The living tech we need to support human life on other planets | Lynn Rothschild

0:00 번역: Joseph Geni 검토: Jihyeon J. Kim 수 천년 동안, 아마도 수 백만년 동안 우리 조상들은 하늘을 올려다보고 그 곳엔 무슨 일이 일어나는지 또 무슨 일이 시작되는지 이 행성에 유일한 생명체인지 궁금해 해왔습니다. 이 같은 질문들에 답하기 위해 여러분의 세금을 저한테 쓴다는 여러분에겐 약간의 나쁜 소식이지만 제겐 사실 이 질문들을 돈 받고 드릴 수 있게 되서 행운이라 생각해요. 그런데 약 10년 전에 이런 부탁을 받았는데요. 지구를 떠나도록 도움을 주는 기술을 살펴볼 수 있냐는 것이었고 그것이 오늘 여러분께 말씀드릴 것입니다. 그 지역 관중들과 어울리는 건 보스톤의 일상생활과 다름없는 모습으로 보이지만

0:46 행성을 벗어나기 시작하면, 상황은 매우 달라집니다. 우린 WGBH 스튜디오 위에 머무르고 있습니다. 이건 매우 유명한 사진으로 달에서 본 지구돋이 모습이죠. 여러분은 지구가 멀어지기 시작하는 걸 보실 수 있습니다. 제가 사랑하는 이 사진은 화성 표면으로부터 지구를 뒤돌아본 걸 찍은 겁니다. 지구를 찾으실 수 있는 분 계세요? 여러분을 좀 도와드릴게요. (웃음) 네. 여기 보이는 지점이 사람들이 화성으로 가기 시작할 때고요. 계속 전화할 수 없을 겁니다. 우주 정거장에 있는 사람들의 방식대로 세부조정을 받을 겁니다. 그들은 독립적일 필요가 있게 됩니다. 비록 그들이 그곳에 있더라도 한그들이 필요한 모든 것들이 있을 겁니다.

1:34 예를 들어, 지구상의 사람들에게 필요한 교통수단, 생활지원, 음식, 옷, 기타 등등 말이죠. 그러나 지구와 달리, 그들 또한 산소가 필요하게 될 것입니다. 그들은 우리가 여기 갖고 있는 중력의 1/3에 대처해야 합니다. 거주지, 전력, 열, 빛, 그리고 방사선 보호와 같이 지구에선 실제로 걱정할 필요가 없는 그런 것들을 걱정하게 될 것입니다. 왜냐하면 우린 이 아름다운 주변과 자기권을 가지고 있기 때문이죠. 그 문제는 또한 많은 제약들이 있습니다. 가장 큰 문제는 업매스 (궤도 밖으로 올리는 유료 물체)입니다. 제가 수년 간 사용해온 숫자죠. 예를 들어, 낮은 지구궤도에 콜라 1캔을 발사하는데 약 10,000달러가 듭니다. 문제는 나중에 여러분이 10,000달러를 가지고 낮은 지구 궤도에 여전히 있을 거라는 거죠.

2:19 여러분은 심지어 달, 화성, 혹은 그 어느 곳에도 있지 않다는 겁니다. 그러면 여러분은 발사하지 않기 위해 어떻게 하면 가능한 작은 질량을 유지할지 알아내야 할 것입니다. 그러나 이 질량에 따른 비용 문제 말고 저장, 유연성 및 신뢰성의 문제가 생길 것입니다. 거기 가서 “어머, 나 깜빡하고 잊은 게 있어.” 라고 말할 수 없어요. 왜냐하면 아마존닷컴이 화성에 배달할 수 없잖아요. 그래서 여러분은 준비돼 있어야 합니다. 그럼 해결책은요? 나머지 강연을 통해 여러분께 제안해드릴 건데요. 해결책은 사실 삶입니다. 여러분이 삶을 과학기술로 보면, ‘아, 그거구나.’ 하실 겁니다.

