제22차 국내학습탐사(강원도 홍천) 수업노트

 

1. 한반도 사찰 계곡에 바위가 많은 이유?

 

고위평탄면이기 때문이다. 대관령이 대표적이다. 해발 1000****m정도 범위에 있으며 한반도 대부분의 산에는 정상 직전에 평탄면과 억새풀 지역이 있다. 2만년전 마지막 최대빙하기(LGM, last glacial maximum)와 관련이 있다. 최대빙하기에는 워싱턴까지 빙하가 덮혔다. 로렌타이드 빙하라고 한다. 두께가 2km이고 규모가 남극빙하보다 더 컸다. 요세미트(Yosemite)국립공원에 하프돔(half-dorm)이라고 빙하가 지나간 흔적의 암석이 있다. 로렌타이드 빙하와 고위평탄면 모두 똑같은 시기에 만들어진 것이다. 빙하가 녹아서 덩어리가 지나가면서 암반을 깍아서 평탄면이 형성된 것이다. 참고로 서울땅은 기반암이 20억년 되었고, 인수봉은 17천만년된 것이다. 서울 마당의 암석이 인수봉 암석보다 훨씬 더 오래된 것이다.

 

 

2. 지구산소혁명(1,2)

 

지구 45.6억년 역사에서 24억년전에 오존층이 형성되었다. 지구 20억년까지는 대기중 산소가 없었고 H2S가 생명을 유지하였는데, 시아노박테리아가 광합성을 최초로 시작하여 20억년-22억년전에 대기중 산소를 1%를 만들었다. 대륙에서 10Km까지는 대륙권이고 그 이상의 구름층 위는 성층권인데, 대기중 산소가 성층권에서 자외선을 받으면 원자상태 산소로 쪼개지는데, 이때 다시 대륙권에서 올라오는 산소와 결합하면 오존이 형성된다. 오존이 성층권에 축적되면서 오존층을 만들어 자외선을 차단함으로써 24억년전부터 생명체가 바다에서 대륙으로 올라올 수 있게 되었다. 이것을 1차산소혁명이라고 하며, 25억년전 무렵부터 1000종에서 3500종으로 폭발적 증가를 하게 된다. 20억년전 1%의 산소는 지구 전체 광물을 산화시켰다. 그래서 산소의 99.99999%가 암석속에 들어 있다.

 

2차산소혁명은 78천만년전-58천만년전에 일어났다. 스노우볼 지구(snow ball earth) 이론에 의하면 이때 전지구적인 빙하 흔적이 발견된다. 전 지구가 빙하로 덮힌 상태에서 화산이 폭발하면 일부 녹아서 이산화탄소가 대기중으로 올라가서 축적되면서 온실효과로 50도시가 상승하여 빙하를 짧은 시간에 녹이고 이때 태풍이 10배 강하게 불면서 암석을 급격히 풍화시키면서 인산염이 대규모로 바다로 녹아들어가게 된다. 인산염은 핵산을 결합하는 원료가 되니 바다 속의 시아노박테리아가 급격히 번성하여 전 바다를 덮게 되고 대기중으로 산소가 증가하게 되면서 다세포동물을 번성시켰다.

 

5억년 사이에 일어난 중요사건이 Bio-mineralization(광물이 생물속으로 들어온 사건) Bio-weathering(생물현상으로 광물이 분해된 사건)이다. Bio-weathering으로 토양이 형성되었다. 토양은 25%는 물, 25%는 공기, 45%가 미네랄이고 5%가 유기물이다. 아마존에는 돌이 없기에 토양이 없다. 200만명의 원주민이 문명을 이루었는데, 인공토양을 만들어 농사를 지었다.

 

 

3 박자세 공부의 결산

 

20년 공부의 중간결산으로 나온 것이 “1.대칭화, 2.모듈화, 3.순서화이다. 척추동물을 예로 들면 좌우는 대칭화이다. 각 척추 마디는 모듈화 되어 있다. 앞뒤의 방향은 순서화이다. 이번에 생명에 대해 새로운 정의를 하였다. “Life is Automatic sequencing”이다. 이것은 분자명상으로 이어질 수 있다. 원자핵을 도는 전자는 초당 10 15승으로 진동하면서 끊임없이 움직인다. 참으로 성실하다. 원자는 분자가 되고 단백질이 된다. 최소사건은 분자적 메커니즘이다.

