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“과학사적 빅 히스토리” 저술 공모

“빅뱅수소에서 인간의식까지”의 우주론, 지구 과학, 생명과학, 뇌과학을 아울러서 우주 진화의 흐름이 투영되도록 책의 <제목>과 <목차>를 작성

• 접              수 : ~ 2018년 10월
• 통지  및   면담 : 2019년 1월
• 최종 선정 발표 : 2019년 3월 6일

심사평

우주의 탄생부터 현대 인류에 이르기까지의 과정을 한 줄기로 살펴보려는 본 사업에 여러 분들이 관심을 갖고 응모를 해주셨습니다. 이 방대한 구상을 구현하기 위해, 응모작마다 흥미진진하면서 독특한 관점과 체계를 담은 저술 계획을 제시 하였습니다.

본 재단은 공모 취지에 맞추어서 전문적 탐구, 통섭적 저술, 비전 제시라는 세 가지 큰 틀에서 응모작들을 심사했다. 빅히스토리를 과학사의 관점에서 충실히 살펴보고 있는지, 우주와 지구와 생명 등의 주제들이 서로 연관을 이루면서 일관성 있게 서술되는지, 과학과 합리성을 토대로 한 세계 이해의 의미와 중요성을 잘 일깨울 수 있는지 등을 중점적으로 살펴보았습니다.

그 결과 박문호님의 저술 계획을 당선작으로 선정하고자 합니다. 무엇보다도 선정작은 다른 응모작들보다 저술 계획이 충실하면서 일관성이 있고, 또 빅히스토리를 이루는 각 주제를 넓고도 깊게 이해하고 있음이 잘 드러나 있습니다. 이런 점들을 종합적으로 고려했을 때, 다른 응모작들보다 월등히 높은 평가를 하였습니다.

계획대로 충실히 과학사적 빅히스토리가 저술될 수 있기를 기대하는 한편으로, 선정되지는 않았지만 본 재단의 취지에 응해준 나머지 분들께도 심심한 감사의 말씀을 드립니다.

2019년 3월 6일             
- 아   래 -
•   저술자: 박문호
•   당선작: 과학사적 빅히스토리



[ 목  차 ]

1부. 우주와 생명, 생각은 어디에서 오는가

제 1 장 우주의 대칭이 깨어지다
    1. 서서히 밝혀지는 우주의 비밀
    2. 인플레이션 우주
    3. 지구로 간 초신성 잔류물
    4. 우주의 완전한 대칭이 깨어질 때
    5. 대칭의 깨어짐에서 생각은 시작된다

제 2 장 뷰티풀 마이크로코스모스
    1. 우주 구성 입자들은 어떻게 우주의 힘들과 연계 되는가
    2. 우주 구성 입자의 세계
    3. 물리 세계를 이해하는 다섯 가지 방정식
    4. 빛의 세계

제 3 장 우주의 4가지의 분화
    1. 중력, 강한상호작용, 약한상호작용, 전자기 상호작용
    2. 입자물리학의 표준모델
    3. 약전상호작용의 통일

제 4 장 우주배경복사와 정밀우주론
    1. 지상에서 측정한 우주의 탄생의 메아리
    2. 인공위성이 측정한 베이비 우주
    3. 우주배경복사에서 드러난 초기우주 모습

제 5 장 초기우주 - 우주배경복사
    1. 비등방 우주배경복사
    2. 초기우주의 화음
    3. 볼츠만 공식
    4. 중력적색편이
    5. 울프-삭스 현상

제 6 장 일반상대성 이론
    1. 중력과 가속도 등가원리
    2. 중력장방정식
    3. 측지선방정식
    4. 물질 에너지에 의해 시공의 구조가 결정되고 물질은 그렇게 결정된 시공 속의 길을 간다

제 7 장 힉스 입자- 존재가 왜 존재하는가에 답하다
    1. 힉스메커니즘,
    2. 쿼크와 렙톤의 질량획득
    3. W, Z 입자의 발견
    4. 약전하 보존

