기독교인의 입장
- 최초 생명과 복잡한 세포가 자연적으로 발생했다는 설명이 부족합니다.
- 인조 생물학과 생화학적 연구는 최초 생명의 복잡성이 지성의 개입을 필요로 한다고 나타냅니다.
위의 입장을 논증하기 위해 네가지 논거를 펴고자 합니다.
- 모든 자연주의 적인 생명 발생 시도에 대한 설명은 결론을 내지 못하고 막혀 있습니다.
- 모든 생물화학 연구를 통한 결과 최초 생명 발생에는 지적인 개입을 필요로 한다는 결론을 내리게 됩니다.
- 인조 생물학 즉 진화를 설명하기 위해 하는 인공적인 세포의 제조 과정은 인간의 개입 없이 절대 이루어질 수 없다는 결론을 내리게 됩니다.
- 생화학 시스템의 구조와 역할을 봤을때, 설계자가 있어야 함을 나타냅니다.
- 모든 자연주의 적인 생명 발생 시도에 대한 설명은 결론을 내지 못하고 막혀 있습니다.
아래는 자연주의 과학자들이 내어 놓은 최초 생명 발생의 시나리오 입니다.
최초 생명 발생 시나리오
눈여겨 보셔야 할 것은 어떤 시나리오이든지 관계없이 다음 특성들은 반드시 존재합니다.
- 생물 발생 이전 분자의 합성
- 생물 발생 이전 분자의 집결
- 생물 구성 요소의 특정한 형태
- 복잡한 생체 분자의 합성
- 자기 복제가 가능해짐
- 대사 능력 출현
- 원세포가 되기 위한 집합
- 공통 조상으로의 진화
오늘 글에 대해서는 특히 자기 복제가 가능해 질 수 없음, 대사 능력이 출현할 수 없음, 그리고 원세포가 되기 위해 집합할 수 없는 문제에 대해 집중하려고 합니다.
이것들은 최초 생명의 발생에 대해 굉장히 중요한 단계인데, 왜냐하면 이 단계들은 오늘날 볼 수 있는 생명체들의 특성들의 근원에 대한 설명이기 때문입니다.
오늘날 생명체에는 반드시 존재해야 하는 다음의 주요 특성이 있습니다.
- 정보가 충만한 분자 예를들어 단백질, 핵산같은 것인데, 자기 복제란 것은 결국 분자내에 있는 정보를 복제하는 것입니다.
- 중간 대사 - 중간 대사란 작은 분자들이 변환 할 수 있게 하는 화학적 반응을 얘기합니다. 이 작은 분자들이 생물 구성 요소를 만들어 내며 생명체가 사용할 에너지를 만들어 냅니다.
- 외부 환경으로부터 보호해 줄 세포막이 있습니다.
그리고 이 세가지 특성들로 인해서 생명 발생에는 세가지 시나리오가 있습니다. 즉
- 복제 우선 시나리오
- 대사 우선 시나리오
- 세포막 우선 시나리오
입니다.
하지만 이 시나리오들을 평가하다 보면, 모든 시나리오에는 각 접근 방식을 부정하는 근본적으로 다루기 힘든 문제들을 발견하게 됩니다.
예를들어 복제 우선 시나리오를 보면 분자가 스스로 복제하기 위해서는 분자가 반드시 단독 중합체여야 합니다. 단독 중합체란 작은 서브 유닛 분자들로 이루어진 커다란 분자로써 그 분자의 뼈대는 반드시 일정한 반복성을 가져야만 합니다. 즉 동일한 구조가 반복적으로 나타나야 하지요. 자기 복제를 위해서는 이런 화학적 구조를 필요로 합니다.
2011년 작고하신 화학자 Robert Shapiro는 "초기 지구의 화학적 복잡성을 감안할 때, 단독 중합체 발생을 방해하는 수 많은 화학 반응이 있었기에 단독 중합체의 자연적 발생은 불가능 하다!" 라고 얘기합니다.
즉 이런 사실은 최초 생명이 어떤 방식으로 발생 했던 관계없이 그게 불가능 함을 보여줍니다. 게다가 이런 문제가 단독 중합체에만 적용되는 것이 아니라 다른 자기 복제에 필요한 성분 예를 들면 DNA, RNA, 단백질, PNA, TNA등에도 적용됩니다.
그래서 영국 출신의 화학자 Leslie Orgel은 "RNA가 초기 지구에 발생했다면 그것은 기적이었을 것이다!" 라고 말했습니다.
대사 우선 시나리오는 어떨까요?
