진화와 창의성 / 안드레아스 바그너

 

 

 

들어가는 말

ㆍ창의적인 아이디어와 제품은 문제에 대한 독창적이고 적절한 해결책이다. 

 

ㆍ모든 중요한 예술작품들은 어떤 문제에 대해 어렵게 얻은 해결책이라고 볼 수 있다.

 

ㆍ최선의 해결책을 찾아내기 위한 다윈식 방법은 일단 무엇이든 상관없이 아무 해결책이나 찾아내 적용하는 것부터 시작된다. 그 해결책을 이리저리 다듬으면서 그렇게 다듬고 개선시키는 과정만 보존하는 것이다. 좋은 것을 보존하고 나쁜 것을 버리는 것은 자연선택은 물론, 그 자연선택과 가장 가깝다고 볼 수 있는 인간의 동료와 조직 내 경쟁 과정 모두에 있어 가장 기본적인 방식이다. 

 

 

 

1장 진화라는 지도의 제작

 

 

 

2장 분자혁명

ㆍ세포가 유전자의 DNA 안에 있는 정보를 해독할 때는 먼저 DNA의 문자열을 RNA 혹은 리보핵산으로 옮긴 뒤 전사한다. 이 RNA 분자는 보통 단순히 종개 역할을 하며 그 진짜 역할은 단백질의 아미노산 문자열로 해독된다. 이 과정이 완료되면 이 아미노산 끈 근처에 있어서 충돌하게 되는 분자들의 열기나 끝없는 진동에 의해 끊임없이 흔들린다. 이런 충돌에서 발생하는 에너지는 단백질이 복잡한 3차원 형태로 접혀지게 되는 것을 돕는데, 생화학자들은 이를 배좌라고 부르기도 한다. 이렇게 접혀진 단백질은 또한 열기에 의해 진동하며 이 진동을 통해 단백질은 무수히 많은 유용한 작업들을 수행할 수 있게 된다. 단백질 효소들은 이 지구상에 살고 있는 유기체들 안에서 일어나고 있는 각기 다른 수천 가지 화학적 반응을 촉진시키는데 각각 효소의 독특한 3차원 형태로 인해 그런 반응이 가능해질 수 있는 것이다. 

 

ㆍ각각의 단백질은 DNA 문자의 끈이나 열에 의해 암호화되며 이런 모든 가능한 끈들의 총합, 즉 서열 공간이라고 불리는 부분은 가능성의 거대한 영역이라고 볼 수 있다. 그 공간을 진화가 진화의 역사 전체를 통해 발견한, 혹은 거기에 더해 미래에 발견될 수 있는 셀 수 없이 많은 모든 혁신적 단백질들에 대한 암호화된 자료가 보관되어 있는 도서관이라고 생각해보자. 도서관은 자연이 그 생화학적 기계장치들을 위한 새로운 부품들을 찾으러 가는 공간이기도 하다. 

 

ㆍ모든 DNA 단어들, 즉 각각의 특별한 종류의 유전자형은 하나로 합쳐져 유전자 조절이라는 지형도를 만들어낸다. 

 

ㆍ독창성 못지 않게 중요한 것은 바로 적절성이다. 

 

 

 

3장 지옥을 통과하는 일의 중요성

ㆍ투탕카멘은 19살이라는 어린 나이에 세상을 떠났지만 그의 곁에는 지팡이가 130개나 함께 묻혀 있었다. 이집트의 고고학자가 이끄는 연구진은 CT 촬영을 통해 파라오 투탕카멘이 다양한 신체 기형 증상으로 고통받았다는 사실을 밝혀냈다. 왼쪽 발은 안쪽으로 휘어 있었고, 오른쪽 발은 엄지발가락이 없었다. 입천장은 갈라져 말을 제대로 할 수 없었고, 뼈에는 유전적 질환의 흔적이 있었다. 투탕카멘은 살아 있는 동안 실제로 지팡이를 사용했던 것이다. 역사적 기록과 DNA 검사를 통해 우리는 근친혼으로 인한 문제가 유전적으로 투탕카멘에게까지 이어져 내려왔음을 알게 되었다. 투탕카멘의 부모는 친남매 사이였다. DNA 검사가 추가로 이루어지자 또 다른 수수께끼도 밝혀졌다. 파라오의 곁에 함께 묻혀 있던 두 사산아의 시신은 황실의 가계를 잇지 못하고 세상을 떠난 두 자녀로 밝혀졌다. 

