자연은 기계가 아니라 재즈 밴드입니다

2021년 7월 30일

유전공학부터 지구공학까지, 우리는 자연을 마치 기계처럼 여깁니다. 이러한 자연관은 데카르트와 홉스에 이르기까지 서양 사상에 깊이 뿌리내려 있지만, 이는 근본적인 오해이며 잠재적으로 파멸적인 결과를 초래할 수 있다고 제러미 렌트는 주장합니다.

엑손모빌 전 CEO이자 전 미국 국무장관이었던 렉스 틸러슨은 기후 변화는 "공학적 문제이며, 공학적 해결책이 있다"고 단언합니다. 이 간략한 발언은 기계라는 은유가 우리 주류 문화가 자연 세계를 바라보는 방식의 근간을 이루고 있음을 보여줍니다. 또한 이러한 방식으로 자연을 인식하는 데 따르는 심각한 위험을 암시합니다.

이러한 기계론적 세계관은 서양 사상에 깊이 뿌리내리고 있습니다. 갈릴레오, 케플러, 뉴턴과 같은 과학 혁명의 위대한 선구자들은 수학의 언어로 쓰인 "신의 책"을 해독하고 있다고 믿었습니다. 신은 위대한 시계 제작자, 자연의 정교한 기계를 완벽하게 만들어낸 "장인"으로 여겨졌습니다. 기계가 작동하기 시작하면 (때로는 기적이 일어나기도 하지만) 그저 자연 그대로의 상태로 두는 것 외에는 할 일이 없었습니다. 토마스 홉스는 "심장은 용수철이 아니고 무엇이며, 신경은 수많은 끈이 아니고 무엇이겠는가?"라고 썼습니다. 데카르트는 단호하게 선언했습니다. "나는 장인이 만든 기계와 자연이 홀로 구성하는 다양한 신체 사이에 어떤 차이도 인정하지 않는다."

최근 수십 년 동안 자연에 대한 기계론적 개념은 컴퓨터 시대에 맞춰 업데이트되었습니다. 리처드 도킨스와 같은 과학 대중화론자들은 "생명은 단지 바이트, 바이트, 바이트의 디지털 정보일 뿐이다"라고 주장했고, 그 결과 박쥐와 같은 동물은 "내부 전자 장치가 매우 정교하게 연결되어 날개 근육이 마치 무의식적인 유도 미사일이 비행기를 향해 돌진하듯 곤충을 향해 돌진하는 기계"라고 주장했습니다. 이러한 자연에 대한 디지털 은유는 우리 문화에 널리 퍼져 있으며, 우리 사회의 미래를 지시할 위치에 있는 사람들이 무심코 사용하고 있습니다. 예를 들어 구글의 공동 창립자인 래리 페이지에 따르면, 인간 DNA는 "600메가바이트로 압축되어 현대 운영 체제보다 작습니다... 따라서 프로그램 알고리즘은 그렇게 복잡하지 않을 것입니다."

하지만 자연은 사실 기계도 아니고 컴퓨터도 아닙니다. 그리고 자연은 기계처럼 설계되거나 프로그래밍될 수 없습니다. 자연을 기계로 생각하는 것은 범주적 오류이며, 그 결과는 망상적이고 위험합니다.

40억 년 동안의 엔트로피 역전

궁극적으로, 이 기계 비유는 환원주의라고 알려진 단순화된 가정에 기반합니다. 환원주의는 자연을 탐구해야 할 작은 부분들의 집합으로 보는 것입니다 . 이 방법론은 여러 연구 분야에서 매우 효과적이었으며, 과학과 기술 분야에서 가장 큰 발전을 이끌어냈습니다. 이 방법론이 없었다면 현대 사회의 많은 이점들, 즉 전력망, 비행기, 항생제, 인터넷은 존재하지 않았을 것입니다. 그러나 수 세기 동안 많은 과학자와 엔지니어들은 자신들의 사업 성공에 너무 휩쓸려 이 가정을 현실로 착각하는 경우가 많았습니다. 심지어 과학 연구의 발전이 그 한계를 드러내는 순간에도 말입니다.