대사 우선 시나리오 역시 작은 분자 단위의 화학적 네트워크를 필요로 합니다. 그리고 이 화학적 네트워크가 어떠한 반응을 이르키기 위해서는 촉매를 반드시 필요로 하죠. 문제는 대사를 일으키기 위해서 필요한 환경에는 촉매 범위에 제한이 있고, 대사가 가능하게 된 물질은 생존을 위해서 다른 장소로 이동해야만 하는데, 이 역시 사실상 불가능한 일입니다.
Leslie Orgel은 대사 우선 시나리오에 대해서도 "마법이 일어났다고 믿는 것이며, 엄청난 우연이 연속적으로 일어나야만 가능한 기적에 가까운 일!" 이라고 평가했습니다.
세포막 우선 시나리오 역시 마찬가지 입니다.
시나리오의 각각의 단계는 각각의 단계에 완전히 적합한 서로다른 조건을 수반해야 하기에 불가능 하다는 것입니다.
결론은 생물 이전의 화학 작업에는 지적인 존재가 반드시 필요하다는 것입니다.
두번째로, 생물 발생 이전의 화학 작업은 지성의 개입을 필요로 한다는 것입니다.
지난 60년간 많은 과학자들이 연구실에서 인조 세포 등의 생물 구조를 만들고, 생체 고분자를 만들고, RNA 분자를 만들고, 자가 복제 시스템을 만들고, 원세포를 만들었습니다. 하지만 이 연구들은 원리적으로 어떻게 이런 시스템과 물질이 생성될 수 있는지를 설명했을 뿐, 스스로 생성이 가능한지를 증명하게 아니란 것입니다. 즉 연구실이 아닌 자연 상태로 나아 왔을때 그들이 인공적으로 만들었던 화학은 깨지게 되어 있습니다. 즉 지구 화학적으로 적합하지 않다는 것이죠.
지구 화학적으로 적합하기 위해서는 실제 초기 지구에 맞는 물질과 밀도 그리고 에너지 근원을 갖고, 또 당시에 있었던 화학적 개입을 갖고 실험실에서 발생한 유기물들이 실제로 각 단계별로 생존 할 수 있었는지 까지도 적용해서 실험을 해야합니다. 그리고 가장 중요한 건 지적인 개입을 제한하여 실험해야 합니다. 자연주의 적인 설명에 의하면 연구자가 지적인 개입을 통해 필요한 분자를 적당하게 배분하는 일은 초기 지구에선 일어날 수 없었기 때문입니다.
하지만 모든 연구에는 연구자의 개입이 있습니다. RNA 가설이라는 한가지 예를 들어보죠.
아마도 최초 생명 발생에 대한 연구를 이끌고 있는 개념일 텐데요. RNA 세상 가설은 가장 최초의 생화학적 시스템은 RNA에 기초한 생화학 시스템이었을 것이다!라는 가설 입니다. 그리고 이 RNA 세상이 나중에 진화의 과정을 통해 결국 DNA/단백질 세상을 만들어 냈을 것이다! 라고 주장합니다.
물론 많은 사람들이 RNA 세상을 지지하는 근거들이 있습니다. 그 근거들은 연구소에서 만들어 낸 RNA 구조, 미네랄 표면에서의 즉 흙을 촉매제로 한 RNA 조합, 그리고 연구소에서의 RNA 진화 과정입니다.
하지만 이 실험들을 자세히 평가해 보면, 이 연구들은 전혀 실제적이지 않다는 것을 알 수 있습니다. 우선 연구자들은 다른 화학 반응이 RNA의 구성을 깨뜨리거나 성장을 방해하지 못하도록 막아 주었고, 연구자들은 또 RNA 분자가 너무 길어지지 않도록, 개입하여, RNA가 분해되지 않도록 개입하였습니다.
또 RNA 촉매를 위해 사용했던 미네랄 표면은 아주 특정한 재료와 특정한 가공을 해야 했고, 연구소에서 특정한 방법으로 보관되어야 했고 생명 구조 재료는 화학적인 처리를 통해 반응을 하도록 했습니다. 당연히 자연 상태에서는 이런 특별한 관리는 불가능하죠.
호주의 유명 과학자 Paul Davies는 The Fifth Miracle이란 글에서 "생화학자들이 모기에 RNA 복제자가 생성되는건 아주 길고 어려운 길이다... 이 결론은 숙련된 화학자의 관리없이도 일어나야 한다. 자연은 어떠한 생명 발생 이전의 상황에서도 RNA를 만들기 어려웠을 것이다!" 라고 했습니다.
즉 아이러니 하게도 이러한 종류의 실험은 최초의 생명이 지적인 개입을 통해서만 가능 함을 알려 주었는데, 연구소에서 인공 세포를 만들기 위해서 무엇이 필요했는지를 보면 알 수 있습니다.