3:05 그게 바로 우리가 필요한 겁니다. 여기 이 지구. 마치 여기 있는 모든 사람들처럼 여러분의 개와 고양이들처럼, 또 식물들 이외의 것들처럼, 모두 단세포에서 시작했습니다. 여러분이 아주 작은 업매스 물질로 시작하고 있다고 상상해보세요. 그리고 점점 더 크게 자라납니다. 여기서 우리의 영웅 찰스 다윈은 물론, 우리에게 생물학에서 설계자 같은 건 없다고 가르칩니다. 그러나 만약 지금 생물을 디자인할 수 있는 기술이 있다면 심지어 새 생명을 디자인해서 우리를 위해 우리가 상상할 수 없는 무언가를 할 수 있다면 어떨까요? 오래 전에, 이 프로그램의 판매를 요청 받았습니다.

3:52 제가 그 일을 하는 동안 나사의 패널 앞에 박혀서 여러분이 아마 상상하시는 것처럼 하얀 셔츠와 연필 보호대 그리고 정장차림의 수많은 사람들과 미친 것 같은 굉장한 걸 했습니다. "이건 이 다음의 큰 일입니다." 그러면 전 그들이 놀랄 거라 생각했죠. 대신 위원회 회장이 그저 절 쳐다보면서 이렇게 말했어요. "그래서 그 큰 아이디어가 뭡니까?" 그래서 전 말했죠. “스타트랙을 원하시나요?” "우린 스타트랙을 할 겁니다." 그러면 그 큰 아이디어가 뭔지 여러분께 말씀드릴게요. 우린 수년간 생체물질을 만들기 위해 유기체들을 사용해왔습니다. 그리고 여기 글래스고 밖에서 이 멋진 사진이 찍혔고, 여러분은 거기 멋진 생체물질들을 많이 보실 수 있습니다. 집 짓는데 쓸 수 있는 나무들이 있고요.

4:37 양모를 얻을 수 있는 양도 있습니다. 양으로부터 가죽을 얻을 수 있죠. 그 방을 빨리 훑어보면, 그 곳엔 아무도 없을 거라 확신합니다. 그 어떤 동식물제품이나 생체물질같은 것들이 없습니다. 그런데 그거 아세요? 우린 양과 나무 그리고 물건들을 화성으로 가져가지 않을 거예요. 대박이죠. 왜냐하면 업매스의 문제 때문입니다. 하지만 이런 건 가져갈 거요. 그건 바로 고초균입니다. 여분이 보시는 하얀 점들은 포자예요. 이건 엄청나게 저항하는 포자들을 생성할 수 있는 박테리아에게 생기죠. 제가 믿을 수 없게 저항한다고 말할 땐 그들 스스로 증명해왔습니다. 고초균 포자는 LDEF라 불리는 것, 즉 장시간 노출 위성이란 것으로 근 6년간 날아갔고 그들 중 몇은 우주에서 생존했죠 믿을 수 없지만, 저희가 할 수 있는 것보다 훨씬 더 낫죠.

5:24 그렇다면 나무를 만들거나 양모나 거미줄을 만들어서 고초균 포자에 넣어서 지구를 떠날 때 함께 가져갈 수 있는 그런 능력을 그저 가지면 안될까요? 그렇다면 여러분은 지구를 떠날 떄 무얼 하실 건가요? 거의 50년 전, 버즈 알드린이 달표면에 착륙했을 때, 지구를 돌아보는 모습을 찍은 여기 상징적인 사진이 하나 있습니다. 여러분이 이제 만약 삼 일간 달로 가서 발자국을 처음 찍을 사람이 된다면, 네, 여러분은 빈통에서 살 수 있으나 일년 반은 그러고 싶지 않으실 겁니다. 그래서 실제로 캘리포니아에서 계산을 해봤습니다. 알카트라즈 감옥의 평균 크기를 보았고, 여러분께 전할 소식이 있다면 달 모듈의 이글스 질량은

6:13 알카트라즈 감옥 크기와 비슷해서 오직 5피트 높이 밖에 안된다면 믿을 수 없게 좁은 주거 장소인 거죠. 그 곳에 장시간 살아보라고 할 수 없는 정도입니다. 그럼 이들 생체물질들을 갖고 뭔가 만들어보면 어떨까요? 여기 건축가인 제 동료 크리스 마우어는 우리가 제안한 것을 해온 사진이 있습니다. 그리고 우리는 제가 왜 여기 서서 마른 샌드위치같이 보이는 뭔가를 강의 내내 들고 있는지 아시게 될 겁니다. 그래서 우린 화성의 서식지 문제에 대한 해답이 단순히 균에 달려 있다고 제안해왔습니다. 아마 제가 여러분이 다시는 버섯을 먹지 못하게 만들지도 모릅니다. 그럼 균에 대해 잠시 얘기해보죠.

