복잡계 과학의 대가, 스튜어트 카우프만의 야심 찬 제안
“혼돈의 가장자리, 그곳에서 인류 역사가 시작되었다!”

물리학은 세계의 모든 존재를 ‘원자’라는 아주 작은 단위로 설명한다. 그들은 원자를 통해 인간 존재부터 우주라는 커다란 세계까지 들여다볼 수 있다고 말한다. 그렇다면 과연 우리는 인류의 오래된 질문, “생명은 어디에서 시작되었는가?”에 대해 명쾌한 답을 얻었는가? 안타깝게도 물리학과 같은 과학 법칙으로는 우리가 어디에서 왔는지, 어떻게 여기까지 왔는지, 심지어 인간의 심장은 왜 존재하는지조차 설명하지 못한다.

복잡계 과학의 선구자이자 이론생물학자인 스튜어트 카우프만은 최근작 《무질서가 만든 질서A WORLD BEYOND PHYSICS》를 통해 이 질문에 관해 탐구한다. 그는 복잡한 화학적 환경에서 초기의 원시세포는 생명이라고 인식되는 것으로 끊임없이 진화한다고 말한다. 이것은 물리 법칙으로 증명할 수 있는 범위를 넘어선 것으로, 생명이란 세포 스스로 생을 창발하여 새로운 생태적 지위를 만든다는 것이다. 또한 카우프만은 세포 스스로 진화를 일으켰다는 확실한 증거들을 제시하며, 개체군 내의 유전적 변화와 엄청난 생물다양성의 기원과 발달에 관해서도 밀도 있게 이야기한다. 세계적 천재들에게만 수여되는 맥아더 펠로십 수상자라는 명성에 걸맞게 그는 물리학과 화학, 생물학, 수학 그리고 철학을 넘나들며 생명과 진화의 폭발적 다양성에 관해 논한다. 그의 설명을 따라 생명의 기원을 파헤치다 보면, 중요한 이론적 개념들을 터득하는 한편, 그 개념들이 우리의 삶과 어떻게 이어져 있는지를 깨닫게 될 것이다.

세계적인 복잡계 이론생물학자. 우리 시대의 위대한 과학적 수수께끼 중 하나인 ‘생명의 기원’에 도발적인 해석을 제시하여, 다윈의 자연선택 이론에 도전한 학자로 평가받는다. 이에 세계적 천재들에게 수여되는 맥아더 펠로십, 허버트 사이먼 상 등을 수상했다.
1960년 다트머스 대학교 및 옥스퍼드 대학교 모들린 칼리지에서 학사학위를, 1963년 캘리포니아 대학교에서 의학 박사학위를 받았다. 신시내티 종합병원과 신시내티 대학교 유전학과에서 인턴 및 박사 후 연구원 과정을 거쳤으며, 이후 시카고 대학교 이론생물학과 조교수, 펜실베이니아 대학교 생물물리학과 조교수, 산타페 연구소 교수 등을 역임했다. 1996년 복잡계 과학을 이용한 생명공학 기업 바이오스그룹BiosGroup을 설립했으며, 이 외에 생명공학 회사인 다윈 몰리큘라Darwin Molecular, 시스템 몰리큘라CIStem Molecular, 아이코어iCORE를 세웠다. 저서로는 《혼돈의 가장자리》, 《다시 만들어진 신》 등이 있다.

옮긴이 서문
프롤로그

1장 세계는 기계가 아니다
원자 수준 위의 비에르고드적 우주｜열역학 제2법칙을 넘어서｜인간의 심장은 왜 존재하는가?｜생명체란 무엇인가?｜기계로서의 세계

2장 기능의 기능

3장 전파되는 조직화
일｜경계조건, 일 그리고 엔트로피｜제약 일 순환비전달적인 일과 전달적인 일｜제약 회로, 그 이상｜두 회로｜자기재생산의 가능성｜물리학의 일반성과 생물학의 특정성 과정의 조직화 전파

4장 생명의 비약
RNA 세계｜지질 세계｜랜덤 그래프의 연결성｜컴퓨터에서 실험실로｜생명의 세 가지 회로｜분자 다양성의 후손｜생기력
5장 대사를 만드는 방법
CHNOPS｜반응 그래프에 대한 가설｜실험실 안으로｜집단적 자가촉매 집합에 대사를 연결하기

6장 원시세포
다메르-디머 시나리오｜원시세포를 향하여｜엔트로피에 맞서 질서를 만들고 유지하기

7장 유전성 변이

8장 우리가 하는 게임
세계에 대한 감지, 평가, 대응｜움직임｜물질에서 중요성으로｜도구적 당위｜복잡하고 정교한 게임

9장 놀랍고도 진실한 이야기
패트릭의 이야기｜루퍼트의 이야기｜슬라이의 이야기｜거스의 이야기

10장 무대는 준비되었다
생물권의 다양성이 폭발하다｜우리는 수학화할 수 없다｜맥락에 따른 정보

11장 선택적 진화와 스크루드라이버
전적응과 선택적 진화｜스크루드라이버의 다양한 용도

12장 물리학 너머의 세계
엔트로피와 진화｜생물학은 물리학으로 환원될 수 없다｜어떤 법칙도 생물권의 창발을 함의하지 않는다

에필로그
참고문헌