제 8 장 양자세계와 스핀의 출현
    1. 전자의 스핀, 반물질
    2. 스핀에 의한 보존과 페르미온 분류
    3. 스핀 정수입자에 의한 힘의 전달
    4. 스핀 반정수 입자에 의한 물질세계구성

제 9 장 별의 일생 - 밀도가 운명이다
    1. 재이온화 시기, 최초의 항성, 항성의 진화
    2. 초기 거대질량 항성과 블랙홀
    3. 암흑물질의 중력작용으로 은하의 형성
    4. 초신성 폭발에 의한 성간물질의 순환

제 10 장 행성의 진화
    1. 지구형 행성과 목성형 행성
    2. 화성과 금성의 대기의 90퍼센트는 이산화탄소이다
    3. 지구의 달은 특별한 위성이다

제 11 장 지구와 생명현상
    1. 생명체가 존재가능한 행성의 조건
    2. 성장분자에서 유기분자 발견
    3. 물의 존재와 생명의 출현
    4. 지구표층 환경변화와 생명의 진화

제 12 장 자발적 대칭 파괴로 생각이 진화하다
    1. 대칭의 깨어짐에서 생명이 만들어지다
    2. 지구 생명의 조물주, 미토콘드리아
    3. 생명의 에너지원 ATP 합성 머신
    4. 죽음의 발명, 학습, 기억 그리고 생각을 바꾸다
    5. 뇌의 대칭, 생각의 대칭을 깰 것

2부. 지구의 진화, 광물과 생물의 공생

제 1 장 지구의 탄생
    1. 미행성합체설
    2. 지구의 쌍둥이 금성의 대기와 온실효과
    3. 달의 탄생, 지축의 기울기 변화
    4. 내핵의 생성
    5. 초기 대기에서는 기체 산소가 없었다
    6. 초기 대기는 수증기, 이산화탄소, 질소

제 2 장 대양과 대륙의 생성
    1. 지구의 중심핵, 해양지각과 현무암, 대륙 성장과정
    2. 초기지구의 판구조의 수평이동
    3. 대기의 이산화탄소가 대양에 녹아들다
    4. 최초의 바다는 강한 산성의 고온이었다

제 3 장 생명의 출현
    1. 최초 지구 생명체
    2. 지구 생명체의 본질, 산소
    3. 원핵세포는 어떻게 진핵세포로 진화했는가
    4. 생명은 DNA에서 시작된 다양한 변주곡
    5. 세포의 탄생
    6. 다세포들, 공생을 시작하다
    7. 다세포 생물을 움직이는 신경세포의 출현
    8. 세포들의 움직임이 하모니를 만들다
    9. 세포 작용의 분화

제 4 장 초기 판구조론과 화강암의 생성
    1. 시생대 지구 맨틀은 고온이었다
    2. 35억년 전 시생대 지층, 그린스톤 벨트
    3. 시생대 암석 코마티아이티
    4. 대륙판과 해양판, 화강암, 안산암, 현무암
    5. 시생대의 수평판구조에서 원생대이후 수직판구조 운동
    6. 화강암은 지구에만 발견된다

제 5 장 광합성과 대기중 산소의 출현
    1. 시아노박테리아의 물분해형 광합성
    2. 초기 대양의 철이온 산화로 호상철광층 형성
    3. 산소의 대기중 농축과 지구표면 산화, 오존층 형성

제 6 장 광물과 생물의 공진화
    1. 20억년젼 대기중 산소가 1퍼센트 축적되기 시작
    2. 지구표층의 산화, 규소와 산소의 결합으로 1500여종의 광물의 출현
    3. 생물의 보호막으로 작용하는 탄산칼슘
    4. 황산염환원세균과 황화철
    5. 생명활동과 석회암

제 7 장 바이러스와 박테리아
    1. 바이러스는 박테리아의 단백질을 이용하여 자신을 번식시킨다
    2. 레트로바이러스는 RNA 세계가설의 실증으로 생명을 보는 관점을 확장해 준다
    3. 크리스퍼 가위는 바이러스 감염에 대항하는 박테리아의 면역시스템이다
    4. 바이러스는 식물성 플랑크톤을 감염한다