7:00 여러분은 아마 곰팡이 균의 자실체에 대해 익숙하실 겁니다. 그건 바로 버섯이죠. 그러나 우리가 실제로 관심을 갖는 것은 버섯 표면 밑에 있는 균사체로, 이것은 버섯의 매우 주요 부분인 뿌리털 모양의 구조를 가집니다. 여기 제가 찍은 현미경 사진을 보시면 여러분은 그것을 가지고 곰팡이에 넣고 음식을 조금 주면 많이 먹지도 않아요. 여러분은 톱밥에 놓고 키울 수 있죠. 여기 톱밥에 자란 것을 보면 그 균사체는 무언가 만들기 위해 구조를 채워나갈 것입니다. 우린 실제로 화성 모사체에 균사체를 키우려 시도했죠. 그 누구도 화성 표면에 가본 적 없지만 이건 화성의 표면을 모사한 겁니다. 여러분은 저기 균사같은 것들을 보실 수 있어요.

7:46 이건 정말 놀라운 물건이죠. 이들을 얼마나 강하게 만들 수 있죠? 아시다시피, 여러분께 수치들과 테스트들 이외 것을 알려드릴 순 있지만 아마 이게 최선의 표현 방법일 거 같아요. 여기 제 학생들 중 한 명은 여러분이 할 수 있는 걸 제공하고 있습니다. 이걸 하기 위해서, 여러분은 상황에 맞게 어떻게 할지 알아내야 하죠. 무슨 일이 일어날까요? 제 말은, 린, 굉장히 좋은 아이디어이지만 어떻게 여기서 저기로 갖고 가실 건가요? 즉, 예를 들어, 여러분이 연구실에서 균사체를 키우고 나서 작은 집 모양의 구조에 이것으로 채우는 거죠. 그건 마치 부푸는 플라스틱처럼 두 배정도 될 거예요. 이걸 봤을 때 L.L.빈을 생각했어요. 그리고 나서 여러분은 로켓에 넣어 화성으로 보내는 겁니다. 로켓이 착륙하고

8:32 여러분은 가방을 펼치면 물을 조금 담아서 짜잔하고 거주지를 갖게 되는 거죠. 아시다시피, 얼마나 멋져요? 그 아름다움은 여러분이 미리 준비된 걸 가질 필요가 없단 거죠. 그래서 나사가 현재 제안하고 있는 질량의 90%를 실제 현장에서 성장시키려면 큰 철골 구조물을 이용해서 절감할 수 있다고 추측합니다. 여러분께 또 다른 큰 아이디어를 드릴게요. 디지털 정보는 어떤가요? 정말 흥미로운 점은 여러분에게 부모님과 신체적 연결고리가 있고 그들은 또 그들의 부모와 같은 연결고리가 있는 것처럼 그렇게 삶의 기원으로 돌아갈 수 있죠. 그 연속성을 절대 끊은 적이 없어요. 그러나 사실 우린 오늘날 그렇게 할 수 있습니다. 저희 연구실에 매일 학생들이 있습니다. 심지어 보스턴에 학생들도 하는 건

9:18 유전자 배열을 만들어서 "보내기" 버튼을 누르면 그들의 지역 유전자 합성 회사에 해당 유전자 배열을 보냅니다. 여러분이 마을을 가로질러 보낸 신체적 연결고리를 끊는다면, 찰스 강 건너 보낸다거나 화성으로 그 정보를 보내는 건 문제가 아닙니다. 여러분은 그 신체적 연결고리를 끊어왔습니다. 그러면 여러분이 화성에 도착하거나 어디든 강을 건넌다면, 디지털 정보를 얻을 수 있고 신체적 유전자를 합성하여 아마 타 유기체에 넣을 수 있을 거고 그럼 여러분은 새 능력들을 얻게 됩니다. 그럼 다시, 여러분이 신체적 연결고리를 끊어왔다는 건 엄청 큰 것이죠. 화학은요? 생물학은 지구에서 화학작용을 하고, 다시 말그대로 수 천년간 해오고 있습니다. 전 여기 계신 모든 분들이 오늘 뭔가 드셨을 거라 생각합니다.

