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“세균 박람회에 오신 여러분을 환영합니다!”
산소가 없는 시절부터 지구에 살았던 그들은 어떻게 우리의 삶을 빚어냈을까?
일상이 새롭게 보이는 세균 이야기

《한국 괴물 백과》, 《항상 앞부분만 쓰다가 그만두는 당신을 위한 어떻게든 글쓰기》, 《지상 최대의 내기》 등 SF 소설, 글쓰기, 과학 논픽션 등의 분야를 넘나들며 왕성한 필력을 선보이고 있는 ‘괴물 작가’ 곽재식의 신간. 이번에는 눈에 보이지 않지만 언제 어디서나 우리와 함께하는 존재, 인류가 등장하기 한참 전인 40억 년 전부터 지구에 나타나 지금 우리가 사는 자연적이고 인공적인 세계를 만들어온 세균을 소개한다. 가상의 박람회장은 과거관, 현재관, 미래관, 우주관으로 이루어져 있다. 독자들은 비유와 SF적 상상력이 넘치는 입담 좋은 저자의 안내를 받으며 즐겁게 세균의 세계로 떠날 수 있을 것이다.

“세균 박람회에 오신 여러분을 환영합니다!”
산소가 없는 시절부터 지구에 살았던 그들은 어떻게 우리의 삶을 빚어냈을까?
일상이 새롭게 보이는 세균 이야기

《한국 괴물 백과》, 《항상 앞부분만 쓰다가 그만두는 당신을 위한 어떻게든 글쓰기》, 《지상 최대의 내기》 등 SF 소설, 글쓰기, 과학 논픽션 등의 분야를 넘나들며 왕성한 필력을 선보이고 있는 ‘괴물 작가’ 곽재식의 신간. 이번에는 눈에 보이지 않지만 언제 어디서나 우리와 함께하는 존재, 인류가 등장하기 한참 전인 40억 년 전부터 지구에 나타나 지금 우리가 사는 자연적이고 인공적인 세계를 만들어온 세균을 소개한다. 세균에 관한 기본적이고 필수적인 지식을 가득 담고 있지만, 상상력이 가득한 작가의 서술은 한국사, 우주, 먼 미래를 종횡무진 오간다. 되도록 국내 학자들의 연구를 조명하고 연구자들의 애환을 담으려 한 것도 이 책이 지닌 매력이다.

지구에서 우주까지, 40억 년 전부터 먼 미래까지
언제 어디서나 우리와 함께하는 그들을 만나다
세균은 무엇인가. 그것은 우리 몸속에 살면서 우리의 생존을 돕거나 해치는 존재이고, 우리가 사용하는 물건(물, 음식, 의약품 등)을 만들어내는 데 필수적인 역할을 담당하는 생산자이며, 인류가 나타나기 전에 존재했던 우리의 뿌리이고, 자신 외에는 아무 존재가 없던 때부터 지구를 만들어온 창조자이다. 이 책은 그런 세균과 우리의 이야기를 다룬다. 독자들은 세균에 관해 읽으면서 인간에 대한 생물학적, 사회학적 관점을 확장할 수 있을 것이다.
이 책은 가상의 박람회장 형태를 띠고 있으며, 과거관·현재관·미래관·우주관의 네 관으로 이루어져 있다. 1부 과거관에서는 지금의 지구 생태계를 만들어온 세균을 만난다. 세균은 어떻게 생겨났으며 핵이 없는 세균은 어떻게 핵이 있는 생물로 진화했는지 알아본다. 2부 현재관에서는 인류의 역사와 우리의 일상을 만들어온 온갖 세균들을 만난다. 표피포도상구균, 고초균, 탄저균을 비롯한 여러 균들이 어떻게 우리의 삶을 만들고 파괴하는지 보여준다. 3부 미래관에서는 실험동물 대신에 세균을 쓸 수 있을지, 세균이 바이러스, 곰팡이, 효모와 싸우는 방법을 우리가 응용할 수 있을지, 세균으로 환경 문제나 범죄를 해결하는 실마리를 얻을 수 있을지 알아본다. 4부 우주관에서는 우주 개발에 세균을 활용하는 방법을 생각해본다. 세균을 통해 다른 행성에 사는 생물을 만들 수 있지 않을지, 인간이 우주에 갈 때 세균이 도움을 주는 방법은 없을지, 세균 연구 결과가 악용되지 않게 하는 제도적인 방법은 없을지 알아본다.

