[논문]인공적인, 너무나 자연적인: 포스트 게놈 시대 합성생물학과 트랜스휴머니즘

우태민; 박범순

인공적인, 너무나 자연적인: 포스트 게놈 시대 합성생물학과 트랜스휴머니즘
Artificial, All Too Natural: Synthetic Biology and Transhumanism in the Post-Genomic Era 원문보기

科學技術學硏究 = Journal of science & technology studies, v.16 no.2, 2016년, pp.33 - 63

우태민 (KAIST 과학기술정책대학원) , 박범순 (KAIST 과학기술정책대학원)

초록
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이 논문은 포스트 게놈 시대에 합성생물학 연구자들과 트랜스휴머니스트들의 자연관과 진화개념을 비교분석하는 것을 목적으로 하고 있다. 2000년대 새롭게 등장한 합성생물학은 "합리적 설계"와 "방향적 진화"라는 두 가지 핵심적인 개념을 통해 생명 시스템을 디자인하는 것을 가능케 했다. 인간이 생명체를 설계해 만들어내고 진화과정을 가속화시킬 뿐만 아니라 특정 방향으로 유도한다는 점에서, 자연적인 것과 인공적인 것 사이의 경계가 무너지는 것 아닌가 하는 우려가 제기되었다. 이렇게 합성생물학으로 재구성된 자연을 어떻게 받아들여야 할 것인가? 진화의 속도와 방향에 영향을 주는 연구를 어떻게 정당화할 수 있는가? 합성생물학과 트랜스휴머니즘은 어떤 지적 자산을 공유하고 있나? 과학기술의 상업화와 같은 사회경제적 요소가 분야의 흐름에 영향을 주지는 않은지? 자연의 도덕적 권위는 사라졌는가? 본 논문은 합성생물학을 선도하고 있는 세 명의 과학자와 최근 대표적 트랜스휴머니스트로 떠오르고 있는 옥스퍼드 대학의 철학자들을 관점을 소개하고 비교분석하여 이 질문들에 답하려고 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper compares and contrasts the concept of nature and the theory of evolution held by leading synthetic biologists and transhumanists in the post-genomic era. Synthetic biology, which emerged in the early 2000s, aims to design biological systems that perform specific functions with the two key concepts of "rational design" and "directed evolution". However, synthetic biology has also raised serious concerns about the creation of man-made biological materials and the manipulation of the direction and speed of evolution. It is no wonder that transhumanists, who dream of creating new, enhanced human species, have welcomed the arrival of synthetic biology. How, then, can we deal with the nature reinvented by synthetic biology? By what means can one justify research that may affect the process of evolution? What intellectual resources do synthetic biology and transhumanism share in common? What influence would the new trend of commercialization of science and technology exert upon the development of synthetic biology? Addressing those questions, this paper argues that the moral authority of nature can be restored in this post-genomic era.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

