[eBook]다윈의 물고기 : 진화하는 로봇이 보여주는 생명의 역사

저 : 존 롱역 : 노승영출판사 : 플루토발행일 : 2018년 05월05일 | 종이책 발행일 : 2017년 11월28일

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구성 파일 명 : 다윈의 물고기 : 진화생물학과 로봇공학을 넘나드는 로봇 물고기 태드로의 모험
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왜 하필 로봇 물고기야?
4대강이 먼저 떠오르는 그 로봇 물고기는 아니다. 물론 진짜 물고기가 아니면서 어딘가에 사용할 목적으로 만든 가짜 물고기라는 점은 비슷하지만 말이다.
학자들은 지금으로부터 약 45억 년 전에 지구가 생겨나고, 약 30억 년 전에 최초의 생명이 나타났다고 여긴다. 최초의 생명은 어떻게 생겼을까? 아무도 알지 못한다. 다만 간단한 단백질 합성물이었으리라 여겨지며, 이 단순한 물질이 지금의 200만 종에 가까운 다양한 생물로 진화하고 분화했다. 그것도 인간에게 발견된 것만 200만 종이다.
19세기 말 다윈이 본격적으로 ‘진화’의 개념을 소개한 이래 진화론은 더 이상의 경쟁이론이 나오지 않을 정도로 탄탄한 학문적 토대 위에서 과학적 상식이 되었다.
그런데 아쉬운 점이 있다. 아무도 과거의 진화과정을 직접 목격한 적이 없다는 사실이다. 물론 학자들은 갈라파고스 제도의 땅방울새의 진화 같은 좁은 지역에서의 특정한 종의 진화를 직접 관찰하고 연구하긴 하지만, 이는 전체 진화의 역사에서 ‘새발의 피’라는 말도 부족할 정도다. 더욱이 이런 연구조차 대상과 장소를 환상적으로 잘 선택했다는, 좋은 운이 따라야 가능하고 말이다. 화석도 있긴 하다. 하지만 장구한 진화의 역사에서 비밀의 수수께끼를 풀 열쇠라 하기에는 턱없이 부족하다.
《다윈의 물고기》의 저자 존 롱은 바다와 물고기를 사랑하는 해양생물학자다. 오랜 동안 물고기가 어떻게 진화해왔는지, 그 진화를 일으킨 환경의 변화가 도대체 무엇이었는지 알고 싶었다. 하지만 고생고생 잠수를 해가며 물고기를 지켜봐도, 굽실굽실 생선가게에서 물고기 사체를 얻어와도, 몇 년에 걸쳐 몇 백 번의 실험과 조사를 해도, 물증을 잡을 수 없었다. 이미 멸종돼버린 물고기를 지금의 바닷속에서 찾을 수는 없기 때문이다.
그래서 결심한다. 차라리 ‘물고기 조상님’을 만들자! ‘로봇 물고기’를 만들자! 이들을 초기 지구의 바다와 비슷한 곳에 풀어놓고 ‘진화’를 시키자! 그럼 무슨 일이 일어났는지 알 수 있을 테다. 이렇게 해서 4년 동안 23명의 팀원과 그보다 더 많은 조언자들과 함께 로봇 물고기 태드로를 ‘생명경기’에 풀어놓는다.
《다윈의 물고기》는 저자, 그리고 ‘재미를 추구하며 근사한 것을 배우고 싶어 하는 너드들’인 그의 학생과 동료들이 겪었던 실패와 좌절, 호기심과 끈기와 희망을 담은 책이다.

