식물생명공학

책 소개

서문 Norman Borlaug, Monkombu Swaminathan, Gurdev Khush에 의해 이끌어진 ‘녹색 혁명’은 20세기의 마지막 30년 동안 식량공급의 3배 증가를 이끌었다. 이 농업 생산량의 특출한 증가는 유전적으로 향상된 품종의 도입과 작물 재배기술의 향상으로 이루어졌다. 많은 나라에서 식량공급량은 수요량보다 더 빨리 증가하였고 기술의 발달로 인건비가 줄어들면서 농부들은 소비자들에게 더 싼 가격에 농산물을 제공할 수 있게 되었다. 이런 집중적 농업(많은 투자/높은 생산량)은 선진국의 인구증가에 많은 기여를 해왔지만 선진국 사람들의 무조건적인 지지를 얻기에는 두 가지 문제가 존재한다. 첫 번째, 집중적 농업의 적극적인 이용으로 높은 생산량과 양질의 작물을 얻을 수 있었지만 작물 생산 과정에서 야기된 환경에 대한 영향은 종종 무시할 수 없을 만큼 높았다. 두 번째, 생산량이 많아지면서 농부에게 잔여 생산물을 처리해야 할 필요가 생겼고 이는 세계 시장에서 작물의 가격 하락으로 이어져 농부의 소득을 줄어들게 하였다. 저소득 국가의 상황은 선진국과 완전히 대조적이다. 세계 인구는 지난 50년 동안 25억 명에서 61억 명으로 증가했고 이 인구증가는 약 30억 명이 더 증가할 2100년 전까지 멈출 수 없어 보인다. 대부분의 인구증가는 가난과 기아가 만연한 저소득 국가에서 일어날 것이다. 현재 매일 밤 8억 명이 굶주림과 영양실조로 인한 고통을 안고 잠자리에 들고 있으며, 전 인류의 1/5(약 12억 명)이 하루 1달러 이하의 수입으로 살아가고 있다. 우리는 식량에 대한 더 많은 요구를 충족시켜야만 하며 이는 친환경적인 방법이어야 한다. 하지만 여기서 우리는 중대한 문제에 직면하게 된다. 세계의 주요 경작지들은 점점 증가하고 있는 도시화, 산업화로 그 용도가 농업과 관련 없는 목적으로 변하고 있다. 이미 세계 인구의 절반 정도가 살고있는 많은 국가들은 수확량을 극대화하기 위해 환경적으로 수용할 수 없는 높은 수준의 농약 사용으로 인해 물 부족 위기를 겪고 있다. 이런 상황에서 우리는 적은 양의 물과 토지로 더 많은 식량을 생산하면서도 농약의 사용은 줄이는 두 마리 토끼를 모두 잡을 필요가 있다. 농업을 연구하는 과학자들의 대다수-Borlug, Swaminathan, Khsuh로 대표되는-는 높은 수확률, 고품질, 저비용, 낮은 수준의 환경영향을 모두 만족하는 작물이 필요하며 이는 식물 생명과학에서 분자수준에서의 육종계획에 의해 충족될 수 있다고 확신한다. 농부들에 의한 유전자 변형 작물의 상업적 도입은 농업의 역사에서 기술 확산의 가장 빠른 예 중 하나가 되었다. 1996년과 2002년 사이에, 유전자 변형 작물을 상업적으로 재배하는 지역은 170만 헥타르에서 5?870만 헥타르로 증가하였다. 16개국 6백만 명의 농부들이 유전자 변형 작물을 재배하고 있으며 이 작물들의 1/4 이상이 개발도상국에서 재배되고 있다. Norman Borlaug 기관은 분자 육종 연구의 발전에 협력하기 위한 국제적인 체계를 갖추기 위해 설립되었다. 이 핵심적인 연구 활동들은 더욱 많은 기회와 도전을 성공할 연구생들, 연구 과학자들에게 완벽한 환경을 제공한다. 이 책은 Norman Borlaug 기관 저자들의 강연에 기반을 두고 있다. 이 책은 작물의 유전자 조작을 위한 기술의 개념을 정의하고 설명하기 위해 집필되었다. 그것은 구체적으로 상업 유전자 변형 작물(GM)에 가장 유행하는 두 가지 특성(제초제, 병충해 저항성)의 발달을 설명하고 그들의 성공에 대한 이유를 조명한다. 이러한 질병 저항과 같은 다른 작물의 특성, 비 생물적 스트레스 내성, 수확량 및 품질의 향상 및 발전의 가능성을 고려하고 분자 농업을 위한 공장으로 식물을 사용할 가능성도 모색한다. 이 책은 GM 작물에 사회적 측면을 강화하였고, 이 새로운 기술에 대한 논쟁들에 대해 철저히 반박하였다. 환경 파괴를 반대하는 운동가들은 작물 생명 공학의 발전과 개발을 제한적이라 하고 있지만 이 책에서 다룬 논의들은 그들 자신이 매일 식사를 꼬박꼬박 챙겨 먹는 혜택을 누리면서 영양실조를 악화시키는 운동을 하는 이기적인 운동가들이라는 것을 독자로 하여금 판단할 수 있게 하였다. 