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 책이나 영화에서 흔히 그려지는 추상적인 감정인 사랑을 정말 과학으로 설명할 수 있나?
신경학자들(neuroscientists)은 사랑을 세가지 정서-동기(emotion-motivation) 시스템으로 나눈다.
성적인 만족을 위한 강렬한 욕구인 욕망(Lust), 정서적인 결합에의 강력한 욕구인 낭만(Romantic
Love), 그리고 사회적인 평온, 안정, 안락과 감정적 결합의 느낌인 연대감정(Attachment)이다.
인간 뿐만 아니라 다른 포유류도 이런 주요한 정서-동기 시스템의 특수한 서킷(circuit)이 존재하고
이런 뇌의 시스템은 행동을 위해 발달했을 것이라고 신경학자들은 일반적으로 믿고 있다.
과연 이성간의 낭만적 사랑의 감정을 담당하는 뇌의 특별한 영역의 네트워크가 존재하는가?
2000년에 보고된 Bartels와 Zeki박사의 연구는 대단히 흥미롭다[Neuroreport 2000, 11:3829].
사랑과 우정이 어떤 차이가 있는지를 알아보기 위해 깊은 사랑에 빠진 17명의 피험자들에게
한 장의 연인 사진과 세 장의 교제기간이 연인과 비슷한 동성친구 사진을 보여 주고 뇌를
‘기능성 자기공명영상(functional Magnetic Resonance Imaging:fMRI)’으로 촬영하여 뇌의 어느
영역이 활성 되는지를 조사하였다.
특정 지역의 뇌세포들이 흥분하면 에너지원인 산소가 필요하게 돼 그곳으로 혈액이 공급되는데,
fMRI는 이러한 혈액 공급정도를 측정해 뇌의 활성정도를 측정하는 기계이다.
촬영을 통해 놀랍게도 사랑의 감정에만 특별히 관여하는 뇌 부위들이 발견되었다.
전두엽의 압쪽 피질(prefrontal cortex)의 후 대상회(posterior cingulate gyrus) 부위로 이루어진
일종의 회로(pathway)가 활성화 하였다(사진 참조).
연대감정의 하나인 모성애(maternal love)도 똑같은 실험절차와 일관성을 유지하여 조사하였다.
20명의 어머니들에게 자신의 아이와 안면이 있는 아이, 친한 친구, 안면이 있는 성인의 사진 4장을
보여주고 제시된 사진을 바라볼 때 fMRI를 촬영하여 모성애에 관계된 뇌의 활성화 부위를 관찰하였다.
모성애에 특별한 뇌의 부위가 존재하지만 모성애와 낭만적인 사랑이 여러 부분에서 중첩(overlapping)되었다. 두 가지 모습의 사랑 때문에 활성화된 부위는 바로 생물의 행동을 유발하는 동기(motivation) 형성에 직접 영향을 주는 대뇌보상체계(brain rewarding system)에 속하고 옥시토신(oxytocin)과 바소프레신(vasopressin) 이라는 신경호르몬의 수용체(receptor)가 많은 곳이기도 하다.
옥시토신은 출산할 때 분비되므로 유도분만 때 자궁수축 촉진제로 쓰일 뿐 아니라 여자들이 아이들에게 모유를 줄 때와 오르가즘을 느낄 때도 분비된다고 한다. 남자들에게서 똑같은 역할을 하는
호르몬이 바소프레신이고 자극을 받고 흥분하면 남자들의 대뇌에서 바소프레신이 분비된다.
과학지 ‘네이처’에 지난해 보고된[Nature 2004, 430:754] 논문은 옥시토신과 바소프레신의 역할과
사랑의 연관성을 보여주어 대단히 흥미롭다. 사람에게서 fMRI 영상촬영으로 연구된 결과를
포유류인 들쥐에서 분자생물학적 실험을 이용하여 직접 행동으로 나타나는 결과를 증명하였기에
더 그렇다. 같은 들쥐이지만 초원 들쥐(prairie vole)와 목초 들쥐(meadow vole)의 비교하면 굉장히 흥미롭다. 5% 이하의 포유류들이 사람과 같이 일부일처제를 채택하고 있다.