이야기에서 시작해 상상으로 끝나는 과학책
과학 지식은 늘 삶에 관한 질문을 던진다
이 책의 가장 큰 장점은 역시 탁월한 이야기꾼인 저자의 스토리텔링 솜씨가 여실히 드러나는 과학책이라는 점이다. 많은 경우에 과학 지식을 본격적으로는 처음 접하는 이들은 ‘객관성’이 강조된 과학 서술에서 그것이 우리 삶과 밀접하다는 느낌을 받기 어려워하고, 그래서 그 내용들이 자신과 거리가 멀다고 느끼곤 한다. 이 책은 이런 독자들을 고려하여 쓰였다. 저자는 여러 전설, 일화, 비유, 의인화 등을 활용해 멀게 느껴지는 세균에 관한 지식을 독자들에게 더욱 인상 깊게 전달한다.

"이러한 신화에 따르면 핵을 가진 복잡한 생물이 되어 여러 세포 덩어리로 자라나고 그 결과 다양한 생활을 하며 깊은 고민을 하면서 사는 다채로운 삶이, 바로 세균 같은 생물이 누리는 영원한 젊음을 포기한 대가인 셈이다."_139쪽

"옛 전설에서 땅속에 흐르는 피라고 이야기됐던 레그헤모글로빈은 대지의 여신이나 땅의 신령이 흘린 피가 아니라 바로 세균들을 위해 만들어진 물질이다."_209쪽

“불경기가 계속되어 취업이 어려운 시대를 생각해보자. 혹은 내가 어느 나라의 언어를 열심히 공부했는데 그 나라와 내가 사는 나라의 관계가 갑자기 악화되어 내가 배운 언어가 쓸모없어진 때가 되었다고 해보자. 그럴 때 어느 깊은 산속 동굴로 들어가 침낭 안에 몸을 욱여넣고, 몇 년이고 쿨쿨 자면서 다시 경기가 좋아질 때까지, 내가 배운 능력이 필요한 곳이 많아져서 좋은 일자리를 얻을 수 있을 때까지 몇 년이고 버티는 수법을 쓸 수 있다면 어떨까? 내생포자로 변신하는 세균은 그렇게 살 수 있다는 이야기다.”_142~143쪽

이뿐 아니라 이 책에는 작가의 SF적 상상력이 풍부하게 녹아 있다. 과학 지식은 늘 그 과학 지식을 활용하는 방법에 관한 상상을 불러일으키는 법이다. 특히 3부와 4부에서 작가는 세균 활용법에 관하여 여러 사고 실험을 벌인다. 시시각각 전국 곳곳의 흙 상태가 자동으로 조사되어 만들어지는 전국 세균 지도, 세균이 움직이는 법을 응용하여 만드는 몸속을 다니는 로봇부터 우주에서 쓰레기를 처리하는 세균이나 외계 세균 방어법처럼 다소 터무니없게 느껴질 수도 있지만 생각해볼 만한 거리를 제공한다.

“거기까지 가면 매일 혹은 매 시간마다 전국 천여 곳에서 세균들이 어떻게 살고 있는지 실시간으로 지켜보는 일이 가능해질 수도 있다. 나는 그렇게 자동 세균 분석 로봇을 전국에 수천 대 설치해두고 매 시간 계속 세균들이 사는 모습을 집계해본다는 생각이 아주 마음에 들어서, 알파벳 약자로 RAMSAS(Robotic Automated Metagenome Sequencing and Analysis System)라고 로봇에 붙일 별명도 지어놓았다.

