생명의 미학

생명의 미학

박상철 지음

생각의나무 / 2009년 11월 / 260쪽 / 13,000원



1장 생명의 논리_ 제어와 조화



생명에너지의 신비 : 만유공통 에너지 화폐

인간이 세상을 살아가려면 돈이 필요하듯이 모든 생명체가 삶을 영위하기 위해서는 에너지가 필요하다. 그런데 흥미로운 사실은 이러한 에너지가 생물의 종에 상관없이 일정한 형태를 가지고 있다는 점이다. 생물이 이용하는 에너지의 형태는 ATP(adenosine triphosphate)라는 특수물질이고, 생명활동이란 이와 같은 ATP를 어떻게 만들고, 어떻게 쓰는가로 정의할 수 있다. 사람이 살아가는 과정에서 뛰고, 걷고, 아프거나 고민하는 행위에도 이러한 ATP가 필요하지만, 실제로 아무런 행위를 하지 않는 잠자거나, 무념무상의 좌선 상태에서도 생명현상을 유지하기 위한 ATP가 필요하다. 생체는 이러한 기본 에너지를 충족시키기 위해 외부로부터의 에너지 공급이 필요한데, 바로 이러한 에너지원이 음식물이다. 음식물은 소화과정을 거쳐 조직에서 각 세포들의 활동에 필요한 에너지가 되고, 생체구조 형성에 필요한 재료가 되며, 이러한 과정을 '영양'이라고 부른다.

유전의 원리 : 절대선의 가치와 변화

생명체는 영원한 삶을 살고자 하는 불멸성(不滅性)을 목적으로 하는 동시에 자신과 동일한 개체를 보다 많이 배출해 세상을 점거하고자 하는 번식욕과 독점욕을 방편으로 삼고 있다. 이러한 생명체의 특성이 바로 생명력이며, 그 바탕에는 바로 동일한 개체를 되풀이해 재생해낼 수 있는 유전이라는 특성이 있다. 유전적 특성을 최초로 과학적으로 표현한 사람은 멘델이다. 그는 수도원의 정원에 자라는 콩들을 대상으로 콩의 모양과 색깔이 대대로 변하는 과정을 계대실험을 통해 조사하는 과정에서 유전형질의 일정한 규칙성을 발견하였다.

또한, DNA의 발견에 이어 왓슨 박사라는 천재의 등장으로 DNA가 유전자의 본질이라는 개념이 정립되었다. 왓슨 박사는 크릭 박사라는 물리학자를 만나 생명에 대한 토론과 연구를 거듭하던 중, DNA가 이중나선구조를 가지고 있으며, 두 사슬 간에는 핵산의 염기들이 A는 T, G는 C라는 주어진 짝과 결합을 이루었음을 발견하였다. 즉, 반드시 주어진 짝과 만나야 한다는 DNA의 구조적 특성은 자신과 동일한 개체를 복제 생산해낼 수 있는 기능을 보장하는 완전조건이 되었으며, 생명의 분명한 까닭이 되고, 당연한 결과를 이룰 수 있다는 가능성을 보인 것이다. 수억 년 동안 지켜왔던 생명의 신비가 짝짓기 연구에 의해 밝혀진 결과는 바로 올바른 짝짓기가 그 본질임을 보인 것이다.

