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생명체의 특성
(Encyclopedia Britanica)
(1). 무질서의 감소, 또는 질서의 증가
(2). 환경으로부터 에너지 흡수, 성장과 유지에 이용 (3). 다음 세대에 유전암호 전달
(4). 환경에 반응과 적응 (5). 진화
(6). 항상성(homeostasis):생물계가 최적 생존조건을 맞추면서 안정성을 유지하려는 자율조절과정
(1). 무질서의 감소, 또는 질서의 증가
(2). 환경으로부터 에너지 흡수, 성장과 유지에 이용 (3). 다음 세대에 유전암호 전달
(4). 환경에 반응과 적응 (5). 진화
(6). 항상성(homeostasis):생물계가 최적 생존조건을 맞추면서 안정성을 유지하려는 자율조절과정
완벽한 정의는 아님(다른 정의도 있음)
What is life(슈뢰딩거의 접근 방법)?
Ø Schrödinger가 1943년
Trinity College, Dublin
에서 한 강의시 리즈를 1944년 책으로 출판Ø Order from disorder의 개념 강 조
Ø Code의 유전 언급
Ø Negative entropy(줄여서 negentropy)의 개념 도입
Ø 후에 negentropy는 정보의 개념 과 일치한다는 것을 물리학자들 이 밝힘
생명현상을 물리학적 용어로 표현 하고자 하였음
Ø Schrödinger가 1943년
Trinity College, Dublin
에서 한 강의시 리즈를 1944년 책으로 출판Ø Order from disorder의 개념 강 조
Ø Code의 유전 언급
Ø Negative entropy(줄여서 negentropy)의 개념 도입
Ø 후에 negentropy는 정보의 개념 과 일치한다는 것을 물리학자들 이 밝힘
생명현상을 물리학적 용어로 표현 하고자 하였음
물리학적 연구 관점
Ø 슈뢰딩거의 접근 방법과 크게 다르지 않다.
Ø 물리학의 용어로 생명현상을 표현할 수 있는가?
Ø 생명현상에서 가장 중요한 개념부터 집중적으로 연구한다
Ø 자기조직화(Self-organization) 의 연구
Ø Negentropy(정보)와 정보의 전달(DNA, 유전) 연구 Ø 뇌과학의 연구(정보의 저장, 정보 찾기, 인식 등)
Ø 슈뢰딩거의 접근 방법과 크게 다르지 않다.
Ø 물리학의 용어로 생명현상을 표현할 수 있는가?
Ø 생명현상에서 가장 중요한 개념부터 집중적으로 연구한다
Ø 자기조직화(Self-organization) 의 연구
Ø Negentropy(정보)와 정보의 전달(DNA, 유전) 연구 Ø 뇌과학의 연구(정보의 저장, 정보 찾기, 인식 등)
자기조직화
(Order from disorder , Self-organization,)
Ø 자기조직화(Self-organization )는 일반적으로 열린계 (open system) 에서 어떤 시스템의 내부 질서가 외부의 간섭없이 자율적으로 증가하는 과정을 일컫는다.
가장 간단한 예: 열 전달 에 의한 유체의 흐름
가장 복잡한 예: 단 세포 생물에서 고등 생물까지
물리학에서는 모든 자기조직화에 공통적 인 법칙들을 연구한다. 아직 연구는 초기 단계이다.
일리야 로마노비치 프리고진(1917~2003) 모스크바 태생으로 벨기에 브뤼셀의 브뤼셀 자유대학에서 화학을 공부했다. 복잡계, 비 가역성에 대한 연구로 유명하다. 1977년 노 벨 화학상을 받았다.
우리에게는 ‘혼돈으로부터의 질서(Order out of chaos)’라는 저서로 잘 알려져 있다.
특히 물리, 화학, 생물, 사회 현상 등 모든 복잡계에 존재하는 자기 조직화 현상에 주 목하였다.
The irreversibility of time is the mechanism that brings order out of
chaos.
Ilya Prigogine
일리야 로마노비치 프리고진(1917~2003) 모스크바 태생으로 벨기에 브뤼셀의 브뤼셀 자유대학에서 화학을 공부했다. 복잡계, 비 가역성에 대한 연구로 유명하다. 1977년 노 벨 화학상을 받았다.
