고등학생 공학 추천도서, ‘왜’와 ‘어떻게’를 묻고 토론하다
AI·바이오 시대를 담아 돌아온 생명과학 스테디셀러

『생명과학, 공학을 만나다』 개정판은 생명과학의 기본 원리에서 출발해 그것이 실제 기술과 산업으로 어떻게 이어지는지를 보여주는 청소년 과학 교양서다. 7년 만에 선보이는 이번 개정판에는 mRNA 백신, 마이크로바이옴, 오가노이드, BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스), AI 활용, 기후변화 등 최근 생명과학과 공학의 주요 변화를 새롭게 담았다. 「바이오와 AI 시대의 도래」를 프롤로그로 구성하고, 각 장에 「AI와 함께하는 학습」을 추가해 배운 내용을 AI와 함께 질문하고 토론하며 확장하도록 했다.

생명과학의 원리를 이해하고, 공학적 활용을 생각하고, 다시 질문하는 과정을 통해 과학적 사고와 융합적 사고를 기를 수 있다. 의학·약학·생명과학·공학·AI 분야에 관심 있는 청소년에게 앞으로의 바이오 기술과 진로를 함께 탐색할 수 있는 안내서다. 표지에서도 46개 핵심 주제와 190여 개의 소주제를 다루는 청소년 STEAM 생명과학 도서로 소개하고 있다.

[목 차]

프롤로그 | 바이오와 AI 시대의 도래

바이오 시대의 도래 / AI 시대의 생명과학, 생명공학

 

1 생명 활동과 영양소

세포의 이해 / 탄수화물의 이해 / 단백질의 역할 / 에너지원 : 지방 / 호흡과 에너지 대사 / 효소의 이해 / 에너지 합성 : 광합성 / AI와 함께하는 학습

 

2 미생물 세계와 활용

미생물의 종류와 증식 / 미생물을 이용한 치료제 / 미생물을 이용한 소재 / 미생물을 이용한 에너지 / 미생물을 이용한 효소 / 발효 식품 : 된장과 치즈 / 유산균 발효 : 김치와 요구르트 / AI와 함께하는 학습

 

3 생명체의 자기 보호

인간의 자기 보호 : 스트레스 / 동물의 자기 보호 : 항체와 백신 / 식물의 자기 보호 : 대사산물 / 미생물의 자기 보호 : 다당류 / 해양생물의 자기 보호 : 먹물 / 보호를 위한 센싱 : 포도당 센서 / AI와 함께하는 학습

 

4 인체의 이해

당뇨의 이해와 치료 / 인슐린의 이해 / 우리 몸의 이해 : 간 / 우리 몸의 이해 : 콩팥 / 혈액의 조성과 기능 / 줄기세포 / 뇌 과학과 사이보그 인간 / AI와 함께하는 학습

 

5 유전과 생명공학

멘델의 유전법칙 / 유전 : DNA / 돌연변이 / 암의 발병과 치료 / 단백질 합성 / 유전자 검사 및 치료 / 유전자변형 식물(GMO) / AI와 함께하는 학습

 

6 환경과 생태계

환경과 생태계 / 온실가스와 기후변화 / 플라스틱 폐기물 / 깨끗한 물 / 먹이 사슬과 중금속 제거 / 스마트농업 / 진화와 생물의 다양성 / AI와 함께하는 학습

 

7 생명과학과 바이오 사회

바이오산업과 경제 / 바이오 사회의 이슈 / 생명과학과 연구

 

참고문헌 / 찾아보기

[본 문]

생명과학의 모든 내용을 다 알 필요는 없다. 하나를 제대로 이해하고 깊이 파고들며 생각해 보자. 그러한 자세와 사고방식이 되어 있다면, 나머지는 필요할 때 그렇게 하면 된다.

_ p.5

 

논리적으로 가장 적합한 것을 고르는 것도 의미가 있지만, 더 중요한 것은 어떤 주제나 질문에 대하여 나름대로 설명하는 것이다. ‘왜 그럴까’, ‘어떻게 활용할까’라고 기본적인 질문을 하는 습관을 가져야 한다.

_ p.5

 

AI 인공지능의 발전이 모든 분야에 영향을 미치고 있다. 단순한 지식보다는 생각하는 능력이 더 중요해지고 있다. 과학과 공학을 연계시키고 융합하는 능력이 중요하다.

_ p.9

 

암, 치매, 당뇨, 고혈압 등으로 고생하는 이들이 많이 있다. 고령화 등으로 아픈 이들은 계속 증가하고 있다. 이들을 위한 진단, 치료기술, 신약의 개발이 중요하다.

_ p.24

 

기후변화와 지속가능발전을 위해 친환경소재, 새로운 에너지의 개발이 필요하다. 기후변화에도 견디는 새로운 농작물의 개발이 필요하다. AI가 이런 이슈들을 해결하는데 도움을 줄까?

_ p.24

 

뇌 속에 저장된 기억을 지우거나 입력할 수 있는 세상이 다가올 것 같다. 그렇게 되면 우리 세상은 어떤 모습이 될까? 오늘날 내가 생각하고 있는 이미지나 단어가 무엇인지를 알아내고, 내 생각과 기억을 저장해 두었다가 출력·재생할 수 있는 기술이 개발되고 있다.

_ p.251

 

뇌신경과 기계를 연결할 수 있을까? BCI라고 한다. 가능하다면 어떤 방법으로 연결할 수 있을까? 인간의 장기와 같이 복잡한 수준의 조절은 불가능하지만, 생각으로 움직일 수 있는 정도는 현재도 연결이 가능하다.

_ p.253

 

생명과학과 공학의 새로운 지식이 바이오산업을 활성화하여 새로운 일자리와 먹거리를 제공하고 있다. 이러한 바이오산업이 경제를 이끄는 것을 ‘바이오경제’, 바이오기술과 산업이 경제 단계를 넘어 우리 사회를 이끄는 것을 ‘바이오사회’라고 부른다.

_ p.378

 

질병, 식량, 소재, 환경 등의 분야에 생명과학과 공학이 영향을 미쳐 우리 삶을 많이 바꾸어 놓을 것이다. 질병의 예방과 치료 기술의 발전, 인공종자를 기본으로 하는 스마트 농업 등은 식량 문제를 해결하고, 친환경소재와 환경 문제 해결에 필요한 기술의 개발은 지구환경을 더 쾌적하고 아름답게 만들어 갈 것이다.

_ p.387