제 8 장 눈덩이 지구와 캄브리아기 생명의 폭발
    1. 신원생대 지구 대빙하기
    2. 해양 무척추동물의 번성
    3. 다세포 동물문의 출현
    4. 눈덩이 지구를 거치면서 생명이 폭발적으로 증가한다

제 9 장 다세포 생물의 출현
    1. 대기중 산소농도의 증가, 콜라겐 합성, 에디아카라 동물군
    2. 해면동물, 강장동물, 자포동물의 번성
    3. 척색동물문에서 척추동물이 출현하다
    4. 발생학과 진화학이 결합하다
    5. 유전자 새겨진 동물 계통진화

제 10 장 척추동물 진화와 포유류
    1. 데본기 어류의 번성, 양서류, 파충류의 출현
    2. 중생대 공룡과 포유동물
    3. 중생대 해양 무산소 현상
    4. 백악기 수퍼풀룸과 석유의 생성

제 11 장 식물과 셀룰로오스
    1. 저장당은 녹말이고 구조당은 셀룰로오스이다
    2. 물관 세포벽에 셀룰로오스가 침착 되어 세포벽이 두꺼워져 강한 물관이 된다
    3. 신생대의 낮은 이산화탄소 농도에 대한 적응으로 C4식물과 CAM식물이 출현하였다
    4. 식물은 관다발과 종자의 존재로 분류된다
    5. 식물 진화는 수분의 진화과정에 드러난다

제 12 장 판게아 초대륙 형성과 분열
    1. 페름기말 대멸종, 해저 현무암 범람
    2. 시베리아 현무암 범람과 저산소 상태
    3. 대서양의 생성
    4. 공룡과 포유류

제 13 장 신생대와 포유류의 방산확산
    1. 대서양 중앙해령, 남극의 분리, 해양순환
    2. 알프스 히말라야 조산운동,
    3. 테티스 해의 소멸과 지중해형성, 파나마 지협의 연결
    4. 유라시아대륙의 초지형성, 영장류의 진화
    5. 남미 유대류의 멸종

제 14 장 기후변화 - 지구온난화, 과학으로 극복하기
    1. 얼음 결정에 갇힌 이산화탄소
    2. 산소동위원소로 추적하는 지구의 온도
    3. 고생대 석탄기에 출현한 빙하기
    4. 화석연료와 지구온난화

3부. 생명의 출현과 진화

제 1 장 생물현상을 보는 통합적 관점
    1. 생물학은 분자학이다
    2. 생명진화 10단계
    3. 생명의 출현을 보는 6개 프레임
    4. 생화학 분자식 50개를 기억하면 생명이 보인다
    5. 생명은 단백질 입체구조가 만든 정교한 분자기계의 작용이다
    6. 아데노신 분자가 등장하는 조효소에는 진화의 이력이 새겨져 있다

제 2 장 생명 진화의 단계
    1. 생명은 전자, 양성자, 광자 상호작용의 중첩된 현상이다
    2. 대기와 대륙과 대양의 순환이 생명을 낳았다
    3. 생명의 원자들은 별의 핵융합에서 만들어진다
    4. 원핵세포에서 진핵세포가 출현한다
    5. 안정된 분자인 DNA 분자로 전환하여 RNA의 정보가 저장되었다
    6. DNA 이중나선은 마스터 주형으로 유전정보를 보관한다
    7. 유전학은 새로운 nc-RNA를 발견하고 기능을 찾아내는데 주력하고 있다

제 3 장 광합성과 호흡
    1. 미토콘드리아의 산소호흡이 다세포 생물을 만들었다
    2. 시아노박테리아의 물분해형 광합성이 대기중 산소의 기원이다
    3. 혐기성 박테리아는 무산소 호흡으로 에너지를 얻는다
    4. 물과 이산화탄소 그리고 수소만으로 생명은 가능하다
    5. 광합성과 TCA 회로에 익숙해지면 글루코스가 보이기 시작한다
    6. 캘빈회로의 RuBP 분자가 이산화탄소와 결합한다