생체의 변화 중에서 가장 중요한 사건은 자기 자신을 송두리째 복제해 증식을 되풀이하는 일과 자신과 가장 어울리는 짝을 만나 새로운 개체를 형성하는 생식이다. 생체를 구성하는 체세포들은 자신의 복제를 되풀이하면서 증식을 가져오고 그로 인해 개체는 성장하게 되는 반면 다른 개체의 짝과 어울려야 하는 생식세포들은 서로의 유전정보를 적절히 교환해 새로운 개체를 만드는 생식과정을 이룬다. 자신의 성장을 위해서는 한 치의 오차도 없이 절대적인 순종의 복제를 해야 하는 현상에서 우리는 생명의 성실성을 배운다. 물론 본격적인 성장과정에 오차가 발생하고, 방향이 어긋나면 균형이 깨지고, 결국 개체에 해로운 암이 생겨날 수 있지만, 생식을 위한 DNA의 짝짓기 과정에는 서로의 어울림으로 인해 보다 나은 DNA가 형질을 발현할 수 있도록 재조합되어 앞선 세대의 세포가 갖는 문제점을 해결하고 보완해준다. 그런데 성장을 위한 유전자의 성실성이나 생식을 위한 유전자의 조화과정에서 가장 중요한 전제 조건은 세포 정보의 핵심체인 DNA 사슬이 본래의 이중나선구조에서 완전히 풀려 상대로부터 분리 독립되어야 한다는 것이다. 새롭게 충전되는 짝들과 맺어져 이루어지는 DNA의 구조적 완성이 바로 성장과 생식을 가능하게 하는 원동력이며 생명이라는 뜻이다.

한편, 우리나라 사람들은 요즈음 경제적 여건이 좋아지다 보니까 건강을 위한다는 미명하에 국내 누렁이들은 물론 이미 중국에서 대량의 보신탕용 개를 수입해 식용으로 즐기고 있고 지리산, 태백산의 뱀은 물론 대만, 태국의 독사들까지 요절냄으로써 전 세계의 조소를 받고 있다. 왜 우리 국민들은 이러한 어처구니없는 행동을 하는 것일까? 우리는 주변에서 자신을 자연과 동일시하는 사람을 너무도 많이 본다. 임산부가 닭고기를 먹으면 태아의 피부에 벼슬살이 돋는다는 등의 풍문에 쉽게 넘어가는 사고방식을 이제는 과학적 근거에 바탕을 둔 합리적 사고로 바꾸어야 하지 않을까? 생체가 고유의 독자성을 갖는 주된 요인은 바로 우리의 DNA에 수록된 유전정보의 미세한 차이 때문이며 이러한 유전정보는 손상될 수도 없으며, 환경적 요인에 의해 변화되어서도 안 되는 절대선(絶對善)이다. 따라서 건강을 위해서는 이러한 유전자가 정상적으로 발현될 수 있도록 노력해야 하며, 그러기 위해서는 일상생활 습관을 바르게 유지해야 하는 것이다.

생명의 시간성 : 회자정리의 업보

생물이 무생물과 구별되는 가장 중요한 이유는 무엇보다 생명을 가진 생물의 특성은 스스로 변화될 수 있다는 점이다. 반면 무생물체는 스스로 변화될 수 없으며 오직 외부 인자의 자극에 반응하여 변화될 뿐이라는 점이 다르다. 이러한 생명체의 특성인 변화성의 본질은 바로 생명현상이 시간이라는 굴레에 묶여 있다는 점을 분명하게 하고 있다. 생명체는 어쩔 수 없는 시간의 굴레에 갇혀 있기 때문에 그 속에서 그리워하고, 어울리고, 헤어질 수밖에 없는 존재다.

불교에서 세상 사람의 업보는 인과응보(因果應報)의 관계와 회자정리(會者定離)의 원리 때문에 비롯된다고 하였다. 생체분자의 경우도 마찬가지다. 생체분자들이 생명현상에 참여하기 위해서는 반드시 상대하는 짝을 만나서 반응해야 한다. 그러나 상대를 그리워하다가 만나더라도 분자 자신보다는 생명이라는 전체를 위한 어울림이 있어야 함을 요구하고 있다. 따라서 호르몬과 수용체간의 만남이나 효소와 기질, 그리고 항원과 항체의 만남들이 모두 이러한 원리를 따르고 있다. 서로 올바른 짝을 만나면 생체에 필요한 반응을 촉발하는데, 모든 만남은 반응을 초래한다. 이와 같은 만남, 그것이 바로 삶의 업보다. 이러한 분자들의 만남에서도 시간성은 매우 중요한 의미를 갖는다. 분자들의 만남은 바로 작용을, 활성을 나타내고, 이들의 헤어짐은 바로 반작용 또는 활성의 중단을 의미한다는 점에서 생체분자들의 만남과 헤어짐은 생명현상을 이끌어가는 중요한 동력이다. 이러한 만남과 헤어짐의 균형, 바로 그것은 생체가 추구하는 가장 이상적인 목표가 아닐 수 없다.