벤터의 합성생물 제작에 대한 연구는 궁극적으로 맞춤형 의료 개발을 목표로 하고 있다. 최소유전체 및 인공세포에 대한 기초연구가 인간의 질병을 치료하고 신체의 기능을 향상시키는 데에 중요한 통찰을 줄 수 있을 것이라는 기대도 있었던 것이다.
포스트 게놈 시대에 합성생물학으로 재구성된 자연을 어떻게 받아들여야 할 것인가? 진화의 속도와 방향에 영향을 주는 연구를 어떻게 정당화할 수 있는가? 합성생물학과 트랜스휴머니즘은 어떤 지적 자산을 공유하고 있나? 과학기술의 상업화와 같은 사회경제적 요소가 분야의 흐름에 영향을 주지는 않은지? 본 논문은 합성생물학을 선도하고 있는 세 명의 과학자와 최근 대표적 트랜스휴머니스트로 떠오르고 있는 옥스퍼드 대학의 철학자들을 관점을 소개하고 비교분석하여 이 질문들에 답하려고 한다. 물론 분석대상이 한정적이어서 합성생물학과 트랜스휴머니즘의 흐름을 구체적으로 정확히 그려내는 것은 불가능하겠지만, 적어도 전체적인 조망은 가능하리라고 본다.
예를 들어, 생물학 배경의 원세포 연구자들은 앤디와 같은 공학자 그룹과는 달리 진화를 극복해야 할 대상으로 보고 있지 않다. 오히려 생명의 기원을 연구하고 진화할 수 있는 생명시스템을 제작하는 것이 그들의 연구목표인 것이다. 실제로 많은 합성생물학자들은 "방향적 진화" 개념을 통해 진화의 기능을 긍정적으로 활용할 방법을 찾고 있다.
이처럼 합성생물학자들과 트랜스휴머니스트들 사이의 관점은 다를 수 있지만, 공통의 관심사가 있는 것이 사실이다. 이 절에서는 합성생물학 분야를 선도하고 있는 세 명의 연구자들의 자연과 진화에 대한 입장을 비교분석하면서, 트랜스휴머니스트들의 입장과는 어떤 차이점이 있는지 살펴볼 것이다.
자연에서의 진화과정은 정해진 방향으로 진행되거나 목표를 가지고 이루어지는 것이 아니라 생식과 생존 과정에서 일어나는 과정이지만(Arnold, 1998: 125), 실험실 안으로 옮겨진 진화는 특정 방향으로 조절된다. 즉, 실험실에서는 자연에서의 자연선택과 매우 유사하게 돌연 변이-재조합-선별(선택)이라는 일련의 과정을 반복할 뿐만 아니라 이 과정을 자동화하고 가속화하여, 어떤 특성을 가진 단백질을 생산하는 시스템을 만들어 내는 것을 목표로 한다. 따라서 실험실에서 활용되는 방향적 진화는 자연에서와 같이 우연에 의지하는 무작위적인 과정이 아니라 연구자에 의해 섬세하게 조절되는 것이다.
2015년에 처치는 "진화는 이제 시장에 있다"¹⁵⁾라고 말하면서 진화의 속도와 방향에 거대자본이 영향을 줄 수 있음을 지적한 바 있다. 진화과정에 대한 인간개입이 사업의 관점에서 추진될 가능성을 본 것이다.

제안 방법

구체적으로 "변화된 손익관계"(changed tradeoffs), "진화의 제한"(evolutionary restrictions), "가치의 부조화"(value discordance) 등 세 가지 항목을 판단의 근거로 삼을 것을 제안했다.
이러한 편집 작업은 하나의 유전자를 대상으로 DNA 서열을 첨가, 삭제, 교체하는 전통적인 방법만으로는 수행하기 어렵고, 작업의 속도를 높이기 위해 세포의 군집에서 여러 개의 DNA의 서열을 대상으로 효율적으로 일을 진행해야 했다. 이를 위해 처치는 자동화 프로세스를 갖추어 여러 작업을 동시에 수행할 수 있도록 한 MAGE(Multiplex Automated Genome Engineering)라는 기술을 개발했다.¹²⁾ 이 기술로 유전자 편집 속도를 가속화했을 뿐만 아니라, 유전체의 다양성을 상당한 수준으로 유지하는 세포군을 만들 수 있으며, 여기에서 원하는 특성을 가진 세포 또는 분자를 빠르게 "선택"해 진화의 방향을 바꿀 수 있다고 설명했다.

