[공감신문] 김도진 칼럼리스트 = 《파이브 포스 The Five Forces》 인류의 미래를 바꿀 다섯 가지 핵심 기술, 스티븐 S. 호프먼(Steven S. Hoffman) 지음 이희령 옮김

1.대량화된 연결성 MASS CONNECTIVITY

서로 연결된 지적 디지털 네트워크에 인간의 두뇌와 기계를 접속하도록 이끄는 힘인 대량화된 연결성은 물질 세계와 가상세계를 새로운 대체현실 속으로 융합시키면서 우리가 일하고 살아가는 방식을 급진적으로 바꿔놓을 것이다.

(P32)

뇌-컴퓨터 인터페이스

BCIs(Brain Computer Interfaces)

뇌파기록장치, 뇌전도腦電圖

EEG(Electroencephalogram)

토론토대 신경과즈학자인 에드리언 네스터교수는 실험 대상자들에게 컴퓨터 화면에 나오는 하나의 이미지를 보도록 했다. 그런 다음, EEG 모자와 머신러닝 알고리즘을 활용하여 뇌에서 나오는 신호들만으로 그 이미지를 디지털 방식으로 재구성하는 데에 성공했다. 달리 말하면, 그는 사람들의 머리에서 이미지를 바로 끄집어내서 컴퓨터로 옮길 수 있었다.

이 기술의 활용도는 높다. 미래에는 당신이 선택한 시각적 기억을 이미지 형태로 클라우드에 업로드할 수도 있을 것이다. 혹은 밤에 EEG 모자를 쓰고 잔다면, 꿈에서 본 이미지를 바로 포착할 수도 있을 것이다. 뇌졸중 환자들처럼 말로 소통이 불가능한 사람들이 말 대신 이 기술을 활용하여 마음의 이미지로 자신을 표현할 수 있게 될 또 다른 가능성도 있다.

네스터는 "법 집행을 위한 법의학적 용도로, 잠재적 용의자에 관한 목격자 정보를 수집할 때 스케치 전문가에게 말로 전달하는 묘사에 의존하는 대신, 이 기술을 사용할 수도 있다"고 말한다. 언젠가 변호사들은 법정에서 증인의 뇌에 포착된 이미지를 증거로 사용할 수 있게 될지도 모른다.

2.바이오 컨버전스 BIO CONVERGENCE

인류가 생물학과 기술을 결합하도록 이끄는 이 동력은 생명의 구성요소를 해독하고, 완전히 새로운 종의 식물과 동물을 창조하고, 질병을 정복하고, 인간의 능력을 강화할 수 있게 해줄 것이다.

(P80) 바이오해커

바이오해커들이 다른 점은 사고방식이다. 이들 자칭 반란군들은 정부나 대학이 실험을 해도 좋다는 허가를 내주기를 기다리지 않는다. 그들은 이중맹검법식이거나 무작위적이거나 혹은 위약 투여가 통제되는 실험을 어떤 형태의 기관 허가를 받기 위해서 미룰 필요가 없다고 생각한다. 해커들은 스스로를 선구적인 저항세력으로 보는 경향이 있고, 자기만의 방식으로 생물학을 한계점까지 밀어붙이고 싶어한다. 그야말로 어떤 것이든 시도할 수 있다는 오픈 마인드를 가지고 있다. 심지어 그런 시도가 한두 가지의 법률은 위반하는 한이 있더라도 말이다.

* 二重盲檢法 Double blind test

약의 효과를 검증할 때, 실험자와 실험 대상 모두가 위약 투여되었는지, 약효가 있는 약이 투여되었는지 모르게 하는 경우이다.

많은 바이오해커들은 스스로를 초인간주의자라고 부른다. 그들은 인간이 더 이상 자연이 부과한 생물학적 한계를 받아들일 필요가 없다고 믿는다. 오히려 인간은 유전자 편집도구와 전기적 임플란트 같은 다양한 새로운 기술을 활용하여 우리 종을 증강시키고 진화시키면서 그런 장벽을 넘어서야 한다고 본다.

