책정보 및 내용요약
세상을 완전히 뒤집은 위대한 과학자들의 삶과 혁명적인 발견을 소개하는 바다출판사 <옥스퍼드 위대한 과학자> 시리즈, 그 열네 번째, 열다섯 번째 책이 발간되었다. 바로 『생리학의 아버지 파블로프』, 『핵물리학과 러더퍼드』이다. 방사선 물질의 붕괴와 원소의 변환을 증명한 핵물리학의 선구자 러더퍼드와 동물의 기관을 연구하고 조건 반사에 대한 연구로 세계적인 명성을 얻은 파블로프를 만나보자.
옥스퍼드 위대한 과학자 시리즈는
과학자들의 혁명적 발견과 고난의 연구 과정을 소개함으로써 청소년들에게 과학의 역사와 지식은 물론이고 과학사 거장들의 인간적인 삶을 살펴 볼 수 있는 좋은 기회가 될 것이다. 특히 페르미나 왓슨․크릭, 멘델, 러더퍼드 등 일반적으로 많이 소개되지 않은 현대 과학자들도 포함되어 있어 현대 과학의 맥을 파악하는데도 많은 도움을 줄 것이다.
2002년 1월에 『E=mc²과 아인슈타인』『라듐의 발견과 마리 퀴리』『만유인력과 뉴턴』『진화론과 다윈』『위대한 발명과 에디슨』이 처음 발간된 이래, 『DNA구조의 발견과 왓슨․크릭』『정신분석과 프로이트』『물리학의 탄생과 갈릴레오』『현대물리학과 페르미』『유전학의 탄생과 멘델』『화학혁명과 폴링』『미생물의 발견과 파스퇴르』, 『인류학의 어머니 미드』가 발간되었다.
또한, 이들 중 많은 책들은 중앙독서교육(『라듐의 발견과 마리 퀴리』『E=mc²과 아인슈타인』)이나 교보문고(『진화론과 다윈』), 한국출판인회의(『정신분석과 프로이트』청소년 부분), 과학문화재단 우수과학도서(『라듐의 발견과 마리 퀴리』번역 부분) 등에서 추천도서(중․고등부)로 선정되었으며, 꾸준히 독자로부터 좋은 반응을 얻고 있다.
편집자 추천글
생리학의 아버지 파블로프(1849～1936)
오늘날 생리학을 거의 알지 못하는 전 세계의 많은 사람들도 전화 벨소리에 개가 갑자기 펄쩍 뛰고, 먹이를 보며 침을 흘리는 개를 보면서 파블로프와 침 흘리는 개를 떠올린다. 파블로프가 사망한 후 수십 년 동안, 그는 20세기 가장 유명한 과학자 중 한 사람으로 기억되고 있다. 소화, 뇌, 행동에 대한 선구자적인 연구들이 아직도 과학자들에게 중요한 통찰력을 제공하고 상상력이 풍부한 실험 기술을 가진 고무적인 실례가 되고 있다. 파블로프처럼 동물을 사용하는 실험을 오늘날에는 더 이상 할 수 없지만 그가 과학에 남긴 유산은 계속 이어지고 있다.
그러나 이 위대한 생리학자의 첫 걸음은 놀랍게도 과학이 아닌, 신학이었다. 1849 러시아 라쟌에서 태어난 파블로프는 가족의 가업을 이어 라쟌 신학교에서 성직자의 길을 걷다가 때마침 러시아에 불어온 개혁의 바람에 신념이 바뀌었다. 정통적인 신이 아닌 과학이라는 새로운 여신에게 헌신하기로 결심하고 과학자의 길을 걷기 시작한다.
◆소화계는 복잡한 화학 공장
심장은 어떻게 작동하고, 소화계가 어떻게 작동하고, 뇌가 어떻게 작동하는가?
그토록 복잡한 체계가 어떻게 작동하는가?
