[도서리뷰] 수학이 생명의 언어라면

 

 

 

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책 제목 - 수학이 생명의 언어라면

 

지은이 - 김재경

 

출판사 - 동아시

 

목차

들어가며
1장 미래를 예측하는 미적분학
의생명과학과 수학의 아름다운 만남
10분 만에 이해하는 미분과 적분
미적분의 진짜 쓸모

2장 컴퓨터를 위한 생명 현상 번역기, 수학
아무도 맞히지 못한 문제
수학으로 번역한 세포 증식
수학으로 번역한 세포 감염
인간의 직관 vs. 컴퓨터의 예측

3장 우리 몸속의 신비로운 세계, 생체 시계
노벨상 연구에 대한 의구심
우리 몸속의 시간, 일주기 리듬
노벨상 수상자들이 밝힌 생체 시계의 작동 원리
수학이 드러낸 생체 시계의 또 다른 얼굴
노벨상 수상자들이 풀지 못했던 60년의 난제
생체 시계는 세포 내 교통 체증을 어떻게 해결할까?

4장 병원으로 출근하는 수학자
생활고로 시작한 생애 첫 연구
시차에 적응하지 못하는 이유?
1조 원짜리 신약을 개발한 수학항암제 효과가 투약 시간에 따라 달라진다면
피카소의 〈황소〉가 남긴 아이디어

5장 수학이 발견한 최적의 수면 패턴
아산에 없는 아산병원
많이 자면 덜 졸릴까?
같은 시간을 자도 덜 졸린 이유
시험 시간의 컨디션을 예측하고 조절하기
9개의 질문으로 진단하는 수면 질환

6장 팬데믹과 사회적 거리 두기의 수학
예상치 못한 뜨거운 관심
코로나19 종식 연구의 시작
수학이 보여준 코로나19의 역설적인 미래
사회적 거리 두기는 필요했던 것일까?

7장 100년의 오류를 바로잡은 K-수식
생명과학에서 가장 유명한 식
100년간 쓰인 식이 틀렸다고?
FDA 수식의 오류를 해결한 2차 방정식 ‘근의 공식’
융합 연구자의 두 가지 자질

나가며

 

 

일대일 맞춤형 암치료의 탄생
생명과학, 인공지능의 날개를 달다
Q/A 묻고 답하기
나가는 글 닫힌 세계와 열린 세계 사이, 과학의 미래

                                                                                     

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“미국 통계학 박사 2명 중 1명,
수학 박사 6명 중 1명, 의생명과학 연구”
수학, 21세기 과학혁명의 최전선에서 생명을 만나다!
병원으로 출근하는 수학자,
KAIST 김재경 교수가 전하는 수학의 진짜 ‘쓸모’

 

19세기에는 물리학에서, 20세기에는 화학에서 활약하던 수학이 21세기에 들어서는 생명과학에서 과학혁명을 선도하고 있다. 미국에서는 이미 통계학 박사 2명 중 1명, 수학 박사 6명 중 1명이 의생명과학 연구로 학위를 받고 있고, 이러한 흐름에 동참하기 위해 미국 국립과학재단에서도 최근 미국 동부, 중부, 서부, 남부 각각에 수리생물학 연구소를 설립했다. 그러나 의학과 생명과학에 수학을 접목하는 수리생물학의 가파른 성장이 무색하게도, 오늘날 수학이 생명 현상을 이해하는 데 실제로 어떻게 쓰이고 있는지를 소개하는 책은 사실상 없었으며, 수학이나 생물학을 좋아하는 학생이나 독자조차 대부분 수리생물학이 무엇인지 전혀 알지 못하는 실정이다.

수리생물학의 최전선에서 수리 모델을 이용해 생명 현상을 탐구하는 KAIST 수리과학과 교수이자 수학자인 저자는 이 책에서 생체 리듬, 신약 개발, 수면 패턴, 팬데믹 등에 관한 다양한 문제에 수학이 실제로 어떻게 활용되고 있는지를 친절하게 설명한다. 또한 수학교육을 전공한 교육자로서, 의학이나 생명과학, 수학에 관심 있는 학생들에게 이 시대가 요구하는 역량과 자질이 무엇인지, 수학의 진정한 쓸모와 아름다움이 무엇인지 자신의 경험을 통해 생생하게 보여준다.