그들은 화학 물질들을 조합해서 인공 세포를 만들려고 했는데, 그 과정은 굉장히 복잡하고 어려웠습니다. 2008년 Science에 발표 된 효소 생성 과정을 살펴 보면, 양자 화학자, 계산 화학자, 단백질 공학자, 생화학자들이 모여, 설계를 하고, 수퍼 컴퓨터를 수백시간 사용하고, 수학을 통한 단백질 구성 요소 분석, 복잡한 실험 기구들을 통해서 겨우 효소 하나를 만들어낼 수 있었고, 그 효소의 기능이나 시스템은 자연에 산재해 있는 효소들에 비하면 정말 비웃음 거리밖에 안되는 수준이었습니다.
그 논문은 다음과 같이 결론을 내립니다.
"물론 우리는 신규 효소를 완전히 새로 만들수 있다는 것과, 촉매 전략이 초기 효소 발생에 가장 근접했다는 것을 보여줬지만 우리가 디자인한 촉매물질과 자연적으로 형성되는 효소에는 심각한 차이가 납니다."
이 것이 전부가 아닙니다.
생화학 시스템에 대해 연구를 하면 인간같은 지적인 존재가 작업을 했을만한 시스템들이 존재합니다. 인간은 설계하고 만들고 발명할 때 어떤 특징을 갖고 있는 시스템을 사용합니다. 그런데 문제는 그 특징들이 동일하게 드러나는 시스템이 생물안에도 있다는 사실입니다.
Turing Machine 이라는 기계가 있습니다. 이 기계는 예전에 음악을 들을때 쓰던 카세트 테잎 같은 긴 테입에 쓰여있는 여러가지 기호들을 일정한 규칙에 따라 바꾸는 기계입니다. 그리고 이 방식을 통해 컴퓨터 시스템이 발전을 한 것입니다.
그런데 인간의 DNA에서 작업하는 효소가 튜링 기계와 완전히 동일하게 작용하는 것을 발견했습니다.
그리고 Southern California 대학에 교수인 Leonard Adleman은 이 것을 이용해 DNA 컴퓨팅이라는 분야를 개척했고, 이 것을 통해 DNA 안에 있는 정보를 컴퓨터에 있는 정보 다루듯이 사용하고 그 정보를 효소와 세포를 통해 조작해서 이 튜링 기계에 묶어 극도로 복잡한 계산을 할 수 있게 되었습니다.
또 Trinity 대학교의 Donald MacDonald 박사는 DNA를 만드는 구조에서 짝수 비트 패리티 코드를 발견했습니다. 이 시스템은 컴퓨터 과학자들이 정보의 전달 과정에서 오류가 생겼는지를 확인하기 위해 고안해 낸 시스템인데요. 인간의 두뇌로 발명했다고 생각했던 오류 확인 시스템이 인간의 DNA안에 그대로 있다는 사실은 인간이 우연한 진화의 산물이라고 생각하는 분들에게는 놀라운 일이 아닐수 없습니다.
생화학 시스템의 오류는 표준 편차에 완전히 벗어나 있을 정도로 최적화 되어 있다.
실제로 자연에서 발견되는 유전자 코드는 오류 최소화에 극도로 최적화 되어 있다는 것이 발견 되었고, 화학 진화로 발생할 수 있는 코드 오류 표준 편차에서 크게 벗어나 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이런 사실은 Simon Morris 박사의 표현을 빌면 "무시무시한 완벽"이며 "최적화의 증거"라고 볼 수 있습니다.
그리고 최적화된 시스템은 인간같은 지적인 존재가 아니고는 만들어 낼 수 없는 것이지요.
생화학적 디자인과 인공적인 디자인은 놀라울 정도로 비슷하며 이를 단순한 우연으로 치부하는 것은 전혀 합리적인 생각이 아닙니다.
무신론자들은 William Paley의 시계를 만든 시계공이 있다면 "생명"을 만든 창조주가 있을거라는 시계공 논리를 비약한 리차드 도킨스의 눈먼 시계공이라는 논리에 열광을 합니다. 하지만, 진짜 과학을 보면, 그의 논리는 인간의 감정을 자극하는 감성적인 발언 일 뿐, 이성적인 발언이 아닙니다. 리차드 도킨스가 내건 눈먼 시계공 논리는 상식 이하 입니다. 비유를 하자면 마치 "Let me introduce myself. I am a sk8er boy"라는 철자 오류가 있기에 저 문장은 사람이 쓴 게 아니다!" 라는 식입니다. 생명체 자체는 굉장히 복잡하면서도 우연히 만들어 질 수 없는 증거들이 넘쳐남에도 단지 인간이 생각하기에 조금 비효율적인것 처럼 보이는 부분에 포커스를 맞추어 창조주가 있다면 이렇게 비효율적으로 만들지 않았을 것이다! 라고 주장합니다.
