2018년 5월 27일 일요일

생명이란 무엇인가

생명이란 무엇인가
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본문
이 책을 펴기 전에 나는 나에게 먼저 생명이란 무엇인가?란 질문을 해보았다.한번도 깊게 생각해 본적 없던 나는 이런 답을 했다.생명이 있어서 나는 살고 있고 내 관심 분야이며 내 전공이고 앞으로 깊게 알아가고 싶은 것이었다.이 책은 이론물리학자인 에르빈 슈뢰딩거가 쓴 책으로 생명을 살아있는 세포의 물리적 측면으로 나타냈다.
슈뢰딩거는 볼츠만의 제자이며 후임자의 하젠욀 교수 취임 연설을 듣고 깊은 감명을 받았다.볼츠만의 이론보다 더 중요하다고 느끼는 이론 없다고 생각했다.아인슈타인 또한 볼츠만의 이론에 깊이 빠져있었으며 그가 볼츠만의 이론의 발전을 추가한 유일한 인물이었다.
그는 예비 장교 훈련 때문에 하젠욀이 아닌 프리츠 엑스너의 조교로 임명되었지만 감사히 생각하였다.그때 여러 가지를 실험하고 발견함으로서 측정의 중요성을 알게 되며 그는 측정의 중요성을 아는 이론물리학자가 더 많아지기를 바랬다.오스트리아가 공화국이 되는 때에 체르노비츠대학 이론물리학 강사직을 맞게 되었다.이때가 철학을 깊게 공부하자고 마음먹었던 때이다.그리고 그의 인생에서 이차 세계 대전이 있었으며 그 시기에 아버지께서도 돌아가셨다.그는 아버지가 본 아들의 유일한 성공은 예나대학으로부터 보수가 나은 사강사 자리와 막스빈의 조교직을 얻은 것이라고 생각하며 열심히 살아갔다.그에게 유년기와 사춘기에 가장 큰 영향을 끼친 사람은 아버지였다.아버지의 친구 분 중 왕실자문위원 안톤 한틀리슈와 진화론의 기반이 목적론이 아니라 인과론이라는 점에 그는 같이 동의하였다.
살아있는 유기체 속에서 생력이나 엔텔레키나 정향 진화력 따위의 특수한 자연법칙이 작용하여 생명없는 물질을 지배하는 보편적인 법칙을 위반하는 형상이 일어나는 일은 없다는 점에 또한 동의했다.그리고 그는 콘을 통해 이중성이라는 놀라운 현상에 대해 배웠다.
예루살렘의 스피노자 강의에서 많은 것을 얻었다."죽음은 인간의 적이 아니다."라는 에피쿠로스의 말 그리고 에피쿠로스가 철학 할 때마다 되새겼다는 무엇에도 경탄하지 않는다는 말을 예루 살렘에게서 들었다. 그리고 더블린에서 10년을 보내며 짧은 책 몇권을 영어로 쓰고 중력에 관한 비대칭적 일반이론을 계속 연구했다.시간이 흘러 그는 다시 오스트리아에서 과거 직위로 복귀했다.빈 대학으로부터 새 특별 교수 자리를 얻었다.그는 나치로 인해 두 번이나 직장을 잃고 다른 곳에서 새 출발을 해야 했지만 어디서든 빛나는 업적을 보여주었다.
살아 있는 유기체의 공간적 경계 안에서 일어나는 시간과 공간 속의 사건들을 물리학과 화학으로 어떻게 설명할 수 있을까?란 질문으로 이 책의 내용은 본격적으로 시작된다.이 대답은 이렇다.현재의 물리학과 화학이 그 사건들을 설명하지 못한다는 사실은 그 과학들이 언젠가 그 사건들을 설명하리라는 점을 의심 할 이유가 전혀 될 수 없다고 말이다.
물리학 특히 물리학의 통계적인 토대를 배운 다음에 유기체의 행동과 기능에 대해 생각하기 시작하여 자신이 비교적 단순하고 명쾌하고 겸허한 물리학의 관점에서 생명의 문제에 어떤의미있는 기여를 할 수 있을지 양심적으로 자문하는 물리학자에 떠오를 만한 생각들을 살펴보았다.무엇보다 진짜 관심사는 유기체의 크기였다.원자 물리학에서는 흔히 옹스트롬이라는 단위를 쓴다.살펴보면 유기체의 작동을 위해 엄밀한 물리법칙들이 필요하다.물리법칙은 통계적 행동에 의존하며 따라서 근사적일 뿐이다.모든 원자가 항상 완전히 무질서한 열운동을 하게 때문에 원자 한 개나 두세개의 충격도 감지하는 민감한 유기체에서는 실현 될 수 없다.자기장이 강할수록 자화 정도가 증가하는 이 정비례 관계는 자기장이 극도로 상해질 때까지 유지된다.첫째로 상자성이며 관찰된 약한 자화현상이 정말로 두 경향성의 즉 모든 분자를 평행하게 정향하려는 자기장과 무작위한 정향을 원하는 열운동의 경쟁의 산물이라면 자기장을 강화하지 않고 열운동을 약화함으로써 즉 온도를 낮춤으로써 자화를 증가시킬수 있어야 한다.그리고 절대온도에 반비례하며 정량적으로 이론과 일치한다.두번째로 브라운 운동으로 확산을 예로 들 수 있으며 세 번째로는 측정 정확도 한계인 전기력,자기력 혹은 중력을 가했을 때 물체가 수직 축을 중심으로 회전하면서 평형상태를 벗어나는 정도를 측정하는 것이다.