 

오규원 시인은 해석을 배제하고 최소사건을 언어화하려고 했다. 의미로 포착하면 의미에 갇힌다. 최소사건을 감각으로 포착한다. 최소사건은 최소감각을 일으킨다. 의마망으로 연결되게 하지 않아야 한다. 김현 평론가가 시를 읽으면 작가의 속마음이 탄로난다고 한다. 의미를 배제하고 최소사건으로 보기 때문이다.

 

세상보기는 첫째 의미로 본다. 언어를 통하며 범주화가 일어난다. 두번째 리듬으로 본다. 의미가 운동으로 출력되어 가는 과정이다. 리듬을 잘 타면 자연스러워진다. 리듬이 의미보다 한수 위이다. 의미구조를 리듬에 실어야 한다. 정보를 모으는 과정에서는 의미이지만, 출력하기 위해선 리듬을 타야한다.  셋째, 리듬은 분위기를 만들어낸다. 분위기가 사회적 실재이다. 의미만 강조하면 딱딱해지고 종교 도그마가 된다. 의미를 리듬에 싣는 작업을 잘 하는 사람이 예술가이다. 의미구조를 머리 속에 형상화하는 것은 쉬우나, 출력하여 형상화하는 것은 어렵다. 그것이 리듬이다. 예술가는 운동출력으로 창의성을 발휘한다.

 

사회영향력을 발휘하는 factor는 새로운 개념화된 용어이다. 최재천 교수는 ‘통섭'이라는 개념화된 용어로 유명해졌다. ‘사회적 거리두기’라는 용어가 코로나를 효과적으로 대응하는 지침으로 영향력을 미친다. PCA가 있다. Prediction -> Concept -> Action의 과정으로 사회적 실재가 된다. Concept Action으로 되기 위해 리듬이 필요하고, Action은 곧 사회분위기를 만들어 사회적 실재가 되고 헤게모니를 장악한다.

 

예측(Prediction)이 어려운 이유는 시공간에 대한 분해능 때문이다. 시간은 망각되어 분석이 제한되고 그 틈을 감정이 메꾼다. 시공의 사유는 대칭화이다. 패턴의 발견은 모듈화이다. 기원의 추적은 순서화이다.

 

 

4. DNA에서 단백질까지 Automatic sequencing

 

Automatic sequencing은 지뢰를 제거하여 에너지가 들지 않게 setting하는 것이다. DNA에서 단백질합성 과정이 그러하다. 인간 게놈은 DNA 32억개의 염기쌍으로 되어 있다. DNA 게놈정보를 푸는 머신이 3개가 있는데, Polymerase II, I, III이다.

 

Polymerase II pre-mRNA에 정보를 전사한다. 이 중 정품은 5` cap을 쓰고, 3` Adenine을 연속적으로 달고 나온다. 정품만 핵에서 세포질로 빠져 나올 수 있는데, 이것을 mRNA라고 한다. Pre-mRNA 30%만 정품이 되어 나올 수 있다. 나머지 70%는 불량품인데 제거하여 다시 활용하지 못하면 노화의 원인이 된다.

 

Polymerase I rRNA를 전사하게 하여 18s rRNA로는 Small sub Unit(SSU)를 만들고,  5.8s, 28s, 그리고 tRNA로부터 5s를 받아 large sub unit(LSU)를 만들어 각각 세포질로 빠져나와 mRNA에 붙어서 단백질을 합성한다.

 

Polymerase III tRNA를 전사하게 하고, 세포질로 빠져나온 tRNA는 염기순 AUG(메치오닌)를 시작점으로 인식하여 세포질에 산재해 있는 해당 아미노산을 이동시켜 리보솜에 부착하게 하여 단백질 1차구조를 만든다. 단백질 1차구조는 자체 결합에 의해 2, 3, 4차구조로 변형해 간다.

 

DNA에서 mRNA로 정보를 옮기는 과정을 Transcription (전사)이라고 하고, mRNA에서 리보솜이 붙어 단백질을 만드는 과정을 Translation(번역)이라고 한다. 10,000종의 단백질을 만들기 위해서는 10,000종의 mRNA가 전사 되어야 한다. 인간의 코딩 유전자 개수는 25,000개인데 단백질은 16만개이다. 순열조합으로 얻어지는 것이다.