그들이 그런 운동을 하는 사이에도 지구에선 2.1초당 한 명이 굶주림으로 세상을 떠나고 있다. Norman Borlaug는 100억 명을 먹여 살릴 수 있는 기술이 있다고 확신한다. 하지만 그는 소수의 목소리 큰 부유한 과학반대론자들에 의해 농부들이 새로운 기술을 사용하지 못할까 우려한다. 이 부유한 운동가들은 형편없이 제한된 ‘유기농’ 식품 생산에 많은 돈을 지불할 여유가 있지만 세상에 존재하는 만성적으로 가난하고 굶주린 십억의 사람들은 그런 곳에 돈을 지불할 여유 따위는 없다. 따라서 이 위기는 인구의 증가와 함께 더욱 커질 것으로 전망된다. 이 책에서 설명하는 새로운 기술은 그들을 영양실조로부터 구원하고 저소득, 무력함으로부터 자유롭게 할 것이며 더욱 경제적인 생산 기술이 될 것이다. M.C.Elliott 교수 책임자 The Norman Borlaug Institute for Plant Science Research 첫 번째 개정판에 대한 서문 식물생명공학은 근래 엄청난 진전을 이루었고 전에 없는 대중적 관심을 끌게 되었다. 불행하게도, 이런 관심 대부분은 유전자 변형(GM) 작물을 둘러싼 매스컴의 부정적인 관심으로부터 일어났다. 식품 안전성 문제(Frankenfoods라 불리는)나 환경에 대한 우려(제왕나비 사건)에 대한 언론의 보도는 이 기술에 대한 대중적인 반감으로부터 지지를 얻기 위한 것들뿐이다. 결과적으로, GM에 대한 논의는 잘못된 정보로 점철됐고 사태를 더욱 악화시켜 왔다. 이런 상황에서, 진지한 학생들을 정보와 이해로 돌아서게 할 주제를 가진 교과서 하나 없다는 것은 놀라운 일이다. 이 책의 목적은 식물생명공학의 다양한 겉모습들뿐만 아니라 작물에서의 유전자조작에 대해서 독자가 올바른 지식을 얻을 수 있도록 충분한 양의 정보와 예시들을 제공하는 것이다. 이 책은 훨씬 많은 양의 업무가 필요한 백과사전적인 지식을 주기 위해 만들어지지 않았다. 이 책은 보통 말하는 교과서이다. 그러므로 학술적인 논문보다 배우고 가르치는 것에 초점을 맞추었다. 희망적이게도, 이 책은 주제를 둘러싼, 몇몇은 성가시다고 말할 과학적 측면뿐 아니라 경제적, 사회적, 도덕적 그리고 윤리적인 문제들에 대한 비판적인 평가들 또한 수용하고 있다. 비록 이 책이 학부생과 대학원생들을 대상으로 쓰였지만 방대한 양의 사전지식을 담고 있지는 않다. 또한 다른 사람들이 이 책을 이해하기 쉽고 유용하고 즐겁게 받아들이기를 바란다. 우리는 이 책이 GM 작물에 관한 논의에 도움이 되길 원하고 이미 알고 있는 사람들 사이에서도 인식의 전환을 가져오길 바란다. 책의 첫 4개 장은 책의 나머지 부분이 잘 이해될 수 있도록 유전자 발현, 조직 배양, 식물 형질전환과 같은 기술적인 내용을 다루고 있다. 이 4개의 장은 비단 기술적 내용뿐만 아니라 다른 생물학에 관련된 분야들에 관한 내용도 다루고 있다. 책의 나머지 부분은 작물의 향상에 기여하는 유전자 조작의 다양한 측면을 자세히 다루고 있다. 또 다른 4개의 장은 식물생명공학의 첫 번째 세대라 할 수 있는 농생물학분야(제초제, 병원균, 식물병 저항성)에 대한 유전자 조작에 대해 깊게 다루고 있다. 남은 3개의 장은 스트레스 저항성, 작물 수확량과 품질, 분자생물농업 분야에 대해 더욱 도전적이고 다양하게 다루고 있다. GM 작물이 개발도상국에 대해 실제 생산에 관한 잠재력과 사회적, 경제적으로의 공리를 가지고 있다는 것 또한 이곳에서 다루었다. 12장에선 입법 체계와 경제적, 사회적, 도덕적, 윤리적 문제들에 대한 언급과 함께 식물생명공학의 과거, 현재, 미래에 대한 개요를 제공하려 노력했다. 책을 통틀어, 사례 조사는 본문에서 발생한 특정 부분들에 대해 확장된 분명한 예시로 사용되었다. 이 사례들은 각 장 본문의 부분을 의미한다. 그러나 전문적이고 새로운 내용들을 설명하는 데 필요한 배경지식들은 필요할 때 볼 수 있도록 별도의 말 상자에 정확히 명시되어 있다. 각 장의 마지막엔 더 읽…

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