약간의 지능이 있는 점균류로 부터 인간이 배울 수 있는 것들

생물학적 디자인과 자기 조직화는 체계에 영감을 받은 예술가 헤더 바넷이 황색망사점균을 가지고 서늘하고 습한 지역에 서식하는 진핵 미생물을 만들어냅니다. 약간의 지능을 가진 점균류에서 사람이 무엇을 배울 수 있을까요? 이 강연을 듣고 맞춰보세요.

여러분들께 생명체를 하나
소개해 드리겠습니다.

점균류 황색망사점균입니다.

정확히 무엇인지 알려지지 않은
곰팡이죠. 사실 곰팡이가 아니거든요.

바로 시작해보겠습니다.

이것은 아메바 왕국에 속하는

700개의 알려진 점균류 가운데
하나입니다.

단세포 생명체로서

다른 세포와 연결하여

커다란 세포체를 형성함으로써

자원을 극대화합니다.

이 점균류 내부에는

수천에서 수백만개의
세포핵이 있는데

이 세포들 모두가 세포벽을 공유하며

하나의 개체로 활동합니다.

이들의 자연 서식지에는

삼림 지역에서 먹이를 구하는
점균류가 있는데

썩은 식물을 먹습니다.

하지만 사실은

실험실에도 많이 있죠.

학교 교실이나 심지어는
예술인의 스튜디오에도 있습니다.

저는 약 5년 전에
이 점균류를 처음 보았습니다.

미생물학자인 제 친구가

제게 노란 뭉치가 든
배양 접시를 주면서

집에 가서
가지고 놀아보라고 말했지요.

제가 받은 정보라고는

그것이 어둡고 습한 환경을 좋하하고

잘 먹는 먹이는 귀리죽이라는 것이
전부였습니다.

저는 여러 해 동안

생물학과 과학적 과정을 통해
작업해 온 예술가입니다.

그러니까 살아있는 물질이
제게 어색하지는 않아요.

저는 식물이나 박테리아,

갑오징어나 초파리를 가지고
작업해 왔습니다.

저는 이런 동물들이
어떤 일을 하는지 알아내기 위하여

제가 직접 집에서 가지고 일할 수 있는
새로운 장치를 무척 갖고 싶었습니다.

그래서 집으로 가져와 관찰했습니다.

여러가지 먹이를 주며

이들이 네트워킹하는 것을
지켜봤습니다.

이들은 먹이 자원을 통해
연결을 형성했습니다.

저는 이들이
자취를 남기는 것을 보았는데

그걸 통해서 어디를 지나왔는지
알 수 있었죠.

그리고 한 개의 배양 접시에서
이들에게 먹이를 주면

그곳을 벗어나 더 나은 환경을
찾아가는 것을 목격했습니다.

저는 관찰 결과를

저속 촬영을 통해
영상에 담았습니다.

점균류는 한 시간에
약 1센티 미터씩 성장하니까

직접 관찰하기에
아주 이상적이지는 않았습니다.

어떤 형태의 극단적 시약을
주지 않는 경우라면 말이죠.

하지만 저속 촬영을 통해

저는 정말 흥미로운 행동을
관찰할 수 있었습니다.

예를 들어, 귀리를 많이 주면

점균류는 새로운 영역을
탐색하러 영역을 넓혔습니다.

여러 방향으로 동시에
움직였지요.

그러다가 자신의 다른 일부와 만나면

이미 자신이 그곳에 있었다는 것을

알아 차리고

뒤로 후퇴하여

다른 방향으로 성장했습니다.

저는 그들의 이런 솜씨에
완전히 매료되었습니다.

기본적으로 한 뭉치의 세포성 점균류가

어떻게든 자기 자신의 영역을 만들고

자기 자신을 인식하며, 외견상 의도를
가지고 움직인다는 사실 말이에요.

저는 이런 생물체에 대한
놀라운 결과를 담은

셀 수없이 많은 과학적 연구와

논문, 그리고
학술적 기사를 발견했는데

그들 중 일부를 여러분과
공유하고자 합니다.

예를 들면, 일본 홋카이도 대학의
한 연구 팀은

미로에 점균류를 채워봤습니다.

그러자 이들은 서로 연결하여
커다란 세포를 형성했습니다.

그리고는 두 지점에서
먹이를 먹었고

물론 귀리였어요.

그리고는 먹이 사이에

연결을 형성했습니다.

먹이를 먹어 치운 곳과
끝이 막힌 곳에서는 물러섰습니다.

이 미로에는
4가지 가능한 경로가 있는데

매번

점균류는 가장 거리가 짧고

가장 효율적인 경로를 만들었습니다.

상당히 영리하죠.

이들을 통한 실험의 결론은

점균류가 원시적 형태의
지능을 가졌다는 점입니다.

또 다른 연구에서는 정기적으로
점균류를 찬 공기에 노출시켰는데

찬 공기는 싫어했습니다.

건조한 것을 싫어하거든요.

실험에서 이런 간격을 반복하자

점균류는 매번

그 반응으로 성장을 늦췄습니다.

