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생물학

last modified: 2015-07-13 03:30:57 Contributors

Contents

1. 개요
2. 역사
2.1. 근대 생물학의 성립 이전
2.2. 근대 생물학의 발달
2.3. 현대 생물학의 경향
3. 생물학의 분야
3.1. 연구 분야
3.2. 기타 관련학문
4. 생물학의 주요 인물
5. 관련 항목

1. 개요

영어: Biology
한자: 生物學

생물(생명)체를 연구 대상으로 하는 자연과학의 한 분야. 최근들어서는 생물학(Biology)이라는 명칭 대신 생명과학(Life Sciences, Biological Sciences)이라는 명칭이 주로 쓰이고 있다.

2. 역사

2.1. 근대 생물학의 성립 이전

생물학은 원래 박물학, 다시 말해서, 자연물의 분포와 성질 등의 정보를 취합하는 학문의 한 분과에 불과했으며, 현재의 생물학적 체계와는 다소 거리가 있었다. 물론 생물학적 구조(형태)를 연구하거나 생물학적 체계(분류)를 정리하는 연구는 고대부터 있었지만, 전통적인 과학분야가 다 그렇듯이 경험적인 지식의 취합과 정리수준에 머물고 근본적인 물음은 부족했다.

그리고 생물학과 깊은 관련이 있는 의학의 경우 애당초 기원부터 달랐다. 대부분의 자연과학은 철학의 한 갈래였으며, 의학은 (문화권에 따라서는 주술과 같은 기원을 갖고 있기도 한) 완전히 별개의 학문이었던 것. 그나마 중세와 근대를 거치면서 의학적 지식이 생물학에, 생물학적 지식이 의학에 쓰이기 시작하면서 비로소 두 학문의 관련이 깊어졌다.

2.2. 근대 생물학의 발달

생물학은 물리학과 화학과 달리 근대적 연구방법론은 17~18세기 들어서야 비로소 확립되기 시작하는데, 이때 결정적인 역할을 한 도구가 바로 현미경이다. 현미경을 통해 세포라는 구조를 실질적으로 이해할 수 있는 계기가 되었고, 세포가 생명체로써의 특징을 갖는 독립된 가장 작은 단위라는 것을 이해하는 시발점이 되었다.

그리고 다시 한 번 전환점을 가져다 준 개념은 진화론이다. 18세기에 칼 폰 린네(C. Linné)가 근대적으로 체계화한 분류 이론에, 뷔퐁(G.L. Buffon)이 공통조상이라는 개념을 적용함으로써 진화론의 선구적인 역할을 하게 되었다. 이후 다윈(C. Darwin)이 《종의 기원》을 출간함으로써 진화론은 엄청난 논쟁과 떡밥을 던져 주었고, 이 진화론은 현대 생물학의 사유 방식에 있어 근간을 차지하게 된다.

한편 멘델(G. Mendel)에 의해 독자적으로 정립된 전학유전자의 개념을 도입하는 데 결정적인 역할을 하였고, 진화론과 결합하여 생물학뿐만 아니라 사회적으로도 큰 영향을 끼치게 된다[1]

2.3. 현대 생물학의 경향

이러한 가운데 다시 한 번 생물학의 패러다임을 바꾸게 된 계기는 분자생물학이라는 학문의 도입이다. 생체를 구성하는 물질의 분자구조와 기능으로부터 생물체를 이해하고자 하는 시도....라고 하지만 이러한 점은 생화학에서도 마찬가지고, 분자생물학의 핵심적인 연구는 유전정보가 발현되는 과정을 분자구조로 확인하고자 하는 것이다. 생물체의 기본적인 기능뿐만 아니라 유전의 본질과 진화 역시 유전정보가 발현되는 과정에서의 변화에 의해 일어나는 것...이라는 극히 환원주의적인 입장이 대두하게 되는 계기가 된다[2]. 현대 생물학에서는 생화학-분자생물학적인 접근 방식을 통해 생물체의 현상을 분자수준까지 밝히고자 하고 있다.

한편 현대 생물학에서는 학제간 연구가 매우 활발하다. 가령 뇌의 신호전달 과정은 기본적으로 전기적인 흐름을 바탕으로 하기 때문에 물리학적 이해가 필수적이다. 또 뇌의 기능에 따른 영역의 활성을 보기 위해서는 컴퓨터공학, 전자공학적인 접근이 필수적이며, 물리학의 복잡계(카오스) 이론을 도입하여 뇌를 연구하는 분야(Brain Dynamics)까지 출현하였다.