10:05 화학작용을 하는 생물학에 의해 만들어진 것들을요. 거기에 큰 힌트를 드릴게요. 또 다른 아이디어는요? 유전자 자체를 가지고 전선을 만드는 건 어떨까요? 다시 말하면, 우린 모든 걸 소형화하려고 노력하고 있습니다. 유전자는 정말 싸죠. 딸기엔 엄청난 양의 유전자가 있습니다. 아시다시피, 여러분은 딸기를 가지고 유전자를 분리시킵니다. 그러면 제 학생 중 한 명이 유전자를 가지고 약간 조정을 해서 전기 전선을 만들기 위해 여러분은 아주 구체적인 장소에 원자를 통합할 수 있습니다. 얼마나 멋진가요? 우린 금속에 대해 얘기하고 있지만, 통합된 서킷같은 것을 위한 금속을 사용할 필요가 있게 됩니다. 아마 우린 몇몇 구조물들을 위해 이것을 원하게 될 거예요.

10:51 통합된 회로같은 것은 궁극적으로 나빠집니다. 이에 대해 많은 얘길 나눌 수 있지만 거기까지만 할게요. 그들이 나빠지면 그럼 그 금속들을 어디서 구하죠? 네, 중장비를 갖고 그들을 캐낼 순 있지만 그러면 업메스 문제가 생길 겁니다. 그래서 전 항상 사람들에게 말하길, 새 휴대폰을 위한 금속을 찾는 가장 좋은 방법은 죽은 휴대폰에서 얻는 거죠. 그렇다면 이런 금속을 추출하는 기술로써 생물학을 사용한다면 어떨까요? 여러분은 이걸 어떻게 할 거죠? 비타민 병 뒤를 보시면 여러분 몸에 실제로 사용되는 모든 금속들에 대한 아이디어를 얻을 수 있을 겁니다. 우린 구체적으로 금속들을 연결시켜줄 수많은 단백질과 다른 유기체들을 갖고 있습니다. 그럼 만약 우리가 이 단백질을 가지고

11:37 이들을 곰팡이 균사체에 부착해서 필터를 만들면 큰 채취 장비 없이 매우 특정한 방법으로 그 금속을 꺼내기 시작할 수 있습니다. 더 나아가, 단백질과 함께 뽑아낸 이들 금속들을 얻고 플라즈마 프린터를 사용해 통합된 회로를 재인쇄한다는 개념의 증명을 실제로 얻게 되었습니다. 참 멋지죠? 전기: 나사 센터 중 한 곳의 대표로부터 질문을 받았는데 그건 화학 에너지를 전기 에너지로 바꿀 수 있냐는 것이었습니다. 좋은 소식은 전기 뱀장어만이 그 일을 할 수 있는 게 아니란 겁니다. 여전히 살아있고 기능을 하고 있는 이 방안의 모든 분들이 그 일을 하고 있습니다. 오늘 여러분이 드신 음식의 일부는 여러분 신체의 신경 세포를 작동하는데 쓰였습니다.

12:24 심지어 다른 유기체들, 지각이 없는 유기체들조차도 전기 에너지 및 심지어 박테리아를 생성하고 있습니다. 박테리아 일부는 작은 전선들을 만드는데 굉장히 좋습니다. 그래서 만약 우리가 화학 에너지를 전기에너지로 변환시키는 능력을 가질 수 있다면, 그 얼마나 멋진 일이겠어요? 여기 우리가 얘기한 몇 가지 큰 아이디어들이 있습니다. 한 가지 더 시도해보죠. 라이프 2.0입니다. 예를 들어, 우리 몸의 모든 당이 오른손잡이입니다. 왼손잡이 당을 가진 유기체를 왜 만들면 안되는 거죠? 그 어떤 유기체들도 할 수 없던 걸 할 수 있는 유기체를 만들면 어때요? 그래서 일반적으로 유기체는 아주 특정한 환경에서 살기 위해 진화해왔습니다. 여기 이 어린 사자는 말 그대로 나무 위에 있고, 전 좀 이따가 그의 사진을 찍었죠. 그가 땅으로 내려오자 더 행복해 했습니다.