 

ㆍ사자들이 무리를 떠나 맴도는 것은 어쩌면 짝짓기 경쟁을 피하려는 의도일 수도 있다. 하지만 이런 모든 행동은 결국 근친교배를 피하는 데 도움이 된다. 

 

ㆍ주어진 상황에 의해서든 사육사의 강요에 의해서든 근친교배는 언제나 똑같은 결과를 불러온다. 유전적 결함이 발생하는 것이다. 

 

ㆍDNA 돌연변이는 하나의 대립유전자의 새로운 복제본 하나만을 만들어낼 뿐이며 개체군의 개별 개체 하나 안에서만 일어난다. 두 개의 나쁜 복제본이 같은 개체 안에서 하나로 합쳐져야 하는 많은 유전적 질병들에 대해 이런 드문 대립유전자는 유전적 부동을 거쳐 개체군을 통해 세대를 거듭하며 퍼져나갈 수 있다. 또 자연선택의 방해를 받지 않고 대립유전자가 충분히 변동을 일으켜 두 개의 나쁜 복제본이 어느 개별 개체 안에서 하나로 합쳐지기 시작할 때까지 계속된다. 그 결과 이런 개체들이 죽게 되었을 때 자연선택의 영향력이 비로소 나타나기 시작한다. 개체군의 규모가 작으면 이런 일은 더 빨리 일어나며 우리에게는 유전자가 너무나 많기 때문에 나쁜 대립유전자들이 최소한 하나 이상의 유전자에 대해 하나로 합쳐질 확률이 높아진다. 

 

ㆍ하지만 유전적 부동이나 근친교배가 꼭 나쁜 결과를 가져오는 것은 아니다. 그저 둘 다 좋다거나 나쁘다는 개념과는 상관없으며 좋은 유전자를 퍼트리는 것만큼이나 나쁜 유전자를 퍼트리게 되는 것뿐이다. 

 

ㆍ인류의 규모가 폭발적으로 늘어나게 된 것은 극히 최근의 일이며 우리의 육신과 유전체의 진화는 아직 그 속도를 따라잡지 못하고 있다. 

 

ㆍ덩치가 더 크고 조금 더 복잡한 유기체 안에서 더 크게 일어나는 유전적 부동의 위력은 몇 가지 놀라운 결과를 가져왔다. 그중에서 가장 중요한 것은 DNA 문자의 개수, 즉 우리 유전체의 크기가 수백만 년의 세월을 지내면서 계속해서 꾸준히 늘어왔다는 사실이다. 

 

ㆍ유전체 규모의 차이는 대부분은 유전자 '밖' DNA에서 비롯된다. 이런 DNA는 또한 어떤 단백질도 암호화하지 않기 떄문에 '비번역 non-coding' DNA로도 불린다. 분명 대장균과 같은 박테리아의 유전체 역시 이런 비번역 DNA를 일부 지니고 있다. 이들 대부분은 유전자 조절에 꼭 필요한 정도의 짧은 DNA 단어들로 이루어져 있다. 이 단어들은 전사를 위한 단백질 조절 장치에 의해 인식된다. 조절 단백질은 그런 단어에 붙어서 단백질 합성에 꼭 필요한 사전 작업인 유전자의 전사를 시작하거나 중단할 수 있다. 다시 말해, 대장균의 비번역 DNA 대부분은 자체적으로 특별한 목적을 갖고 있는데, 바로 유전자 조절을 돕는 것이 그 목적이다. 이 DNA의 규모는 대단히 작은 수준이며 대장균 유전체의 12%밖에 담당하지 못한다. 

 

ㆍ복제된 DNA의 진화 과정이 시작되는 데 필요한, 상상할 수 조차 없는 오랜 기간 동안 한 번에 하나씩 수천 년을 단위로 축적될 수 있다. 그렇다면 그 최종 결과는? 비번역 DNA의 숫자가 엄청나게 늘어난다. 거기에는 우리 유전자를 뒤섞어놓은 1만 5천개의 위유전자가 포함되어 있으며 아마도 조용히 나타나는 DNA 돌연변이 속에서 알지도 못하는 사이에 사라져버린 수천 개의 위유전자도 있을 것이다. 