1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA 분자의 형태를 발견했을 때, 그들은 급부상하던 정보 혁명의 은유를 사용하여 그들의 발견을 설명했습니다. 유전자형은 컴퓨터 프로그램처럼 유기체의 정확한 사양을 결정하는 "프로그램"이었습니다 . DNA 서열은 개체를 만드는 상세한 "지침"을 담은 "청사진"의 "마스터 코드"를 형성했습니다. 저명한 유전학자 월터 길버트는 공개 강연을 시작할 때 CD를 꺼내 "이것이 바로 당신입니다!"라고 외치곤 했습니다.

그러나 그 이후 추가적인 과학 연구를 통해 이 모델의 근본적인 결함이 드러났습니다. 크릭과 왓슨이 주창한 분자생물학의 "중심 교리"는 정보가 유전자에서 세포의 나머지 부분으로만 흐를 수 있다는 것이었습니다. 이제 생물학자들은 단백질이 세포의 DNA에 직접 작용하여 DNA의 어떤 유전자를 활성화해야 할지 지정한다는 것을 알고 있습니다. DNA는 그 자체로는 아무것도 할 수 없습니다. DNA의 특정 부분이 DNA의 지시에 따라 형성된 다양한 단백질 조합의 활동에 의해 켜지거나 꺼질 때만 기능합니다. 이 과정은 상호작용이 활발하고 역동적인 순환 흐름입니다.

이는 고전적인 닭과 달걀의 문제로 이어집니다. 세포가 유전자만으로 결정되는 것이 아니라면, 궁극적으로 세포가 무엇을 할지 "결정"하게 하는 것은 무엇일까요? 이 문제를 연구해 온 생물학자들은 지구상 생명체의 출현이 '자기 생성'을 의미하는 그리스어에서 유래한 오토포이 에시스(autopoiesis )라는 자기 조직화 과정일 가능성이 높다는 데 대체로 동의합니다. 오토포이에시스는 원래 무생물 분자 구조에 의해 수행되었습니다.

이 원시세포들은 본질적으로 우주가 어떻게 되돌릴 수 없는 엔트로피 과정을 겪고 있는지를 설명하는 열역학 제2법칙을 일시적으로, 국소적으로 역전시켰습니다. 질서는 필연적으로 무질서해지고 열은 항상 뜨거운 영역에서 차가운 영역으로 흐릅니다. 우리는 커피에 크림을 섞거나 오믈렛을 위해 계란을 깨뜨릴 때마다 일상생활에서 엔트로피를 목격합니다. 일단 계란을 스크램블하면 아무리 노력해도 노른자를 다시 붙일 수 없습니다. 그러나 최초의 원시세포들은 엔트로피를 에너지와 물질의 형태로 섭취하고, 분해하고, 지속 가능한 존재에 유익한 형태로 재조직함으로써 질서로 바꾸는 법을 배웠습니다. 이 과정을 우리는 신진대사라고 부릅니다.

그 이후 약 40억 년 동안, 삶의 본질을 규정하는 것은 목적 의식을 지닌 자기 조직화였습니다. 프로그램을 작성하는 프로그래머도 없고, 청사진을 그리는 건축가도 없습니다. 유기체는 DNA를 전달 수단으로 사용하여 스스로 직물을 짜는 장인입니다. 유기체는 자신의 내적 목적 의식에 따라 스스로를 조각하는데, 이는 우리 모두와 마찬가지로 최초의 자가촉매 세포로부터 궁극적으로 물려받은 것입니다. 바로 엔트로피에 저항하고 우주에 스스로 창조한 질서의 일시적인 소용돌이를 만들어내려는 욕구입니다. 생물학 철학자 안드레아스 베버의 말을 빌리자면, "살아 있는 모든 것은 더 많은 삶을 원한다. 유기체는 그 자체의 존재가 자신에게 의미를 갖는 존재이다."

이는 생명이 무의식적인 기계들의 집합체가 아니라 본질적으로 목적이 있음을 시사합니다. 최근 수십 년 동안 신중하게 설계된 과학 연구들은 유기체가 자가 생성이라는 목적을 달성하기 위해 자연계 전반에 걸쳐 심오한 지능을 활용한다는 사실을 밝혀냈습니다. 생물학자들은 식물의 내면 세계가 풍부하고 복잡한 경험으로 가득 차 있다는 것을 발견했습니다. 식물은 우리의 오감을 닮은 고유한 감각을 가지고 있을 뿐만 아니라, 우리에게는 없는 최대 15가지의 다른 방식으로 환경을 감지합니다. 식물은 의도적이고 목적 의식적으로 행동합니다. 기억을 하고 배우고, 서로 소통하며, 생물학자 수잔 시마드가 "숲 전체에 걸친 거미줄"이라고 부르는 균근 균류가 땅속 뿌리를 연결하는 방식을 통해 공동체로서 자원을 분배하기도 합니다.