3. 생물학의 분야

전통적인 생물학도 여전히 연구되고 있고, 그와 더불어 21세기 과학의 총아인 생명과학도 비약적으로 발달하고 있으니 그 분야는 매우 넓다. 아래의 분류는 한국과학재단의 연구 분야 분류표를 기준으로 한 것이며, 포괄적 의미의 생물학의 범위를 규정한 것이다.

3.1. 연구 분야

  • 분자세포생물학
    • 분자생물학 : 유전정보가 발현되는 과정을 분자적으로 규명하고자 하는 학문이다. 다시 말해 DNA가 재생산이 되고(복제), DNA가 RNA를 거쳐(전사) 단백질이 되는(번역) 과정을 핵심적으로 연구한다. 그리고 과장을 약간 섞어서 말하면 현대 생물학은 기본적으로 분자생물학을 배경으로 하고 있다. 비록 직접 연구하는 게 아니더라도 거의 모든 생물학 분야에서는 분자생물학 특유의 기반으로 다양한 접근방법이 시도되고 있다.
    • 포생물학 : 생물체로써의 성질을 갖고 있는 최소단위인 세포를 연구한다. 보통 '세포생물학 연구실'이라고 하면 진핵생물을 연구하는 경우가 많고, 핵생물은 '미생물학 연구실'에서 주로 연구한다.
  • 유전학/유전공학
    • 전학 : 유전 정보의 계승 및 전달, 유전자의 다양성 유지를 연구한다. 1950년대 분자생물학과 결합한 유전학은 생물학 연구의 패러다임을 바꾸는 계기를 제공한다.
    • 유전공학 : 유전학을 이용해 특수한 개체나 유기물질을 만들어내는 것을 연구한다.
    • 전체학 : '유전체'란 (genome)을 번역한 말로써 한 생물이 가지고 있는 유전자 전체를 말한다. 즉 하나하나의 유전자가 아니라 전체적 특성을 연구하는 분야다. 예를 들어 '인간 게놈 프로젝트'는 인간의 유전자 전체의 구조를 밝혀내는 프로젝트였다.
  • 발생/신경생물학
    • 생생물학(=발달생물학) 수정체의 형성 이후 하나의 개체에 이르기까지 일어나는 발생과 생장 과정을 연구한다.
    • 경생물학 : 뇌를 포함한 모든 신경계가 연구 대상이며, 현재는 그 분야적 특성상 생물학을 넘어서 신경과학으로 불리는 경우가 많다.
  • 생리학/면역학
    • 생리학 : 생명체 구조의 기능적 특징을 연구하는 학문이다. 크게 식물생리학, 동물생리학으로 나눈다. 의학은 동물생리학 중에서도 인체생리학에 관심이 있다.
      • 식물생리학
      • 동물생리학
    • 역학 : 외부 물질에 대한 생명체의 방어적 작용을 연구하는 학문이다. 인체 면역학(임상 면역학)은 의학과 밀접한 관계에 있다.
  • 분류/생태/환경생물학
    • 계통분류학 (식물분류학, 동물분류학, 미생물분류학)
    • 화학 : 생물의 진화를 연구하는 학문이다. 현대에는 단순히 화석 등을 이용하는 연구뿐만 아니라 생화학적, 분자생물학적 방법을 통한 체계적인 연구가 이루어지고 있다.
    • 태학 : 생물학 중 가장 거시적인 시야를 갖고 있으며, 생물과 환경 간의 상호관계를 연구한다.
    • 경생물학 : 생물과 환경 간의 상호 작용을 연구하는 분야로써, 상당히 복합적인 성격을 띤다.
    • 동생물학
    • 생물학 : 눈에 보이지 않는 생물을 연구한다. 주로 세균, 고세균을 다룬다.
    • 물학 : 대형동물은 박제, 소형동물은 표본
    • 식물학 : '식물학'이라고 부를 때는 주로 식물형태학, 식물생리학, 식물분류학 등을 포괄해서 말한다. 식물학 연구자들은 식물 표본을 만들기도 한다.
  • 생화학/구조생물학
    • 생화학 : 원래 화학적인 기반으로 시작된 학문이기에 많은 노벨화학상 수상자가 생화학 연구에서 나왔다. 말 그대로 생체 안에서 일어나는 화학적인 현상을 연구하는 학문이다. 생화학을 직접적으로 연구하지 않는 다른 분야의 생물학자라도 생화학적 실험을 이용하기 때문에 분자생물학과 함께 현대 생물학의 두 기둥이라고 할 수 있다.
    • 조생물학 : 생물체 내에서 사용되는 분자(단백질, 지질 등..)의 구조를 연구한다. 특성상 생화학, 생물물리학, 생물정보학과 매우 밀접한 관련을 갖고 있다.
  • 물정보학 : 대량의 생물학적 정보를 전산/통계/수학적인 도구를 통해 가공하는 방법론적인 성격이 짙은 학문이다. 시스템생물학과도 상통하는 경우가 많다.

