19c~20c세기 과학 기술의 주요이론의 정립

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‘통일장 이론’ 등을 발표하였다. 1921년에 노벨 물리학상을 받았다. 그 중 우리들이 가장 많이 알고 있는 상대성 이론은 아인슈타인(Albert Einstein)이 만든 이론으로 특수상대성이론과 일반상대성이론을 총칭하며 상대성이론 또는 상대론이라고 한다. 상대성이론은 자연법칙이 관성계에 대해 불변하고, 시간과 공간이 관측자에 따라 상대적이라는 이론이다. 특수상대성이론은 좌표계의 변환을 등속운동이라는 특수한 상황에 한정하고 있으며, 일반상대성이론은 좌표계의 변환을 가속도 운동을 포함한 일반운동까지 일반화하여 설명한다. 글로 설명하기엔 너무 방대한 자료고 아쉽게도 한눈에 쉽게 들어올 만한 이미지 또한 없었다. 원자핵의 발명에 기초한 이론이라는 악명을 쓴 이론이기도 하지만 엄청난 발견임은 변함이 없다.
막스 플랑크(1858 ~ 1947)는 양자역학의 성립에 핵심적 기여를 한 독일의 물리학자이다. 막스 플랑크는 스위스의 아마추어 과학자에 불과하던 알베르트 아인슈타인을 발굴한 사람이며, 1차 대전 기간 중 과학계의 교류가 완전히 중단되는 것을 막고자 끝까지 노력하였다. 플랑크는 인격적으로 많은 동료와 후배들의 존경을 받았으며, 독일 민족주의와 나치즘 사이에서 최후까지 균형을 유지하고자 애쓴 원로 중 한 사람이었다.
플랑크는 양자 역학의 창시자로 위대한 과학자인 동시에, 독일 과학계의 수장으로 후배 과학자 발굴과 과학계의 지도자 역할을 수행하는 데 큰 공을 세웠으며, 이는 20세기 독일 과학계의 눈부신 성과에 한 원인이 되었다.(위 사진은 양자역학 사진이다.)
이것으로 19c 전반에 걸친 과학자들의 발명과 그들의 발명과 발견에 대해서 간단하게 알아보았다. 다음으로는 내가 생각하는 현대 과학기술 중 가장 중요하고 요긴하게 쓰이는 생명과학기술중의 하나인 게놈 프로젝트이다. DNA로 구성된 유전인자들의 총집합체인 게놈은 생물의 설계도로 불리기도 한다. 미국은 1988년 인간게놈 연구에 막대한 연구비를 투입하여 2001년 2월 일차적인 유전자 지도가 완성되었다. 당시 클린턴 미대통령은 ';우리는 신의 인간을 창조한 언어를 이해하는 과정에 들어갔다'고 격찬하였으며, 과학자들은 '유전자 염기 서열 규명으로 질병의 원인 규명과 예방, 치료법 개발이 한층 손쉬워졌으며, 이것은 인간의 수명 연장과 신명의 신비 규명에 획기적 계기가 될 것'이라고 기대하고 있다. 인간 게놈연구와 병행하여 각종 동물, 식물, 미생물의 게놈연구가 활발하게 진행 중에 있다. 이를 통해 이들의 생물학적 특성을 궁극적으로 이해하고, 인간의 건강하고 풍요한 삶의 영위를 위한 각종 물질(의약품, 조직 포함)을 얻고 환경에 보다 잘 적응하는 새로운 품종을 얻는 것을 기대하고 있다. 이와 관련하여 유전자를 한꺼번에 검색하는 것을 가능하게 하는 DNA칩 개발의 중요성이 부각되고 있다. 유전자 정보를 바탕으로 유전자의 최종 산물인 단백질의 기능을 규명하는 프로테오믹스는 21세기 생명과학연구의 혁신적 분야로 등장하였다. 이 분야에서는 선별된 유전자를 통한 발현, 단백질의 구조와 동력학, 그리고 이들의 생체 내 작용기작을 연구한다. 이를 통해 전헤적이고 통합적인 과정에서의 질병과 세포조절의 진행과정을 이해하고, 나아가 질병의 진단과 치료, 식물의 환경 적응 등의 생리변화, 미생물의 산업적 응용이 되리라 기대되고 있다. 또한 세포간 및 세포 내 정보교환, 세포의 분화,노화, 사멸에 관한 연구도 21세기 생명과학기술연구의 중요한 몫을 차지하고 있다. 세포인식단백질과 세포 외 기질의 연구, 세포주기 및 성장, 세포분화, 세포사멸에 관한 연구는 기본적인 생명현상의 이해는 물론 암발생과 노화과정의 이해와 결부되어 연구되고 있다. 그리고 생페 내 각종 기관을 조절하고 제어하는 신경계와 두뇌의 연구도 중요한 비중을 차지한다. 이들 연구들은 아직 기초과학적 수준에 머물고 있는 실정이다. 50년 전의 DNA의 구조 규명이 유전자 조작 기술로 연결되어 생명공학기술을 출현시킨 것을 상기 할 때, 이들 기초과학적 연구도 가까운 장래에 인간의 건강하고 풍요한 삶의 영위를 위한 응용기술의 개발로 연결될 것으로 믿어진다. 하지만 이러한 생명과학의 기술의 발전도 인간 복제의 가능성, 생명체의 종간합성을 비롯한 발견에 의해서 격렬한 사회적 저항의 대상이 되고 있다. 이렇듯 하루가 다르게 발전해나가는 과학기술을 우리는 몸으로 깨닫고 머리로 깨달으며 현실에 대한 대처능력을 길러야 할 것이다. 그렇지 않다면 나날이 발전하는 과학에 우리는 묻혀버릴지도 모른다.

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