13:11 생명체들은 특정 환경에 맞춰 디자인되어 왔습니다. 그러나 만약 여러분이 합성생물학의 아이디어로 돌아가 이들을 바꿀 수 있다면요? 여기 여러분이 좋아하시는 옐로스톤 국립공원의 한 장소가 있습니다. 이건 옥토퍼스 스프링입니다. 여러분이 머리를 약간만 기울여 보면 이건 마치 몸과 촉수가 나오는 것처럼 보입니다. 이건 물의 끓는 온도보다 높습니다. 가장자리에 보이는 유기체는 그 곳의 온도에 맞춘 색깔을 나타냅니다. 매우 굉장히 높은 고온성 미생물이죠. 그렇다면 고온이나 저온 또는 낮은 pH 혹은 높은 pH 또는 높은 염분 또는 높은 수준의 방사선에 이르기까지 극단적인 환경에서 살 수 있는 유기체를 가지고 그러한 능력 중 일부를 취하여 다른 유기체에 집어 넣는 건 왜 안되나요. 제가 좋아하는 이 프로젝트를 제 학생들은 일컬어

13:56 "지옥 세포"라고 부릅니다. 그렇게 하게 됐죠. 저흰 유기체들을 가지고 바꾸어 가장자리로 그들을 밀었습니다. 이것은 우리가 행성을 떠나고 우주에서 어떤 삶을 살지 이해하는데 있어 중요합니다. 여러분께 몇 가지 마지막 견해를 들려드리겠습니다. 먼저, 인간이 행성에 정착하기 위해 필요한 모든 것을 소유하는 이 아이디어 전체는 우리가 지구에서 누리는 것과 똑같은 방식으로 우리 필요한 음식과 피난처, 기타 등등이 있으나 우린 이 업메스 문제와 신뢰성 및 유연성 등 매우 다른 제약 조건들을 갖고 있습니다. 그러나 아마도 토착 석유화학산업 외에도 생각해봐야 할지도 모를 것들처럼 여러분이 여기 가지고 있지 않은 이들 제약들을 가지고 있기 때문에 이제는 여러분이 창의성을 발휘해야 하는 제약들을 가집니다.

14:46 새로운 제약들 때문에 창의성을 발휘하는 순간, 판을 바꿀만한 기술적 진보를 일으키는 것입니다. 다른 방식으로 생길 수 없는 진보이죠. 마지막으로 우린 삶에 관해 생각하는 게 좋은 생각일지 조금은 생각할 필요가 있습니다. 여기에 나름 쉬운 대답으론 아마도 이 곳에 누구도 집에 늑대 새끼를 키우는 분 없을 겁니다. 그러나 아마 강아지나 개는 있으시겠죠. 여러분은 아마 올 여름에 테오신트를 먹지 않고 옥수수를 먹었을 겁니다. 우린 말 그대로 만 년 혹은 그 이상 오랜 시간 동안 유기체들을 갖고 유전자 조작을 해오고 있습니다. 이건 다른 접근법이지만, 갑자기 인간이 유기체를 건드리지 않아야 한다고 말하는 것은 바보 같은 것입니다.

15:33 왜냐하면 우리가 지구와 생명을 넘어서 훨씬 더 유익한 일을 할 수 있는 능력이 있기 때문입니다. 그럼 다음 질문은 우리가 그래야만 하느냐는 겁니다. 물론 적어도 지구에서 내릴 때 우린 해야만 할 뿐만 아니라고 느끼지만, 실제로 합성생물학을 사용하지 않는다면, 우린 이 업메스 문제를 절대 해결할 수 없을 겁니다. 따라서 여러분이 과학기술로서 삶을 생각해보면, 해답을 가진 겁니다. 그것을 가지고, 전 제가 항상 마감을 해왔던 방식으로 끝내며 “에드 아세트라.“라고 말하고 싶네요. 이건 “별까지“란 뜻입니다. 감사합니다 보스턴! (박수)