수학과 더불어 진행중인 생물학의 6번째 혁명

잠깐독서

생명의 수학
이언 스튜어트 지음, 안지민 옮김/사이언스북스·2만원

　

지구는 얼마나 특별한가. 목성이 혜성·소행성 충돌을 막아 주고, 달이 자전축을 안정시켜 주며, 태양에서 멀지도 가깝지도 않은 거리 덕에 지구는 액체상태의 물이 있는 생명거주 가능영역(골디락스 존)이 됐다.

영국의 수학자요 과학 저술가 이언 스튜어트는 지적설계론·창조론자들이 반길 이런 주장을 간단히 일축해버린다. 목성은 지구 보호 역할도 하지만, 소행성들을 교란시켜 지구와 충돌하게도 만든다. 생명진화에 자전축 이동은 별 문제가 안 된다. 지구 생명은 훨씬 더 급격한 조건 변화에도 적응해 왔다. 골디락스 존은 태양과의 거리만이 아니라 대기 구성, 천체들간의 중력장 간섭 등 수많은 요인들에 좌우된다.

게다가 생명체를 산소·탄소 함유 분자들과 반응하며 유전자(DNA)로 자기복제하는 지구형 생명체만으로 한정하는 건 지극히 인간중심적인 사고다. 메탄, 수소, 아세틸렌 화학반응에서 에너지를 얻는 전혀 다른 생명체들도 있을 수 있단다.

유전자 분자구조와 염기들의 결합 패턴도 브래그 법칙, 푸리에 변환, 샤가프 법칙, 가모브의 수학적 사고실험 등으로 설명한다. 동물들 줄무늬나 반점, 모래물결무늬의 비밀은 튜링 방정식으로, 새로운 종의 진화는 노이만의 게임이론 등으로 푼다. 현미경 발명, 분류학, 진화론, 유전학, 유전자 구조발견 등 5번의 혁명을 거친 생물학은 지금 6번째 혁명이 진행 중인데, 그 요체는 수학이다.

한승동 기자 [e-mail]