 

ㆍ유전자들은 자신의 어떠한 노력 없이 수동적으로 복제되지만 이동형 DNA같은 또 다른 종류의 DNA는 자신의 복제를 적극적으로 주관한다. 이렇게 늘어난 DNA는 보통 몇천 개 길이 정도의 DNA 문자를 이루며 각기 특별한 재주가 있는 하나 혹은 그 이상의 단백질을 암호화한다. 그 재주란 번역된 DNA를 다른 곳, 그러니까 자주 유전체 안의 임의의 지역에 복제해 가져다 붙이는 능력이다. 바로 그 자리에서 이 DNA는 다시, 또다시 그렇게 복제를 반복한다. 

 

ㆍDNA는 어떤 더 중요한 목적을 위해 일하지 않으며 숙주의 안녕에는 아랑곳하지 않고 숙주의 유전체 안에서 증식한다. 이런 이동형 DNA의 움직임을 아무도 확인하지 않는다면 유전체는 이 DNA의 복제본들에 의해 가득 차버릴 수 있다. 그런데 다행히도 그런 이동형 DNA를 계속해서 확인하는 존재가 있다. 바로 자연선택이다. 

 

ㆍ유기체의 크키가 더 커질수록 개체 수는 줄어들며 자연선택의 영향력은 약해지고 유전적 부동의 영향력은 커진다. 

 

 

 

 

4장 유전적 지형도 안에서의 순간 이동

ㆍ우리 몸을 만들고 유지하는 생화학 기계장치의 두 가지 중요한 기능

1) 많은 유전자의 전사를 통제하는 조절 장치 단백질에 의해 운용된다. 

2) 신진대사 조절 장치이다. 신진대사는 수 천가지 화학적 반응의 복잡한 연결 관계이며 각각의 반응은 일부 유전자에서 발생하는 정교한 효소 암호화에 의해 촉진된다. 우리 신체와 다른 모든 유기체들의 신진대사는 에너지와 영양소 같은 구성 요소들을 확보해 생명체가 살아가는 데 필요한 수많은 분자들을 만들어낸다. 

 

ㆍ조절 및 신진대사 장치들은 DNA 돌연변이와 자연선택에 의해 진화하고 개선될 수 있다. 하지만 그만큼 중요한 사실이 또 있다. 심지어 우월한 성과를 만들어 낼 수 있는 이런 조절 계통과 신진대사 들도 다 똑같지 않다는 사실이다. 이들이 점유하고 있는 봉우리는 사방으로 뻗어 있는 능선들의 연결망에 가깝다. 이 연결망을 따라 다양한 조절 및 신진대사의 형태들이 서로 공존할 수 있으며 각각 서로 다른 방식으로 최적화된 기능을 발휘하는 신체 구조를 만들어내고 유지한다. 

 

ㆍ자연이 유전체를 재조립할 때, 생물공학자들이 분자를 재조립할 때 DNA에 대해 완벽하게 무작위로 일어나는 변화를 일으키지는 않는다. 그 대신 지금까지 잘 생존해온, 그러니까 이미 제구실을 잘하고 있는 유기체나 분자를 골라 그 구성 요소들을 뒤섞는다. 그것은 마치 비슷한 이야기를 담고 있지만 각기 다른 단어로 되어 있는 두 문장을 서로 교환하는 것과 비슷하다. 이런 재조립이 항상 더 나은 문장을 만들어내지는 않지만 그 의미를 완전히 파괴하는 일은 거의 없다. 그리고 심지어 전혀 예상하지 못한 반전이나 새로운 구성을 만들어 낼 수도 있다. 글자 하나하나를 마구잡이로 뒤섞어 그저 이상한 돌연변이 문장을 만들어내는 것이 아니다. 적어도 그 안에 담긴 의미를 거의 확실하게 이해할 수 있어야 한다. 

 

 

 

5장 다이아몬드와 눈송이

ㆍ자연의 창의적인 힘이 가장 분명하게 드러나는 곳은 버키 볼 같은 아름다운 분자들이며 그런 분자들이 어떻게 스스로 조립이 되는가에 대한 이해는 모든 창의성에 대한 중요한 교훈과 이어진다. 

 

ㆍ안정된 분자들의 숫자는 폭발적으로 늘어나서 원자가 열 개를 넘어서면 곧 전체 분자의 개수를 헤아리는 일이 불가능해진다. 

