과학책 읽어주는 남자 〔과읽남〕

한국 스켑틱 6호. 최근 뜨거운 주제로 떠오르고 있는 과학과 도덕성의 관계를 특집으로 다룬다. 또한 우리 사회의 문제에 초점을 맞춘 ‘음양오행과 사주’의 문제를 비판적으로 검토하였으며, 국내 집필진들의 집중연재 본격 시작, 비디오 게임과 폭력성의 상관관계, 태양광보다 위험한 인공선탠, 새로운 외계지적생명체의 발견 등 새롭고도 흥미로운 기사를 실었다.

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뭉툭한 돌을 예리한 칼날로 바꾼 순간, 인류 진화의 위대한 발걸음이 시작되었다!

기존의 학설을 전복하며 인간을 이해하는 새로운 관점을 제시하는 『크리에이티브』. 지금까지 학자들은 다른 종과 구별되는 인간만의 특징으로 번식의 욕구, 짝짓기나 권력을 두고 벌이는 경쟁, 폭력성 등을 꼽았다. 그러나 저자는 이 새로운 종합이론에 기초하여 인류의 진화를 이끈 결정적 원리로 단 한 가지를 제시한다. 바로 ‘창의성’이다.

척박한 환경에서 부족한 식량을 구하고, 포식자를 피하기 위해 집단을 이루어 협력하고, 생태계의 복잡한 먹이사슬 안에서 틈새를 찾아 지위를 구축하는 과정이 모두 창의성의 발현이었다고 이야기하면서 진화생물학에서 문화인류학까지 관련 연구들을 총망라한 ‘증보판 진화론적 종합이론EXTENDED EVOLUTIONARY SYNTHESIS(EES)’을 바탕으로 창의성을 이야기한다.

이 책에서 말하는 창의성이란 한 명의 천재나 독창적인 사업가의 기발한 아이디어가 아니다. 창의성은 시간과 공간을 넘어서는 고도의 협력을 바탕으로 문제를 해결하고 상상을 실현하는 집단적인 능력을 의미한다. 이러한 창의성은 인간이 문자를 가지고 역사를 기록하기 이전 시절부터 시작되었다. 책에서는 200만 년 전 등장한 ‘돌로 만든 칼날’을 증거로 이러한 과학과 예술의 시초 이전 시기부터 창의성의 기원을 들여다보며 우리의 조상들이 물려준 200만 년의 유산을 지금 우리의 삶에서 실천할 수 있는 가이드를 제시한다.

#크리에이티브 #아구스틴푸엔테스 #추수밭 #박혜원옮김 #과읽남 #과학책읽어주는남자

“우리가 인간으로 존재하는 단 하나의 이유”

돌도끼 발명에서 우주 탐사에 이르기까지

인류 진화사 200만 년을 꿰뚫는 거대한 창의성의 힘

“무엇이 우리를 ‘인간’이게 하는가?”

수많은 학자들의 연구, 그러나 불완전한 대답

유발 하라리는 《사피엔스》에서 “우리는 인지혁명, 농업혁명, 과학혁명을 통해 인간이 되었다”고 말한다. 리처드 도킨스는 《이기적 유전자》에서 “인간은 유전자의 꼭두각시”라고 선언한다. 스티븐 핑커는 《우리 본성의 선한 천사》에서 “인간은 ‘선한 천사(도덕적 이성)’를 통해 고대의 폭력성을 억누르며 현대 문명으로 진화했다”라고 주장한다.

그동안 진화의 역사에서 ‘인간의 특별함’을 설명하려는 다양한 연구 결과가 쏟아져나왔다. 그러나 인류학자 아구스틴 푸엔테스는 “여전히 불완전하다”고 말한다. 인간의 세 가지 대혁명을 이끌어낸 더 근본적인 힘은 무엇인가? 인간의 진화는 단지 ‘이기적 유전자’의 명령으로 이루어졌는가? 인간은 정말 내면에 ‘짐승’이 존재해서 이를 억제하는 방향으로 진화해온 것인가? 《크리에이티브》는 이 모든 기존의 학설을 전복하며 인간을 이해하는 새로운 관점을 제시한다.