파블로프가 일생동안 사람을 비롯하여 동물에 던진 질문이다. 파블로프에게 동물은 대단히 놀랍고도 복잡한 기계와 같았다. 살아남기 위해 어떻게든 정확하게 작동하는 놀라운 기계! 일생 동안 이 매력적인 동물 실험 연구를 거듭하며 동물 기계의 정확한 작동을 밝히고자 했다. 그의 동물 실험의 첫 걸음은 상트페테르부르크 생리학 학부의 치온 교수 밑에서 시작되었다. 생리학자란 세포가 아닌 더 높은 차원인 동물의 기관, 예를 들어, 심장, 소화계, 뇌를 연구해야 한다고 생각하고 이를 생체 해부를 통해 실험 연구하고자 했다. 치온의 실험실에서 생리학자의 꿈을 키워가던 파블로프는 치온 교수의 파직과 함께 어려운 시절이 찾아왔다.
그러나 동물의 기관을 넘어 인간의 뇌의 사고와 감정을 형성하는 법을 이해하고자 했던 그의 꿈은 포기하지 않고 어려움 속에서도 끊임없이 연구하며 열정을 잃지 않았다. 그러던 중 군의사관학교의 내과 교수이며 차르 부인의 주치의였던 보트킨의 실험실에서 연구 감독직을 맡고 있다가 올덴부르스키 왕자의 실험의학연구소의 우두머리를 맡으면서 그의 화려한 경력을 쌓기 시작했다.
이 곳에서 개를 이용한 수천 번의 실험을 통해 동물의 혈액 순환과 소화에 관한 연구를 계속했다. 위장 누관 실험과 식도 절개 수술를 통해 먹이가 목으로 넘어가도 실제로 위에 도달하지 못하게 하여 식욕액 실험을 하고, 또 큰 위와 작은 위를 분리하여 실제 목으로 넘어온 음식이 큰 위에 도달하여 소화가 시작되도록 하는 위 격리 수술을 실시하여 소화 과정에 대한 정확한 연구를 하게 되었다. 큰 위에는 음식물을 가지고 실제 소화 과정이 이루어지지만, 작은 위에는 음식이 도달하지 못한다. 하지만 큰 위와 연결된 신경을 가지고 있고 똑같은 소화 과정을 거치는데 이를 연구한 것이다. 이에 대한 연구를 통해 소화계는 복잡한 화학 공장이라고 칭하였다. 소화 실험으로 1904년 노벨 생리의학상을 받는 최초의 생리학자가 되었다.
◆조건 반사: 정신에 대한 과학적 연구
파블로프는 실험을 단지 동물 연구에만 국한하지 않고 인간의 소화 문제를 설명하는데 적용했다. 그리고 언제나 그의 실험을 단지 동물 실험으로만 끝내지 않고, 그 실험 속에서 인간의 본성을 밝히고자 했다. 파블로프는 이제 정신을 과학적 연구 주제로 설정했다.
상황 1 고기 한 조각을 개의 주둥이 안으로 집어넣으면 개는 침을 흘린다.
상황 2 항상 먹이를 주는 사람이 개가 있는 방으로 들어가면 개는 침을 흘린다.
상황 1은 무조건 반사를 나타낸다. 무조건 반사는 선천적인 반사 작용을 나타내는데, 개의 침샘은 먹이에 반사적으로 작용한다. 그리고 결과는 어떤 조건에도 똑같이 일어난다.
상황 2는 조건 반사를 나타낸다. 개가 특정한 사람을 볼 때마다 침을 흘리는 것은 선천적인 반사작용이 아니다. 사람이 조건으로 작용한 것이다. 이 조건은 변할 수도 있고 반응 또한 상황에 따라 변한다.
파블로프는 조건 반사와 무조건 반사야말로 뇌의 특성을 밝혀내는 객관적인 방법이라고 믿었다. 또 이 연구를 통해 동물 혹은 인간까지도 행동을 통제할 수 있다고 믿었다. 오늘날 이 조건 반사는 행동주의 심리학의 기초를 제공하며 인간 마음의 심리적 과정을 파악하는 방식으로 크게 바꾸어 놓기도 했다. 파블로프가 개척한 방법으로 생리학과 심리학에 결정적인 다리를 놓았고, 그 결과 학습, 인성, 신경증 등을 이해하는 과학적인 길이 열리게 되었다.
조건 반사 연구를 통해 그는 세계적인 명성을 얻게 되었다.
과학은 파블로프 시대 이후로 많이 변했다. 오늘날 과학자들은 파블로프식으로 온전하고 정상적인 동물을 대상으로 연구하기 보다는 세포나 세포보다 더 작은 수준에서 연구하기 위해 정교한 기술을 한층 발달시켜 사용하고 있다. 뇌 과학과 행동 과학은 20세기 대변혁을 일으켰지만, 그의 아이디어와 방법, 시각은 다양한 분야의 과학자에게 영향을 주고 있으며 이 분야의 선구적인 과학자로서 파블로프는 여전히 살아 있다.
