1장 호기심에서 출발한 생명 공학 _유전 공학 기술

전 인류를 세균과의 전쟁에서 구한 플레밍은 어떻게 페니실린을 발견하게 됐을까? 그 모든 것은 호기심을 가지고 곰팡이를 눈여겨본 그가 있었기에 가능했어요. 곰팡이가 피었으니 실험을 망쳤다고 여기지 않고, 그 곰팡이를 눈여겨보아 곰팡이 주위에 세균이 번식하지 않는다는 것을 발견해낸 플레밍! 플레밍이 생명 공학 역사에 획을 그었다면, 멘델은 생명 공학의 창시자라 할 수 있어요. 오스트리아의 가톨릭 수사 멘델은 완두콩마다의 생긴 차이를 보고 호기심을 느껴 인류 최초로 유전의 법칙을 발견해냈어요. 이렇듯 호기심을 가지고 꾸준히 연구한다면, 우리도 놀라운 발견과 발명을 할 수 있습니다.
1장에서는 호기심에서 시작된 생명 공학의 초기 발전 단계에 대해 다룹니다. 여러 공학 분야에 비해 연구의 역사가 그리 깊지는 않지만, 앞으로 미래를 이끌 공학은 생명 공학 속에 모두 들어 있다고 해도 과언이 아니지요. 생명 공학의 역사에서부터 오늘날의 생명 공학 현황에 이르기까지 살짝 맛을 보면서 생명 공학이 어떤 분야인지를 느껴 보시기 바랍니다.

2장 생명의 신비를 응용한다 _생명의 이해

“풀을 두고 소와 경쟁한다고요?”
정말 이상한 질문이지요? 하지만 이 질문은 생명 공학의 관점에서 보면 절대 허무맹랑하지도, 쓸데없지도 않아요. 사람이 풀을 먹고서 에너지를 내지 못하는 것은 풀 속에 들어 있는 셀룰로오스를 분해하는 효소가 없기 때문이에요. 하지만 소는 이 효소가 있어 셀룰로오스를 분해하여 에너지를 만들 수 있지요. 사람에게 셀룰로오스를 분해할 수 있는 효소가 생긴다면? 정말 풀을 두고 소와 경쟁하는 기이한 광경이 벌어질 수 있겠죠?
2장에서는 이 같은 에너지 대사 과정을 비롯해 여러 가지 소재와 원리를 가지고 생명의 신비에 대해 좀 더 깊이 있게 이해해 봅니다. 사람의 몸, 여러 동물의 몸속에 숨겨진 신비한 과학 원리를 하나하나 파헤쳐 나가다 보면 생명의 신비에 다시 한 번 화들짝 놀라고 감동하게 될 거예요. 생명의 신비를 아는 것만으로 우리는 벌써 한 발짝 생명 공학에 다가선 것이랍니다.

3장 신비한 자연에서 배운다 _자연과 생명 공학

지구를 뒤덮은 이산화탄소는 지구온난화의 주범으로, 수많은 과학자들이 힘을 모아 해결하려고 하는 큰 문제입니다. 헌데 어느 생명 공학자가 지구온난화를 해결할 방법이 생명 공학에 있다고 말을 했어요. 어떻게 해결할 수 있을지 궁금하지요? 이 생명 공학자의 구상대로 이산화탄소를 잡아먹는 효모를 개발해서 대량으로 생산할 수만 있다면, 전 세계 이산화탄소를 상당 부분 없앨 수 있답니다. 아직은 상상에 불과하지만, 생명 공학이 좀 더 발전하는 그 어느 날이 되면 멀게만 느껴지는 이런 일들이 분명히 일어날 거예요.
3장에서는 위의 공학자와 같은 사고방식을 길러 줄 수 있는 여러 가지 사례들을 둘러볼 거예요. 자연현상을 관찰하여 여러 동식물에서 유용한 성분을 뽑아내고 그 성분을 우리 실생활에 필요한 여러 가지 제품으로 만들어 낸 이야기가 가득가득하답니다. 산삼에서 추출한 성분으로 만든 건강약품, 옻나무에 뽑아낸 옻 액으로 칠한 옻칠 상품, 거미줄에서 뽑아 낸 강철같이 질긴 섬유, 해파리에서 나는 형광단백질을 이용해 만든 형광돼지 등 자연현상을 이용한 신기하고 놀라운 생명 공학의 산물이 놀랍게 펼쳐집니다.
4장 생명 공학의 미래를 꿈꾼다 _생명 공학의 활약
제주도에 가 본 적 있나요? 그렇다면 온 들판을 노랗게 물들인 유채꽃도 본 적이 있을지 모르겠네요. 노란 병아리처럼 샛노란 유채꽃은 예부터 식물성 기름으로 우리 생활에 많이 쓰여 왔어요. 그 유채꽃이 생명 공학의 손길에 ‘쉬익’ 하고 닿으면, 우리 생활에 꼭 필요한 연료가 된답니다. 실제로 유채꽃에서 나온 기름으로 달리는 자동차가 있다니 신기하지요?
4장에서는 이러한 생명 공학의 성과들이 우리 실생활에서 활용되고 있는지, 앞으로 어떤 성과들을 기대할 수 있을지에 대해 알아볼 거예요. 유채꽃을 비롯한 여러 바이오매스는 앞으로 점점 부족해지는 화석연료를 대체할 에너지원이 될 거랍니다. 이렇게 생명 공학이 부족해져가는 에너지 문제를 해결하고 있듯이, 다른 분야에도 엄청난 활약을 하고 있어요. 생명 공학이 우리 삶의 질을 바꾸어 놓고 있다고 해도 과언이 아닌 것이지요. 예를 들면, 각종 신종 의약품과 인공 장기의 개발, 신체의 여러 가지 문제들을 척척 알아채어 해결 방안을 제시해 주는 바이오센서, 집 안에서 병원까지 네트워크로 연결되는 유비쿼터스 의료 등 수많은 성과들이 우리 생활을 누비고 있답니다. 어린이들이 주역이 되어 미래를 이끌어 갈 그날에는 생명 공학의 힘이 훨씬 더 세질 거랍니다.