생명 공학에 있어서 세계 최고의 지성들과 수퍼 컴퓨터를 동원하여도 가장 기초적인 수준의 효소 만을 만들수 있다면, 그것이 우연히 만들어졌다고 생각하는 믿음은 도대체 어디서 나온 것입니까?
인간이 만든 시스템이 인간의 생화학 시스템 안에 발견되는데 그것이 우연이라고 무시해버리는 것이 과연 과학입니까?
위 글은 Michael Ruse와 Fuz Rana가 Origin of Life라는 주제의 토론 중 Fuz Rana 박사의 첫번째 발언 중 일부를 정리한 것입니다.
참고 자료
SCIENCE MAGAZINE 5868 : DE NOVO COMPUTATIONAL DESIGN OF RETRO-ALDOL ENZYMES
마지막으로 위 영상의 20분 부터 시작되는 Michael Ruse 박사의 마지막 발언을 정리하고 글을 마치려 합니다.
"저는 이 시점에서 새로운 주장을 하지는 않을 겁니다. 저는 제가 그동안 했던 발언을 정리하고자 합니다. 왜 저는 저와 완전히 생각이 다른 사람과 토론을 하고 있을까요? 저는 이런 토론에 분명한 이점이 있다고 생각합니다. 왜냐하면 이런 토론이 과학의 가장 중요한 이슈들과 우리가 생각하는 방법을 끄집어 내기 때문입니다.
저는 생명의 근원이 말도 안되게 어려운 문제라는 Rana 박사의 의견에 동의 합니다. 저는 어느 누구도 이 것을 부정하지 않을 겁니다. 저는 오늘 날의 과학자들이 완전한 해답 심지어 적절한 해답을 갖고 있지 않다는 Rana 박사의 의견에 동의합니다. 저는 이 업계에 소위 "양아치"들이 많이 있다는 Rana 박사의 의견에도 동의합니다. 스티븐 제이 굴드가 자주 언급했던 "그럴수도 있지 않아?" 식의 추측들이 난무 합니다.
여러분들이 사회 생물학에서 봐왔던 것들이 분명히 이쪽에도 있습니다. 저는 그런 류의 주장에 대해서 어떤 것도 반대하고 싶지 않습니다. 하지만 제가 주장하고 싶은것은 너무 강압적이지 않냐는 것입니다. 그렇지 않나요? 물론 우리는 말도 안되게 어려운 문제를 갖고 있지만, 동시에 우리는 이 부분에 대해서 자세히 알아 볼 수 있는 도구들을 사용할 수 있게 되었습니다.
물론 처음에는 식은죽 먹기처럼 보였어요. 하지만 10년, 15년, 20년이 흐르면서 어느 누가 생각했던 것보다 훨씬 더 어렵다는 것이 분명해졌죠. 훨씬 더 어렵고, 지금도 아무도 이것을 부정하지는 않을 것입니다. 그렇다면 우리가 물어야 할 것은 여기서 무엇을 해야 할까? 입니다.항복하고 성경적인 관점을 갖고... 저는 항상 말합니다. 성경적인 관점을 갖겠다면 제가 말릴수 없어요. 하지만 여러분은 과학을 하는게 아닙니다. 우리가 가져야할 질문은 어느 순간이 되면 하이브리드라고 부르는 Rana 박사는 다르게 부르겠지만 과학이 기적을 가리킵니다. 라고 하나요? 저는 아니라고 말하고 싶어요. 아닙니다... (이하 중략)
Michael Ruse 박사 역시 생명 발생의 과학적인 설명이 없음을 인정합니다. 그리고 그 문제가 간단하지 않으며 오히려 엄청나게 복잡하고 어려운 문제임을 인정합니다. 그렇다면 무엇을 해야 할지는 간단합니다. 생명이 스스로 생기지 않았다는 가능성을 열어 놓고 연구를 하면 됩니다. 왜 성경적 관점을 사실로 여기는 것을 "항복"이라고 표현했을까요?
여기에 무신론적 가치관을 가진 사람들의 심리가 그대로 들어납니다. 그들은 사실을 찾고 싶은게 아니라 하나님 앞에 항복하고 싶지 않은 것 뿐입니다.
이는 하나님을 알 만한 것이 그들 속에 분명히 드러나 있기 때문이라. 하나님께서 그것을 그들에게 보이셨느니라. 그분의 보이지 아니하는 것들 곧 그분의 영원하신 권능과 신격은 창세로부터 분명히 보이며 만들어진 것들을 통해 깨달아 알 수 있나니 그러므로 그들이 변명할 수 없느니라. <로마서 1:19~20>
[출처:Finger of Thomas]