하지만, 그 다음 단계에서

연구원들이 찬 공기를 주입하지 않는데도

점균류는 다시 그런 일이
있을거라는 예상을 하고

성장을 늦췄습니다.

어떻게든 자신이 좋아하지 않는
찬 공기가 들어 올 때가 됐다는 것을

알고 있었습니다.

이 실험의 결과는

점균류가 학습이 가능하다는 것이었죠.

세 번째 실험입니다.

점균류가 귀리로 가득한

영역을 탐색하도록 했습니다.

그러자 나뭇가지 형태로
퍼져나갔습니다.

그러면서 먹이를 찾아낸 지점에

네트워크를 형성하고 연결하며

포획을 계속했습니다.

26시간이 지나, 이들은

서로 다른 귀리 뭉치 사이에

상당히 견고한 네트워크를 형성했습니다.

네트워크가 시작된 중앙의 귀리가

동경시를 나타낸다는 것을
알아차릴 때까지는

여기에는 특별히 대단할 게 없었죠.

게다가 주변부 귀리가 교외의 철도역을
나타낸다는 점을 알아차릴 때까지는요.

점균류가 동경의 교통 네트워크를

복제해낸 겁니다.

--(웃음)--

이런 복잡한 시스템은 오랜 시간에 걸쳐

사람들이 모여사는 마을, 토목 공학과
도시 계획을 통해 이뤄낸 것이죠.

우리는 100년 넘게 걸린 것을

점균류는 겨우 하루 정도 만에
만들어낸 것입니다.

이런 실험의 결과는

점균류가 효율적인 네크워크를
만들 수 있고

외판원 문제를
해결할 수 있다는 것입니다.

생물학적 컴퓨터 같은 것이죠.

엄밀하게는 이들이
수학적 모델을 만들고

알고리즘적인 분석을
한다는 것입니다.

자료를 해석하고 복제하고
모조 실험을 한다는 뜻입니다.

전세계의 연구팀들이

이들의 계산 법칙을 알 수 있는

생물학적 원리를 해독하여

거기서 알아낸 것을
전자 공학과

프로그래밍, 그리고 로보트학에
적용하고 있습니다.

이제 의문은

어떻게 이런게 가능한가? 입니다.

점균류는 중앙 집중식 신경계를
갖고 있지 않습니다.

두뇌도 없지만

우리가 두뇌 기능과 연과짓고 있는

행동을 할 수 있습니다.

학습하고 기억하며

문제도 해결하며 결정도 합니다.

그런 지능이 어디에 있는걸까요?

이것은 제가 찍은
현미경 사진입니다.

100배 정도 확대하여

20배 속도로 돌려본 것입니다.

점균류의 내부에는

주기적인 펄스의 흐름,

즉, 정맥같은 구조가 있어서

세포 물질과 영양분, 그리고
화학적 정보를

세포 전체로 이동시키고 있었습니다.

처음에는 한 쪽 방향으로 흐르다가
다음에는 반대로 흐르는 형태죠.

세포 내부의 이러한 연속적이고

동시 발생적인 진동을 통해

점균류는 상당히 복잡한
주변 환경을 이해하고 있었습니다.

하지만 여전히
대규모 통제 시스템은 없습니다.

이곳이 바로 지능이 있는 지점입니다.

이런 생명체에 관심을 가진 것이

대학에 있는
학술적 연구원만은 아닙니다.

몇 해 전에 저는
슬리모코(SliMoCo)라는 것을

만들었습니다.

이것은 온라인상의 개방형
민주적 네트워크인데

점균류 연구자와 관심있는 사람들이

분야의 구분에 구애받지 않고

전 학술 분야에 걸쳐

지식과 실험 결과를
공유하는 단체입니다.

이 단체의 회원은
스스로 선택합니다.

사람들은 점균류가 귀리를 찾듯

집단적인 것을 찾습니다.

이 단체는 과학자,

전산 과학자와 연구자들로
이루어져 있지만

저 같은 예술가도 있고

건축가, 디자이너, 작가 등
모든 분야의 사람들이 모입니다.

이 모임은 아주 흥미롭고
다양한 구성원이 있어요.

몇몇을 예로 들면,

야광 점균속으로
그림을 그리는 화가가 있죠.

공동 작업을 하는 팀이

생물학적이고 전자적인 디자인을

3차원 프린팅 기술과 융합합니다.

또 다른 화가는 점균류를 이용하여

자기들이 사는 지역의

지도를 그리기도 합니다.

여기서 점균류는 직접적인

생물학적 도구로 사용되지만

사회적 화합과 소통 그리고
협동에 대해 이야기하는

은유적 도구로

사용되기도 합니다.

또 다른 공공적 활동으로

저는 점균류에 대한
수많은 워크샵을 열기도 합니다.

이것은 이 생명체에 몰입하는
또 하나의 창조적인 방법이기도 하죠.

그래서 사람들이 초청되어

점균류가 할 수 있는 놀라운 일에 대해
배우기도 합니다.