초원 들쥐는 일부일처제의 사회적 시스템으로 배우자를 보호하고 새끼를 키우는 것을 돕는 반면
목초 들쥐는 여러 마리의 암컷과 짝짓기를 하는 바람둥이에다가 자식들을 거의 돌보지 않는다.
사회적 시스템이 다른 두 들쥐의 바소프레신 수용체 양에 엄청난 차이가 있는 것을 먼저 연구진들은 발견하였다. 초원 들쥐에게는 ‘바소프레신 수용체(vasopressin receptor)’가 많이 발현되지만 목초 들쥐에게는 거의 찾을 수가 없었다. 연구진은 더 나가서 목초 들쥐의 유전자에 바이러스벡터를 이용하여 초원 들쥐의 ‘바소프레신 수용체’를 목초 들쥐에서 발현하였다.
이 수용체의 존재가 증가하자 바람둥이가 성실한 가장으로 변해 한 마리의 암컷하고만 짝짓기를
하고 또 새끼들도 열심히 돌보는 들쥐로 바뀌었다. 단 하나 바소프레신 수용체의 유전자 조작으로 바람둥이 목초 들쥐를 성실하고 가정적인 가장으로 바꾸어 놓았다.
쾌감과 각성을 유발하는 신경 호르몬 도파민(dopamine)도 뇌를 영상으로 찍어보면 옥시토신, 바소프레신과같은 부위에 존재하기에 쾌감과 사랑의 유대관계가 어떤 연관성이 있는 것은 확실하다.
낭만적인 사랑은 옥시토신과 바소프레신을 통한 신경계의 보상 시스템이 작동하여 한 배우자와 사랑의 유대(bond) 형성을 더해주어 행복감이 증폭되는 것이다.
더구나 낭만적인 사랑과 모성애(혹은 연대감)는 강력한 유대를 통하여 종(種)의 보전과 유지를 위한 공통적인 목적뿐만 아니라 부정적 정서의 비활성화를 유도한다.
사랑은 뇌의 밀고 당기는(push-pull) 시스템을 통해 유지되고 강화되기에 신경학자들은 부정적
정서의 사회적인 문제 해결도 사랑으로만 치료할 수 있다고 설명한다.
창조주 하나님은 분명하게 사람은 사랑 받는 즐거움 때문에 다른 사람을 사랑하고
또 사랑 받는 그것 때문에 기쁨이 더해가는 사랑에 중독된 존재로 만들어 주셨다.
사랑은 마약중독과 같아 끊지 못하는 것이기에, 사랑을 더 함으로만 치료할 수 있다.
“There is no remedy for love but to love more.” - Henry David Thoreau
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 부모의 형질이 유전인자 DNA를 통해 자손에게 전달된다.
제대로 설명되지 않던 다윈의 진화론을 규명하는 돌연변이와 부모의 특징이 자손에게 전달되는
현상을 밝히는 결정적인 계기를 마련한 것이 바로 멘델의 '유전법칙'이다.
1860년 경 멘델은 수도원 뜰에서 주름진 완두콩과 둥근 완두콩을 교배 시켜 유전에 일정한 법칙이 있음을 통계를 이용하여 알게 되었고 유전의 주요 세가지 법칙인 분리, 독립, 우성의 법칙을
발견하였다. 멘델의 유전법칙에 의하면 각 개체는 한 형질에 관해 한 쌍의 유전자를 가지고
각 형질은 유전자에 의해 생식 세포를 통해 그 다음세대에 전해진다. 쌍을 이루는 2개의 유전자는 배우자세포 형성 시 분리되고 분리된 유전자는 각각 다른 배우자세포에 하나씩 들어간다.
3월 24일자 가장 유명한 과학지 네이쳐(Nature 434, 505)에 애기장대(Arabidopsis) 유전연구에서
깜짝 놀랄만한 새로운 사실이 밝혀졌다.[사진 오른쪽, Nature 커버 스토리]
기존의 멘델리안 유전법칙을 무너뜨리는 사실이 밝혀졌기에 과학자들이 경악 상태이다.
Startling Scientists, Plant Fixes Its Flawed Gene [NYT March 23, 2005].
이번 연구는 애기장대의 organ fusion gene, HOTHEAD의 열성 돌연변이에서 부모의 지놈에서
없었으나, 할아버지나 그 이전 조상에 있었던 변이 되지않은 온전한 형질(wildtype)이 다시 나타난
것을 분자생물학적 방법으로 확인했다[사진 가운데].