제 4 장 생명은 조절된 전자의 이동현상
    1. 생명현상은 산화와 환원과정이며 전자와 양성자의 이동이다
    2. 호흡은 호흡효소에서 물분자로 전자가 이동하는 과정이다
    3. 광합성 캘빈회로는 해당과정의 역순이다
    4. 호흡은 산소가 물로 바뀌는 작용이다
    5. 생명의 에너지는 ATP합성효소가 만든다
    6. 세포내 공생이 미토콘드리아와 엽록체의 기원이다

제 5 장 지질과 생체막
    1. 단백질 입체구조 접힘이 효소작용의 핵심이다
    2. 콜레스테롤은 아세틸-CoA에서 합성된다
    3. 스테로이드 호르몬은 콜레스테롤에서 합성된다
    4. 세포질에서 아세틸-CoA분자에 의한 지방산 생합성이 일어난다
    5. 지방산의 베타-산화는 에너지 생산 과정이다

제 6 장 DNA에서 단백질 합성
    1. 핵산 A, G, C, T 사이의 결합은 인산에 의한 공유결합이다
    2. DNA와 RNA 구성단위는 뉴클레오타이드 nucleotide NT이다
    3. 분자는 공유결합으로 연결된 원자들의 집합이다
    4. mRNA의 정보가 아미노산 서열로 되는 과정이 유전정보의 번역이다
    5. 아데닌은 티민과 2개의 수소결합 구아닌은 시토신과 3개의 수소결합한다
    6. RNA중합효소I, II, III의 작용으로 rRNA, mRNA, tRNA가 생성된다

제 7 장 생명은 C, H, N, O, P, S 원자들이 결합하여 만든 분자들의 이야기
    1. 글루코스 분자
    2. 물과 이산화탄소
    3. 시트르산 회로에는 질소원자가 없다
    4. 캘빈회로에서 ATP와 NADPH를 사용하여 글루코스가 생성된다

제 8 장 모든 생화학 과정은 시트르산 회로로 통한다
    1. 생명의 분자 이산화탄소
    2. 아미노산의 생합성은 해당작용과 TCA사이클과 관련된다
    3. 해당작용 전반부는 G6P가 분해되어 G3P와 DHAP가 생성된다
    4. 해당작용 후반부는 G3P에서 피루브산이 생성되는 과정이다
    5. 우라실,티민, 아데닌, 구아닌의 생합성

제 9 장 탄소원자 고리를 통하여 전자가 이동하여 기억과 감정을 만든다
    1. 아미노산 티로신에서 도파민, 노르에피네피린, 에피네피린이 생성된다
    2. 코리슴산에서 프리펜산과 안트라닐산이 생성된다
    3. 아미노산 트립토판이 세로토닌을 만드고 세로토닌은 수면물질 멜라토닌을 만든다

제 10 장 후성유전학
    1. DNA복제와 RNA전시는 5’에서 3’ 방향으로 진행된다
    2. 뉴클레오솜
    3. 메틸화와 아세틸화는 후성유전학의 핵심 내용이다
    4. 박테리아 리보솜 16s rRNA를 분석하여 박테리아, 고세균, 진핵생물의 분류가 생겼다
    5. 유전자 발현을 조절하여 환경변화에 적응한다
    6. 진화가 나아가는 방향은 nc-DNA인 정크 유전자의 비율이 커지는 방향이다

4부. 인간의 뇌, 의식은 어떻게 만들어지는가

제 1 장 뇌의 대칭 구조
    1. 대칭성을 찾으면 자연은 본래 모습을 드러낸다
    2. 척추동물 뇌의 기본 패턴은 좌우 대칭이다
    3. 자연의 표현 속에는 대칭성, 모듈성, 순서성이 있다
    4. 뇌 발생은 다양한 대칭구조의 생성 과정이다
    5. 변연계 신경핵 연결은 아름다운 대칭 구조다
    6. 중추신경계와 말초신경계에서 수초화 세포가 다르다
    7. 동물은 감각에서 운동이 출력되며, 인간은 기억에서 행동이 나온다