(P107) 오프라벨off-label 약 처방

적합한 약이 없거나 촌각을 다투는 환자 치료를 위해 꼭 필요할 때 의료기관이 식약처가 허가한 의약품 용도(적응증)와는 다른 목적으로 약을 처방하는 행위를 말한다.

예를 들면 라파마이신rapamycin은 관상동맥 스텐트의 표면을 코팅하고, 장기 이식 거부반응을 예방하며, 희귀한 폐질환을 치료할 목적으로 FDA의 승인을 받았다. 하지만 현재 라파마이신은 오프라벨로 항노화 약으로 이용되고 있다. 연구자들이 이 약으로 설치류와 개, 영장류, 그리고 심지어 인간의 노화 증상을 예방하는 것은 물론이고, 쥐와 벌레, 파리의 수명을 늘릴 수 있음을 보여주었기 때문이다.

(P110) 생쥐와 사람

생쥐는 사람이 아니다. 생쥐에게 효과가 있다고 해서 반드시 인간에게도 적용되지는 않는다. 생쥐는 심장마비를 일으키지 않으며, 생쥐의 근육은 사람의 근육처럼 점진적으로 소실되는 것이 아니라 급속하게 소실된다. 생쥐와 쥐, 다른 동물에게서 희망적인 결과를 보여준 수천 개의 약품이 있었지만, 이 약품을 사람에게 적용했을 때, 제대로 작용하지 않았거나 심지어는 해로운 영향을 끼치기도 했다. 근거는 인간을 대상으로 한 실험에 기반해야 하고, 결과는 실험이 완료될 때까지는 누구도 확실히 알지 못한다.

(P128) 크리스퍼(CRISPR):유전자 편집기술

Clustered Regulary Interspaced Short Palindromic Repeats

주기적으로 간격을 띠고 분포하는 짧은 회문구조 반복서열(네이버)

1994년에 칼젠Calgene은 유전공학적으로 변형된 작물을 최초로 시장에 소개했다. 플레이버 세이버Flavr Savr토마토(Flvor Savor)였다. 곧 후폭풍이 불었다. 대부분의 사람들은 유전적으로 변형된 식품을 맞이할 준비가 되어 있지 않았기 때문이다. 비평가들은 이 토마토에 ‘프랑켄푸드Frankenfood'(유전자 조작으로 개발된 농산물을 이르는 말. 영국의 괴기 소설에 나오는 프랑켄슈타인과 음식이라는 뜻의 영어단어를 합성한 용어로 유전자 조작에 반대하는 환경보호론자들이 만든 말. 네이버)라는 이름을 붙였고, 플레이버 세이버는 결국 시장에서 철수했다. 하지만 이런 상황이 칼젠을 인수한 몬산토Monsanto 같은 기업들이 새로운 유전자 변형 작물들을 지속적으로 개발하는 일을 중단시키지는 못했다.

오늘날 미국에서는 대두의 93%와 옥수수의 88%가 유전적으로 변형되었다. 좋든 싫든, 쿠키와 아이스크림, 피자, 샐러드드레싱, 옥수수 시럽, 베이킹 파우더를 포함한 모든 가공식품의 60% 이상이 유전적으로 변형된 대두나 카놀라, 옥수수로 만든 재료들을 포함하고 있다. 불행히도 이들 가공식품들 중 어느 것도 성분표시에 유전적으로 변형된 유기체GMO(Genetically Modified Organism 유전자 재조합 생물)가 포함되어 있음을 고지하지 않고 있다. 이는 미국 내에서 기업 로비스트들이 가진 힘의 증거이다.

