 단순한 혼합물이 아니라 규칙적인 구조를 가진 분자라는 점을 시각적으로 보여 준 매우 중요한 성과였어요.
다만 당시 사진의 해상도와 해석은 아직 충분하지 않았고, 더 정교한 데이터가 필요했습니다. 바로 그 지점에서 킹스 칼리지에 합류한 결정학자 로절린드 프랭클린이 결정적인 역할을 하게 돼요.
---p.260

그런데 이 설계도 자체는 놀라울 만큼 단순합니다. 네 글자로 이루어진 길고 긴 문자열일 뿐이에요. 반면 단백질은 가지 아미노산이 정교하게 조립된 복잡한 입체 구조지요. “네 글자뿐인 언어가 어떻게 스무 가지 재료로 번역될 수 있을까?” 바로 이 점이 과학자들이 오랫동안 풀지 못한 유전 암호의 수수께끼였어요.
과학자들은 아주 단순한 계산에서 힌트를 얻었습니다. 글자가 네 개뿐 이라면, 한 글자로는 가지,두 글자로는 가지밖에 표현할 수 없었어요. 하지만 단백질을 만드는 아미노산은 스무 종류가 넘었지요. 이에 우주물리학자 조지 가모프는 네 개의 글자를 세 개씩 조합하면 64가지 경우가 만들어지므로, 이것이 아미노산을 설명할 수 있는 암호 체계일지 모른다고 제안했습니다.
---p.281

당시 사람들은 모두 같은 의문을 가지고 있었습니다. “왜 어떤 아이는 감기처럼 지나가는데, 어떤 아이는 평생 걷지 못하게 되는가?” 이 질문 에 도전한 사람이 바로 조나스 솔크입니다. 솔크는 “바이러스를 죽이면 사람을 해칠 수 없지만, 그 모습을 몸이 기억하게 할 수 있다”라는 발상으로 불활성화 소아마비 백신을 개발했어요. 살아 있는 바이러스가 아니라, ‘죽은 바이러스’를 이용해 면역을 유도하는 방식이었지요. 이는 위험을 최소화하면서도 몸이 바이러스를 학습하게 만드는 새로운 접근이었습니다.
---p.322

메셀슨과 스탈은 먼저 대장균(E.coli)을 보통의 질소(N-14)보다 무거운 질소(N-15)환경에서 충분히 오래 키워 전체가 ‘무거운 재료’로 이루어지도록 만들었습니다. 이렇게 하면 대장균의 모든 DNA가 원래보다 밀도가 높아지기 때문에, 이후 어떤 변화가 생기더라도 시작점이 확실히 무거운 라는 점을 분명하게 할 수 있었지요.
그다음에는 이 무거운 DNA를 가진 대장균을 가벼운 질소(N-14)가 들 어 있는 새로운 배지로 옮겨, 세대가 지날 때마다 DNA의 무게가 어떻 게 달라지는지를 관찰했습니다. 대장균은 매우 빠르게 번식하기 때문에 단 한 세대만 지나도 기존 가닥을 바탕으로 새로운 DNA 가닥을 합성하게 돼요.그 리고 실험에 사용한 대장균의 새로 만들어지는 가닥들은 모두 가벼운 질소(N-14)를 이용해 합성되었습니다. 결국 한 세대, 두 세대가 지날 때마다 각 분자의 조합이 어떻게 바뀌는지가 이 실험의 핵심이었어요.
---p.338

오늘날 농업이 안고 있는 가장 큰 과제 가운데 하나는 질소 비료입니다. 질소는 식물 생장에 꼭 필요하지만, 공기 중 질소는 너무 안정적이라 대부분의 작물이 바로 사용할 수 없어요. 그래서 인류는 하버-보슈 공정으로 대량의 질소 비료를 생산해 왔고, 이는 생산량을 크게 늘렸지만 동시에 수질 오염과 토양 산성화, 온실가스 배출 문제도 낳았지요. 최근 연구들은 질소 비료의 광범위한 사용이 생산성을 높이는 동시에 환경 부담도 크게 만든다고 지적해요.
---p.370

항생제와 항암제를 미생물에서 생산하는 플랫폼 기술은 현대 생명 공학이 의약품 생산 방식을 근본적으로 다시 설계하는 단계에 들어섰다는 것을 잘 보여 줍니다. 과거에는 항생제나 항암제 같은 복잡한 천연 물질을 얻기 위해 자연에서 미량을 추출하거나, 긴 화학 합성 과정을 거쳐야 했어요. 그러나 이제는 미생물의 대사 경로를 해독해, 효모나 박테리아 같은 미생물 안에 옮겨 넣고, 이를 세포 공장처럼 활용하려는 연구가 빠르게 진전되고 있습니다.
---p.390

항산화 물질이 조리 과정에서 어떻게 달라지는지를 이해하게 된 것은 비교적 최근의 일입니다.특히 토마토를 익히면 라이코펜의 생체 이용률이 높아진다는 사실은, 20세기 영양학의 관점을 근본적으로 바꾼 발견 가운데 하나였어요.
라이코펜 자체는 이미 19세기 말에 알려진 물질입니다. 1870년대, 화학자들은 토마토의 붉은 색소를 분리하며 이것이 카로티노이드 계열의 화합물이라는 사실을 밝혀냈어요. 이후 ‘라이코펜’이라는 이름이 붙었지요. 하지만 오랫동안 라이코펜은 단지 ‘색을 만드는 물질’ 정도로만 여겨졌고, 건강과의 직접적인 연관성은 크게 주목받지 못했어요.
---p.411