지금까지 HOTHEAD는 불안정한 돌연변이 정도로 알고 있어, 열성 돌연변이에서 온전한 형질이
나오는 것에 별 관심이 없었다. 그러나 이번 퍼듀대학의 Pruitt's 팀은 HOTHEAD 열성돌연변이의
자손 중 wildtype을 복귀한 10%을 PCR(polymerase chain reaction)로 확인했고,
이들이 heterozygous (異型 接合體) 하다는 것이었다.
이번 결과는 유전을 기억하는 시스템이 식물 뿐만 아니라 동물 세포에도 존재할 가능성을 열어 놓았다. 지금까지는 유전의 모든 정보가 DNA에 저장되어 있다고 생각되었는데 DNA 아닌 다른 유전물질이 있다는 것이다. 논문은 RNA를 다른 유전물질의 “template” 후보로 꼽고 있지만 RNA는 DNA만큼 안전하지 않기에 그렇다는 확신이 아직 서지 않는다.
이번 발견은 기존의 멘델리안 유전법칙에 그르칠 뿐 아니라 돌연변이에 의하여
새로운 형질이 나타나는 것에 기초한 진화론에도 의문을 던져 준다.
DNA 순서배치가 변형된 부모로부터 완전히 다른 조상의 것으로 온전히 회복되었기에
진화 역행(Reversing Evolution)이 일어나고 있다.
앞으로 유전자 기능연구에 상당한 파장이 일어날 것으로 예상된다.
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어느 자료이던지 그것이 가지고 있는 내용을 그대로 분석하는 것이 과학적이라고 생각된다.
강욱이가 이야기 하는 것은 너무 비과학적이다.
지구가 자전을 하다가 갑자기 빨리 돌면 우리는 다 죽는다. 역사가 존재하지 않았다.
옛날 사람들이 나는 미개하지 않다고 생각한다. 자연법칙은 우리가 마음대로 바꿀 수가 없다.
창세기 때의 태양이나 지금의 태양이나 똑 같다.
5,000년 전 사람도 태양력이나 태음력을 만들어 그들의 일년이나 우리의 일년이나 같았다.
4,000년 전에도 아스피린(물론 뿌리를 씹었지만)을 열이 날 때 사용하였다.
물론 그가 그렇게 이야기 하는 것은 바탕에 성경의 이야기는 설화라는 인식 때문이다.
강욱이의 생각을 쉽게 이야기하면 (성경과 같은) 허무 맹랑한 이야기는 현대에서 분석할 가치가
없다는 것이다. 나는 그 허무 맹랑한 이야기의 자료를 그대로 가지고 데이터를 그림으로 만들었을 때
분명히 보이는 것을 찾아 이야기 할 뿐이다.
창세기에 있는 아담이라는 한 가족의 족보에 그들이 얼마나 오래 수를 누렸는지를 그대로 분석하면
아담부터 노아까지의 10대의 평균 수명이 907세이다.
노아의 아들 셈은 600세를 살고 그 다음 3대 아르박삭, 셀라, 에벨의 평균수명이 445세이고
그 다음 3대 벨렉, 르우, 스룩의 평균 수명이 235세이고
그 다음 나홀, 데라, 아브라함, 이삭 4대의 평균 수명이 175세이고
야곱이 147세 요셉이 110세를 살았다고 기록되어 있다.
이 자료의 분명한 것은 대(代)가 내려가며 수명이 점점 짧아졌다는 사실이다.
그 수명 하향의 시작이 노아의 아들 셈에서부터이다. 노아의 아들 셈은 그 위의 10대가 살았던
평균 수명 907세에서 300년이나 짧아졌다.
그런 결과를 보면 어느 과학자이던지 왜(Why?)를 물어 본다. 왜? 왜? 무슨 일이 일어났을까?
거기에 대한 대답은 셈의 아버지 노아 때에 엄청난 홍수가 일어난 사건이다.
홍수 때에 무슨 일이 일어나 그렇게 엄청난 비가 왔을 가를 설명하는 것이 ‘궁창(expanse)’이다.