“21세기에 걸맞은 진화론의 업그레이드”

최신 연구성과를 종합한 ‘증보판 진화론’

《크리에이티브》는 국내에서는 최초로 소개되는 ‘증보판 진화론적 종합이론Extended Evolutionary Synthesis(EES)’을 바탕으로 한다. 스티븐 제이 굴드 등의 진화학자들에 의해 제기된 이 이론은 생물학, 고고학, 유전학, 인류학, 뇌과학, 철학 등 관련 학문을 총망라하여 가장 포괄적인 진화의 이해를 선보인다. 기존의 진화론이 특정한 유전자가 자연에 적응하는 하나의 태도(이기적 또는 이타적)를 중심으로 진화를 설명했다면, ‘증보판 진화론’은 유전자 단위를 넘어 여러 수준에서 작용하는 자연선택과 그 외의 다양한 경로들을 중심에 놓고 모든 생물이 진화하는 과정과 이유를 밝힌다.

1. 자연선택: 증보판 진화론에 따르면, 자연선택은 누가 더 크고 포악한지를 가리며 전투를 벌이는 생존 경쟁이 아니라, 환경의 제약과 압력에 반응하여 생물들이 변이를 만들어내는 일종의 여과 과정이다.

2. 유전체계: 진화 과정에 영향을 미치는 것은 DNA에 암호로 새겨진 특별한 돌연변이 유전뿐만 아니라, 후성 유전, 행동 유전, 상징 유전 등 생물들이 집단적 상호작용을 통해 스스로 변화하고 사고와 행동을 만들어내는 패턴이다.

3. 생태지위: ‘생태지위’란 한 생명체가 살아가는 방식 그 자체이자 ‘협력’을 바탕으로 세상이 던지는 압력을 새로이 개조하는 과정이다.

이 새로운 종합이론에 기초하여 《크리에이티브》는 인류의 진화를 이끈 결정적 원리로 단 한 가지를 제시한다. 바로 ‘창의성’이다.

창의성을 넘어선 창의성,

인류 진화의 새로운 무대

《크리에이티브》가 말하는 창의성이란 한 명의 천재나 독창적인 사업가의 기발한 아이디어가 아니다. 창의성은 시간과 공간을 넘어서는 고도의 협력을 바탕으로 문제를 해결하고 상상을 실현하는 집단적인 능력을 의미한다. 이는 물리학자의 실험실과 예술가의 작업실뿐만 아니라 어떻게 하면 맛있는 음식을 만들어 손님을 즐겁게 할까 고민하는 요리사의 마음에까지 깃들어 있는 능력이다. 매일의 일상에서 우리는 창의력을 발휘하여 일을 성취하고, 사랑을 이어가고, 행복한 인생을 설계한다.

이러한 창의성은 인간이 문자를 가지고 역사를 기록하기 이전 시절부터 시작되었다. 고대 인류가 자연의 식물과 동물을 변형시켜 농작물과 가축을 만들어낸 것이 1만 년 전이었다. 동굴에 벽화를 그리고 죽은 사람을 매장하는 등 현실의 세계를 뛰어넘어 특별한 의미를 부여하는 상상력이 나타난 것은 3만 년 전의 일이었다. 그런데 《크리에이티브》는 이러한 과학과 예술의 시초 이전 시기부터 창의성의 기원을 들여다본다. 200만 년 전 등장한 ‘돌로 만든 칼날’이 그 증거다.

돌에서 칼날을 떠올린 순간,

최초의 창의성이 시작되었다

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★★★[포브스] 선정 ‘2017 위대한 인류학 저서’★★★

“인간 본성을 왜곡하는 모든 논쟁을 바로잡는다.”

_[이코노미스트]

“우리가 인간으로 존재하는 단 하나의 이유”

돌도끼 발명에서 우주 탐사에 이르기까지

인류 진화사 200만 년을 꿰뚫는 거대한 창의성의 힘

“무엇이 우리를 ‘인간’이게 하는가?”

수많은 학자들의 연구, 그러나 불완전한 대답

유발 하라리는 《사피엔스》에서 “우리는 인지혁명, 농업혁명, 과학혁명을 통해 인간이 되었다”고 말한다. 리처드 도킨스는 《이기적 유전자》에서 “인간은 유전자의 꼭두각시”라고 선언한다. 스티븐 핑커는 《우리 본성의 선한 천사》에서 “인간은 ‘선한 천사(도덕적 이성)’를 통해 고대의 폭력성을 억누르며 현대 문명으로 진화했다”라고 주장한다.