광범위한 연구를 통해 신경계를 가진 모든 동물은 가장 깊은 차원에서 우리 모두가 공유하는 감정에 의해 주도되는 어떤 종류의 주관적인 경험을 할 가능성이 높다는 심오한 깨달음이 제시되고 있습니다. 벌은 벌집이 흔들리면 불안감을 느끼는 것으로 나타났습니다. 물고기는 배고픔과 고통 사이에서 균형을 맞춰, 먹이가 있는 수족관의 특정 구역을 피합니다. 하지만 너무 배가 고파지면 위험을 감수할 의향이 생깁니다. 약 6억 년 전 다른 동물과 별개로 진화한 가장 초기 집단 중 하나인 문어는 주로 단독 생활을 하지만, 인간과 마찬가지로 "사랑의 약"인 MDMA를 투여하면 다른 동물들과 친밀하게 어울립니다.

인간 우월주의 이념

21세기의 실존적 위기에 직면한 지금, 우리를 이 지경으로 몰고 간 기계론적 사고가 우리를 파국으로 내몰고 있는지도 모릅니다. 새로운 세계적 문제가 등장할 때마다, 더 깊은 체계적 인과관계를 탐구하기보다는 단기적이고 기계론적인 해결책에 관심이 쏠립니다. 예를 들어, 전 세계적으로 나비와 벌 개체수가 급감하자, 일부 연구자들은 사라져 가는 자연 수분 매개자를 대체할 인공적인 수단으로 나무 수분을 위한 소형 공중 드론을 개발했습니다.

이번 세기가 도래하면서 위험 요소가 커짐에 따라, 이러한 기계론적 자연 비유에서 비롯되는 위험은 더욱 심각해질 것입니다. 기후 붕괴가 가속화됨에 따라 이미 기술 디스토피아적 개념인 지구공학이 점차 수용되고 있습니다. 틸러슨의 잘못된 논리에 따라, 정책 입안자들은 화석 연료 기반 성장 경제를 파괴하기보다는 지구를 수리해야 할 거대한 기계로 간주하고 지구 기후를 조작하기 위한 대규모 엔지니어링 프로젝트를 개발하는 것을 진지하게 받아들이기 시작했습니다.

지구의 복잡한 생명 체계를 만들어내는 무수한 비선형 피드백 루프를 고려할 때, 의도치 않은 결과의 법칙은 위협적으로 커집니다. 예를 들어, 빌 게이츠로부터 상당한 자금을 지원받은 "태양 복사 관리"라는 기괴한 이름의 분야는 성층권에 입자를 분사하여 태양 광선을 우주로 반사시켜 지구를 식히는 것을 목표로 합니다. 전 세계적으로 강수량의 극심한 변화를 일으키고 이미 오존층에 가한 피해를 악화시키는 등 엄청난 위험이 따릅니다. 게다가, 일단 시작되면 즉각적인 재앙적인 반동 가열 없이는 결코 멈출 수 없습니다. 지구 복잡한 체계의 무수한 역동적인 상호 의존성에서 발생하는 이러한 유형의 피드백 효과는 궁극적으로 지구를 즉각적인 해결책이 필요한 기계로 보는 세계관에 의해 무시됩니다.

더 나아가, 자연 세계의 본질적인 주관성에 직면하면 심각한 도덕적 문제가 발생합니다. 과학 혁명 이후, 자연을 기계로 보는 근본적인 은유가 서구 문화에 침투하여, 사람들은 살아있는 지구를 그 본질적인 가치와는 무관하게 인간이 착취할 수 있는 자원으로 여기게 되었습니다. 생태 철학자 아일린 크리스트는 이를 인간 우월주의라고 묘사하며, 자연을 "자원"으로 보는 것은 도덕적 의구심 없이 지구에 무엇이든 할 수 있게 한다고 지적합니다. 물고기는 "어장"으로, 가축은 "가축"으로 재분류됩니다. 살아있는 생명체는 이익을 위해 착취할 수 있는 단순한 자산이 됩니다. 궁극적으로, 인간 우월주의라는 이념이 우리가 석탄을 얻기 위해 산 정상을 폭파하고, 울창한 열대 우림을 단일 작물 재배지로 바꾸고, 움직이는 모든 것을 휩쓸어 가는 그물로 수백만 마일의 해저를 저인망으로 샅샅이 뒤지는 것을 가능하게 합니다.