 

 

5. 인간의 사고형태

 

인간의 사고형태는 세가지로 나눌 수 잇는데, 첫째가 초월적, 둘째가 합리주의, 셋째가 측정주의이다. 이 중 세번째 측정주의가 과학주의이다. 이로써 A.I혁명이 가능해졌다. 측정으로 빅데이타를 만든다. 의미를 묻지마라. 측정할 수 없는 것에 메달리지 마라. 종교세계, 사후세계에 사람들은 심리적으로 사로잡혀 올인한다. Automatic sequencing일 뿐이다.

 

 

6. 현무암 범람

 

고생대에서 중생대로 전환되는 계기가 현무암 범람이다. 이산화탄소가 대량으로 올라가고, 동토층의 메탄이 분출하여 산소와 결합함으로써 산소농도가 15%로 떨어졌다. 이때 공룡은 기낭을 발달시켜 저산소 조건을 극복한다. 공룡은 후에 조류로 진화하면서 기낭을 그대로 가지고 온다. 반면 포유류는 복부쪽 갈비뼈를 없애고 횡경막을 진화시켜 저산소 조건을 대응하였다. 복부의 빈 공간에 태반을 형성하고 새끼를 포유함으로써 애착선, 감정선을 발달시켜서 현재의 진화를 이끌었다. 이산화탄소 농도가 높으니 식물이 번성하였다. 그러나 영양가는 감소가 되어 많은 양을 섭취해야만 했다. 그래서 공룡의 위는 커져야 하고 몸집이 크게 진화를 하였다. 중생대는 공룡의 이러한 대응전략이 효율적이어서 크게 번성하게 된다.

 

 

7. 신생대 공진화

 

중생대에서 신생대로 넘어오는 시점에 현무암 범람과 운석의 충돌사건이 있었다. 이때 공룡은 멸종하고, 포유류는 현화식물과 곤충의 공진화를 통해 번성하게 된다. 신생대와 중생대를 보면 공룡은 식물식인데, 그 당시 공룡은 침엽수림을 먹었다. 중생대 우점종은 육상은 공룡, 바다는 어룡, 하늘은 익룡이다. 신생대 우점종은 육상은 포유류, 바다는 경골어류, 하늘은 조류이다. 단궁, 이궁, 무궁이 분류기준이다. 궁은 아래턱 뼈를 고정시키는 근육구멍이다. 공룡은 이궁류, 포유류는 단궁류, 거북은 무궁류이다. 동물은 아래턱의 진화를 보면 된다. 식물은 잎의 진화를 본다. 아래턱 악력이 상상을 초월한다. 이빨 힘이 쎄다. 동물의 진화가 먹이를 콱 물기 위해 진화했던 것이다.

 

신생대 우점 중 하나가 곤충이다. 현화식물과 곤충과 포유류의 삼각진화가 관계있다. 꽃 식물은 10만종류, 곤충은 100만종류가 넘는다. 그 전에는 물이 꽃가루를 매개했다. 이끼식물이다. 그래서 양치식물까지는 물가를 벗어나지 못한다. 바람 매개는 침엽수이다. 현화식물은 곤충이라는 신경시스템이 날라준다. 곤충 하나와 꽃 하나가 공진화한다. 배달부가 특화되었다. 그런데 그 곤충을 포유류가 먹는다. 그래서 식물이 우회로를 뚫은 것이 과일이다. 현화식물 5가지(, 보리, , 옥수수, )에 우리 인류가 목 메달고 산다.

 

 

8. 최소사건

 

오규원의 시 <지빠귀와 잡목림>은 최소사건을 언어화 하였다. 최소사건이 곧 modularity이다. Automatic sequencing이 일어나는 최소단위이다. DNA automatic sequencing으로 움직인다. 전자 돌아가는 속도는 초속 2000km이다. 자동이 참으로 성실하다.

 

지빠귀와 잡목림/오규원

 

바스락 소리 한 번에 한 발짝씩

겨울을 가던 잡목림의 지빠귀

문득 사라진 바스락 소리 밑에

잔설에 젖고 있는 낙엽

 

 

황동규의 시 <사는 기쁨>중에서

 

어찌 사납지 않으랴!

예찬이여, 아픔과 그리움을 부려놓는 게 신선의 길이라면

그 길에 한참 못 미치는

아이들의 웃음소리 간간이 들리는 곳에서 말을 더듬는다.