홍수 이전에 지구를 감싸며 보호하던 궁창이 비로 다 내려와 태양으로부터 오는 자외선이나 방사선이
지구에 강하게 이르게 되었다는 과학적인 가정이다.
p53 연구논문이 3년 전에 발표되어 ‘암과 노화’의 관계가 분명하게 밝혀졌을 때 창세기의 나이에 대해
관심을 항상 가졌던 나에게는 분명한 해답이 나왔다. 이번에 ‘사랑방’에 이 글을 다시 싫은 것도
아무리 생각해도 공부 못하던 내 머리에서 이런 것이 나왔다는 것이 기특(?)하여 블로그에 정리를
하다가 ‘사랑방’에 싫게 되었다.
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암을 정복하고 노화를 방지하는 법을 발견했다는 의학계의 소식이라면 몰라도 암과 노화가 사람들에게 듣기 즐거운 단어는 아니다. 1월3일자 세계에서 가장 권위 있는 과학잡지 ‘Nature’에 발표된 연구결과에 의하면 ‘노화는 암으로부터 사람을 보호하는 안전 장치의 부산물’ 이라는 결론이다. 사람을 암에서 보호하는 단백질이 암을 억제하는 기능을 하기 위하여 활성이 될 때 동시에 노화를 가속화시키기에 암을 정복하고 오래 살기 원하는 사람들에게 별로 달갑지 않은 소식이다. 진시황과 우리 모두가 열심히 구하는 ‘불노장생초(약)’는 찾기가 더 어렵게 되었다. 암을 억제하기 위해 노화를 가속해야 하는 그런 대가를 치러야 하는 운명을 지닌 것이 인간이다.
단순히 p53으로 (p는 protein 53은 단백질 크기) 불리는 암 억제유전자는 사람의 유전체를 보호하는 역할을 한다. 이 단백질은 적외선이나 방사선 혹은 스트레스에 의해 사람의 유전자가 변형되게 되었을 때 그런 세포가 분열을 중지하고 스스로 죽게끔 하여 새로운 딸 세포에 유전자의 변화가 전달되지 않게 보호 역할을 한다(apoptosis라는 그리스어 혹은 programmed cell death로 이름 붙이다). p53 시스템이 고장 나서 잘 운용되지 않을 때 암세포가 활발히 자라고 말기 암 환자의 p53 유전자를 분석하면 거의 다 변형되어 있다. 그러기에 연구 결과에 의하면 p53 단백질이 없는 쥐(knock out mice)는 예상한 대로 암에 잘 걸리고, 가족 내에 유방, 뼈, 뇌와 폐장 등의 악성 종양과 백혈병의 발생 빈도가 높은 Li-Fraumeni 증후군 환자들은 변이된 p53 종양 억제 유전자 한copy를 유전받은 데 기인하기에 30을 넘기 전에 암으로 일찍 죽는다.
“사람이(암으로부터 벗어나) 오래 살기위해 노화한다.”는 결론은 진화론(進化論)에 익숙한 사람들에게는 역설적으로 들릴지도 모른다. 진화론에 의하면 자연선택(natural selection)에 의해 시간이 흐름에 따라 진화가 발생한다. 불리한 유전자형을 제거하고 우세한 조건에 대해 가장 잘 적응한 유전자형이 환경에 의해 선택된다. 진화론에 의하면 생체는 오래 사는 것과 더 많이 생산하는 인자를 고른다. 당연히 오래 살기위해 젊어(강해)져야 한다.
진화론에 의하면 당연히 창세기에 나오는 사람들의 나이는 있을 수가 없는 이야기거나 저술자가 나이를 잘못 기술한 것이다. 사람이 진화되어 강한 유전자만 후대에 넘겨 주기에 점점 오래 사는 것이 아니라 그 반대이기 때문이다. 5장에 나오는 홍수 이전의 족장들 아담부터 노아까지 10명의(하나님과 동행하여 영원히 죽지 않은 에녹을 빼고) 평균 수명이 무려 910세 이다. 11장의 홍수 이후의 나이를 살펴보면 노아의 아들 셈이 600세를 살고 그 다음 3대는 평균 445세이고 아브라함의 아버지 데라까지의 그 다음 5대는 평균 220새로 줄었고 믿음의 조상 아브라함도 175세에 죽는다. 홍수 이후에 창세기에 기록된 사람들의 평균 수명이 현저하게 점점 줄어 들었다.