 

ㆍ우리 주변을 둘러싸고 있는 원자와 분자는 '열'로 인해 끊임없이 진동한다. 온도가 올라갈수록 원자와 분자는 더 강하게 진동하며 지나치게 뜨거워졌다 싶으면 이 진동도 결국 폭주하게 되어 분자 혹은 원자 집합체를 이어주는 화학적 구속력이 끊어지고 원자들이 사방으로 흩어진다. 반대로 온도가 떨어질수록 진동은 약해지며 그렇게 약해지다가 온도가 절대 영도에 도달하게 되면 진동은 완전히 멈추게 된다. 절대 영도란 섭씨 영하 273.16도를 의미한다. 

 

ㆍ열이 무기물 세계의 아름다움을 창조하는 데 중요한 역할을 하는 것처럼 유전적 부동은 살아 있는 세계의 아름다움을 만들어내는 데 중요한 역할을 한다. 표면적으로 보면 열과 유전적 부동은 완벽하게 관계없는 개념이지만 조금 더 깊이 파고들어보면 둘은 창조의 지형도 정복이라는 같은 결과를 만들어내는 수단이다. 그리고 둘 다 완벽함을 찾아내기 위해 불완전함을 허락하고 있다. 

 

 

 

 

 

6장 창의적인 기계들

ㆍ가능한 한 가장 적은 비용으로 최대한 많은 화물을 운송한다는 것은 결국 수학적 문제다. 

 

ㆍ결정체를 움직이는 가장 짧은 경로, 천체망원경을 가장 경제적으로 이동시키는 방법, 트랜지스터들을 가장 짧은 배선으로 연결하는 작업 등은 그 작업의 종류는 각각 다 다르지만 모두 똑같은 수학적 문제를 바탕으로 하고 있다. 하지만 이런 경로 찾기 문제를 적용하는 것보다 더 중요한 것은 이것이 사방에서 발견되는 또 다른 어려운 문제들의 진짜 본질에 대한 심오한 교훈을 가지고 있다는 사실이다. 이런 문제들이 요구하는 것은 결국 가장 창의적인 해결책이 무엇인가 하는 점이다. 가장 창의적인 해결책은 창의성 자체를 이해하는 또 다른 징검다리가 된다. 

 

ㆍ알고리즘이 중요한 것은 원리가 대단히 단순하기 때문이다. 

 

ㆍ하지만 언제나 '예상하지 못한 상황'이 존재하는 법이다. 

 

ㆍ문제의 규모가 커질수록 훨씬 더 해결하기가 어려워진다. 

 

ㆍ좋은 해결책을 찾아내기 위해 지형도를 철저히 돌아보는 행위도 결국은 이미 잘 알려진 문제와 마주하는 것으로 결론난다. 

 

ㆍ얻을 수 있는 이득을 극대화하기 위해 진화하는 개체군에 개입하는 생물학적 진화의 주체는 존재하지 않는다. 

 

ㆍ알 수 있는 사실은 분명하다. 진정한 창조를 위해서는 제대로 된 구성 요소를 선택해야 한다. 

 

ㆍ예술 작품의 힘을 이해하는 방법은 한 가지다. 바로 또 다른 예술 작품을 만들어내는 것이다. 

 

ㆍ모든 작곡가들이 다 자기 자신의 작품을 포함해 다른 음악들을 어느 정도 인용하거나 포함시킨다. - 코프

 

 

 

7장 인간의 정신과 다윈 진화

ㆍ모든 것이 이리 저리 널뛰듯 혼란스럽게 움직이고 있으며 즉석에서 연합과 분리가 이루어지고 규칙이라고는 찾아볼 수 없는 뜨겁게 끓어오르는 발상의 가마솥, 그곳에서는 예상하지 못한 상황이야말로 유일한 법칙이다. - 윌리엄 제임스

 

ㆍ물고기의 DNA를 바꾸면 또 다른 종류의 물고기가 만들어지는 것이지 새나 파충류나 공룡이 탄생하는 것이 아니다. 다윈은 DNA의 존재에 대해서는 전혀 몰랐지만 이러한 원리의 본질에 대해서 알고 있었으며 '변화를 동반한 계승'이라는 표현을 쓰기도 했다. 

 

ㆍ진화에서와 마찬가지로 우리는 맹목적 변이를 아무것도 없는 상태에서 창조가 시작되는 것으로 받아들이지는 않는다. 창의적 정신은 표현하고자 하는 것과 상관없는, 아무 의미 없는 형상들을 만들어내지 않는다. 

