이광형 카이스트 총장의 저서 <미래의 기원>은 아직 오지 않은 미래의 기원에 관한 이야기다. 미래학과 뇌공학을 오랜 세월 천착한 저자는 이 책에서 우주와 지구라는 별, 인간의 탄생과 문명의 진화를 조감한다.

전반부를 읽다 보면 내용의 전개 방식이 재레드 다이아몬드의 명저 <총, 균, 쇠>와 비슷하다는 생각이 들 수도 있다. 그러나 뇌과학의 최신 연구동향과 신기술의 전개를 분석한 글들이 나오면서 이 책의 중심이 미래에 있다는 것을 확인하게 된다. 저자가 주도하고 카이스트 문술미래전략대학원 미래전략연구센터가 올해로 10년째 발간한 <카이스트 미래전략>이 곳곳에 녹아 있다.

인공지능(AI)이 지금 같은 발전속도로 달려오면 머지않아 인간지능을 넘어서는 특이점(Singularity)에 이를 것으로 저자는 예상한다. 지금까지 인간이 만든 도구는 인간의 정신활동에 관여하지 않았다. 그러나 AI가 고도의 사고력과 집중력을 필요로 하는 정신노동을 대신하면서 인간을 뛰어넘는 초(超)지능이 등장할 가능성이 높다. 2016년 알파고와 이세돌의 대국에서 이미 확인했듯 AI는 궁극적으로 인간지능을 이길 것이다.

컴퓨터와 로봇으로 연결되고, AI로 증강된 신인류는 자연인보다 우월한 능력을 지닌다. 일론 머스크는 인간의 뇌에 있는 모든 정보를 인터넷에 업로드하고 다운받는 기술을 개발하고 있다. 칩을 뇌에 심어 생각 데이터를 수집한다면 문제는 더 심각해진다.

가공할 신(新)인류와 구(舊)인류가 조화롭게 공존하기 위해서는 새로운 질서가 필요하다. 저자는 그러기 위해 AI의 자기복제와 자체 프로그래밍을 막아야 한다고 논한다. 끝없이 발전해가는 AI기술이 새로운 휴머니즘 사회에 해를 끼칠 수 없도록 고삐 역할을 하는 기술이 함께 개발돼야 한다는 것이다.

스마트폰이 당신의 뇌에 미칠 영향

인류 문명사에서 1차 산업혁명은 영국에서 일어났다. 2차 산업혁명은 생활방식에 큰 변화를 가져온 전기혁명이다. 3차 산업혁명은 목하 진행 중인 정보통신 혁명. 4차 산업혁명에서는 고차원적인 정신노동까지 대신하는 도구가 등장하면서 뇌 진화의 방향을 바꿔놓게 된다.

다리를 다쳐 두어 달 움직이지 못하면 다리 근육이 줄어드는 것처럼 뇌의 기능도 자주 사용하지 않으면 쇠퇴한다. 인간의 기억을 저장하는 측두엽(側頭葉)은 스마트폰에 의지하면서 자연스럽게 둔화하고 있다. 우리는 스마트폰 이전 시대처럼 전화번호를 잘 기억하지 못한다. 반면에 시각정보를 처리하는 후두엽(後頭葉)은 지금 아이들이 성인으로 성장할 무렵에는 무척 발달해 있을 것이다.

해파리 같은 분산형 신경계 동물과 달리 척추동물은 뇌에 신경세포가 밀집돼 있다 보니 신경세포 사이의 상호 작용을 통해 연결고리를 만들기 시작했다. 시냅스가 만드는 이 연결은 기억이라는 선물을 인간에게 안겨주었다. 인간의 뇌는 복잡한 일을 할 때 여러 영역이 협동해야 하기 때문에 시간이 많이 걸린다. 그래서 인간은 자주 발생하는 일은 습관이라는 것을 만들어 시간을 단축하고 긴급한 상황에서 자동으로 반응한다.

사고체계 방식은 뇌세포 회로에 의해 결정된다. 그런데 이 회로는 매우 강하게 연결돼 있어 거의 모든 의사결정에 영향을 미친다. 이것을 사고습관이라고 한다. 사랑이란 많은 사람이 공통으로 가지는 정신적 습관이라고 할 수 있다. 저자의 시선이 종교와 사상에 관한 분석에 이르러서는 과학서에서 문명비판서의 영역으로 옮겨가고 있다.

언뜻 보기에 인간은 자유의지에 의해 발전한 것 같지만 긴 역사의 흐름 속에서 보면 대부분의 큰 변혁은 인류가 환경변화라는 외부 자극에 살아남기 위해 반응한 결과다. 현대사회는 컴퓨터, 인터넷, 휴대전화, 자율주행차 같은 신기술이 인간의 일상과 생활 규범, 나아가 사상까지 바꾸고 있다.