그동안 진화의 역사에서 ‘인간의 특별함’을 설명하려는 다양한 연구 결과가 쏟아져나왔다. 그러나 인류학자 아구스틴 푸엔테스는 “여전히 불완전하다”고 말한다. 인간의 세 가지 대혁명을 이끌어낸 더 근본적인 힘은 무엇인가? 인간의 진화는 단지 ‘이기적 유전자’의 명령으로 이루어졌는가? 인간은 정말 내면에 ‘짐승’이 존재해서 이를 억제하는 방향으로 진화해온 것인가? 《크리에이티브》는 이 모든 기존의 학설을 전복하며 인간을 이해하는 새로운 관점을 제시한다.

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마지막 순간, “멋진 삶이었어.”라고 말할 수 있도록

『참 괜찮은 죽음』은 ‘영국에서 가장 존경받는 신경외과 의사’로 명성이 높은 헨리 마시의 저서로, 삶과 죽음에 대한 색다른 고백을 담고 있다. 1인칭 시점으로 쓰인 이 책은 ‘죽음’이라는 다소 무거운 주제를 다루고 있으나, 매우 다정하고 친절한 접근방식을 취한다. 그리하여 스스로 ‘내가 죽는다면?’ ‘내가 사랑하는 사람이 죽는다면?’이라는 상상을 차분히 하게 된다.

책에는 뇌수술로 목숨을 건진 사람, 세상을 떠나는 사람, 그리고 남겨진 사람들의 생생한 이야기가 담겨 있다. 병원에서 환자들과 생사고락을 함께한 25편의 드라마 같은 이야기들은 저자 자신이 ‘괜찮은 죽음의 조건은 무엇일까?’라는 화두에 답을 찾아간 30년의 여정을 대표한다. 누구나 한 번은 맞이하는 삶의 마지막 순간에 죽음을 괜찮다고 느낄 수 있는 최선은 무엇일까.

저자에 따르면, 괜찮은 죽음이란 떠나는 사람과 떠나보내는 사람 모두 최선을 다 할 때 맞이할 수 있다. 존엄을 해치는 치료를 중단하는 것이 최선일 수도 있고 가망이 없어도 수술로 마지막 희망을 걸어보는 것이 최선일 수도 있다. 중요한 것은 각자의 마음속 답을 따르는 것이다. 이러한 저자의 진실한 성찰은 괜찮은 죽음을 위한 최선이 무엇일지 생각할 시야를 넓혀준다

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스켑틱 11호에서는 ‘무신론의 세 가지 카테고리’에서는 무신론자 모두가 자신의 신념에 확고한 태도를 가지는 것은 아니며 그중 대다수는 유신론자가 제시하는 증거와 주장도 검토해볼 용의가 있음을 밝혔다. 천문학자 이명현의 새 연재 ‘지구 밖 지적생명체를 찾아서’ 시작. 그린뱅크 미팅과 드레이크 방정식의 발의 등, SETI 프로젝트가 어떻게 시작될 수 있었는지 그 흥미로운 이야기를 들려준다. ‘외로운 늑대 테러리즘의 심상찮은 동향’에서는 소셜미디어의 발달로 변화된 테러리즘의 양상에 대해 논한다.