“그러한 자료를 갖고 있으면 단순하게는 그 동네 땅이 얼마나 비옥해졌는지를 알아보는 문제에서부터 멀게는 날씨를 예측하는 일에도 활용할 수 있을 것이다. 습기에 민감한 세균이 얼마나 줄어드는지, 추위를 대비하기 위해 철저히 움직이는 세균이 얼마나 늘어나는지를 기록해놓으면 이는 기압이나 강수량 못지않게 좋은 정보가 될 것이다. 비가 오기 전에 갑자기 늘어나는 경향이 있는 세균이 지금 전라남도 쪽에서 경상남도 쪽으로 확산되고 있다면, 내일 오전에 남부지방 서쪽에서 동쪽으로 비가 지나갈 거라는 식으로 날씨를 추측해볼 수 있을 거라는 상상을 해본다. 전국의 세균 분포를 시간 변화에 따라 살펴보면 그 결과가 어떻든 세균의 특성상 날씨와의 관계는 뚜렷할 것이다.”_285쪽

서문

1부 과거관

1장┃최초의 생명
왜 사는가, 혹은 어쩌다 사는가?
스트로마톨라이트의 이상한 무늬
세균은 언제 생겨났을까
렌즈 앞에 펼쳐진 놀라운 세계
세균들의 첫인상

2장┃암흑시대
세균의 기원을 찾아서 38
DNA가 먼저일까, 효소가 먼저일까
어설프고 부실한 DNA가 일으키는 놀라운 일
생명의 진화를 이끄는 세균의 변신술
주름을 없애는 무시무시한 살상 무기
세균의 역사를 뒤흔들 존재의 등장

3장┃지구의 지배자
고향을 떠나 새로운 터전으로
빛을 먹고사는 세균
남세균 활용법
남세균이 우리에게 준 선물
남세균이 자행한 산소 대학살

4장┃우리 시대
미생물이라는 렌즈로 들여다본 세상
돌말과 세균의 결정적 차이
공생이라는 새로운 아이디어
미토콘드리아에 새겨진 족보


2부 현재관

5장┃불로불사
무병장수를 꿈꾸며
대장균이라는 든든한 보디가드
대장균이 늙지도 죽지도 않는 비결
노화와 진화의 열쇠
세포 자폭 장치에 숨겨진 비밀
세포 자멸의 두 얼굴

6장┃은거
위기를 피해 벙커가 된 세균들
아무것도 안 할 때 더 강해진다
소리 없이 잠입하는 암살범
사람의 몸에 살상무기를 장착한다면
널리 세상을 이롭게 하는 평화 유지군
빙하 속 잠들어 있던 세균이 깨어난다면

7장┃감시자
언제 어디에나 있는 오랜 친구들
포도상구균과 그람 염색
우리의 스파링 파트너, 표피포도상구균
식중독을 일으키는 주범들
맛있는 발효음식을 만들기 위해서
김장독 안에서는 어떤 일이 벌어질까
보이지 않을 뿐 언제나 우리 곁에

8장┃독립선언
세균과 함께 살아간다는 것
세균과 생물이 공존하는 방식
토끼가 풀만 먹고도 살 수 있는 이유
동물과 식물을 먹여 살리는 세균의 공로
땅속에서 벌어지는 혁신적인 변화
20세기 최고의 발명


3부 미래관

9장┃세균 사용설명서
세균이라는 훌륭한 실험 파트너
뭉쳐야 산다
세균은 어떻게 움직일까
험난한 세상에서 세균이 자신을 지키는 법
DNA 주고받기

10장┃세균 결투
2천 년 전 늑도에서 생긴 일
수천 년 동안 활개 친 악당의 정체
결핵균과의 결투
항생제의 등장
바이러스라는 강적의 출현
바이러스를 물리칠 싸움의 기술
곰팡이 대 세균