유럽에서는 이야기가 달라진다. EU 회원국 대다수는 부분적으로, 혹은 완전히 GMO를 금지하는 데 투표하면서 미국과는 반대쪽 극단으로 가버린 상태이다. 그들은 GMO가 장기적으로 건강에 미칠 영향을 두려워한다. 우리가 먹거리를 대상으로 실험을 시작한 만큼, 무슨 일이 일어날지는 누구도 진실로 알지 못한다는 것이 사실이다. 몇 세대가 지났음에도 불구하고 아직까지 GMO는 독성을 드러내지 않았다. 하지만 그것이 GMO가 안전하다는 것을 의미할까? 대답은 확실하게 알 수 없다는 것이다.

(P145) 키메라Chimera

키메라라는 말의 유래는 고대로 거슬러 올라간다. 이 용어는 그리스어로 사자의 머리, 염소의 몸, 뱀의 꼬리를 가진 신화 속 동물을 부르는 이름에서 유래했다. 오늘날 과학자들은 키메라라는 용어를 초기 배아의 융합이나 돌연변이, 혹은 다른 유사한 과정을 거쳐 형성된, 유전적으로 서로 다른 조직의 혼합체를 보유한 유기체를 기술할 때 사용한다.

1980년에 재닛 로산트는 서로 다른 종의 쥐 두 마리에서 추출한 유전자를 융합하여 키메라를 창조했음을 발표하는 논문을 발간했다. 1984년 케임브리지 대학교의 동물생리학 연구소는 염소와 양의 DNA를 조합하여 최초로 기프geep를 탄생시켰다.

과학자들이 알츠하이머나 파킨슨병 같은 뇌 질병을 위한 치료법을 연구하려고 인간-원숭이 키메라를 만들기 시작한다면 어떤 일이 벌어질까? 그 결과로 탄생한 키메라는 동물일까, 인간일까? 우리는 언제 그 선을 넘게 되는 것일까?

3. 인간 확장주의 HUMAN EXPANSIONISM

인간이 알려진 우주의 끝까지 밀고 나가도록 이끄는 힘인 인간 확장주의는 우주의 방대한 잠재력을 이용하기 위해서 우리를 양자의 세계와 우주 공간 더 깊은 곳까지 나아가게 할 것이다.

(P175) 신소재 그래핀

한 층의 탄소 원자들이 평면적인 육각형 격자구조로 배열된 물질인 그래핀graphene을 살펴보자. 이 2차원 소재는 믿을 수 없을 만큼 얇고 가볍다. 그래핀은 사람 머리카락보다 100만 배 더 얇다. 축구장 하나를 덮을 정도로 큰 그래핀 한 장의 무게가 페니 동전의 절반도 안 되는 1그램 미만이다. 게다가 너무도 유연해서 바람이 불면 천 조각처럼 날릴 정도이다. 그럼에도 불구하고 그래핀은 강철보다 200배 더 강하다. 이론상으로는 그래핀 한 장이 부러지지 않고 코끼리 한 마리의 무게를 떠받칠 수 있다.

그래핀은 왜 이렇게 강할까? 그 이유는 양자물리학으로 설명할 수 있다. 벌집 모양 격자로 배열되었을 때, 각각의 탄소 원자는 이웃한 3개의 원자들과 공유 결합을 한다. 즉 원자들이 전자를 공유함으로써 그 소재의 강도를 기하급수적으로 높인다는 의미이다. 그래핀의 또 다른 특성은 초전도체를 제외하면 알려진 것들 중에서 가장 효율적인 전도傳導 소재라는 점이다. 은이나 구리 혹은 다른 어떤 금속보다 더 낫다. 그래핀이 너무나도 효율적인 전도체이다 보니 아주 작은 양의 그래핀으로도 엄청난 양의 에너지를 저장할 수 있다.

문제는 산업에서 하고자 하는 많은 일들을 할 수 있는 충분히 큰 그래핀 시트를 생산하기가 어렵다는 점이다. 그래핀은 강하지만 극도로 깨지기 쉽다. 한 조각의 그래핀에 발생한 아주 미세한 균열도 이를 약화시키기에 충분하다. 그리고 제조과정에서 균열이 아주 쉽게 생긴다. 이것이 그래핀이 다리나 사무용 건물의 건설에 사용되지 못하는 이유이다.