저자소개
지은이 : 다니에 토드스
옮긴이 : 최돈찬
책정보 및 내용요약
옥스퍼드 위대한 과학자 시리즈는
과학자들의 혁명적 발견과 고난의 연구 과정을 소개함으로써 청소년들에게 과학의 역사와 지식은 물론이고 과학사 거장들의 인간적인 삶을 살펴 볼 수 있는 좋은 기회가 될 것이다. 특히 페르미나 왓슨․크릭, 멘델, 러더퍼드 등 일반적으로 많이 소개되지 않은 현대 과학자들도 포함되어 있어 현대 과학의 맥을 파악하는데도 많은 도움을 줄 것이다.
2002년 1월에 『E=mc²과 아인슈타인』『라듐의 발견과 마리 퀴리』『만유인력과 뉴턴』『진화론과 다윈』『위대한 발명과 에디슨』이 처음 발간된 이래, 『DNA구조의 발견과 왓슨․크릭』『정신분석과 프로이트』『물리학의 탄생과 갈릴레오』『현대물리학과 페르미』『유전학의 탄생과 멘델』『화학혁명과 폴링』『미생물의 발견과 파스퇴르』, 『인류학의 어머니 미드』가 발간되었다.
또한, 이들 중 많은 책들은 중앙독서교육(『라듐의 발견과 마리 퀴리』『E=mc²과 아인슈타인』)이나 교보문고(『진화론과 다윈』), 한국출판인회의(『정신분석과 프로이트』청소년 부분), 과학문화재단 우수과학도서(『라듐의 발견과 마리 퀴리』번역 부분) 등에서 추천도서(중․고등부)로 선정되었으며, 꾸준히 독자로부터 좋은 반응을 얻고 있다.
편집자 추천글
오늘날 생리학을 거의 알지 못하는 전 세계의 많은 사람들도 전화 벨소리에 개가 갑자기 펄쩍 뛰고, 먹이를 보며 침을 흘리는 개를 보면서 파블로프와 침 흘리는 개를 떠올린다. 파블로프가 사망한 후 수십 년 동안, 그는 20세기 가장 유명한 과학자 중 한 사람으로 기억되고 있다. 소화, 뇌, 행동에 대한 선구자적인 연구들이 아직도 과학자들에게 중요한 통찰력을 제공하고 상상력이 풍부한 실험 기술을 가진 고무적인 실례가 되고 있다. 파블로프처럼 동물을 사용하는 실험을 오늘날에는 더 이상 할 수 없지만 그가 과학에 남긴 유산은 계속 이어지고 있다.
그러나 이 위대한 생리학자의 첫 걸음은 놀랍게도 과학이 아닌, 신학이었다. 1849 러시아 라쟌에서 태어난 파블로프는 가족의 가업을 이어 라쟌 신학교에서 성직자의 길을 걷다가 때마침 러시아에 불어온 개혁의 바람에 신념이 바뀌었다. 정통적인 신이 아닌 과학이라는 새로운 여신에게 헌신하기로 결심하고 과학자의 길을 걷기 시작한다.
◆소화계는 복잡한 화학 공장
심장은 어떻게 작동하고, 소화계가 어떻게 작동하고, 뇌가 어떻게 작동하는가?
그토록 복잡한 체계가 어떻게 작동하는가?
파블로프가 일생동안 사람을 비롯하여 동물에 던진 질문이다. 파블로프에게 동물은 대단히 놀랍고도 복잡한 기계와 같았다. 살아남기 위해 어떻게든 정확하게 작동하는 놀라운 기계! 일생 동안 이 매력적인 동물 실험 연구를 거듭하며 동물 기계의 정확한 작동을 밝히고자 했다. 그의 동물 실험의 첫 걸음은 상트페테르부르크 생리학 학부의 치온 교수 밑에서 시작되었다. 생리학자란 세포가 아닌 더 높은 차원인 동물의 기관, 예를 들어, 심장, 소화계, 뇌를 연구해야 한다고 생각하고 이를 생체 해부를 통해 실험 연구하고자 했다. 치온의 실험실에서 생리학자의 꿈을 키워가던 파블로프는 치온 교수의 파직과 함께 어려운 시절이 찾아왔다.