그리고 자신들만의 실험을 위한
배양 접시를 디자인하기도 하죠.

이렇게 디자인된 환경에서
점균류는 길을 찾아나가고

사람들은 점균류의 성격을
실험할 수 있습니다.

모든 사람들이 새로운 애완 동물을
집으로 가져가고

각자의 결과를 네트워크에

올리도록 하고 있습니다.

이 모임을 통해 저는

아주 다양한 흥미를 가진 사람들과

협력 관계를 구축하게 되었습니다.

저는 점균류에 대한
장편 다큐멘타리를 제작하는

영화 제작자와 일할
기회가 있었습니다.

여기서 저는 장편이라는 점을
강조하고 싶은데요.

이것은 현재 편집 단계에 있으며

곧 상영관에 나올 겁니다.

(웃음)

이 모임을 통해 저는
제가 생각하기에

세계 최초의 인간 점균류 실험을
하게 되었습니다.

이것은 작년에 로테르담에서
전시된 일부입니다.

우리는 사람들을 초청하여
30분 동안 점균류가 되도록 합니다.

기본적으로 사람들을 한데 묶습니다.

그들은 거대한 세포인데

그들을 토대하여 점균류의 규칙을
따르게 합니다.

진동을 통하여 소통하되

말은 하지 않는 겁니다.

그들은 하나의 거대한 세포체로
움직여야만 합니다.

자아는 없어야 합니다.

먹이를 찾는 것이 곧

움직임과 주변 환경의 탐사에 대한

동기가 됩니다.

서로 처음 보는 한 무리의 사람들이

"점균류가 되다"라고 쓰인 티셔츠를 입고
노란색 밧줄에 함께 묶여

박물관 공원을 어슬렁거립니다.

나무를 만나면
그들은 자신들의 형태와

연결을 다시 만들어야 합니다.
이것을 모두 거대한 세포로써

언어를 통하지 않고 하는겁니다.

이것은 아주 여러 의미에서
터무니없는 실험이 되는데요.

가정에 의해 진척되는 것이 아닙니다.

우리는 어떤 것도 증명하거나
입증하려는 것이 아닙니다.

하지만 이것이 우리에게 알려주는 것은

일반 대중들이 지능과 대표,

그리고 자율성에 대해
연구해볼 수 있는 방법을 제공하며

우리가 추구한 것에 대해

논의할 수 있는

재미있는 기반을 제공해 줍니다.

이 실험에서

가장 흥미로운 것 중에 하나는

그 이후에 이어진 대화였어요.

공원에서 바로 대단위의
자발적 심포지엄이 열렸습니다.

사람들은 인간의 심리에 대해
이야기 하며

자신들의 개인적 성향과 자아를
버리는 것이

얼마나 어려운지 토로했지요.

몇몇은 박테리아의 의사 소통에 대해서
의견을 나누었습니다.

모든 사람들은 각자의

개인적 이해를 이야기했고

이 실험에서 얻은 결과는

로테르담 사람들이 대단히
협동적이었다는 것입니다.

특히 맥주를 줄 때는요.

저희는 귀리 대신에

맥주를 주었거든요.

그래도 이 사람들이 점균류 처럼
효율적이지는 못했습니다.

제게 점균류는

대단히 매력적인 주제에요.

생물학적으로도

전산학적으로도 흥미로운 뿐 아니라

그것은 하나의 상징이기도 합니다.

공동체와 집단적 행동,
협력에 대한 생각에

몰두 할 수 있는 도구인 것이죠.

제 작업의 상당 부분이
과학적인 연구를 촉발했습니다.

그래서 이것은 미로 연구에
경의를 표하지만

그 방법은 다릅니다.

점균류는 또한 저의
작업 대상이기도 합니다.

그것은 사진이나 에니메이션,
참여적인 행사에

공동 제작자이기도 합니다.

정확하게 말하면 점균류가
저와 함께 일하기로

선택하는 것은 아니지만

그것은 여전히 일종의 협업입니다.

저는 그들이 어떻게 작용하는지 알고

특정한 행동을 예견합니다.

하지만 그들을 조정할 수는 없어요.

점균류는 창조적인 과정에서

최종적인 목소리를 냅니다.

어쨌든 그들은 자신들만의
내부적인 미학을 가지고 있습니다.

우리가 보는 이런 가지치기 형태는

모든 형태에 걸쳐, 크기와 상관없이
볼 수 있습니다.

강의 삼각주에서 부터 번개의 형태,

우리 인간들의 혈관에서 부터
신경 네트워크까지에서도 볼 수 있죠.

분명한 것은 작지만 복잡한
이 생명체에서 중요한 규칙이

작동하고 있다는 것입니다.

우리가 보는 관점이 어떻든,
혹은 호기심의 정도가 어느 정도이든,

아름답지만 두뇌가 없는 이 개체를

관찰하고 몰입함으로써

우리가 배울 수 있는 것이
상당히 많이 있습니다.

저는 여러분에게
점균류 황색망사점균을 드립니다.

감사합니다.

(박수)