“이 책은 수학이 생명 현상을 설명하는 데 얼마나 유용한 언어인지를 보여주는 수리생물학 입문서다. 마치 학창 시절 수학 선생님처럼, 책은 독자에게 수식 하나하나의 의미를 짚어주고, 일상의 사례를 들어주고, 해답의 의미를 친절하게 설명해 준다. 학창 시절의 골칫거리였던 미적분에서 출발해 미분방정식을 향해 단숨에 달려가더니, 그것이 자동차의 운동만이 아니라 우리의 하루 생체 리듬이 어떻게 형성되고, 수면과 각성이 어떻게 조절되는지를 이해하는 데 매우 유익한 도구임을 생생하게 보여준다.

이 책의 가장 큰 매력은 수리생물학의 다양한 응용 사례를 저자의 최신 연구 성과로 설명한다는 데 있다. 그는 자신이 연구해 온 수면 패턴과 일주기 리듬의 수학적 모델을 수리생물학의 예로 설명하면서 이를 탐구해 온 자신의 일상도 솔직하게 보여준다. 덕분에 우리는 생명 현상을 탐구하는 수학자의 삶을 엿보고, 그가 물리학자, 의사, 대학원생들과 어떻게 협업하고 있는지 독자들이 머릿속으로 상상할 수 있게 해준다. 수학이 단지 숫자를 다루는 학문이 아니라, 그 너머 ‘자연과 생명을 번역하는 아름다운 언어’라는 사실을 부디 독자들이 마지막 책장을 넘기기 전에 발견하길 희망해 본다.”

 

- [출판사 책 소개]

 

 

 

 

 

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이번에 소개해 드릴 책은

<수학이 생명의 언어라면> 입니다.

 
 

 

 

이 책은

 KAIST 수리과학과 김재경 교수가

약 10년간 쌓아온 수리생물학 연구를 바탕으로, 

미적분과 미분방정식을 이용해 생명 현상을 이해하는

세계를 소개하는 흥미진진한 대중 과학서입니다

 

 

 

 

 

표면적으로는 수학 이야기 같지만,

내용은 범죄처럼 섬뜩한 생체 리듬,

수면 패턴, 펜데믹 전략,

신약 개발, 교대 근무자 수면 질 진단법 등

실생활·사회적 문제와 연결되어 있어 색다른 재미와 통찰을 제공합니다.

 

 

 

 

 

 

그러면 책 내용 중 인상 깊었던 부분에 대해

간단히 소개해 보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

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특히 흥미로웠던 질문 중 하나는

 ‘왜 어떤 사람은 아침형 인간이고, 

어떤 사람은 올빼미형 인간일까?’ 였습니다.

 

 

 

 

책에서는 ‘멜라토닌 분비, 빛 자극, 수면 압력’ 등을 

고려한 다중 동역학 모델을 통해, 

수면 리듬이 왜 엇갈리고 교란되는지를 설명합니다.

 

 

 

 

 

예를 들어, 

교대 근무자나 밤샘 시험 준비를 하는 학생들이 겪는 

졸림, 피로, 집중력 저하 같은 문제들이 

어떻게 수학적으로 설명되는지를 보며, 

우리가 겪는 생체 혼란이 결코 개인의 의지 부족이 

아니라는 사실에 공감하였습니다.

 

 

 

 

 

 

또한 항암제 투약 시점이 환자의 생존율에

얼마나 큰 영향을 미치는지를 수학적 모델로

설명하는 부분도 매우 인상적이었는데요.

 

 

 

암세포도 생체리듬을 가지고 있다는 전제에서 출발해, 

항암제를 투여할 최적의 시간대를 찾는 것이 이 장의 핵심이었습니다.

동일한 약을 써도 아침에 투약할 때와 저녁에 투약할 때 

부작용은 줄이고 효과는 극대화할 수 있다는 사실은 매우 흥미로웠습니다.

 

 

 

 

 

책에서는 실제로 환자 데이터를 분석하고,

세포 리듬과 약물 반응 모델을 구축한 사례를 소개하는데,

수학이 의학적 의사결정 도구로서

얼마나 큰 가능성을 가지고 있는지 느껴졌습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

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책 <수학이 생명의 언어라면>은

수학 공식과 개념을 넘어,
수학이 실제로 우리 삶을 움직이는 방식을

섬세하게 보여주는 책입니다.

 

 

 

 

 

복잡한 생명 현상, 의료 기술, 사회 시스템 속에서
수학이 어떻게 문제를 분석하고, 답을 찾아가며, 

더 나은 선택을 가능하게 하는 도구로 작동하는지를
설득력 있게 보여주고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

평소 수학을 생소하거나 어렵게 느껴던 분들에게

이 책을 추천합니다 :)

 

 

 

 

 

 

 

개인적인 책 평가

★ ★ ★ ☆ ☆