진화론으로 설명할 수 없는 이 ‘나이’를 어떻게 과학적으로 설명 할 수 있는가? 과학은 절대나 원리가 아니라 경험을 통하여 진리에 근접하는 것이다. 노아의 홍수 이전에는 p53 단백질을 활성시키는 적외선이나 방사선 혹은 스트레스가 거의 없었기에 노화 작용이 아주 서서히 일어나 900살 까지 오래 살았다. 그러나 홍수 이후에 적외선이나 방사선을 막아 주던 ‘궁창(expanse)’(창1:6-8)이 홍수로 없어졌기에 사람의 몸의 p53가 활성화되어 노화가 빨리 진행되었다. 시간이 갈수록 DNA를 망가뜨리는 요소가 더 해갔기에 p53 단백질이 더 활성화되고 사람의 수명이 점점 더 줄어 들었다.
사람들은 오래 살고 싶어 한다. 간단하다. 적외선이나 방사선으로부터 몸을 보호해야 한다. 줄기세포(stem cell)는 새로운 것을 계속 공급하기에 p53을 활성화시켜 줄기세포가 스스로 죽지 않게 스트레스를 없애야 한다. 그러기에 내 안에 ‘그리스도’가 함께 하는 생활 그 예수님이 주시는 평화, 샬롬이 우리를 지배하면 자연히 오래 살게 된다. 예수님은 나를 믿는 자는 영원히 죽지 아니한다고 말씀 하신다. 하나님과 함께 사는 것이 바로 영생(永生)이다.
2-01-19
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 진화론자들은 인간은 모든 다른 지구상의 생명체처럼 긴 진화과정을 겪었을 것이라고 생각하고 있다.
한 세대에서 다른 세대로 넘어가는 과정에서 유전자의 돌연변이는 환경에 새로운 적응력이 생기게
하고 환경에 가장 잘 적응하는 것만이 살아 남아 그들의 유전자를 다음세대로 전달할 수 있다.
동식물의 각종 유연관계를 나무모양으로 나타낸 것을 계통수(系統樹, phylogenetic tree)라고 한다.
계통수는 진화생물학(evolutionary biology)을 뒷받침하는 유용한 정보 자료이다.
분자생물학이 발전하기 전에는 생물의 형태학적, 발생학적, 그리고 고(古)생물학적 자료에 근거해서
연대기적 방법으로 이런 계통수를 작성했다.
최근 분자생물학이 발전한 이후 계통분석(phylogenetic analysis)의 정확성을 확보할 수 있고, 매우
많은양의 유전정보를 단시간에 여러 생물종(種)에서 획득할 수 있는 DNA 수준에서 계통수를 만든다.
DNA는 자손에 부모의 유전 정보를 그대로 전달하지만 세대가 지날수록 돌연변이에 의해 조금씩 변화하게 된다. 세대간의 시간이 많이 흐를수록 당연히 자손의 DNA염기서열은 그 조상과 많은 차이가 나게
된다. 실제 생물들의 DNA염기 서열을 알아낸 후 엄청난 자료를 초고속컴퓨터가 처리하여
이걸 이용해서 비교 대조하는 방법을 쓴다.
인간의 유전자는 다른 동물과 비교하여 어떻게 다르길래 고도의 문명을 이룩하였을까?
진화론을 신봉하게 된 현대인들에게 인간의 자존심은 사고를 가지고 있다는 것이며 인간사고의 근원인
두뇌가 물론 동물들과 다를 것이라고 굳게 믿고 있다. 진화론에 의하면 인간의 거대한 두뇌의 진화는
긴 코끼리 앞니와 사슴의 뿔과 같은 유사한 진화과정의 결과이다.
일반적으로 신체의 크기는 좀더 복잡한 두뇌와 비례한다.
EQ(Encephalization quotinent; 뇌의 크기를 몸무게로 나눈 값)이 지능을 상대적으로 나타낸다.
쥐와 생쥐의 EQ는 ~1이고 인간은 EQ가 ~7 정도이고 흥미롭게도 돌핀의 ~5이다.