11장┃세균 동물원
하수처리장에서 목격한 미생물 활약상
미생물 생태계를 위한 공생
빅데이터를 분석하는 돋보기, 메타유전학
전국 세균 지도가 있다면


4부 우주관

12장┃외계 생명체
낯선 생명체의 습격
우주 세균에 관한 다양한 상상
생명체의 기원에 대한 도전
우주 세균의 흔적을 찾아서
화성 세균이 우리의 조상이라면

13장┃우주 탐사
세균이 선물한 단백질 보충제
쓰레기로 맛있는 음식을 만드는 요리사
우주 자원 재활용 센터
우주 개척 프로젝트
화성이 제2의 지구가 될 수 있을까
세균이 화성으로 이사를 간다면

14장┃최후의 생명
평화로운 공존을 향하여
종말 부등식
핵 공격이 아닌 세균 테러 전쟁
그럼에도 세균 연구는 계속되어야 한다

참고문헌
이미지 출처

이런 식으로 ‘왜 사는가’라는 물음에 대한 답은 예로부터 신비롭게 포장되었다.
그런데 우리가 도대체 왜 사는가에 대해서 좀 다른 방식으로 의문을 품는 사람들도 있었다. 그들은 ‘왜 사는가’가 아니라 ‘어쩌다가 삶이란 것을 살게 되었는가’라는 질문에 초점을 맞추었다. …
그러니까 결국 이 지구라는 행성에 어쩌다가 생명체가 생겨났고, 그 생명체가 후손을 남기며 살고자 하는 습성을 갖게 되었기 때문에 이 모든 것이 시작된 것이다. … 우리가 태어난 것, 나름대로 열심히 살아보려고 하는 것, 죽기를 싫어하는 것은 결국 따지고 보면 최초의 생명체로부터 이어진 생명의 습성이다. … ‘왜 사는가’에 대한 명확한 답이라고는 할 수 없지만, 적어도 ‘어째서 살게 되는가’에 대해서는 어느 정도 설명이라고 할 만한 이야기다. _16~17쪽

지금도 보톡스 제품을 만들 때는 보툴리눔균을 공장에서 키우고 보툴리눔균이 뿜어내는 독을 재료로 활용한다. 산소를 마시기만 하면 죽어버리는 이 세균들은 그래도 자신들이 대단히 강력한 독을 뿜어내고 있다면서 의기양양하게 살아가는 듯 보이지만, 실상은 보톡스 공장의 장비 안에서 멋모르고 꼼지락거리고 살다가 사람들에게 그 독을 뽑히고 있을 뿐이다. 보툴리눔균이 소중하게 품고 있는 치명적인 무기를 사람들은 추출하고 가공해서 여유롭게 피부 주름을 펴는 일에 활용하고 있다. 보툴리눔균들은 전혀 모르고 있겠지만, 보툴리눔균을 잘 키우는 방법을 두고 회사들이 서로 소송을 걸며 한참 싸우기도 했다.
이러한 상상을 한번 해보자. 핵폭탄이 터지면 희귀한 방사능 물질들이 잔뜩 생긴다. 사람들의 세상이 핵전쟁으로 멸망한 후 사람들을 몇천 년 전부터 지켜보던 외계인들이 찾아와서는 “아, 이 행성도 잘 익었네”라고 좋아하면서 핵폭발의 잔해 위에 널려 있는 특이한 방사능 물질들을 수확해서 즐겁게 돌아간다. 나는 이런 장면을 가끔 상상하면 보톡스 제품 생산 공장의 풍경을 떠올릴 때와 비슷한 느낌을 받는다. _58~59쪽