Column

편견이라는 괴물｜ 캐럴 태브리스

기능의학 : 또 다른 유사과학인가 ｜ 해리엇 홀

News&Issues

우주 바이러스의 위협 : 외계병원체가 지구인을 몰살할 수 있을까 ｜ 팀 캘러핸

외로운 늑대 테러리즘의 심상찮은 동향 : 인터넷은 테러리즘을 어떻게 변화시켰나 ｜ 조지 마이클

Cover Story 인공지능의 위협은 실재적인가

왜 인공지능을 두려워해야 하는가 ｜ 매튜 그레이브스

인공지능은 위협이 될 수 없다 ｜ 마이클 셔머

인공지능은 시뮬레이션일뿐 합성이 아니다 ｜ 피터 카산

Focus 사람들은 왜 생각을 바꾸지 않는가

생각을 바꾸려면 무엇이 필요한가 ｜ 피터 보고시안

직관을 없애기 어려운 이유 ｜ 앤드류 슐먼

뇌는 왜 비과학적 사고에 빠지는가 : 마음 바꾸기의 신경과학 ｜ 에릭 프리차드 & 스티븐 크리스먼

왜 비판적 사고는 가르치기 어려울까 ｜ 케빈 맥프리 & 아논다 사이드

집중연재

지구 밖 지적생명체를 찾아서 (1) - SETI의 탄생 : 그린뱅크 미팅과 드레이크 방정식의 탄생 ｜ 이명현

김범준 교수의 복잡계 강의 (7) - 연결망으로 본 세상 3: 전염병과 거짓 소식의 확산 ｜ 김범준

이상한 나라의 양자 세계의 물리학자 (6) - 내 이름은 원자 : 원자는 어떻게 만물이 되는가 ｜ 김상욱

Agenda&Articles

무신론의 세 가지 카테고리 : 불가지론과 무신론은 서로 다른가 ｜ 브리트니 페이지 & 더글러스 내버릭

운과 실력을 혼동하지 마세요 : 행운과 평균회귀 ｜ 게리 스미스

내부고발은 왜 작동하지 않는가 ｜ 프레더릭 말름스트롬 & 데이비드 멀린

슈뢰딩거 고양이의 두 개의 삶 : 불멸의 삶을 꿈꾸는 물리학자들에게 ｜ 제레미 해리스

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1장 들어가는 글

슈뢰딩거가 옳았다

되살아난 양자생물학의 불씨

이 책은 양자생물학을 새롭게 논함에 있어 에르빈 슈뢰딩거와 파스쿠알 요르단으로 거슬러 올라간다. 과학계의 한쪽 서랍에 처박혀 있던 양자생물학의 불씨를 계속 지켜온 사람은 다름 아닌 양자 파동역학을 창안한 슈뢰딩거이고, 양자생물학의 전체 토대를 이룬 이는 요르단이다. 양자이론은 20세기의 가장 혁명적인 패러다임으로 과학자라면 누구나 인정하지만, 다만 극저온의 진공에서, 나노 규모의 연구를 하는 실험실을 연상시킨다. 따라서 대부분의 과학자는 따뜻하고 축축하며 뒤죽박죽의 상태인 살아 있는 몸속에서 양자의 기이함이 어떻게 살아남을 수 있는지 의문을 품는다.

생물학자들 중에는 양자역학이 생물학과 관련 있다고 보는 이가 많지만, 그들은 양자역학의 역할이 사소할 것이라고 주장한다. 양자역학의 규칙은 원자의 행동을 관장하는 것이고 따라서 양자세계의 규칙이 생물학의 가장 작은 규모에서도 작용해야 하는 것은 맞다. 그러나 오로지 그 규모에서만 작용할 뿐, 결과적으로 생명에서 중요한 더 큰 규모의 작용에는 영향이 전혀 없거나 혹은 거의 없을 거라고 보는 것이다.

하지만 이 책의 저자들은 직접 경험한 최첨단 과학과 더불어 지금까지 양자역학에서 발견한 것과 그 중심에 있는 ‘이상한’ 현상들을 밝혀낸다. 다시 말해 최근 세계 전역에서 수행 중인 획기적인 실험들을 통해 광합성 과정이 동시에 여러 곳에 존재할 수 있는 아원자 입자에 어떻게 의존하는지를 보여주고, 세포 내 모든 분자를 만드는 생명의 일꾼인 효소 내부에서는 한 지점에서 사라진 입자가 난데없이 다른 데서 나타나는 현상을 밝힌다.

이들이 여기서 논의하는 논문들은 발표된 지 불과 몇 년 되지 않은 최신의 것이다. 저자들은 다음과 같이 말한다. “생체 세포는 유난스레 복잡한 장소라는 것을 기억하자. 세포에는 끊임없이 뒤섞이고 요동치는 복잡한 분자가 가득하다. 이 분자들은 사방으로 흩어지는 무작위 운동을 함으로써 정교한 양자 결맞음을 방해해서 우리에게 ‘정상적’인 일상세계를 보여준다. 요란한 분자운동 속에서는 양자 결맞음이 살아남기 어려울 것이다. 따라서 분자의 격랑이 몰아치는 바다인 생체 세포 안에서 터널링 같은 양자 효과가 지속된다는 것은 대단히 놀라운 발견이다. 어쨌든 불과 10여 년 전까지만 해도 대부분의 과학자는 터널링과 다른 정교한 양자 현상이 생물학에서 일어날 수 있으리라는 생각 자체를 묵살해왔다. 양자 현상이 이런 장소에서 발견된다는 사실은 생명이 세포를 작동시키기 위해 양자세계가 제공하는 장점을 획득하기 위한 특별한 수단을 강구했다는 것을 암시한다. 그 수단은 어떤 것일까? 생명은 양자 현상의 원흉인 결어긋남을 어떻게 방지할까? 양자생물학에서 가장 큰 불가사의 중 하나인 이 수수께끼가 이제 서서히 풀리고 있다.”