2장 생명의 여정_ 생로병사



불로장수의 꿈과 노화에 대한 오해

사람은 나이가 들면 외모도 변하고, 생활패턴도 바뀌게 된다. 바로 이러한 변화를 늙는 과정, 즉 노화라고 하는데, 여러 복잡한 가설들에도 불구하고 생명체의 일반적인 노화현상은 공통적인 특성을 나타내고 있다. 이를 종합하여 스트렐러는 노화를 다음과 같이 정의하였다. 노화란 누구에게나 예외 없이 보편적으로 초래되는 현상(普遍性)이고, 생체 내에서 일방적 방향으로 지속적으로 진행되는 변화(非可逆性)이며, 생명체의 고유한 내적 변화에 따라 초래되는 현상(必然性)이다. 그리고 노화에 따른 변화는 대부분 기능 저하를 동반하는 형태적 변화(退行性)라고 정의하였다. 이러한 정의는 이후 노화의 네 가지 원칙으로 널리 통용되며 노화에 대한 기본 이론의 배경이 되었다.

그러나 필자는 이러한 노화의 네 가지 원칙 이론에 대해 최근에 새로운 비판적 논의를 제기하였다. 필자가 젊은 동물과 늙은 동물을 대상으로 DNA 손상유도물질을 복강에 투여한 다음 조직에서의 세포사멸 유도 정도를 비교해 본 결과, 젊은 동물은 세포사멸이 왕성하게 유도된 반면 늙은 동물은 세포사멸이 거의 일어나지 않았다. 이러한 현상은 노화세포나 개체가 외부 자극에 대해 젊은 세포나 개체들보다 오히려 강한 저항능력을 가지고 있다는 의미다. 즉, 노화현상은 생명체가 외적 자극에 대해 반응하고 적응함으로써 생존하기 위해 변화되는 자기 보호적 변화이지, 불가피하게 숙명적으로 정해진 변화가 아니라는 점을 분명하게 보여주고 있다. 따라서 "늙으면 죽는다"라는 결정론적 시각은 "노화현상의 본질은 생명체가 살아남기 위한 적응의 결과이다"라는 적응론적 시각으로 바뀌어야 한다.

이러한 연구 성과는 인간의 노화종적 관찰연구를 통해서도 분명해지고 있다. 인간의 연령증가에 따라 일률적으로 생리적 기능이 저하되는 것이 아니라 개체별로 차이가 현저하며 개인별로 노력에 따라 기능이 회복되는 예가 많이 보고되는 점은 노화에 대한 결정론적 시각을 벗어나 각 개체의 능동적 대처가 중요함을 보여주고 있다. 따라서 "노화는 보편적이다"라는 개념은 "노화는 차별성이 강하다"라는 개념으로 전환해야 한다.

노화에 대한 결정론적 시각에서 볼 때, 노화현상이 불가피하고 비가역적이며 이미 기능적, 형태적으로 변질되고 저하되었다면 이에 대한 대응 방법으로는 이미 변화된 유전자, 세포, 조직, 장기를 새로운 것으로 바꾸는 방법밖에 없다. 이러한 결정론적 사고개념에서 벗어나 노화현상을 새로운 시각에서 보았을 때는 노화에 대한 대처방안을 전연 새롭게 할 수 있다. 노화현상이 생존과정에서 접하게 되는 여러 가지 환경적 요인에 대한 적응적, 반응적 대응의 결과로 초래되는 현상이며 기능적 측면에서 회복 가능성이 있다고 규명되면서, 필자는 노화에 대한 대응 방법으로 바꾸기가 아닌 고치기 원칙(Restore principle)을 새롭게 제안하였다. 노화된 세포나 조직 또는 장기를 무조건 바꾸는 것이 아니고 고칠 수 있도록 최선을 다할 필요가 절실하게 요구되고 있으며, 바로 이러한 의미에서 노화현상을 이제 새롭게 이해해야 한다.

