밑바닥부터 만든 인공 세포가 스스로 자라고 분열했습니다: 인공생명의 문턱을 넘던 날

생명은 언제나 생명에서만 나왔습니다. 부모 세포가 분열해 자식 세포가 되고, 그 사슬은 수십억 년을 이어져 왔는데요. 그런데 인간이 실험실에서 부품을 하나하나 조립해 만든 세포가 스스로 자라고, 스스로 둘로 나뉘었다면 어떨까요. 지금 합성생물학 분야에서 가장 뜨겁게 논의되는 이야기가 바로 이것입니다.

먼저 솔직하게 말씀드리면, 이 주제는 최근 30일 커뮤니티에서 활발하게 토론된 뜨거운 이슈라기보다는, 지난 15년간 조용히 쌓여온 과학적 성취가 하나의 상징적 문턱에 도달한 사건에 가깝습니다. 그래서 오늘은 실시간 반응보다 이 흐름 자체가 왜 중요한지를 풀어보겠습니다.

생명을 ‘읽는’ 시대에서 ‘쓰는’ 시대로

지난 20년간 생명과학의 키워드는 읽기였습니다. 인간 게놈 프로젝트가 대표적인데요. DNA라는 생명의 설계도를 처음부터 끝까지 해독하는 일이었습니다.

그런데 합성생물학이 던진 질문은 다릅니다. “읽을 수 있다면, 직접 쓸 수도 있지 않을까?”

이 흐름의 첫 이정표는 2010년으로 거슬러 올라갑니다. 당시 크레이그 벤터 연구팀이 컴퓨터로 설계한 유전체를 화학적으로 합성해 살아 있는 박테리아 세포에 이식했습니다. 세계 최초의 합성 유전체 세포였습니다. 당시 CBS와 월스트리트저널까지 이 소식을 다뤘을 만큼 큰 사건이었는데요. 다만 그때는 유전체만 인공이었고, 나머지 세포 구조는 기존 세균의 것을 빌려 썼습니다.

자라고 분열한다는 것의 진짜 의미

세포를 만드는 것과 세포가 ‘살아 있는 것’은 전혀 다른 문제입니다.

진짜 생명의 조건은 두 가지입니다. 첫째, 스스로 자랄 것. 둘째, 스스로 복제할 것. 이 두 가지를 해내지 못하면 그건 정교한 화학 덩어리일 뿐입니다.

2021년으로 넘어오면 이야기가 달라집니다. 연구진은 유전자를 극단적으로 줄인 최소 세포가 정상적으로 자라고, 균일하게 둘로 분열하도록 만드는 데 성공했습니다. 관련 영상 제목이 “완벽하게 자기 복제하는 합성 세포"였을 만큼, 핵심은 스스로 나뉜다는 데 있었습니다.

쉽게 비유하면 이렇습니다. 예전에는 남이 만든 공장을 개조해 우리 설계도만 집어넣는 수준이었습니다. 이제는 공장 자체가 스스로 증식하는 단계에 가까워진 겁니다.

왜 지금 이 이야기가 다시 중요할까

이 성취가 순수 학문 영역에만 머무는 게 아니기 때문입니다.

밑바닥부터 세포를 설계할 수 있다는 건, 세포를 하나의 ‘프로그래밍 대상’으로 다룰 수 있다는 뜻입니다. 이론적으로 가능한 응용은 다음과 같습니다.

• 특정 약물만 정밀하게 생산하는 맞춤형 세포
• 플라스틱이나 오염물질을 분해하도록 설계된 미생물
• 이산화탄소를 흡수해 유용한 물질로 바꾸는 세포

지금 인공지능이 소프트웨어를 새로 쓰고 있다면, 합성생물학은 생명이라는 하드웨어를 새로 쓰려 하고 있습니다. 방향은 다르지만 본질은 같습니다. 인간이 만든 설계도가 스스로 작동하고 증식한다는 점입니다.

문턱 앞에서 남는 질문들

물론 신중해야 할 부분도 많습니다.

과학계 내부에서도 이견은 존재합니다. 화학자 제임스 투어처럼 “우리는 아직 생명을 밑바닥부터 만든 게 아니다"라고 지적하는 목소리도 있는데요. 실제로 지금까지의 성취 대부분은 완전한 무에서 창조한 것이 아니라, 기존 생명의 재료와 환경에 크게 기대고 있습니다. 이 지적은 과장된 기대를 경계하게 하는 중요한 균형추입니다.

윤리적 질문은 더 무겁습니다. 스스로 증식하는 인공 생명이 실험실 밖으로 나갔을 때 어떤 일이 벌어질지, 누가 이 기술을 통제하고 소유할지, 우리는 아직 답을 갖고 있지 않습니다.

인간은 이제 생명을 읽는 것을 넘어 쓰기 시작했습니다. 기술이 문턱을 넘는 속도는, 우리가 그 의미를 고민하는 속도보다 늘 빠릅니다. 스스로 자라고 분열하는 세포를 손에 쥔 지금, 여러분은 이 문턱 너머에 무엇이 있어야 한다고 생각하시나요.