1장 들어가는 글

숨겨진 유령 같은 진실│양자생물학│양자역학이 정상적인 현상이라면, 우리는 왜 양자생물학에 흥분해야 하는가?

2장 생명이란 무엇인가?

“생명력”│역학의 승리│분자 당구대│생명도 카오스?│생명을 더 자세히 들여다보기│유전자│생명의 묘한 웃음│양자 혁명│슈뢰딩거의 파동함수│초기의 양자생물학자들│질서│불화

3장 생명의 엔진

효소: 산 자와 죽은 자 사이│우리에게 효소가 필요한 이유와 올챙이 꼬리가 사라지는 이유│경관의 변화│좌충우돌│전이 상태 이론이 모든 것을 설명할까?│전자 전달하기│양자 터널링│생체에서 일어나는 전자의 양자 터널링│양성자의 이동│동적 동위원소 효과│그렇다면 이것이 양자생물학에서 양자를 형성할까?

4장 양자 맥놀이

양자역학의 핵심적 수수께끼│양자 측정│광합성의 중심을 향한 여행│양자 맥놀이

5장 니모의 집을 찾아서

향의 물리적 실재│드러나고 있는 후각의 비밀│양자 코로 냄새 맡기│코 전쟁│물리학자, 냄새를 맡다

6장 나비, 초파리, 그리고 양자울새

조류 나침반│양자 스핀과 유령 같은 작용│유리기에서 방향의 의미

7장 양자 유전자

충실도│배신│기린, 완두콩, 초파리│양성자를 이용한 암호│양자 도약 유전자?

8장 마음

의식은 얼마나 기이한가?│생각의 역학│마음은 어떻게 물질을 움직일까?│큐비트 계산│미세소관을 이용한 연산?│양자 이온 통로?

9장 생명은 어떻게 시작되었는가

끈끈한 문제│곤죽에서 세포로│RNA 세계│그렇다면 양자역학이 도움이 될 수 있을까?│최초의 자기복제자는 어떤 모습이었을까?

10장 양자생물학: 폭풍의 경계에 선 생명

굿 바이브레이션(밥-밥)│생명의 원동력에 대한 고찰│고전적 폭풍의 양자 경계에 선 생명│상향식 접근법으로 생명 만들기│원시적인 양자 원시세포의 첫 출발

에필로그: 양자적 삶

감사의 글

주석

찾아보기

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#짐알칼릴리 #존조맥패든 #김정은 #생명경계에서다 #글항아리사이언스 #양자생물학 #과읽남 #과학책읽어주는남자

이제 생명의 역학에 대한 우리의 이해가 완전히 뒤바뀐다!

물리학자 짐 알칼릴리와 유전학자 존조 맥패든이 양자물리학, 생화학, 생물학을 접목시켜 20여 년간 연구한 내용을 담아낸 『생명, 경계에 서다』. 양자생물학이라는 다소 생소한 학문을 탄탄한 과학적 기초에서 시작해 합리적 추론 과정을 거쳐 최신 실험과 이론까지 망라해 그 원리를 밝히는 책이다.

이 책의 저자들은 직접 경험한 최첨단 과학과 더불어 지금까지 양자역학에서 발견한 것과 그 중심에 있는 ‘이상한’ 현상들을 밝혀낸다. 다시 말해 최근 세계 전역에서 수행 중인 획기적인 실험들을 통해 광합성 과정이 동시에 여러 곳에 존재할 수 있는 아원자 입자에 어떻게 의존하는지를 보여주고, 세포 내 모든 분자를 만드는 생명의 일꾼인 효소 내부에서는 한 지점에서 사라진 입자가 난데없이 다른 데서 나타나는 현상을 밝힌다. 이들이 여기서 논의하는 논문들은 발표된 지 불과 몇 년 되지 않은 최신의 것이다.

불과 10여 년 전까지만 해도 대부분의 과학자는 터널링과 다른 정교한 양자 현상이 생물학에서 일어날 수 있으리라는 생각 자체를 묵살해왔다. 양자 현상이 이런 장소에서 발견된다는 사실은 생명이 세포를 작동시키기 위해 양자세계가 제공하는 장점을 획득하기 위한 특별한 수단을 강구했다는 것을 암시한다. 그 수단은 어떤 것일까? 양자생물학에서 가장 큰 불가사의 중 하나인 이 수수께끼가 이제 서서히 풀리고 있다.