3.2. 기타 관련학문

4. 생물학의 주요 인물

현대 생물학의 틀이 물리학과 화학의 방법론을 적용하면서 잡히기도 했고, 생물체에서 일어나는 현상 자체가 물리적이고 화학적인 현상과 다르지 않기 때문에 물리학/화학을 하던 사람들이 이 분야로 많이 넘어오기도 했다. 심지어는 생물학적으로 위대한 발견을 하였음에도 자기는 생물학자가 아니라고 말하는 사람도 있다;; 노벨화학상을 탄 사람들의 수상 근거를 보면 1950년대 이후에는 절반이 생합성이나 생물학적 메커니즘과 관련된 경우가 많다.

  • 찰스 다윈: 진화론의 창시자. 기독교 근본주의자의 적
  • 그레고어 멘델 : 유전학의 창시자
  • 제임스 왓슨/프랜시스 크릭: DNA 이중나선 구조 발견, 크릭은 원래 물리학자이다.
  • 렉산더 플레밍: 페니실린 개발
  • 레더릭 생어: 인슐린 구조 발견, DNA 염기서열 확인법 개발, 생화학 공부하다 보면 꼭 나오는 '생어법'을 개발했다. 노벨상을 두 번 탄 먼치킨이다. [3]
  • 다나카 고이치: 단백질의 질량을 측정하는 기법인 MALDI를 개발해 노벨상을 받았다. 놀랍게도 최종 학위가 학사고, 평범한 회사의 평범한 연구원이었다. 수상 소식을 들었을 때 '스웨덴에 노벨상하고 이름이 비슷한 상이 또 있나'하는 생각을 했다고...;; '평범한 회사원의 인생 역전!'이라는 식으로 당시 세계적으로 엄청난 화제가 됐었다. 자세한 내용은 항목 참조.
  • 우장춘: 국내에서는 씨없는 수박을 최초로 했다는 말이 돌고 있으나, 이보다 더 중대한 업적이 있다. 유채 참조
  • 에르빈 슈뢰딩거: 생명 현상에 대한 물리학적 고찰로 생물학계에 커다란 업적을 세웠다. 슈뢰딩거의 고양이 비유를 만든 양자역학의 그 슈뢰딩거 맞다.
  • 샐버도어 루리아: 바이러스의 증식 메커니즘 발견
  • 아서 콘버그/로저 콘버그 : 아서가 아버지, 로저가 아들이다. 아서는 DNA합효소 발견, 로저는 DNA 전사 메커니즘 발견의 공로로 둘 다 노벨상을 수상하였다. 그야말로 가업이 DNA
  • 에른스트 마이어(Ernst Mayr): 20세기를 대표했던 진화생물학자 중 1인. 현대에 일반적으로 통용되는 생물학적 종 개념 - '생식가능한 2세를 생산하면 같은 종'을 도입.
  • 스티븐 제이 굴드
  • 리처드 도킨스: 대 기독교인 최종결전병기
  • 레이철 카슨: 《침묵의 봄》의 저자
  • 버라 매클린톡: 이동성 유전인자(transposon) 발견. 페미니즘에도 발을 걸친 여성 생물학자다.
  • 에드워드 윌슨: 사회생물학의 창시자로 알려져 있다....만 사실 사회생물학은 진화학의 발전과 함게 자연스럽게 생겨난 분야고, 윌슨은 그것을 집대성했다고 볼 수 있다. 우리나라에도 많은 저서들이 번역되어 있다.
  • 황우석: 연구 윤리 및 논문주작과 관련해서 꼭 언급되는 그 분. 항목 참조.

5. 관련 항목

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  • [1] 가령 우생학이라든가 인종차별이라든가... 물론 진화론과 우생학은 아무 상관없다. 사람들이 멋도 모르고 끌어다 쓴 거다...
  • [2] 극단적으로 생물체는 유전자의 조종을 받는 꼭두각시에 불과하다...라는 의견도 있다. 어찌 보면 맞는 말이지만, 단순히 분자수준의 미시적인 현상에 대해 의도를 가정하는 것은 옳지 않다.
  • [3] 근데 노벨생리의학상이 아니라 노벨 화학상을 2번 수상했다.