 

ㆍ준비된 사람만이 기회를 잡을 수 있다. - 루이 파스퇴르

 

ㆍ우선 자신이 생각한 것들 중에서 쓰레기들을 골라 내버릴 수 있는 능력부터 갖추어야 한다. 사람이란 도움이 되는 생각만 할 수는 없다. 그리고 정말 재능이 있다면 심지어 두 번 생각할 것도 없이 좋지 않은 것들을 내던질 수 있어야만 하는 것이다. 다시 말해, 수많은 기발한 생각들은 그렇게 나타났다가 버려지는 법이다. - 제이콥 레비노

 

ㆍ창의성은 개인의 연령과 상관이 앖다. 

 

ㆍ우리는 우리의 두뇌가 어떤 식으로 생각들을 암호화하는지 거의 알지 못한다. 따라서 우리의 정신이 탐험하는 지형도들을 완전히 파악하게 될 때까지 아주 오랜 시간이 걸릴지도 모른다. 

 

ㆍ많은 생각들이 연달아 떠오르고 그 생각들이 서로 맞물리게 될 때까지, 그러니까 말하자면 안정적인 조합을 이룰 때까지 이리저리 충돌하는 것을 느꼈다. - 푸앵카레

 

 

 

 

8장 헤매이는 이 모두 길을 잃은 것은 아니니

ㆍ놀이들은 단지 자연의 주용하지 않은 변덕 그 이상의 의미가 있음에 분명하다. 그렇게 생각하는 이유는 거기에 필요한 대가 때문이다. 

 

ㆍ놀이의 또 다른 특징은 판단을 잠시 유보하게 만들어주어서 좋은 생각을 취하고 나쁜 생각을 버리는 일에만 더 이상 집중하지 않아도 되도록 해준다는 것이다. 

 

ㆍ놀이만큼 의도한 것은 아니지만 그 정도로 강력한 영향력을 미치는 것이 바로 우리가 잠을 자며 경험하는 꿈이다. 

 

ㆍ정신의 휴식은 실제로는 무의식적으로 이루어지며 그 기간 동안 창의성이 강화된다. 

 

ㆍ때때로 선택을 잠시 유보하고자 하는 심리 상태에 도달하기 위해 갖은 애를 쓰는 사람이 많다. 그들이 선택하는 많은 방법은 이 일의 중요성을 더 확실하게 드러내준다. 

 

ㆍ상호교류는 우리가 생물학적 진화에서 찾아낸 재조립의 과정과 닮아 있다. 

 

ㆍ확산적 사고란 창의성의 핵심이며 문제에 대해 가능성 있는 다양한 해결책을 제공한다. 반면에 수렴적 사고는 먼저 여러 가능성을 걸러낸 후 최선의 방법이라고 생각되는 하나의 해결책만을 선택한다. 

 

 

 

 

9장 한 명의 아이에서 문명에 이르기까지

ㆍ사실 경쟁 자체에는 아무런 문제가 없었다. 경쟁은 필수불가결한 존재였으니까. 하지만 경쟁만으로는 충분하지 않았다. 

 

ㆍ현재 우리가 갖고 있는 가장 큰 문제점 중 하나는 초경쟁을 지향하는 교육 자체가 오직 결과만을 중시하며 실패를 용납하지 않고 표준화된 시험만 극단적으로 강조한다는 것이다. 

 

ㆍ아이들이 학교에서 배우는 내용들에 부모가 신경 쓴다는 것은 아이들이 정해진 내용 이상을 자발적으로 공부할 수 있도록 이끈다는 뜻이며, 정서적 버팀목이란 아이들의 자율성을 지지해준다는 뜻이다. 

 

ㆍ창의성을 이끄는 데 필요한 교훈들

1) 실체를 알아야 한다. 

2) 자율성이 주어져야 한다. 

3) 다양성을 통한 유익이다. 

 

ㆍ창의적인 집단의 원칙들

1) 다양성

2) 자유와 시간

3) 구성원들은 기술과 관심사, 관점이 분명히 남달라야 한다. 

4) 탐험할 수 있는 자유

 

ㆍ창의성을 억압하지 않고 강화시키기 위해서는 실패에 대한 비난을 어느 정도 자제할 필요가 있다. 

 

ㆍ창의성의 중심에는 역시 자율성이 자리할 수밖에 없다.