[인터넷 교보문고 제공]

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로봇 물고기 태드로와 함께 한 생물학자의 좌충우돌 실험이야기

1장 왜 하필 로봇이지?는 왜 생물학자가 로봇공학에 발을 들여놓게 되었는지에 대한 이야기다. 어린 시절부터 물고기에 매혹돼 물고기를 쫓아다니던 저자는 도대체 왜 어떤 생물은 척추가 있고, 어떤 생물은 척추가 없으며, 더 나아가 등뼈의 모양은 왜 이다지도 다양한지 너무나 궁금했다(잠깐 용어설명을 하자면, 척주는 척추동물의 목에서 꼬리까지 뻗은 유연성 있는 뼈들의 연쇄를 일컬으며, 척주를 이루는 각각의 뼈들을 척추 또는 척추골이라고 한다. 척추가 없는 척삭도 있다. 척추동물의 조상은 척추 없이 척삭만 있었다고 한다).

그리고 급기야 초기 척추동물의 조상이라고 여겨지는 올챙이 모양의 로봇을 만들고, 이 로봇들이 진화적 압력을 겪고, 짝짓기와 자원을 놓고 경쟁하고, 유전자 변이를 일으키도록 한다. 저자의 가설은 이랬다. ‘등뼈가 뻣뻣할수록 더 빨리 헤엄칠 수 있다. 더 많이 더 빨리 먹이를 먹을 수 있으므로 생존해 짝짓기하고 후손을 남길 확률도 더 높다.’

이제 로봇 물고기를 직접 만들어 가설을 검증할 차례다.

1장에는 요즘 흔히 사용하기도 하고 성능도 훌륭한 컴퓨터 시뮬레이션을 왜 사용하지 않았을까?란 질문도 등장한다. 저자는 자신이 박사논문을 쓸 때 했던 실수를 소개하면서 이렇게 설명한다.

‘물리 모형(현실적으로 만질 수 있는 모형)은 물리법칙을 어길 수 없다.’

모든 컴퓨터 모형이 그런 건 아니지만, 실수했다가는 물리법칙을 어기고서도 멀쩡히 움직이는 모형을 만들 수도 있다. 제대로 된 실험결과를 보이지 않을 것이 분명하다. 반면 실제 물리 모형은 작동을 안 하면 안 했지, 잘못된 결과를 보여주지는 않는다.

2장 진화라는 생명경기는 본격적인 내용에 들어가기에 앞서 상식으로 인정받음에도 만만찮게 오해를 사고 있는, ‘진화’의 개념에 대해 짚고 넘어간다. 저자가 가장 중요하게 강조하는 것은 ‘진화의 방향이 ‘우리 생각에’ 더 낫거나 훌륭하거나 멋진 곳을 향하는 것이 아니’라는 점이다. 진화의 방향은 항상 자신이 속한 환경에 딱 맞는 방향을 향할 뿐이다. 예를 들자면 눈이 없어야 생존확률이 높은 환경이라면 눈이 없어지는 게 진화의 방향이다.

3장 진화봇을 만들자에서는 본격적으로 로봇 물고기를 만들기 전에 반드시 해봐야 할 설계질문 여섯 가지를 소개한다. 저자는 로봇 물고기를 만들기 위해 엔지니어들과 만나면서 ‘엔지니어의 비밀코드’를 알게 된다. 바로 ‘이해하면 만들 수 있다’라는 코드다. 가설을 검증하기 위해 로봇을 만들려는 저자에게는 완전 정반대의 사고방식이지만, 결국 이 비밀코드가 굉장히 도움이 됐다고 밝힌다.

저자가 소개하는 설계질문들은, 이 책에서는 ‘로봇 물고기’지만, 적절히 바꾼다면 다른 실험과 연구에도 적용할 수 있는 기본적이고 핵심적인 질문들이다. 이름짓기의 중요성부터 강조한 저자는 모형화할 동물을 왜 선택할 건지, 그 동물의 어떤 성질을 선택할 건지, 그 동물의 세계에서 어떤 성질을 선택할 건지, 어떤 선택압을 선택할 건지, 하나로 어우러진 그 동물과 그 동물의 세계는 어떻게 표현할 건지, 훌륭한 모형인지는 어떻게 판단할 건지 등의 질문에 차근차근 답해나간다.