제 2 장 신경으로 온몸을 연결하다
    1. 신경 네트워크, 머리에서 발끝까지 온몸을 지배하다
    2. 감각과 운동신호 전달 통로, 척수
    3. 감각정보를 뇌로 전달하는 신경로
    4. 지배 영역이 다른 31쌍의 척수신경
    5. 독립적으로 움직이는 자율신경계

제 3 장 어류, 파충류, 포유류 신경계의 진화와 발생
    1. 척추동물 신경계의 진화
    2. 하등동물에서 인간까지, 신경계가 진화하다
    3. 삼배엽 배아의 신경계 발생
    4. 대뇌반구, 신피질로 덮이다
    5. 본능의 뇌, 기억과 감정의 뇌를 거쳐 사고의 뇌로

제 4 장 뇌와 감각의 진화
    1. 보다, 시각과 뇌
    2. 시각 정보는 어떻게 처리 되는가
    3. 청각의 진화
    4. 우리가 소리를 느끼기까지
    5. 환각, 환청, 환시 그리고 인식 불능

제 5 장 감정이 뇌에 동원령을 내리다
    1. 느끼다, 감정의 뇌
    2. 느낌과 감정의 프로세스
    3. 감정을 일으키는 변연 시스템
    4. 편도체, 논리까지 감정으로 물들이다
    5. 본능을 운동으로 바꾸는 시상하부

제 6 장 움직인다는 것, 뇌와 운동
    1. 감각에서 운동까지
    2. 소뇌, 운동 계획에서 실행까지
    3. 내부 회로로 운동을 컨트롤하다
    4. 운동은 곧 의식이다
    5. 근육세포의 운동이 어떻게 생각으로 연결되는가
    6. 운동 시스템의 진화
    7. 운동 출력을 선택하는 대뇌기저핵

제 7 장 수면과 꿈의 메커니즘
    1. 수면 연구로 의식, 무의식의 문이 열리다
    2. 각성과 수면의 메커니즘
    3. 렘수면 동안 깨어 있는 뇌
    4. 꿈꾸는 현상은 어떻게 일어나는가
    5. 현실이 바로 꿈의 변형일 수 있다
    6. 의식의 상태를 결정하는 뇌간 그물형성체

제 8 장 기억과 해마
    1. 기억은 수동적 자동기억과 능동적 숙성기억으로 구분할 수 있다
    2. 해마 치상회 과립세포의 성체 신생 뇌신경세포
    3. 기억 생성의 출발점은 이끼섬유말단과 CA3 피라미드세포의 시냅스 생성이다
    4. 신생 과립세포가 새로운 기억을 신경회로에 추가 한다
    5. 해마의 기억생성 신경세포 연결
    6. 일화기억은 새로운 정보의 즉각적 자동기억이다
    7. 자전적 일화기억이 매 순간 우리의 자아를 만들어내고 있다
    8. 의미기억은 범주화된 네트워크를 구성한다
    9. 새로운 기억의 생성은 이전 기억의 인출을 필연적으로 동반한다

제 9 장 예측으로 자연의 종속에서 벗어난다
    1. 존재를 위한 정보 수용기, 생명을 위한 정보 처리기
    2. 통증과 쾌락, 동기와 충동 그리고 자각
    3. 기본 반사를 바탕으로 예측하다
    4. 요동하는 복잡계에서 목적 지향적 복합계로
    5. 예측의 경로
    6. 예측으로 고통을 극복하다
    7. 편도체에 내장정보와 감각정보가 입력된다

제 10 장 뇌와 목적지향성
    1. 전전두엽의 주요 기능은 작업기억, 순서의식, 충동 억제다
    2. 인간의 움직임은 의도와 의욕을 동반한 목적지향성 운동이다
    3. 포유동물의 특징은 먹이를 찾아서 이동하는 능력이다
    4. 목적 지향적 인간의 출현
    5. 감독학습, 강화학습, 비감독학습의 세 가지 방식의 학습이 있다
    6. 동물의 행동은 감각에서 나오며, 인간의 행동은 의미에서 나온다

