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자연이 38억 년 동안 연구개발을 했는가?
: 생체모방공학의 계속되는 성공 - 해바라기, 규조류, 식물 의약품...
(Nature : 3.8 Billion Years of R&D)
CEH

    과학자들은 자연에서 생체모방공학의 금맥을 계속 캐내고 있지만, 여전히 모든 것을 장구한 시간과 진화의 탓으로만 돌리고 있었다.

여기 식물에 관한 세 가지 새로운 생체모방공학 소식이 있다 :

태양에너지 모델로서의 해바라기 : Live Science 지의 짧은 비디오는 다시 한번 자연이 문제에 대한 적절한 해결책을 제공하고 있음을 보여주고 있다. 태양광 수집 장치에서 문제는 거대한 거울을 그늘을 최소화하며 배치하는 것이었다. 해바라기(Sunflowers) 꽃 중앙부의 회전식 배열은 피보나치 수열(Fibonacci series)을 따르고 있는데, 그러한 정렬은 최소의 공간에서 (거울로 인한) 그늘을 최소화하면서 최대로 빛을 수집할 수 있는 밀집 구조임이 밝혀졌다. 그 비디오에서는 태양광 수집 장치가 모방하기 어려운 또 다른 해바라기의 속성에 대해서는 언급하지 않고 있었다 : 해바라기가 태양을 향하며 따라갈 수 있도록 하는 것은 줄기에 존재하고 있다.

막대한 식량 자원, 규조류 : 우리는 거의 상상할 수 없을 만큼의 풍부한 자원에 둘러싸여 있다. 그것은 규조류(Diatoms)라 부르는 유리 집에 사는 물속 미생물이다. PhysOrg 지는 ”고대의 규조류를 이용해서 생물연료(biofuels), 전자기기, 건강식품을 동시에 만들어낼 수 있다”고 적고 있었다. 오레곤 주립대학의 연구자들은 특별 주문에 의한 맞춤형 제품을 만들어내는 극미세한 나노공장을 얻기 위해서 ”광합성적 생물 정제소(photosynthetic biorefinery)”를 만들고 있다고 논문은 말하고 있었다. 규조류에 물과 약간의 미네랄, 그리고 햇빛을 비춰주면, 그들은 적당하고 친환경적인 산물들, 즉 생물연료, 생물의약품, 심지어 반도체까지도 계속 만들어낼 수 있다는 것이다. ”이 모든 것의 열쇠는 규조류 자체이며, 규조류는 1억년 전 이상의 화석기록에서 발견되고 있는 자연적 나노공학 공장이다!”

식물에서 얻어진 의약품 : 식물은 신호, 방어, 공생 등을 위해서 많은 방향성 화합물(aromatic compounds)들을 만들어낸다. Scripps 지에서 이제 과학자들은 ”중요하지만 불명료한 생화학적 현상”을 모방하면서, 실험실에서는 합성이 어려운 화합물인 테르펜(terpenes)을 식물이 어떻게 일상적으로 만들어내고 있는지를 알아보기 위해 ”자연의 안내를 따르고 있다”고 말했다. 이것은 항암제인 택솔(taxol)과 같은 의약품을 더 빠르고 값싸게 제조할 수 있도록 해줄 것이다. Science Daily 지는 선임연구자의 말을 인용했는데, 그는 ”이것은 정말로 흥분되는 일입니다. 왜냐하면 이제 우리는 이전까지 실험실에서 결코 만든 적이 없었던 분자들을 합성할 수 있게 되었고, 자연의 방법을 관찰하여 처음으로 만들어낸 것이기 때문입니다”라고 말했다.


각광받고 있는 생체모방기술

정말로 흥분되는 생체모방공학(biomimetics)에 관한 한 기사가 PhysOrg 지에 실렸다. ”생체모방기술(biomimicry): 자연 모방 과학으로 식량을 확보하며, 공학적 충격을 감소시킨다”라는 제목을 달고 있었다. 이것은 문명세계의 많은 문제들은 자원의 부족 때문이 아니라, 노하우(know-how)의 부족 때문임을 의미하는 것이다. 그러한 노하우는 우리 주변의 식물과 동물에 풍부하게 존재한다. 기사에서는 고래, 나비, 곰팡이의 세 가지를 예로 들고 있었는데, 그들을 모방해 더 효율적인 기계, 더 생산적인 식량 작물, 더 좋은 의료기기... 등 훨씬 더 많은 것들을 이끌어낼 수 있다는 것이다.

EPA(미국 환경보호국)도 인정하고 있는 생체모방공학 교수인 마리 자노빅(Marie Zanowick)은 Boulder Weekly 지에서, ”생체모방기술은 어떻게 자연이 그러한 기능을 수행하는 가를 찾는 일”이라며, ”그것은 이 지구에서 자연의 우수한 전략과 가장 우수한 설계원리를 모방하는 것”이라고 말했다.

‘설계원리(design principles)’는 인간이 개발할 때처럼, 수많은 노력이 들어간 연구개발(R&D)을 필요로 한다. 그것은 자연에서도 마찬가지라고 그 기사는 말했다. ”적응하기 위해서, 효율적 자원이 되기 위해서, 통합적 성장 발달을 위해서, 친환경적이며 환경에 반응하기 위해서, 생물들은 R&D를 습득해왔다. 그것은 38억 년의 연구개발에 기반을 두고 있으며, 생명 원리를 따른 생물들만 생존했던 것이다.”

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신다윈니즘은 확실하게, 완전히, 전적으로 연구개발(R&D)을 할 수 없다. 진화론자들에게 언제까지 이 말을 되풀이 해주어야 하는 것일까? 진화(Evolution)는 뇌도 없고, 생각도 없고, 목적도 없고, 통찰력도 없고, 방향성도 없는 것이다. 그러므로 ‘설계원리’를 내놓을 수 없다. 수십억 년이 주어진다 하더라도 자연은 연구개발을 할 수 없다. 돌연변이들은 상황을 악화시킬 뿐이다.

생체모방공학에서 마지막으로 남아있는 진화라는 불순물들을 제거하여 정화시킨다면, 과학의 기초가 되는 '지적설계(intelligent design)”의 토대 위에 과학의 황금시대가 도래할 수 있을 것이다.

 

출처 : CEH, 2012. 10. 2.
URL : http://crev.info/2012/10/nature-3-8-billion-years-of-rd/
번역자 : 문흥규

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