4장 생명경기장에 들어선 로봇 물고기에서는 ‘섭이행동을 강화하는 자연선택이 초기 척추동물에서 척추골의 진화를 추동했다’, 다시 말해 먹이를 잘 찾아먹기 위해 척추가 진화했다는 가설을 검증하기 위해 로봇 물고기 태드로 세 마리를 생명경기장(실험실 안 수조)에 풀어놓는다.

그런데 이것이 실험의 묘미이리라. 태드로들이 진화하기는 했지만, 실험 전에 했던 예측과 맞아떨어지지도 않고, 가설도 제대로 검증하지 못한 것이다. 저자와 팀원은 절망과 우울의 나락으로 떨어진다. 만약 여기서 접었다면 이 책은 나오지도 못했을 거다.

저자는 정신을 가다듬고 어디서부터 잘못됐는지 세심히 검토한 끝에 실험 전에는 생각도 못했던 사실을 발견한다. 조금만 설명하자면, 태드로가 먹이를 먹으러 갈 때 직진해 가지 못하고 갈팡질팡하면 마이너스 점수를 줬었다. 그런데 실상은 속도가 빠를수록 갈팡질팡 정도가 커졌던 것이다. 즉 ‘갈팡질팡’은 플러스 점수를 줬어야 하는 사항이었던 거다.

이와 더불어 저자는 새로운 가설을 새운다. 그냥 먹이찾기만으로는 안 된다! 먹되 잡아먹히지 말아야 하는 상황에서 척추가 진화한 것이다! 라는 가설이다. 이렇게 해서 태드로는 포식자-피식자 세계에 던져진다.

5장 몸에 새겨진 지능에서 저자는 우리의 고정관념을 깨트린다. 초기 척추동물의 조상을 모형화한 태드로는 멋들어지게 생긴 로봇은 아니다. 바가지 같은 머리에 눈 역할을 하는 센서 하나, 빛의 세기와 꼬리 움직임을 담당하는 작은 마이크로컨트롤러, 뻣뻣한 정도를 바꿀 수 있는 꼬리로 이루어진, 어찌 보면 장난감 같은 로봇이다. 뇌 같은 건 없다. 그런데 이 대단찮은 로봇이 스스로 먹이를 쫓고, 경쟁하고, 진화했다.

저자는 여기서 ‘지능’에 대해서 다시 생각해보길 제안한다. 그리고 ‘체화된 뇌’라는, 다소 생경한 개념을 소개한다. 몸에도 지능이 있다! 아니, 몸만 있어도 지능을 발휘한다. 언뜻 상상이 가지 않지만, 저자는 평범한 우리의 몸이 지능을 발휘하는 데 얼마나 큰 역할을 하고 있는지 설명하면서 ‘똑똑한 몸’을 강조한다. 이는 인공지능에 대한 생각으로 옮겨간다.

인공지능 하면 엄청난 계산능력과 학습능력을 가진 슈퍼컴퓨터를 떠올리지만, 간단한 몸을 가지고 물리적 세상과 상호작용하는 것만으로도 지능을 발휘하고 심지어 발전까지 시킬 수 있다면? 인공지능에 대해 다시 생각해볼 여지가 충분하지 않을까?

6장 포식자와 피식자 세계의 진화하는 로봇에서는 포식자-피식자 세계에서 고군분투하는 태드로4를 소개한다(정확히는 포식자 태디에이터와 피식자 프레이로로 이뤄진다). 지금까지 소개한 태드로3는 진화를 하기는 했지만, ‘섭이행동을 강화하는 자연선택이 초기 척추동물에서 척추골의 진화를 추동했다’는 가설을 검증하지 못했다. 그래서 저자는 ‘먹되 먹히지 않아야 하는 환경이 척추골의 진화를 추동했다’라는 새로운 가설을 세운다. 이 장에서는 저자와 동료들이 이전 실험을 꼼꼼히 돌아보고, 새로운 실험을 설계하고, 실험을 더 낫게 만들어줄 생체모방형 척주 모델들을 만들고, 실패하고, 타협하는 이야기가 펼쳐진다. 그리고 결국 가설 검증에 성공한다.