로봇 물고기 태드로와 함께 한 생물학자의 좌충우돌 실험이야기
1장 왜 하필 로봇이지?는 왜 생물학자가 로봇공학에 발을 들여놓게 되었는지에 대한 이야기다. 어린 시절부터 물고기에 매혹돼 물고기를 쫓아다니던 저자는 도대체 왜 어떤 생물은 척추가 있고, 어떤 생물은 척추가 없으며, 더 나아가 등뼈의 모양은 왜 이다지도 다양한지 너무나 궁금했다(잠깐 용어설명을 하자면, 척주는 척추동물의 목에서 꼬리까지 뻗은 유연성 있는 뼈들의 연쇄를 일컬으며, 척주를 이루는 각각의 뼈들을 척추 또는 척추골이라고 한다. 척추가 없는 척삭도 있다. 척추동물의 조상은 척추 없이 척삭만 있었다고 한다).
그리고 급기야 초기 척추동물의 조상이라고 여겨지는 올챙이 모양의 로봇을 만들고, 이 로봇들이 진화적 압력을 겪고, 짝짓기와 자원을 놓고 경쟁하고, 유전자 변이를 일으키도록 한다. 저자의 가설은 이랬다. ‘등뼈가 뻣뻣할수록 더 빨리 헤엄칠 수 있다. 더 많이 더 빨리 먹이를 먹을 수 있으므로 생존해 짝짓기하고 후손을 남길 확률도 더 높다.’
이제 로봇 물고기를 직접 만들어 가설을 검증할 차례다.
1장에는 요즘 흔히 사용하기도 하고 성능도 훌륭한 컴퓨터 시뮬레이션을 왜 사용하지 않았을까?란 질문 ...

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해양생물학자가 쓴 로봇공학 책이라면 좀 수상쩍게 들리겠지만, 《다윈의 물고기》는 전혀 그렇지 않다. 존 롱은 멸종 척추동물의 진화라는 경이롭고도 방대한 세계로 우리를 데려간다. 롱의 연구가 혁신적인 것은 전산생물학에서 으레 쓰는 소프트웨어 시뮬레이션이 아니라 물리적으로 체화된 로봇을 모형으로 활용하고, 이를 적극적으로 옹호하기 때문이다. 이 책을 읽으면서 그의 수다에 여러 번 웃음을 터뜨렸다. 하지만 가벼움 아래에는 생체모방학에 대한 확고하고도 강력한 논증이 깔려 있다. 탄탄하고 단도직입적인 책이다. 《다윈의 물고기》 덕에 생체모방학이 한 걸음 더 나아갔다. 한 가지 더, 이 책에서는 과학적 서술과 유머 사이사이로 과학철학의 보석이 교묘하게 숨겨진 채 빛을 발한다.
- 네이처

존 롱이 솜씨 좋은 이야기꾼이기는 하지만, 이 책은 단순한 물고기 이야기가 아니다. … 그는 로봇이 생물의 물리적 모형이 될 수 있고, 진화하는 생물로봇에서 생물의 진화에 대한 실마리를 얻을 수 있으며, 로봇의 상호작용으로 (포식자와 피식자 같은) 공진화의 역학을 이해할 수 있음을 보여준다. 《다윈의 물고기》는 과학이 언제나 모험이며 신기술이 우리를 미지의 세계로 더 빨리, 더 멀리 데려간다는 사실을 일깨운다.
- 뉴 사이언티스트

존 롱이 올챙이 로봇 태드로를 설계하고 실험하는 과정은 흥미진진할 뿐 아니라 수준 높은 과학을 이해하는 남다른 통찰을 담고 있다. … 예상치 못한 실험결과를 해석하는 과정에서 롱은 유쾌한 유머감각과 더불어 과학적 발견과 우아한 진화 메커니즘에 대한 경외감과 열정을 보여준다. 본격 과학서를 읽는 독자들에게 이 책은 기술과 생물학의 만남을 탐구하는 매혹적인 여행이 될 것이다.
- 퍼블리셔스 위클리

실험실에서든 부엌에서든 무언가를 만들어보면 그것이 어떻게 작동하는지에 대해 이해가 넓어진다. 이 책에서 존 롱은 헤엄치는 로봇을 만들어 헤엄치는 물고기의 진화를 더욱 잘 이해하게 된 이야기를 들려준다. 그의 모형은 먹이를 찾거나 먹이가 되지 않는 능력에 자연선택 과정이 작용하는 방식을 고스란히 구현한다. 이 책은 좌충우돌하는 진짜 세상에서의 과학에 대한 개인적 기록이다. 늘 깔끔하지는 않지만, 해보면 매우 중독성 있고 읽어보면 매혹적인 일, 바로 우리 실험과학자들이 하는 일에 대한 책이다.
- 스티븐 보겔Steven Vogel / 듀크대학 제임스 B. 듀크 석좌교수