성능/효과

벤터는 사업가로서의 기질을 발휘해 2013년 인간의 생명연장을 최종 목표로 삼는 "휴먼 롱제비티"(Human Longevity) 라는 회사를 창립했고, 개인의 유전체에 대한 맞춤형 분석을 제공하기 위해 회사 내에 "헬스 뉴클리어스"(Health Nucleus) 라는 시설을 도입하기도 했다.¹¹⁾ 이와 같은 벤터의 연구와 사업에 대해 트랜스휴머니스트들이 크게 환영할 이유는 충분히 있었다. 벤터는 유전체 기술이 인간의 신체적, 인지적 기능을 향상시키는 데 사용되는 것에 대해 긍정적인 입장을 견지했고, 치료와 향상을 구분하지 않았으며, 향상을 위해 유전체를 편집 및 조작하는 것은 인간의 본성이라는 주장을 펴기도 했다(SingularityHub, 2016.
5. 결론: 재구성된 자연과 진화의 상업화?
유전자가위 기술을 사용해 유전체를 다시 프로그래밍한 대표적인 예로는 돼지의 장기를 사람에게 이식하기 위한 연구를 들 수 있다. 처치는 돼지 배아에서 총 62개의 유전자를 비활성화 시켜 인간에게 이식되었을 때 질병을 유발할 수 있는 가능성을 차단함으로써 이종장기 이식에 큰 성과를 올렸다. 한 걸음 더 나아가 그는 장기이식용 돼지를 보다 적은 비용으로 생산해 낼 수 있는 사업체인 "eGenesis"를 창립하였다(Reardon, 2015).
그는 트랜스휴머니스트들이 미래 발전의 기술적 전환점으로 상정하고 있는 특이점 대신, 여러 단계와 다양성을 강조한 "다중점"(multiarity)이라는 개념을 제안하기도 했다(Church, 2013: 252). 트랜스휴머니스트들의 특이점은 미래에 기술 변화의 속도가 급속히 빨라져 결국 인간이 전지전능하고 영생하는 존재로 재탄생하는 시점을 일컫는 개념인데, 처치는 한순간의 특이점을 이상적인 미래의 지향점으로 삼기보다는 크고 작은 다양한 방식의 변화를 추구할 것을 바랬다. 이러한 맥락에서 그는 MAGE와 같은 합성생물학 기술들이 근본적으로 유전체 수준에서 다양성을 고취시키는 수단으로서 정당화될 수 있다고 보았다.