벗어나려다 벗어나려다 못 벗어난

벌레 문 자국같이 조그맣고 가려운 이 사는 기쁨 용서하시게.

 

 

정현종의 시 <그 꽃다발>

 

마추픽추 산정山頂 갔다 오는 길에

무슨 일인지 기차가 산중에서

한참 서 있었습니다.

나는 내렸습니다.

너덧 살 되었는지

(저렇게 작은 사람이 있다니!)

잉카의 소녀 하나가

저녁 어스름 속에 서 있었습니다.

항상 씨앗의 숨소리가 들리는

어스름 속에,

저 견딜 수 없는 박명 속에,

꽃다발을 들고, 붙박인 듯이.

나는 가까이 가서

(어스름의 장막 속에 그 아이의

오 보일 듯 말 듯한 미소를 보았습니다.

이럴 때 눈은 우주입니다.

그 미소의 보석으로 지구는 빛나고

그 미소의 천진天眞 속에 시냇물 흘러갑니다.

그 미소 멀리멀리 퍼져나갑니다.

어스름의 광도光度 속에 퍼져나갑니다.)

얼마냐고 물었습니다.

나는 2솔을 주고 꽃다발을 받아들었습니다.

허공의 심장이 팽창하고 있었습니다.

 

 

9. 박자세의 추구

 

박자세가 추구하는 것은 1등이 아니다. 1등에 올인한 국가가 일본과 한국이다. 그래서 세계에서 1등을 차지했지만, 미국은 새로운 영역을 창조하여 혁신을 주도한다. 대가는 이미 있는 분양의 1등이 아니라 새로운 분야를 창조하는 사람이다. 박자세는 새로운 과학문화를 창조하고자 한다. 그것을 언어화한 개념이 Automatic sequencin이고, 이전의 대칭화, 모듈화, 순서화이다.

 

자연에는 구조가 있다. 그것이 대칭, 모듈, 순서이다. 자연구조를 닮아 뇌구조가 있으니 의미는 그냥 온다. 자연구조는 분자시스템으로 동일하게 보인다. 뉴럴시스템과 면역시스템이 연결되어 속이 편한 것이 무엇인지 알게한다. 인간현상을 자연의 분자상태로 복귀하는 과정이 곧 깨달음이다.

 

 

10 복소수와 자연상수e

 

자연상수 e가 오묘하게 정의가 된다. 무한대와 무한소를 결합해서 나온 수로 2.718…로 무한히 수렴한다. 이 상수로 우주의 모든 존재를 수학적으로 설명이 가능하게 되었다. 왜냐하면 자연상수 e는 우주의 속성인 무한대와 무한소를 담고 있기 때문이다.

 

 

11. 마무리 멘트

 

세상 살아가는 사람들 패턴이 보인다. 하루 30분 시간 내서 신문 3개를 꾸준히 보면 된다. 중요한 아이디어의 트리거는 신문이다. 다음이 교과서이다자연과학을 통섭해야 한다. 답은 자연과학에 있다. 그래서 박자세가 사회에 할 일들이 있다. 수준을 낮추면 안된다. 브레인이나 생물학은 논문으로 강의하기 시작했다. 박자세 공부의 수준을 높이는것이 항상 중요하다.

 

제가 가장 필요한 것은 automatic sequencing 등을 던지면 여러분들이 ‘아하’ 하고 구체적 실행파일을 피드백 해야 한다. 아인슈타인도 특수상대성 이론 발표할 때쯤부터 소수의 토론그룹이 있었다. 가까운 친구들과 1주일에 한번 모여서, 아인슈타인은 자기 아이디어를 내놓고 편안하게 반응을 보면서 아이디어를 다듬어 갔다. 저에게도 그런 필드가 꼭 필요하다. 박자세 모든 회원들의 공부가 가속화 되기를 바란다. 아인슈타인이 일반상대성 이론 마지막 관문 뚫을 때 엄청난 집중력을 발휘했다. 특수상대성 이론은 간단히 해결했는데, 11년 걸려서 일반상대성 이론이 나왔다. 마지막 중력장방정식을 만드는 과정이 너무 답답해서 힐버트를 찾아갔다. 인류 역사의 최고의 수학자이다. 거의 한달을 토론하며 같이 있으면서 물리적 과정을 다 이야기해주고 중력장방정식을 완성한다. 논문이 힐버트와 동시에 나온다. 지적재산권은 누구냐? 작년에 힐버트 방식으로 중력장방정식을 유도하였다. 아인슈타인 방식으로 유도한 것을 그 이전에 했고, 힐버트 방식으로 유도하면 정말 깔끔하다. ‘수학이 이렇게 아름답구나!’를 느낀다. 완벽히 논리의 세계에서 유도된다. 물리에서 유도되면 끼어 맞추기로 누더기가 된다. 지적재산권은 아인슈타인 손을 들어 주었다. 대가도 막장에서 몸부림칠 때 같은 급의 대가가 필요하다.