과학적 발전과 더불어 고령화 현상에 의한 사회적 문제를 해결하기 위해서도 고령자를 바라보는 시각을 본질적으로 개선하여 새롭게 함으로써 반드시 바꾸기 원칙에 의한 퇴출이 아니라 고치기 원칙에 따라 새로운 참여와 봉사를 통한 보다 바람직한 대응 방안을 강구해야 할 시점이다.

죽음의 가치와 법칙

개체의 죽음을 정확히 정의하자면 모든 구성 세포들의 죽음이 완결되는 순간, 일반적으로 생명에 필수적 기관인 심장, 폐, 뇌의 기능이 정지되는 시점을 죽음으로 정의한다. 그러나 실제로 이러한 죽음의 정의는 현실적이지 못하다. 생체를 구성하는 많은 세포들은 일정한 수명이 있으며 죽으면 새로운 세포들이 재생되어 이를 보충해주어 조직과 개체를 유지시켜준다. 따라서 개체를 구성하는 단위인 세포의 경우 죽음에 대한 갈등이 전혀 없다. 오히려 필요에 따라, 예정된 수순에 의해 세포가 죽어야만 조직의 기능과 구조가 유지된다. 세포 죽음의 질서를 통해 조직과 기관이 온전한 기능과 형태를 갖추게 되고 삶과 죽음이라는 모순적 목적을 조화하여 궁극적으로 생명이라는 대명제를 완성하는 것이다. 이러한 세포의 죽음에서 우리는 생명질서의 논리를 새삼 배우며, 인간세상의 질서도 이러한 세포의 질서에서 비롯되었음을 되새겨본다.

그러나 개체의 죽음에서 문제되는 것은 사실적 판단, 즉 형태의 변화, 세포의 기능의 저하가 지속되어 초래되는 생리현상의 정지라는 개념보다는 오히려 죽음에 대한 가치적 판단이다. 개체의 죽음은 유기체로서의 균형과 질서가 흐트러지면서 초래되는 고통과 사회와의 단절이 더욱 큰 의미를 갖는다. 죽는 것을 두려워하는 사람의 마음에는 죽음의 과정에서 겪게 되는 아픔에 대한 두려움과 죽음으로써 이승의 생활을 떠나야만 하는, 주변 사람들과의 헤어짐에 대한 두려움, 그리고 알지 못하는 새로운 차원의 낯선 세계로 떠나야 한다는 두려움이 있다. 그러나 더욱 큰 문제는 우리의 영혼이 깃들게 될 또 다른 차원의 세계에 대한 두려움이다. 이 두려움은 눈앞의 분명한 과학적 근거에 의한 논리적 현실을 때때로 무시하고 오히려 다른 차원의 세계에 의지하려는 행태들이 출몰하는 계기가 되고 그로 인해 여러 가지 많은 문제들이 발생하는 것이다.

우리 국민의 경우 죽은 사람의 사체에 대한 강한 집착과 종교적일 만큼의 경건함을 가지고 있다. 그러하다 보니 각종 질환으로 죽어간 환자들을 분석해 보다 나은 치료법을 개선하기 위해서 절대적으로 필요한 사체 부검이 우리나라 의료계에서는 거의 전무한 실정이다. 보다 나은 의료서비스를 위해서는 기본교육이 충실하게 되어야 하는데, 우리나라는 이러한 관습 때문에 개선의 소지가 줄어들고만 있는 것이 안타까울 뿐이다. 주검의 이용으로 다른 사람이 생명을 얻고, 후세 의학이 발전하고, 삶의 질이 향상될 수 있다면 이러한 주검을 낭비해서는 안 될 것이다. 죽음과 주검의 가치를 위해 최선의 노력을 기울이는 것이 생명의 존엄을 제고하는 중요한 길이다.

뇌의 고독

인간에게서 생각할 수 있는 능력은 바로 인간의 본질이다. 이러한 생각을 주재하는 생체의 부위가 바로 '뇌'인데, 뇌라는 조직이 가지는 다른 신체 여느 장기와 다른 의미를 살펴보고자 한다.

