“생명이란 무엇인가.” 1944년 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 던진 이 고전적인 질문이 21세기 양자역학의 언어로 재해석된다. 물리학자 성지용 박사와 의사과학자 정재호 교수가 공동 집필한 신간 ‘퀀텀, 생명의 탄생’(한울)은 생명 현상의 근원을 미시 세계의 물리 법칙으로 풀어낸 책이다.
이 책은 생명을 단순히 유전자 정보나 화학 반응의 집합체로 보지 않는다. 대신 광합성의 경이로운 효율성, 철새의 정교한 항법, DNA 복제 과정의 미스터리 등을 '양자역학적 원리'를 통해 설명하며, 생명이 어떻게 엔트로피의 법칙을 거스르며 질서를 유지하는지 추적한다.
생명체는 자연이 설계한 ‘양자 기계’
저자들은 식물이 빛을 에너지로 전환하는 광합성 과정에서 전자가 모든 경로를 동시에 탐색하는 ‘양자 중첩’ 상태를 활용한다고 설명한다. 또한, 철새가 지구 자기장을 감지해 수만 킬로미터를 비행하는 비결로 눈 속 단백질에서 일어나는 ‘양자 얽힘’ 현상을 지목한다.
단순한 가설에 그치지 않고, 최근 급격히 발전한 양자생물학의 실험적 근거들을 토대로 후각의 원리와 효소 반응의 속도 등 기존 생물학이 풀지 못했던 난제들에 접근한다. 특히 DNA 염기쌍 사이에서 일어나는 ‘양자 터널링’ 현상이 돌연변이와 진화에 어떤 영향을 미치는지 분석하는 대목은 생명 진화의 무작위성에 대한 새로운 시각을 제공한다.
의학·IT·에너지 혁명의 새로운 좌표계
책의 후반부는 이러한 양자적 이해가 가져올 미래 산업의 변화에 주목한다. 연세대학교 양자사업단장을 맡고 있는 정재호 교수는 양자컴퓨터를 활용한 생명 시스템 시뮬레이션이 신약 개발과 암 치료에 가져올 혁명적 변화를 예견한다.
단순히 지식을 전달하는 교양서를 넘어, 이 책은 인공지능 이후의 시대에 과학이 던져야 할 질문들을 성찰하게 한다. 양자 기술과 생명과학이 만나는 지점에서 의학, 헬스케어, 그리고 에너지 공학이 나아갈 새로운 좌표를 제시한다는 평이다.
학계의 찬사… “생명을 바라보는 패러다임의 전환”
학계의 반응도 뜨겁다. 윤동섭 연세대학교 총장은 “현대 과학의 최전선에서 생명 현상을 바라보는 관점을 근본적으로 다시 묻는 책”이라고 평가했으며, 김명자 KAIST 이사장은 “설명의 확장을 넘어 생명을 바라보는 좌표계 자체를 바꾸는 파격적 서사”라고 평가했다.
‘퀀텀, 생명의 탄생’은 생명이라는 거대한 신비를 물리학이라는 가장 근원적인 언어로 이해하고자 하는 독자들에게 정교한 길잡이가 될 것으로 보인다. 저자들은 생명이란 결국 확률의 바다 위에서 물리 법칙을 이용해 질서를 구축해가는 ‘우주적인 사건’임을 강조하며 독자들을 새로운 과학의 세계로 초대한다.
uapple
기자
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