인류는 질병 치료에서 지금까지와는 다른 근본적인 접근이 가능해진다. 줄기세포로 인공장기를 만들 수 있기 때문이다. 사람에게는 DNA에 30억 쌍의 염기가 존재한다. 인간게놈프로젝트는 이 중 99% 이상의 염기서열을 밝혀냈다. 이제 유전병을 일으키는 염기서열을 알아내 해당 유전자를 선택적으로 제거하는 유전자 편집이 가능해진다.

이 책 출간 후의 최신 사례로 미국 생명공학 기업 이제네시스는 말기 신장질환을 앓고 있는 남성에게 유전자변형 돼지의 신장을 이식했다. 이제네시스는 먼저 사람과 비슷한 크기의 장기를 가진 유카탄 미니돼지(40~80kg)를 길렀다. 사람에게 과도한 면역반응을 일으킬 수 있는 3개의 유전자를 미니돼지 신장에서 제거하고, 인간 적합성을 높이기 위한 유전자 7개를 삽입하는 등 모두 69개의 유전자를 편집했다. 이번 수술은 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받아 진행됐고, 환자는 정상적으로 소변을 배출하며 걸어다니고 있단다.

유전자 편집기술로 자연인의 한계를 뛰어넘는 강화된 신체를 가지고 태어난 생체증강인, 뇌에 컴퓨터나 로봇에 연결된 AI 증강인, 자아의식이 생긴 AI 기계인이 등장하는 세상은 어떻게 될까?

저자는 인류의 변화를 견인하는 두 축은 도구(기술)과 사상이고 서로 영향을 주고받으며 발전하기 때문에 현재의 사상을 절대적으로 여기며 이미 도래한 기술을 단죄하는 것은 현명하지 못하다고 말한다. 유전질환을 극복할 수 있는 가장 강력한 도구로 떠오른 유전자 기술도 외면하고 있을 수만은 없다는 것이다.

역사에서 본 미래, 우주 어딘가엔 생명체가 있다

저자는 책 첫 장에서 '역사를 보면 미래를 알 수 있다'며 우주의 가장 오래된 과거인 빅뱅(Big Bang)으로 뛰어든다. 비전공자는 난해한 우주론에 지레 겁을 먹고 책을 덮을지도 모르겠다. 그래서 1장(우주의 탄생), 2장(태양계와 지구의 탄생)을 건너뛰었다가 3장(생명의 출현)부터 시작해 마지막 장까지 다 읽고 나서 1장으로 돌아오는 것도 좋은 방법이다.

박물관마다 구석기 시대를 대표하는 도구로 주먹도끼가 전시돼 있다. 구석기인들은 껍질을 벗기듯이 돌을 가공하는 박리(剝離) 공정을 통해 석기를 만들었다. 주먹도끼는 사고능력이 발달한 구석기인들을 통해 후대로 기술이 전승된 히트 상품이었다.

▲ 소행성 궤도 변경을 위해 발사된 충돌위성이 소행성 디모르포스에 충돌하는 상상도. Wikipedia

청동기 시대에는 논에 물을 끌어다 벼농사를 짓기 시작했고 농기구도 발달했다. 자연스럽게 빈부 격차가 생기고 재산이 많고 힘이 센 사람들이 부족의 우두머리가 되었다. 고인돌은 청동기 시대의 장묘문화다. 큰 덮개돌을 옮기는 데는 수백 명의 인력이 필요해 족장의 권위와 권력이 아니면 이런 무덤을 만들기 어려웠다.

실물생산을 하지 않는 금융권력이 경제의 최고 권력이 되면서 전반적으로 근로의욕을 잃고 사회가 퇴보할 것이라는 예측은 과학기술과 미래학의 영역을 넘나드는 분석이다. AI는 인간을 힘들고 복잡한 일에서 해방시키지만, 인간의 일자리는 줄어들고 실업률은 높아질 것이다. 미래를 향해 길게 보면 잡 셰어링(Job Sharing) 같은 방향으로 갈 수밖에 없다는 예측이다.

저자는 우주 어딘가에 생명체가 있다고 믿는다. 우주의 방대함에 비추어 오로지 지구에만 생명체가 존재한다는 것이 확률적으로 비합리적이라는 것이다. 그런 의미에서 우주는 지구라는 별에 사는 인류의 도전을 기다리고 있다.

이 책은 이 총장이 집필을 시작해 5년 동안 땀을 쏟은 결실이다. 김충식 가천대 부총장은 "이광형은 과학자이면서 동시에 과학계의 이어령이라는 말을 듣는 과학 칼럼니스트"라며 "공학도는 물론 인문학도도 반드시 읽어야 할 책"이라고 말했다.

이 총장은 영어 번역서를 준비 중이라고 한다. 초벌 번역은 AI가 하겠지만, 최종 원고는 아직까지 인간의 뇌로 다듬을 수밖에 없다.