(P186) 나노머신

펜실베이니아 대학교 연구진은 치아 사이를 기어 다니면서 치석을 제거하는 나노 입자를 장착한 마이크로봇을 활용 중이다. 미국 어린이들은 곧 양치를 하거나 치실을 쓰라는 잔소리를 더 이상 듣지 않아도 된다는 사실에 기뻐하게 될 것이다. 이 연구가 성공하면, 치과 방문을 아예 건너뛸 수 있을지도 모른다.

다시는 칫솔질을 할 필요가 없다는 사실이 믿을 수 없을 만큼 기쁜데, 암을 제거할 수 있다면 어떻겠는가? 벨기에의 루뱅 가톨릭 대학교 연구진은 종양이 산화구리 나노 입자에 민감하게 반응한다는 사실을 발견했다. 아울러 산화철을 함유한 나노 입자는 건강한 세포를 손상시키지 않고 암세포를 공격할 수 있다는 사실도 알아냈다. 그들은 이런 연구들을 종합해서 새로운 면역치료법을 개발하고 있으며, 이 치료법이 폐암, 유방암, 난소암, 대장암과의 싸움에서 항암치료를 대체할 수도 있을 것이라고 믿고 있다.

4. 딥 오토메이션 DEEP AUTOMATION

생명을 관리하고 성장시키고, 유지하기 위한 모든 근원적인 과정들을 알고리즘적으로 자동화하도록 이끄는 동력인 딥 오토메이션은 혁신을 가속화하고, 부를 창출하며 우리를 노동으로부터 자유롭게 할 것이다.

(P239) AI와 경찰

AI가 더 정교해질수록, 우리는 로봇들에게 더 많은 일을 하도록 요구할 것이다. 처음에는 그저 범죄자를 추적하고, 경찰이 도착할 때까지 그들을 저지하는 정도일 것이다. 하지만 이 로봇들이 치명적인 조치까지 취할 수 있도록 하는 시점이 올 수도 있다.

미국 시민자유연맹American Civil Liberties Union의 케이드 크록포드는 말한다. “우리에게는 이 시스템이 정부에 의해 잘못 사용되거나 남용될 수 없음을 확실히 하기 위한 보장의 토대가 될 법과 규제가 반드시 필요하다."

더 많은 로봇을 배치할수록 이런 시나리오가 등장할 가능성도 높아질 것이다. 딥 오토메이션은 인간 경찰관의 필요성이 줄어들고 더 많은 지능형 기계들이 그들의 자리를 차지할 것임을 의미한다. 어느 시점이 되면, 반드시 필요할 경우 이 기계들이 치명적인 폭력을 행사하도록 허용하는 것도 말이 된다고 느껴질 수 있다. 이때 정당화의 근거는 그 기계의 근간이 되는 AI가 인간보다 더 정확하고 신뢰할 만하다는 이유가 될 것이다. 이런 상황을 상상하기란 어렵지 않다. 스트레스가 높은 환경에 처하면 인간에게는 공포가 발동되고, 아드레날린이 뿜어져 나오면서, 최고의 훈련을 받은 경찰관도 실수를 저지를 수 있다. 기계는 이런 생물학적 장애로 애를 먹는 일이 없을 것이며, 잘 훈련된 AI가 있다면 부적절한 경찰 폭력 사건도 훨씬 감소할 것이다.

만약 미래의 로봇이 과도하게 대응할 가능성이 적고, 편견에 영향을 덜 받으며, 절대적으로 필요하지 않다면 폭력을 사용할 가능성이 인간 동료보다 적다는 사실을 알게 된다면, 우리는 로봇을 대신 이용해야 할까? 이 질문은 분명 전 세계적으로 논쟁의 대상이 될 것이며 국가들은 서로 다른 선택을 하게 될 것이다.