존 롱의 매혹적인 책 《다윈의 물고기》에서 로봇은 우리의 과거, 현재, 미래를 열어주는 열쇠를 가지고 있다. 롱은 생물학과 공학의 경계에서 흥미진진한 과학이야기를 들려주며 과학연구가 어떻게 이루어지는지, 새로운 아이디어가 어떻게 탄생하는지, 뜻밖의 장소에서 어떻게 우리 자신에 대한 통찰이 생길 수 있는지 보여준다.
- 닐 슈빈Neil Shubin / 시카고대학, 내 안의 물고기 저자

목차 TOP

한국어판 저자 서문

CHAPTER 1 왜 하필 로봇이지?
물고기가 좋아서 | 현장에서 실험실로 | 청새치는 등뼈를 어떻게 사용할까? | 물고기에 미친 과학자는 무슨 일을 할까? | 만들 수 있으면 이해한 것이다 | 도대체 로봇이 생물학과 무슨 관계인 거지?

CHAPTER 2 진화라는 생명경기
간단한 경기규칙 | 개체는 선택되지만 진화하지는 않는다 | 생명경기는 단체경기 | 차이를 만드는 방법 | 진화적 변화를 어떻게 측정할까? | 로봇이 진화한다

CHAPTER 3 진화봇을 만들자
반드시 이름부터 지어준다 | 표상을 위한 설계 | ...

본문중에서 TOP

저는 생물학자입니다. 로봇을 연구하죠.
내가 하는 연구를 이런 식으로 사람들에게 설명하려고 할 때마다 난감했다. 오랜 친구이자 동료에게 미국 국립과학재단에서 로봇 제작으로 생물학 연구비를 받았다는 말을 꺼냈더니, 그 친구가 내 말을 가로막고 물었다. “로봇이 생물학과 무슨 상관이야?”
나는 이 질문을 피할 길이 없음을 똑똑히 알고 있었다. 내 지도학생이나 나 자신이 우리의 새롭고 신기한 연구를 생물학자들에게 소개할 때마다 이 질문이 맨 먼저 터져나올 터였다.
(/ p.12)

나는 살아 있는 진짜 물고기를 좋아하고, 20여 년의 연구를 통해 물고기의 형태와 구조가 어떠한지, 물고기가 어떻게 움직이는지, 어떻게 진화했는지에 대해 많은 것을 알아냈다. 하지만 진짜 물고기가 자신의 비밀을 전부 보여주지는 않는다. 어떤 연구방법을 동원해도 관찰하고 측정할 수 있느냐 없느냐에 따라 제약을 받을 수밖에 없다. 장비나 기술이 없을 때도 있다. 연구에 알맞은 물고기가 없을 때도 있다.
(/ p.20)

내 생각에, 예리한 관찰자 다윈은 우리의 진화하는 로봇을 흥미롭게 관찰했을 것이다. 이 로봇을 통해 우리는 ‘선택’이 지배적일 때 진화가 어떤 식으로 일어나 ...

저자소개 TOP

존 롱 [저]

존 롱은, 의아할지도 모르겠지만, 동물을 연구하기 위해 로봇을 이용하는 생물학자다. 그것도 멸종된 동물을 말이다. 롱은 멸종된 종들이 어떻게 얼마나 진화했는지에 대해 오랫동안 호기심을 갖고 있었다. 그리고 어느 순간 깨달은 바가 있어 로봇을 이용해 연구를 진행하기로 한다. 그렇게 탄생한 로봇 물고기 태드로는 사라진 흔적과 굳은 화석을 넘어서 멋지게 제 몫을 해주었다. 더욱이 인간의 컨트롤 없이 독자적으로 말이다.
13,500 (10%)
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노승영 [역]

서울대학교 영어영문학과를 졸업하고 서울대학교 대학원 인지과학 협동과정을 수료했다. 컴퓨터 회사에서 번역 프로그램을 만들었으며 환경단체에서 일했다. ‘내가 깨끗해질수록 세상이 더러워진다’라고 생각한다. 《시사IN》이 뽑은 ‘2014년 올해의 번역가’로 선정되었다. 번역한 책으로는 『어메이징 인포메이션』, 『어메이징 샌드워커』, 『새의 감각』, 『숲에서 우주를 보다』, 『통증연대기』, 『측정의 역사』, 『자연 모방』, 『만물의 공식』, 『다윈이 잃어버린 세계』, 『스토리텔링 애니멀』, 『동물과 인간이 공존해야 하는 합당한 이유들』 등이 있다. http://socoop.net

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