우리에게는 ‘혼돈으로부터의 질서(Order out of chaos)’라는 저서로 잘 알려져 있다.
특히 물리, 화학, 생물, 사회 현상 등 모든 복잡계에 존재하는 자기 조직화 현상에 주 목하였다.
The irreversibility of time is the mechanism that brings order out of
chaos.
Ilya Prigogine
엔트로피와 정보의 관계
(Negentropy=Giggs의 자유에너지=정보)
Ø 정보에 대해 잠시 생각해보자.
Ø 모두 W가지의 사건이 일어날 수 있는 상황에서 사건
r의 확률(probability)을 P
r이라 하면, (r = 1,2,....,W)정 보I
는표현된다.
Ø 수학적으로 조금 살펴보면
S/k=log(W)=-
I +I
0의 관계를 가져 엔트로피는 정보의 음의 값을 가짐을 알 수 있다(엔트로피의엔트로피의 증가는증가는 정보의정보의 손실손실, , 또는또는 무무 질서의
질서의 증가증가)
몰라도 됨
Ø 정보에 대해 잠시 생각해보자.
Ø 모두 W가지의 사건이 일어날 수 있는 상황에서 사건
r의 확률(probability)을 P
r이라 하면, (r = 1,2,....,W)정 보I
는표현된다.
Ø 수학적으로 조금 살펴보면
S/k=log(W)=-
I +I
0의 관계를 가져 엔트로피는 정보의 음의 값을 가짐을 알 수 있다(엔트로피의엔트로피의 증가는증가는 정보의정보의 손실손실, , 또는또는 무무 질서의
질서의 증가증가)
태양으로부터 지구가 받는 것은 ?
Ø 단순히 에너지일까?
Ø 쓸모 있는 에너지
Ø 엔트로피를 낮출 수 있는 에너지
-또는 네겐트로피를 받는다고도 한다
The Sun as a Source of Negative Entropy
정보(code)의 전달자 DNA
Ø
생물의 유전 정보가 담겨있는 것은 DNA이다.
Ø
스위스의 Miescher에 의해 1869년에 처음 발견
Ø 1953년 Watson(생물학자)과 Crick(물리학자)에 의해 이중 나선구조 밝혀짐
1954년 물리학자 가모프(빅뱅 의 창시 자)가 Watson과 Crick에게 DNA가 유 전암호임을 제안하는 편지를 보냄
A series of codons in part of a messenger RNA (mRNA) molecule (유전 암호의 전달)
1954년 물리학자 가모프(빅뱅 의 창시 자)가 Watson과 Crick에게 DNA가 유 전암호임을 제안하는 편지를 보냄
클린턴 리처드 도킨스(Clinton Richard Dawkins, 1941년 3월 26일~ )
영국의 동물행동학자, 진화생물학자 및 대중과학 저술가이다. 그는 1995년부터 2009년까지 옥스퍼 드 대학교에서 "대중의 과학이해를 위한 찰스 시 모니 석좌교수"직과 옥스퍼드 대학교 뉴 칼리지의 교수직을 맡았으며 2009년에 정년 퇴임하였다.
1976년 저서 《이기적 유전자》로 널리 알려졌다
Note
클린턴 리처드 도킨스(Clinton Richard Dawkins, 1941년 3월 26일~ )
영국의 동물행동학자, 진화생물학자 및 대중과학 저술가이다. 그는 1995년부터 2009년까지 옥스퍼 드 대학교에서 "대중의 과학이해를 위한 찰스 시 모니 석좌교수"직과 옥스퍼드 대학교 뉴 칼리지의 교수직을 맡았으며 2009년에 정년 퇴임하였다.
1976년 저서 《이기적 유전자》로 널리 알려졌다
《이기적 유전자》(The Selfish Gene)는 진화생물학자 리처드 도킨스 가 쓴 책이다. 이 책은 진화의 주체가 인간 개체나 종이 아니라 유전자 이며 인간은 유전자 보존을 위해 맹목적으로 프로그램된 기계에 불과하다고 주 장하여(?) 생물학계의 논쟁을 불러일으켰다.