첫째, 뇌 조직은 생체 정보시스템의 본산이다. 복잡한 구조를 가진 생체가 삶의 목적에 따라 움직이기 위해서는 혈관이나 림프관 그리고 신경 또는 세포 외 공간들을 활용해 필요한 정보를 교환해야 한다. 이러한 연락망을 통해 호르몬, 영양물질, 신경전도물질, 성장인자, 염증성물질 등을 전달하고, 조직들 간의 상호활동을 견제하거나 지원하는데, 이 모든 정보들을 집약하고, 전체적으로 총괄하는 장치가 바로 뇌 조직에 있다. 일반적으로 살아가는 과정에 필수적인 생명현상인 성장하고, 먹고, 활동하고, 느끼고, 생각하고, 병들었을 때 일어나는 대부분의 일들이 뇌의 통제 하에 상호 조화롭게 해결되어가고 있다.

둘째, 뇌는 독선적인 조직이다. 사람이 사람답기 위해서는 생각의 주체인 뇌 조직을 다른 장기와는 구별하여 환경적 영향을 받지 않도록 차단시켜주어야 할 필요가 있는데, 바로 이러한 점에서 뇌의 구조는 독특하다. 먼저 해부학적 측면에서 보면 물리적 충격으로부터 보호하기 위해 뇌 조직은 두개골이라는 생체에서 가장 강력하고 단단한 보호 장치에 숨겨져 있는 유일한 장기다. 다음으로 뇌 조직은 생체의 여러 대사적 변화로부터 화학적 영향을 받지 않도록 차단하는 중요한 장치를 가지고 있다. 뇌에 있는 뇌혈관 장벽은 뇌 조직이 다른 생체 여느 조직과 전혀 다른 독특한 생화학적 환경에 놓이게 해주는 요인이 된다. 다시 말해서 뇌 조직은 다른 조직들과는 달리 먹는 대로 영양물이 많이 들어오고 사용한 대로 폐기물을 내보내지 못하고, 오로지 뇌 조직이 필요한 영양소만 선택적으로 흡수하고 배출하는 극히 독선적인 장기다. 만일 이러한 뇌혈관 장벽이 없었다면, 뇌기능은 영양 상태나 식이 조건 또는 생활패턴에 따라 손쉽게 바뀔 수 있다.

셋째, 뇌 세포들은 각각 일정한 기능을 담당하고 있다. 뇌를 구성하는 세포들은 구획별로 일정한 기능을 맡고 있는데, 신체 각 부위, 손가락, 발가락, 몸통, 얼굴 등의 감각을 맡는 부위, 운동을 담당하는 부위, 또한 시각, 청각과 같은 감각이나 감정을 담당하는 부위, 논리적 사고를 하는 부위들이 모두 각각 구분되어 독립되어 있다. 또한 뇌 조직의 경우에는 분할된 각 영역의 기능에 대한 최소한의 보충시스템이 장치되어 있다. 뇌 조직은 오른쪽 반구와 왼쪽 반구로 나뉘어 있는데 오른손잡이는 왼쪽반구, 왼손잡이는 오른쪽 반구가 주로 개발되어 있으며 상대편 반구는 정상적으로는 크게 기여하지 못하나 비상시에는 대체역할을 가능하게 해준다. 그러나 같은 뇌 반구 내에서는 고장이 난 특정부위의 기능을 대체해주는 장치가 없기 때문에 뇌의 특정부위 손상은 해당말초부위의 감각이상이나 운동이상을 초래하며, 그 치료가 매우 어려운 까닭이 된다.

넷째, 뇌 세포는 재생되지 않는다. 뇌를 구성하는 신경세포들이 다른 조직세포들과 다른 점은 다시 재생되지 않는다는 데 있다. 신경세포가 한 번 죽으면 그 자리를 보충해줄 다른 신경세포의 증식이 뒤따르지 못하기 때문에 신경계에 이상을 초래하는 각종 질환의 치료가 극히 어려운 이유가 된다.