계통유전체학(phylogenomics)의 접근 방법으로 시카고 대학의 인간유전학 교수인 브루스 란
(Bruce Lahn)은 지난 연말 12월 29일자 세계적으로 권위 있는 학술지 ‘Cell’에 연구결과를 보고하였다
[Cell, Vol. 119, 102701040: Accelerated Evolution of Nervous System Genes in the Origin of
Homo sapiens]. 란 교수의 연구팀은 EQ와 진화시계가 비슷한 네 종(種)을 골랐다.
인간과 원숭이(Old World monkey)는 2.0~2.5 천만년 전에, 쥐와 생쥐는 1.6~2.3 천만년 전에
계통수 분리가 시작되었다. 네 종에서 두뇌 발달에 관련 있는 신경계에 속한 214개 유전자의 DNA를
조사하였다. 이들 뇌세포기능에 영향을 미치는 유전자의 자연도태압력의 정도(Ka/Ks)를 측정하였다.
세포가 기본적 기능에 필요한 살림을 사는 단백질을 만드는 95개의 유전자(Housekeeping genes)에
대한 돌연변이도 대조군(群)으로 함께 조사하였다.
연구팀은 인간두뇌 발달에 관련된 여러 유전자는 짧은 시간 안에 집중적인 진화과정을 겪었고 살림을
사는데 필요한 대조 유전자는 네 종에서 자연도태압력의 정도가 거의 비슷하다는 사실을 알아냈다.
연구논문은 인간은 몇 차례에 걸친 산발적이고 우연적인 유전적인 돌연변이에 의해 인지능력이 진화한
것이 아니라 짧은 시간 안에 일어난 엄청난 숫자의 유전자 돌연변이를 통해서 진화가 이루어졌고
또 이 기간동안 현재 복잡한 인지능력을 위해서는 집중적인 도태과정을 겪어야 했으며
이 과정은 다른 동물의 유전자 진화를 훨씬 능가한다고 결론 짓는다.
란 교수는 "간단하게 이야기하면 현재의 인간을 만들기 위해 엄청난 진화가 이루어졌다.
우리 팀의 연구결과에 의하면 寬@?계통수에서 매우 특이한 위치에 있다는 사실을 알려주는 첫 번째
유전학적 증거이다. 인간의 진화는 사실 매우 특별한 과정이다.
그 이유는 많은 숫자의 유전자에게서 많은 돌연변이가 일어났기 때문이다.
거대한 인간두뇌의 진화는 코끼리의 거대한 뿔을 만들어내는 것과 같은 우연적인 과정이 아니라
엄청난 차이가 존재하는 전례 없는 도태과정을 겪은 결과이다."라고 말했다.
보통사람들은 과학은 모두 정확하고 진리라고 착각하지만 과학은 똑같은 결과를 놓고도 다르게 결론 지을
수도 있다. 진화론은 과학의 하나의 ‘론(論)’ 일 뿐이지 그것이 바로 사실이라는 말은 아니다.
이번 연구에 의하면 인간의 두뇌는 단순히 오랜 진화의 결과가 아니고
엄청나게 빠른 속도로 진화를 이루어낸 특별한 생물종이란다.
인간두뇌는 ‘엄청나게 빠른 진화’의 결과라는 란교수의 결론과 ‘창조’의 결과라는 나의 결론과는 차이가
없다. 나는 단지 ‘엄청나게 빠른 진화’(혹은 ‘전례 없는 도태과정’) 란 그의 말을 ‘창조’라고 표현했을
뿐이다. 진화는 더 이상 순전히 ‘우연(chance)’에 의해 일어나지 않는다.
내가 백 보 양보한다 하더라도 ‘목적이 이끄는(purpose driven) 진화’ 이다.
인간은 월등한 지능을 통하여 날개 없이 하늘을 날고 지느러미 없이 바다를 탐해 할 수 있지만 만물의
영장으로 자처하고 있는 우리 인간도 진화론에 의하면 단지 수퍼동물(super animal)에 지나지 않는다.
진화론적인 질문은 “사람과 원숭이가 어떻게 다르냐?” 이지만 창조론적인 질문은
“무엇이 진정 사람다운 것인가?” 이다.
우리가 지닌 하나님의 “생명의 기운(Spirit)”이 바로 사람과 원숭이의 특별히 다른 점이다.
그 ‘생명의 기운’ 때문에 사람은 사람다운 것이다.
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