인간이 만들어낸 인공 생명체

 

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예쁜 꼬마 선충" (Caenorhabditis elegans)

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이 녀석은 흙 속에서 미생물을 먹고 사는, 몸길이가 1밀리 정도에 두께가 0.1밀리쯤 되는 세포수 1000개 가량의 벌레다. 색은 투명해서 눈에는 잘보이지 않는다.

화단 속의 흙에 넣으면 잘 번식하고 사는데, 의외로 자연 내에서의 생태는 잘 알려져있지 않다.

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얘가 중요한 이유가 뭐냐면...

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인류가 모든 뉴런에 대한 정보를 알고 있는 첫 동물이자, 현재까지는 유일한 동물이기 때문이다.

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뉴런이 몇 개 있고, 어떤 뉴런이 어디에 있는지, 다른 어떤 뉴런들과 어떻게 연결됐는지, 감각기 및 근육과 어떻게 연결됐는지 모든 것을 알고 있다.

이런 뉴런의 연결성 정보 그 자체를 '커넥텀(Connectome)'이라고 함.

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왜 하필 인류는 이 벌레의 모든 뉴런 정보를 알고 있는가 하면,

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이것은 두 가지의 영향인데,

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첫째로,

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예쁜꼬마선충은 뉴런 숫자가 아주 적다.

자웅동체와 수컷 두 가지 성별이 있는데, 자웅동체 기준 302개의 뉴런을 갖고 있다고 함.(참고로 수컷은 383개) 뉴런을 연구하는 데 사용하는 또다른 모델동물인 aplysia는 20000개의 뉴런을 가졌는데 엄청 큰 차이가 있음.

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둘째로는,

이 뉴런의 연결성 전부를 1986년에 John Graham White라는 훌륭한 과학자가 모조리 전자현미경으로 찍어냈기 때문임.

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이게 왜 굉장하냐면,

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벌레 한마리를 이렇게 단면으로 얇은 포를 떠서(다시 말하지만 얘 길이는 1mm, 두께는 0.1mm다),

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모든 뉴런이 어떤 강도로 어떻게 연결됐는지 전부 알아냈다

이걸 30년 전, 86년도에 해냈다

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이 자료들을 우린 오랫동안 손에 쥐고 있었다.

하지만 다음 영상이 완성된 것은 얼마 되지 않았음

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위 영상은 실제의 이 벌레가 OP50이라는 대장균종(이녀석의 통상적인 먹이)이

깔린 배지 위에서 헤엄쳐다니는 모습이다. 뭐 이건 중요한 게 아님

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바로 이것. 이것이 뭐나면..

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벌레의 뉴런과 근육, 감각기관을 이런 식으로 프로그램화한 뒤 얕은 물속에 담가둔 모습임.

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벌레가 모든 신경과 그 신경의 연결정보를 다 가진 채로 컴퓨터 안에 살아있는 것임.

진짜로 살아있는 생물이라 보면된다

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이것으로 별로 감흥이 오지 않는다면, 좀더 감명깊은 영상이 아래에 있다.

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감각신경은 '입력'을 받고, 여러 뉴런들을 거쳐 운동신경에 도착하면 그게 근육 역할을 하는 모터쪽으로 '출력'을 내보낸다.

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이런 간단한 구조의 프로그램에 단순히 각 뉴런들의 연결정보와 연결강도를 넣고, 그걸 로봇에다가 탑재해서 그저 전원을 켯을뿐이다. 근육 대신 모터가, 감각기 대신 소나 기반의 센서가 달려있을 뿐임.

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벽을 만나서 돌아나오는 것이 보이지만 사람이 의도를 갖고 집어넣은 어떤 알고리즘도 없다. 이 로봇에는 단 하나, 이 벌레의 뉴런 연결정보만 들어가 있음.

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1분 30초부터는 지금 모든 뉴런들의 상태를 보여주고 있다. 녹색으로 불이 들어오면 그 뉴런이 지금 활동중이란 거고, 녹색이 짙고 입력란의 숫자가 클수록 그 뉴런이 강력하게 자극받는 중이라는 거. 처음 감각기가 자극을 받으면 여기저기 뉴런들이 바쁘게 활성화되는 모습을 볼수있음.

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각각 뉴런이 받고 주는 신호에는 어떤 의미도 없다. 그저 받아서, 받은 강도에 따라 다음 뉴런들에 전달하는 것임.

하지만 그게 모여서 의미를 만들어낸다.

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'앞에 장애물이 있으니 돌아가라.'

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사람이 컴퓨터 프로그래밍을 할 때는 결국 기계어로 번역되건 말건 애초에 알고리즘 자체를 사람이 만든 것이고, 사람이 만들었으니 사람이 보기에 해석할 수 있는 구조를 지녔음. 하지만 이건 아니다.

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그러니까 이건 인공지능이 아니다.

그냥 세상에 존재하는 지능을 그대로 컴퓨터 속에 넣은 것임.

단순히 신경이 어떻게 연결되었는가, 오로지 그 정보만을 넣었는데 저렇게 장애물을 회피하고 꾸물거리며 전진하는 것임(!)

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만일, 302개의 뉴런을 가진 벌레가 아니라 30억 2천만 개의 뉴런을 이렇게 시뮬레이션했다면(사람 피질이 100억개쯤), 어쩌면 이동을 멈추고 스피커를 켜서 이런 음성을 내보낼지도 모른다.

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"주인님, 제게도 영혼이 있습니까?"

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그렇다면 만든 사람은 이렇게 대답할 것이다.

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"물론"

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세줄요약

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1. 뉴런 구조가 단순한 벌레 한마리의 정보를 모조리 알아냄

2. 이 정보를 컴퓨터로 프로그램화 해봄. 인공지능 알고리즘이 아니라 단순한 정보만

3. 그랬는데 실제 생명체처럼 움직이고 날뜀

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