노휘성

지난호에 이어 고등학교 과학 교과서에 실려있는 ‘밀러의 실험’과 생명의 기원의 관계에 대해 좀 더 다루어보고자 한다. 밀러의 실험은 무기물이 저절로 합성되어 유기물이 되고, 이들이 다시 생명체에 필요한 복잡한 고분자 물질이 되고, 이들이 복제능력을 갖는 원시세포를 생성하기에 이르렀다고 주장하는 화학진화의 아이콘과 같다. 진화에있어 가장 중요한 첫 번째 관문을 열어주어 그 다음 모든 단계들도 가능하게 되었다는 식의 상징적 위치를 가지고 있다.

그러나 우리는 밀러의 실험이 과연 무엇을 가능하게 했다는 것인지를 면밀히 살펴볼 필요가 있었다. 그래서 지난 호에서는 밀러와 유레이가 선택한 실험 장치와 재료들을 먼저 검토하였는데, 모두 초기 지구 환경에 대한 비현실적인 전제를 바탕으로 하였음을 알 수 있었다. 이로 인해 오히려 유기물이 자연 조건에서 저절로는 합성 될 수 없다는 결론을 가질수 있었다.

고등학교 과학 교과서에서 ‘생명의 진화’라 는 단원에 빠지지 않고 소개되는 ‘밀러의 실험’ 이라는 것이 있다. 이 실험은 원시대기(무기물) 가 번개에 의해 생명체에 사용되는 물질(유기 물)로 합성됐을 것이라는 화학진화 가설(오파 린Alexander I. Oparin 주장)의 첫 단계를 입증 하고자 한 것으로, 밀러와 그의 스승인 유레이 (Herold Urey)가 함께 1953년에 수행하였다.

생물속생설이 과학사에서 실험과 관찰에 의해 반복 확인되었음에도 불구하고, 생물의 자연발생설을 포기하지 않는 과학자들이 있었다. 그 대표적 인물이 프랑스의 생물학자 푸셰인데, “유기물, 물, 불, 공기, 온도가 갖추어지면 생명은 자연적으로 발생한다”고 주장 했다. 또한 마르크스와 더불어 공산이론의 기초를 세운 엥겔스는 “생명은 단백 질의 존재양식”이라고 규정하면서 유물론적 생명관을 제시하였다 . 그 흐름이 구소련의 생화학자였던 오파린에게로 이어져 무기물로부터 유기물이 합성되고, 그 유기물들이 세포막과 복제능력을 갖춘 원시세포를 형성했을 것이라는 시나 리오를 정리하기에 이르렀던 것이다. 그렇다면, 밀러의 실험은 오파린의 시나리 오의 첫 단계를 입증하였을까?

오늘날 우리는 장기간 음식을 보관할 수 있는 통조림 제품들에 익숙하다. 통조림의 보편화는 멸균처리만 잘 하면 음식이 들어있는 용기 내에서 미생물들이 저절로 생기지 않는다는 지식에서 출발한 것이다. 그런데, 1800년대까지만 해도 일반인들은 물론이고, 일부 과학자들조차도 생물이 흙이나 부패한 음식 같은 무생물로부터 저절로 생겨날 수도 있다고 믿곤 했다.

‘생물이 과연 저절로 생겨날 수 있을까?’ 우리에게 잘 알려진 썩은 고기나 죽은 뱀, 고기 국물 등을 이용한 일련의 실험들이 1600년대 후반에 시작된 이래로 이를입증하기 위해 약200년 동안 계속 되었다. 우리의 자녀들은 이에 관련된 내용을 과학 또는 생물 교과서를 통해 ‘생명의 진화’라는 대단원 안에서 ‘자연 발생 설의 도전’이나 ‘생명의 발생에 대한 논쟁’과 같은 소제목으로 배우고 있다.

인간은 처음부터 인간과 우주 만물에 대한 본질을 파악하고 규명해 왔다. 그리고, 그것을 인간의 삶에 적용시키며 살아왔다. 우주 만물에 대한 지식 체계와 그것을 응용한 기술의 축적은 수많은 혜택과 발전을 의미했기에 과학 지식을 효과적으로 교육하는 일은 분명 중요한 과제로 인식되기 시작했다. 과학 정보화 시대라고 불리는 현 시대는 국가적 차원에서 무엇보다 우선시해야 할 일 중에 하나로 과학 기술의 연구와 교육을 꼽는다.

이런 시대적 배경속에 ‘과학교과서’의 영향력이 얼마나 클지 우리는 쉽게 상상할수있다. 필자는 앞으로 이 지면을 통해 과학 교과서가 우리 자녀들에게 전달하고있는 기원에 관한 내용들을 점검 해보려한다. 어떤 학문분야이든 교과서에 담아 전 국민에게 가르칠 때에는 모든 사람이 일상 생활을 하는데 있어 실질적으로 혹은 사상적으로 중요한 가치가 있기 때문일 것이다. 12년이란 긴 학교 교육과정을 통해 우리 자녀들에게 전달되고 있는 기원에 관한 지식들은 어떤 것 들로 구성되어있을까?