5. 지능 폭발 INTELLIGENCE EXPLOSION

인간의 능력을 훨씬 뛰어넘는 새로운 형태의 초지능을 개발하도록 이끄는 다섯 번째 동력인 지능 폭발은 경제를 운영하고, 우리의 옹호자로 행동하고, 우리의 의식과 결합하는, 지각이 있는 기계를 탄생시킬 것이다.

(P324) AI와 인간

언제 AI가 인간의 성과를 앞지를 것인가? AI 연구자들에게 언제가 되면 AI가 인간 노동자가 하는 절대적인 모든 일을 더 효과적으로 할 수 있을지 질문했다. 모든 대답을 평균한 값은 2060년이었다. 당장 내일은 아니지만 그리 멀지는 않다. 초지능superintelligence을 논할 때, 이는 지적 지능이 있는 기계에만 국한된 의미가 아니라 감성 지능이 있는 기계도 의미한다는 사실을 유념하라.

(P329) 의식있는 기계

언젠가 우리는 인간과 로봇을 구분할 수 없게 될지도 모른다. 기계는 우리를 흉내 내는 일에 너무나 능숙해져서 표면상으로는 우리와 그들을 식별할 수 있는 차이가 없어질 수도 있다.

비록 로봇이 결코 의식을 가지지 못할 거라고 우리가 믿는다고 해도 그것이 중요할까? 그들의 행동을 인간의 행동과 구별할 수 없다면, 우리가 서로 상호작용하는 것과 같은 방식으로 그들과 자연스럽게 상호작용하게 될 것이다. 심지어 그들은 의식이 있지만, 인간과 그 방식이 매우 다른 것일 수도 있다. 우리가 가정할 것은 오로지 그들의 내적 과정이 우리의 내적 과정과 다르다는 점뿐이다. 하지만 어떻게, 그리고 어떤 방식으로 다른지는 알 수 없다.

기계들이 궁극적으로는 완전히 의식을 가진 존재처럼 보이고 행동하게 될 것이라는 사실은 필연적이다. 우리가 서로의 말을 선의로 믿어주듯이, 나는 우리가 우리 자신의 것과 비슷한 감정과 동기를 가진 지각하는 존재로 초지능 로봇들을 대하게 되리라고 믿는다.

(P411) 오가노이드

과학자들은 줄기세포를 사용하여 미니 신장, 간, 인간 피부, 심지어 창자를 개발하고 있다. 이 기관들을 오가노이드organoid라고 한다. 형태나 기능을 완전히 갖춘 기관들은 아니지만, 다양한 질병을 모델링하도록 도와주는 부분 버전들이다. 접시에 간이나 신장 세포에서 나온 오가노이드를 키우면서, 과학자들은 다양한 질병의 초기 발병을 연구하고, 실험적 약물을 이용해서 새로운 치료법을 시험해볼 수도 있다.

미니 뇌를 키우는 일은 알츠하이머와 같은 신경변성 질병을 이해하고 다양한 정신질환 장애, 유전성 질병, 심지어 인간의 진화를 조사하는 데도 유용한 것으로 밝혀졌다. 오가노이드는 생명의 가장 어려운 질문들에 답하는 데 도움을 줄 수 있다. 쥐의 의식과 인간의 의식에는 어떤 차이가 있는가? 시간이 지나면서 우리 뇌는 어떻게 진화했는가? 그리고 우리 뇌가 가진 잠재력에는 한계가 있는가?

*세상의 발전 속도는 빠르게 진행되고 인간은 따라가기 바쁜 실정이다. 그러나 당장은 아니지만 우리에게 닥쳐올 일임에는 틀림없어 보인다. 진보의 방향과 속도가 그 쪽으로 가고 있는 것이다. 인류에게 유리하고 유익한 방향으로 전개되도록 노력하는 것이 우리에게 주어진 몫이라 하겠다.