 

그래서 바깥쪽의 링크가 필요하다. 만일 이러한 지적분위기가 마련된다면 조용한 섬에 가서 시인, 문인, 과학자, 예술가 등 각 분야 전문가들과의 교류를 넓히고 싶다. 박자세 회원들이 석학들과 1:1로 두런두런 대화를 하는 모임으로 바꾸어지기를 바란다. 그것이 제 꿈이다. 자본주의라 돈도 중요하겠지만, 궁극적으로 느끼는 것은 아름다움이라는 것이 핵심가치라는 것이다. 힐버트 중력장방정식은 눈물이 쏟아질 정도로 아름답다. 궁극은 진선미인데, 다 만난다. 종교는 진을, 사회는 선을 예술은 미를 추구하는데, 궁극적으로는 만날 수 있다. 우리가 언젠가는 사라진다. 이 행성 지구의 표층사에 한 에피소드로써 호모 사피엔스라는 종이 출현했다. 칼 세이건의 말을 빌리면 짧은 호모사피엔스의 생애에서 네이쳐의 궁극적 본 모습을 힐끗 본 것이다. 찰나적으로 보고 찰나적 순간에 그 자체가 될 때 흔적도 없이 그 자체로 간다. 티벳불교에서 마지막으로 가는 과정이다. 마지막 임종시간에 네이쳐의 본연의 모습이 생소해 두려움을 느끼면 윤회로 간다는 것이 중세 인도의 생리학이다. 그것을 차용한 것이 티벳불교이다. 중세시대 인도의 생리학으로 봐야 한다. 한의학은 동북아 사람들이 인체에 대해 관찰하고 느낀 경험과학이다. 지금은 우리가 세포를 볼 수 있으니 구지 옛날 프레임을 따라 갈 필요가 없다. 코로나에서 코로나를 분자적으로 아는 사람들만이 우리 사회를 구해낸다.

 

과학운동은 궁극적으로 진선미가 하나로 합쳐지는 것이다. 그것이 대칭이다. 나중에 그것 밖에 없다는 것을 알고 더 이상 아무런 몸부림치지 않는 상태가 네이쳐를 힐끗 본 것이다. 최종적으로 그 과정으로 가는 분자메커니즘이 디테일이다. 철학과 종교는 디테일을 만들기 쉽지않다. 자연과학은 그대로 디테일이다. 디테일을 차곡차곡 채워가면 전체 퍼즐이 다 맞추어진다. 그렇게 가는 과정이 훈련이다. 지금 우리 시간이 많지 않다. 촘촘하게 구슬 하나하나를 카운트해야 한다. DNA구조를 기억하고 아미노산을 기억해야 한다. 그렇게 가면 끝이 있다. 그렇게 가지 않고 철학이나 종교로 가면 가도가도 질퍽한 질 밖에 없다. AUTOMATIC SEQUENCING은 세포 속에 분자들이 암석으로, 토양으로, 식물로, 산소로, 우리 신경세포로 가서 생각, 기억, 느낌, 논리를 만들어 내어 진리를 추구하고, 아름다움을 추구하고, 다른 사람의 감정으로 공감하여 선을 추구한다. 그것이 네이쳐이다.

 

 

12. 시간을 앞서가지 말고 타고 가라

 

시간을 앞서가면 뒤에 오는 시간과 충돌한다. 내가 시간을 타고 있으면 시간에 대해 내 속도는 0이다. 그러면 시간은 흘러가지 않는다. “어 벌써 시간이 이렇게 됐어?” 할 때가 시간을 탄 것이다. 시간을 타고 가거나 시간 뒤에 가야한다. 시간이 흘러간다는 것은 복잡한 세상에 대응해야 한다. 그런데 시간을 타고 가면 변화가 0이니 대응할 필요가 없다.