이것을 사람에 비유해보자면 이렇다. 어떤 사람이 나이가 마흔 정도 되면 어느 순간 ‘자식을 낳아야겠다’는 생각에 점점 덩치가 커지더니 모습이 변한다. 이 사람은 마침내 커다란 공 모양 고깃덩어리처럼 변한다. 그리고 그 공 모양의 덩어리가 점차 갈라지고 두 사람이 된다. 그렇게 해서 원래 한 사람이었던 덩어리는 두 사람으로 불어난다.
둘로 갈라져 나온 사람들은 덩치가 작아져서 아마 열 몇 살 정도의 어린아이 모습일 것이다. 그런데 두 사람은 지문도 같고 생긴 모습도 같고 처음 한 사람이 갖고 있던 기억도 똑같이 갖고 있다. 사십 평생 열심히 살았던 기억, 그리고 공 모양으로 변신했던 기억을 갖고 있다. 자식을 낳으려고 한숨 자고 일어났을 뿐인데 이렇게 어린 모습으로 몸이 변했고, 옆에는 자기와 똑같이 생긴 사람이 한 명 더 있다고 둘 다 똑같이 생각한다. 이전보다 어린 두 사람으로 쪼개졌을 뿐, 누가 원본이고 누가 사본인지 구분할 수 없다. 그리고 이들은 이러한 방식을 계속 반복하면서 영원히 늙지 않고 살아간다. _122~123쪽

이에 관해 신화 같은 이야기를 꾸며보는 사람들도 있다. 아주 먼 옛날 생명체가 멋모르고 단순하고 순박하게 살았을 때는 영원한 젊음을 누리며 낙원에서 살았다. 그러다가 해서는 안 된다고 하는 일을 하고 알아서는 안 된다고 하는 지식을 깨달은 후에는 훨씬 더 지혜롭고 자유롭게 살게 된 대신에, 낙원에서 쫓겨나 한정된 수명을 살며 늙어가는 신세가 되었다. 이러한 신화에 따르면 핵을 가진 복잡한 생물이 되어 여러 세포 덩어리로 자라나고 그 결과 다양한 생활을 하며 깊은 고민을 하면서 사는 다채로운 삶이, 바로 세균 같은 생물이 누리는 영원한 젊음을 포기한 대가인 셈이다. _138~139쪽

불경기가 계속되어 취업이 어려운 시대를 생각해보자. 혹은 내가 어느 나라의 언어를 열심히 공부했는데 그 나라와 내가 사는 나라의 관계가 갑자기 악화되어 내가 배운 언어가 쓸모없어진 때가 되었다고 해보자. 그럴 때 어느 깊은 산속 동굴로 들어가 침낭 안에 몸을 욱여넣고, 몇 년이고 쿨쿨 자면서 다시 경기가 좋아질 때까지, 내가 배운 능력이 필요한 곳이 많아져서 좋은 일자리를 얻을 수 있을 때까지 몇 년이고 버티는 수법을 쓸 수 있다면 어떨까? 내생포자로 변신하는 세균은 그렇게 살 수 있다는 이야기다. _142~143쪽

나는 달 기지와 화성 기지에 우주 탐사대를 보낼 일을 꿈꾸는 기술자들이 세균을 연구할 때 몽골의 사막에 숲을 만들 기술도 함께 키워나갈 수 있다고 생각한다. 화성 같은 메마른 땅에서 잘 버티는 세균 무리를 개발해서 황야에 조금씩 영양분을 채워나가게 하고, 그 위에 적은 수분으로도 버틸 수 있는 이끼나 식물을 살아가게 한다고 해보자. 그러면 화성을 개척하는 기술이 지구와 인류를 구하는 새로운 길이 된다. 우주 개척을 향한 기나긴 연구에서 당장 지구에 쓸모가 많은 성과를 얻는다. 화성을 개척하기 위해 세균을 연구하는 기술을 개발하면서 우리는 기후 변화에 맞서고 미세먼지를 몰아낼 수 있는 방법을 찾을 수도 있다.
그런 길로 나아간다면 실험실 시험관 속 모래 한 줌에 들어있는 세균들이 얼마 후 황야를 초록빛으로 뒤덮을 것이고, 세월이 지나 그들은 밤하늘 저편에서 빛나는 붉은 행성 또한 정복할 것이다. _336쪽