제 11 장 뇌와 언어
    1. 언어는 발성의 상징적 사용이다
    2. 발성기관은 빠르고 정확히 제어된 운동기관이다
    3. 언어는 신피질에서 전압펄스의 시간적 배열이 범주화되는 현상이다

제 12 장 세계의 존재는 우리의 신경계가 만든 내면의 표상이다
    1.. 꿈은 감정의 뇌가 상영하는 영화와 같다
    2. 비교, 예측, 판단으로 범주화되는 정보를 인식하다
    3. 낮 동안의 생각은 범주화된 지각의 언어적 표상 과정이다
    4. 현실보다 더 현실적인 초월의식
    5. 가상세계에 갇히다

제 13 장 의식으로 가는 길
    1. 언어로 만들어진 고차의식의 세계
    2. 의식한다는 것, 뇌와 의식
    3. 의식의 진화 시상 - 피질계의 진화
    4. 가치 - 범주 기억의 발달
    5. 피질 - 시상계와 뇌간 - 변연계의 진화적 연결

제 14 장 의식의 출현
    1. 인간에 도달하여 비로소 의식적 존재가 되었다
    2. 의식의 진화
    3. 의식을 깨우는 상행 그물활성계
    4. 우리가 참여하는 세계는 신경계가 만드는 아름다운 속임수다
    5. 동물은 감각에 구속, 인간은 의미에 구속, 사물은 중력에 구속
    6. 언어 또 하나의 자연





“1억원 지원 빅히스토리 저술 공모”

빅뱅 이후 138억년, 우리 우주, 생명, 그리고 지능 과학적 발견의 순간들, 자리매김, 함의 시사를 엮어 하나의 상을 그려내는 스토리를 담아 응모

• 접              수 : ~ 2017년 2월
• 최종 선정 발표 : 2017년 6월

심사 결과

빅히스토리 저술 공모 사업에 관심을 갖고 참여한 모든 분들께 깊은 감사를 드립니다. 본 사업은 우주 탄생부터 인류 사회에 이르는 전 과정을 과학 지식을 토대로 삼아 하나의 거대한 흐름으로 기술하겠다는 원대한 목표 하에 추진되어 왔습니다. 이 취지에 공감하는 여러 분들께서 좋은 기획안을 내주셨습니다. 본 재단은 이 사업을 기획하고 심사할 때, 빅히스토리라는 이름으로 나온 책들을 비롯하여, 비슷한 관점에서 이 흐름을 서술한 기존 책들을 염두에 두지 않을 수 없었습니다.

국내 최초의 공모 사업이기에, 세계 각국에서 좋은 평가를 받은 책들에 못지않은 책을 냈으면 하는 바람이었습니다. 독자들이 감탄할 만한 새로운 시각과 철학, 필치로 우주, 생명, 인간을 명쾌하게 한 줄기로 꿰는 책을 기대했습니다. 안타깝게도 응모한 작품들은 본 재단이 정한 기준에 들어맞지 않은 부분들이 많이 있었습니다. 무엇보다도 기존 책들과 차별화할 수 있는 참신한 시각이 부족하다는 점이 아쉬움으로 남습니다.

그래서 응모해주신 모든 분들과 관심을 갖고 지켜봐주신 모든 분들께 죄송하지만, 본 재단은 당선작을 내지 않는 쪽으로 의견을 모았습니다. 최초의 저술 공모이기에 어쨌든 당선작을 내야 한다는 의견도 나왔지만, 명칭에 집착하기보다는 아쉽긴 해도 내실을 다지는 쪽이 더 낫다는 판단을 내렸습니다. 좀더 시간을 두고 더 알찬 작품을 뽑기 위해 부득이 내린 결정임을 양해해주시면 감사하겠습니다. 참가해주신 분들께 다시 한 번 죄송하다는 말씀을 드립니다.

2017년 6월 16일             


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