7장 진화 트레커, 진화의 방향을 탐색하는 로봇에서는 로봇 물고기 태드로 이후의 이야기다. 태드로는 가설 검증에 성공했지만, 그렇다고 로봇 물고기에 대한 연구가 끝난 것은 아니다. 태드로가 진화한 것은 맞지만, 어차피 우리는 넓고 넓은 진화경관 안에서 우리가 목격한 단 하나의 여정만 알 수 있을 뿐이다. 무수히 많은 나머지 경우의 수는 알 수가 없다. 예를 들자면 앞서의 실험에서 태드로들은 꼬리의 척추골(이라고 가정한 고리들)의 개수가 평균 5.7을 넘지 않았다. 왜일까? 하필 그보다 적지도 않고 많지도 않은 5.7일까? 그보다 많으면 세상이 끝장이라도 나나? 저자의 궁금증은 끝나지 않았다. 그래서 저자는 또 하나의 로봇 물고기를 시도한다. 프랑스빵 마들렌을 닮은 마들렌이다. 이 로봇은 진화여정을 탐색한다고 해서 진화 트레커라고 불린다.

이 장에서는 옛날에 사라진 척추동물을 모형화한 마들렌이 두 발 지느러미를 사용하는 게 나았을지 네 발 지느러미를 사용하는 게 나았을지 실제로 보여준다. 그리고 역시나 실험이 그렇듯 의외의 사실을 밝혀낸다.

8장 안녕히, 그리고 로봇 물고기는 고마웠어요에서는 전세계의 로봇과 로봇 물고기 연구에 대해 소개한다. 또한 앞으로 전쟁의 양상을 바꿀지도 모를 로봇 군사, 특히 자체로 진화하는 로봇에 대한 이야기도 비중 있게 소개한다.

저자가 마지막 장에서 덧붙인 이야기는 자신의 연구가 어느 정도 미 해군연구국이나 다르파(DARPA, 방위고등연구계획국)의 지원을 받아 진행하고 있다는 점, 그 점은 한국을 포함해 로봇을 연구하는 곳이라면 전 세계적으로 비슷한 양상을 띠고 있다는 점, 앞으로의 전쟁에 무기로서 또 군사로서 진화하는 로봇이 광범위하게 사용될 가능성이 높다는 점이다.

그렇기 때문에 로봇에는 양심이, 사람에게 요구되는 것 이상의 양심이 요구된다고 강조하고 또 강조한다.

안녕히, 그리고 로봇 물고기는 고마웠어요

저자는 마지막 장에서 군사용 로봇을 중요하게 다루면서도 “진화하는 로봇 물고기에서 시작해 군사용 로봇으로 끝내고 싶지 않다”고 안타까워한다. 로봇 기술이 하루가 다르게 발전하고 있기 때문에 그 쓸모도 넓어졌다. 《다윈의 물고기》에서처럼 멸종동물을 모형화해 진화의 길을 찾아갈 수도 있지만, 시시때때로 상황이 변화는 전장에서 진화해가며 전투를 벌이는 로봇이 될 수도 있다. 로봇이 무엇이 될지는 사용하는 사람에 달렸다.

그래도 일단은 저자와 ‘너드들’이 기발한 상상력과 집중력과 성실함을 발휘하며 보여준 멸종된 동물의 진화여정은 즐겨볼 만한 것이다. 우리는 《다윈의 물고기》를 통해 진화와 로봇, 로봇의 지능, 그리고 생명 자체에 대해 알고 있던 모든 것을 다시 생각하게 될 것이다.

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『다윈의 물고기』의 저자 존 롱은 바다와 물고기를 사랑하는 해양생물학자다. 오랜 동안 물고기가 어떻게 진화해왔는지, 그 진화를 일으킨 환경의 변화가 도대체 무엇이었는지 알고 싶었다. 하지만 고생고생 잠수를 해가며 물고기를 지켜봐도, 굽실굽실 생선가게에서 물고기 사체를 얻어와도, 몇 년에 걸쳐 몇 백 번의 실험과 조사를 해도, 물증을 잡을 수 없었다. 이미 멸종돼버린 물고기를 지금의 바닷속에서 찾을 수는 없기 때문이다.

그래서 결심한다. 차라리 ‘물고기 조상님’을 만들자! ‘로봇 물고기’를 만들자! 이들을 초기 지구의 바다와 비슷한 곳에 풀어놓고 ‘진화’를 시키자! 그럼 무슨 일이 일어났는지 알 수 있을 테다. 이렇게 해서 4년 동안 23명의 팀원과 그보다 더 많은 조언자들과 함께 로봇 물고기 태드로를 ‘생명경기’에 풀어놓는다.『다윈의 물고기』는 저자, 그리고 ‘재미를 추구하며 근사한 것을 배우고 싶어 하는 너드들’인 그의 학생과 동료들이 겪었던 실패와 좌절, 호기심과 끈기와 희망을 담은 책이다.

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