그러나 동물의 기관을 넘어 인간의 뇌의 사고와 감정을 형성하는 법을 이해하고자 했던 그의 꿈은 포기하지 않고 어려움 속에서도 끊임없이 연구하며 열정을 잃지 않았다. 그러던 중 군의사관학교의 내과 교수이며 차르 부인의 주치의였던 보트킨의 실험실에서 연구 감독직을 맡고 있다가 올덴부르스키 왕자의 실험의학연구소의 우두머리를 맡으면서 그의 화려한 경력을 쌓기 시작했다.
이 곳에서 개를 이용한 수천 번의 실험을 통해 동물의 혈액 순환과 소화에 관한 연구를 계속했다. 위장 누관 실험과 식도 절개 수술를 통해 먹이가 목으로 넘어가도 실제로 위에 도달하지 못하게 하여 식욕액 실험을 하고, 또 큰 위와 작은 위를 분리하여 실제 목으로 넘어온 음식이 큰 위에 도달하여 소화가 시작되도록 하는 위 격리 수술을 실시하여 소화 과정에 대한 정확한 연구를 하게 되었다. 큰 위에는 음식물을 가지고 실제 소화 과정이 이루어지지만, 작은 위에는 음식이 도달하지 못한다. 하지만 큰 위와 연결된 신경을 가지고 있고 똑같은 소화 과정을 거치는데 이를 연구한 것이다. 이에 대한 연구를 통해 소화계는 복잡한 화학 공장이라고 칭하였다. 소화 실험으로 1904년 노벨 생리의학상을 받는 최초의 생리학자가 되었다.
◆조건 반사: 정신에 대한 과학적 연구
파블로프는 실험을 단지 동물 연구에만 국한하지 않고 인간의 소화 문제를 설명하는데 적용했다. 그리고 언제나 그의 실험을 단지 동물 실험으로만 끝내지 않고, 그 실험 속에서 인간의 본성을 밝히고자 했다. 파블로프는 이제 정신을 과학적 연구 주제로 설정했다.
상황 1 고기 한 조각을 개의 주둥이 안으로 집어넣으면 개는 침을 흘린다.
상황 2 항상 먹이를 주는 사람이 개가 있는 방으로 들어가면 개는 침을 흘린다.
상황 1은 무조건 반사를 나타낸다. 무조건 반사는 선천적인 반사 작용을 나타내는데, 개의 침샘은 먹이에 반사적으로 작용한다. 그리고 결과는 어떤 조건에도 똑같이 일어난다.
상황 2는 조건 반사를 나타낸다. 개가 특정한 사람을 볼 때마다 침을 흘리는 것은 선천적인 반사작용이 아니다. 사람이 조건으로 작용한 것이다. 이 조건은 변할 수도 있고 반응 또한 상황에 따라 변한다.
파블로프는 조건 반사와 무조건 반사야말로 뇌의 특성을 밝혀내는 객관적인 방법이라고 믿었다. 또 이 연구를 통해 동물 혹은 인간까지도 행동을 통제할 수 있다고 믿었다. 오늘날 이 조건 반사는 행동주의 심리학의 기초를 제공하며 인간 마음의 심리적 과정을 파악하는 방식으로 크게 바꾸어 놓기도 했다. 파블로프가 개척한 방법으로 생리학과 심리학에 결정적인 다리를 놓았고, 그 결과 학습, 인성, 신경증 등을 이해하는 과학적인 길이 열리게 되었다.
조건 반사 연구를 통해 그는 세계적인 명성을 얻게 되었다.
과학은 파블로프 시대 이후로 많이 변했다. 오늘날 과학자들은 파블로프식으로 온전하고 정상적인 동물을 대상으로 연구하기 보다는 세포나 세포보다 더 작은 수준에서 연구하기 위해 정교한 기술을 한층 발달시켜 사용하고 있다. 뇌 과학과 행동 과학은 20세기 대변혁을 일으켰지만, 그의 아이디어와 방법, 시각은 다양한 분야의 과학자에게 영향을 주고 있으며 이 분야의 선구적인 과학자로서 파블로프는 여전히 살아 있다.