데카르트가 주장했듯이 신경계를 가진 다른 동물들이 기계가 아니라 인간과 유사한 주관적 감정을 경험할 가능성이 높다는 것을 인식하게 되면, 공장식 축산의 불안한 도덕적 함의 또한 고려해야 합니다. 냉혹한 현실은 전 세계적으로 소, 닭, 돼지가 단지 인간의 편의를 위해 노예화되고, 고문당하고, 무자비하게 도살된다는 것입니다. 매년 700억 마리 이상의 동물에게 인류라는 이름으로 가해지는 이러한 체계적인 고문은, 각 동물은 당신이나 저처럼 극심한 고통을 감지할 수 있는 신경계를 가진 지각 있는 생명체입니다. 이는 아마도 지구상 생명체가 경험했던 가장 큰 고통의 대재앙일 것입니다.

삶의 "양자 재즈"

그렇다면 생물학적 결과를 더 정확하게 반영하고, 우리의 문명이 이 괴로움에 시달리는 지구, 우리의 유일한 고향에 있는 무생물 친척들에게 더 경의를 표하도록 영향을 미치는 적응적 결과를 가져올 수 있는 생명의 은유는 무엇일까요?

세포 생물학자들이 그들의 주제의 엄청난 복잡성을 설명할 때, 그들은 종종 음악을 핵심 은유로 사용합니다.데니스 노블은 세포 생물학에 관한 그의 책에 생명의 음악이라는 제목을 붙이고 그것을 "교향곡"으로 묘사했습니다.어슐라 굿이너프는 유전자 발현 패턴을 "멜로디와 하모니"로 설명합니다.이 은유는 자연을 기계로 묘사하는 것보다 더 진실되게 들리지만, 그 자체의 한계가 있습니다.교향곡은 결국 작곡가가 쓴 음악이고 지휘자는 각 음을 어떻게 연주해야 하는지 지시합니다.자연 음악의 경외로운 특징은 그것이 스스로 조직된다는 사실에서 비롯됩니다.각 세포에 무엇을 해야 할지 말해주는 외부 요인이 없습니다.

아마도 춤이 더 적절한 비유가 될 것입니다. 세포 생물학자들은 점점 더 자신의 연구 결과를 "안무"라는 용어로 지칭하고 있으며, 생물학 철학자 에반 톰슨은 유기체와 환경이 "서로의 움직임을 이끌어내는 춤의 두 파트너처럼" 어떻게 서로 연관되어 있는지 생생하게 묘사합니다.

또 다른 설득력 있는 비유는 즉흥 재즈 앙상블입니다. 스스로 조직된 음악가들이 핵심 화성 테마에서 자발적으로 새로운 멜로디를 만들어내며, 마치 진화가 복잡한 생태계를 생성하는 방식과 유사한 방식으로 서로의 창의성을 활용합니다. 유전학자 매완 호는 생명을 "퀀텀 재즈"로 묘사하며 이러한 개념을 포착합니다. 그녀는 생명을 "유기체의 모든 배율 수준에서 놀라운 활동의 벌집"이라고 묘사하며, "국지적으로는 완전히 혼돈스러워 보이지만, 전체적으로는 완벽하게 조화를 이루는" 것으로 묘사합니다.

만약 우리 자신이 모든 지각 있는 존재가 서로 얽히고설켜 지구의 엔트로피를 집단적으로 역전시키는 일관된 앙상블에 참여하는 존재라고 본다면, 세상은 어떤 모습일까요? 어쩌면 우리는 인류의 역할이 파괴된 지구를 더 많은 착취를 위해 재설계하는 것이 아니라, 다른 생명체의 풍요로움과 조화를 이루고 우리 자신의 행동이 지구의 생태적 리듬에 조화를 이루도록 하는 것임을 깨닫기 시작할지도 모릅니다. 20세기 인도주의자 알베르트 슈바이처의 심오한 말처럼, "나는 살고자 하는 생명이며, 살고자 하는 생명의 한가운데에 있다." 만약 우리가 이러한 토대 위에 문명을 재건한다면, 우리의 미래는 어떻게 바뀔지 자문해 볼 수 있습니다.

제레미 렌트
2021년 7월 30일