유기체 내부나 다른곳에서 통계물리학이 중요하다는 점을 강조하는 것은 대중 강연자에게는 아주 적절할지 몰라도 사실상 그 말의 핵심은 이미 잘 알려진 자명한 이치라고 논평했을 것이다.그리고 생물학적으로 다가가 유전암호문서 즉 염색체로 설명을 할 수 있다.사실 암호문이라는 표현은 사실 너무 협소하다.염색체 구조는 암호문인 동시에 암호문이 의미하는 발생을 일으킨다.염색체는 법전인 동시에 집행 권력이다.염색체는 개체발생에서 세포 분열로 일어난다.염색체는 또한 복제되며 두 개의 딸세포가 모세포의 것과 완전히 동일한 염색체를 두벌 모두 빠짐없이 물려 받는다는 것이다.그러므로 모든 체세포는 염색체를 기준으로 한다면 완전히 동일하다.염색체가 두벌이며 그 두벌이 체세포분열과정에서 변함없이 유지된다는 사실이다.개체가 성숙한 후에 이 예비된 세포들로부터 배우자가 생산되는 과정이 발로 감수분열이다.감수분열에서는 모체포의 염색체 두벌이 각각 분리되어 두 개의 딸세포 즉 배우자 속으로 들어간다.체세포 분열에서 처럼 염색체가 두배로 늘어나는 일이 감수분열에서는 발생하지 않는다.염색체의 개수는 일정하게 유지되고 세포는 반수체라고 불린다.개체 증식 과정에서 정말 운명적이라 할 만큼 중요한 사건은 수정이 아니라 감수 분열이다.특성들이 염색체 상의 특정 위치에 있다는 것 그리고 염색체의 막대 모양이 암시하듯이 그 위치의 분포가 선형이라는 것에는 거의 의심의 여지가 없다.우선 그 물질의 크기이며 두 번째로는 유전적 패턴의 영속성에서 추론할 수 있는 유전자의 영속성이 될 것이다.유전자 한 개는 100만개 혹은 몇 백만개이하의 원자만 포함하고 있을 것이 분명하다.통계 물리학에 따르면 이수는 질서있고 법칙적인 행동을 가능케 하기에는 턱없이 작다.영속성이 거의 절대적임을 보여준다.표현형의 패턴은 전체이다.이것은 기적이다.기적은 자신의 존재 전체의 기반을 바로 이런 종류의 기적적인 상호작용에 둔 우리가 그 상호작용에 대해 상당한 지식을 확보할 능력을 가지고 있다는 사실이다.그 다음으로 중요한 주제인 돌연변이는 아주 중요하다. 뛰어넘기식 이라는 말은 변화가 아주 크다는 뜻이 아니라 불연속적이라 변화한 극소수의 개체와 변화하지 않은 개체 사이에 중간 형태가 없다는 뜻이다.드브리스는 그런 변화를 돌연변이로 증명했다.중요한 것은 불연속성이다.돌연변이는 변화하지 앟은 원래의 특성들처럼 완벽하게 유전된다.돌연변이는 무언가 대물림되는 것에서 일어난 변화임에 분명하며 유전물질에서 일어난 어떤변화에서 그 원인을 찾아야한다.돌연변이가 해롭다 할지라도 열성 돌연변이는 잠재하기 때문에 돌연변이체가 제거되는 일은 일어나지 않는다.돌연변이를 가진다면 대개의 경우 해로운 돌연변이들이 이로운 것들을 압도할 것이며 좋은 자연 선택으로 발전하기는 커녕 답보하거나 소멸 할 것이다.유전자가 가진 고도의 영속성으로 인해 생기는 일정한 보수성은 필수적이다.
원자들만 참여하는 듯이 보임에도 불구하고 유전자 구조가 매우 규칙적이고 법칙적인 행동을 나타내는것을 통계물리학의 관점에서 양자이론이 해답을 제공한다.양자이론의 가장 큰 업적은 자연의 책 속에서 오직 연속성만이 합리적이라고 믿었던 과거의 전통을 뒤엎고 불연속성을 발견한 것이다.한 배열에서 다른 배열로의 전이가 양자 뛰어넘기이다.더 낮은 준위로의 준위는 자발적으로 일어날 수 있다.이때 남는 에너지는 복사파로 방출된다.최저 준위로 끌어올리기 위해 필요한 에너지를 외부에서 공급받지 못하면 변화 할수 없다.그러므로 최저 준위와 그다음 준위 사이의 에너지 차이가 분자의 안전성을 정량적으로 결정한다.이 사실이 양자 이론의 기초 즉 에너지 준위의 불연속성과 얼마나 밀접하게 연관되는지 잘 알 수 있을 것이다.양자역학은 자연에 실제로 있는 모든 종류의 원자 근본 원리들에서 출발하여 설명하는 최초의 이론이기 때문이다.

하고 싶은 말
좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여,
과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다.

위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어
학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^
구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅

키워드
생명, 무엇

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