후속연구

넷째로 이 논문에서는 자세히 다루지 않았지만, 인공적인 것과 자연적인 경계가 역사적 상황 속에서 계속 변화하고 있음을 주지할 필요가 있다. 인공적으로 만든 생명체가 스스로 살아가고 진화를 한다면 인공물로 봐야 할 것인가, 아니면 자연물로 간주해야 할 것인가? 인간의 선택으로 조작되어 만들어진 유전체가 자연의 일부가 되어 특정 기능을 수행한다면 자연의 일부가 된 것 아닌가? 인공적으로 향상된 인간도 결국 인간 아닌가? 다시 말해 자연의 도덕적 권위를 위협하는 것처럼 보였던 합성생물학은 이전의 생명공학기술이 해왔던 것과 비슷한 방식으로, 즉 자연을 재정의함으로써, 자연에 대한 기술적 개입을 합리화할 수 있는 것이다.
포스트 게놈 시대에 합성생물학으로 재구성된 자연을 어떻게 받아들여야 할 것인가? 진화의 속도와 방향에 영향을 주는 연구를 어떻게 정당화할 수 있는가? 합성생물학과 트랜스휴머니즘은 어떤 지적 자산을 공유하고 있나? 과학기술의 상업화와 같은 사회경제적 요소가 분야의 흐름에 영향을 주지는 않은지? 본 논문은 합성생물학을 선도하고 있는 세 명의 과학자와 최근 대표적 트랜스휴머니스트로 떠오르고 있는 옥스퍼드 대학의 철학자들을 관점을 소개하고 비교분석하여 이 질문들에 답하려고 한다. 물론 분석대상이 한정적이어서 합성생물학과 트랜스휴머니즘의 흐름을 구체적으로 정확히 그려내는 것은 불가능하겠지만, 적어도 전체적인 조망은 가능하리라고 본다. 이러한 조망이 필요한 이유는 아직은 크게 벌어지지 않았지만 앞으로 일어날 수 있는 사회적 논쟁을 대비하고, 기회가 주어지면 논쟁 자체를 생산적인 방향으로 이끌기 위함에 있다.
셋째로 합성생물학과 트랜스휴머니즘의 연계는 아직 강하지 않은 상황이지만, 앞으로 어떻게 발전될 것인지 주의 깊게 바라볼 필요가 있을 것이다. 지금까지 합성생물학의 주요 연구대상은 미생물이었는데, 여기에 트랜스휴머니스트들이 크게 관심을 가질 것은 많지 않았다.
이러한 조망이 필요한 이유는 아직은 크게 벌어지지 않았지만 앞으로 일어날 수 있는 사회적 논쟁을 대비하고, 기회가 주어지면 논쟁 자체를 생산적인 방향으로 이끌기 위함에 있다. 아직 많은 이들에게, 특히 일반 대중들에게, 합성생물학과 트랜스휴머니즘은 생경한 단어임을 감안할 때, 이 같은 연구의 가치가 있을 것이다.
지금까지 합성생물학의 주요 연구대상은 미생물이었는데, 여기에 트랜스휴머니스트들이 크게 관심을 가질 것은 많지 않았다. 하지만 크리스퍼 유전자가위 기술의 발달로 인간을 포함한 고등생물에 대한 합성생물학적 접근이 용이해졌고, 연구자들이 치료에 사용한 기술을 인간향상에도 활용하는 것 자체에 대해 큰 거부감이 없는 것을 고려하면, 합성생물학과 트랜스휴머니즘의 전략적 제휴도 예상할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	합성생물학과 시스템생물학은 유사하지만 연구 지향점은 다른데, 그 이유는?	이런 점에서 비슷한 시기에 등장한 시스템생물학 (system biology)과 유사한 점이 많은데, 그럼에도 불구하고 연구의 지향점은 약간 다르다. 시스템생물학은 가상환경 내에서 생물시스템을 모델링 하는 것에 집중하는 반면, 합성생물학은 생물시스템을 실제로 설계하고 제작하는 것을 목표로 하고 있기 때문이다. 따라서 합성생물학은 종종 ʻʻ시스템생물학이라는 동전의 반대면ʼʼ 또는 ʻʻ시스템생물학에 대한 환원주의적 접근방식ʼʼ라고 설명되기도 한다(Calvert, 2008: 391).
	방향적 진화가 가진 목표는 무엇인가?	자연에서의 진화과정은 정해진 방향으로 진행되거나 목표를 가지고 이루어지는 것이 아니라 생식과 생존 과정에서 일어나는 과정이지만(Arnold, 1998: 125), 실험실 안으로 옮겨진 진화는 특정 방향으로 조절된다. 즉, 실험실에서는 자연에서의 자연선택과 매우 유사하게 돌연 변이-재조합-선별(선택)이라는 일련의 과정을 반복할 뿐만 아니라 이 과정을 자동화하고 가속화하여, 어떤 특성을 가진 단백질을 생산하는 시스템을 만들어 내는 것을 목표로 한다. 따라서 실험실에서 활용되는 방향적 진화는 자연에서와 같이 우연에 의지하는 무작위적인 과정이 아니라 연구자에 의해 섬세하게 조절되는 것이다.
	오픈 웻 웨어에서는 합성생물학의 연구분야를 어떻게 나누어 보고 있는가?	다학제적 성격의 신생 분야인 합성생물학을 한 마디로 정의하는 것은 쉽지 않지만, 연구자들의 커뮤니티인 ʻʻ오픈 웻 웨어ʼʼ(Open Wet Ware)에서는 합성생물학의 주요 연구분야를 ʻʻ자연계에 존재하지 않는 생물 구성요소와 시스템을 설계하고 제작하는 일, 그리고 자연계에 존재하는 생물시스템을 재설계해 제작하는 일ʼʼ로 나누어 보고 있다.3) 이러한 연구가 가능하게 된 배경에는 염기서열 시퀀싱 기술 (DNA sequencing technology)의 비약적 발전과 이를 통한 유전 정보의 축적을 들 수 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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