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생명 기원 실마리 찾는 ‘실험 로봇’3D프린터로 제작…화학적 ‘합성세포’ 진화과정 분석
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승인 2014.12.09  15:39:31
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▲ 이 ‘실험 로봇’은 동일한 화학물질 액체 방울 4개를 하나의 페트리접시에 떨어뜨려 놓은 다음 무슨 일이 발생하는지를 살펴보면서 생명의 기원을 탐구하는데 쓰여진다.

값싸게 3D 프린터로 제작된 로봇과 카메라로 생명의 근원을 밝혀내려고 하는 시도는 언뜻 보면 어불성설이다.

그러나 생명의 근원을 생물학적인 측면이 아니라 화학적인 측면에서 찾으려 한다면 얘기는 완전히 달라진다.

9일 와이어드(wired.co.uk)에 따르면 ‘화학적’ 생명의 근원인 인조 ‘합성세포(synthetic cell)’를 최초로 성공적으로 만들어 냈다.

이 세포는 3D 프린트로 제작된 로봇을 통해 살아있는 채로 지낼 수 있으며, 자체적인 메커니즘에 의해 진화도 할 수 있다.

일부 과학자들에 의해 시도된 이 연구는 수십억 년 전에 어떻게 생명이 처음으로 탄생하게 됐는지를 이해하는데 하나의 단초를 제공하고 있다.

영국 글래스고대학 화학자들은 3D 프린팅을 통해 로봇을 만들어 냈다. 이 로봇은 인간의 어떤 간여 없이 스스로 매우 정확한 실험을 할 수 있다. 실험 내용은 플레이스테이션(PlayStation)카메라를 통해 진전된 상황을 잡아서 영상 처리한다.

글래스고대 화학과 리 크로닌 교수는 “지금 현재 진화론은 테라바이트 급 정보를 지닌 복잡한 세포에 적용되고 있다. 우리는 테라바이트 정보를 압축해서 통제 가능한 정보 수준으로 줄인 다음 이 정보를 지닌 간단한 화학물질(합성세포)이 진화하는 것을 보여줄 수 있다”고 설명했다.

우리 인간은 여전히 생물 이전에 있었던 생명 기원에 관한 지식에 대해 별로 가진 것이 없다. 그러나 간단한 로봇을 사용함으로써 이 과제에 대한 해답의 실마리를 찾을 수 있다.

이 로봇은 동일한 화학물질 액체 방울 4개를 하나의 페트리접시(세균배양에 사용되는 용기이고 지름 9~10cm, 높이 10~15mm의 원형으로 유리 및 플라스틱으로 되어 있다)에 떨어뜨려 놓은 다음 무슨 일이 발생하는지를 플레이스테이션 카메라로 찍어둔다.

액체방울을 떨어뜨리는 이러한 실험을 반복적으로 시행한다. 페트리접시에 떨어진 액체방울은 어떤 것은 흔들리고, 어떤 것은 부서져 나눠지고, 어떤 것은 서로 뭉치고, 또 어떤 것은 미끄러지듯 퍼진다.

컴퓨터 알고리즘을 사용하여 로봇이 가장 멋지게 생긴(fittest) 분자구조를 선택하되, 이는 다음 실험에 계속 적용되도록 한다.

“이런 실험을 통해서 우리는 화학적 세포 원형 모델의 라이프사이클을 완전히 자동 처리할 수 있는 매우 정교한 로봇기계를 만들어 냈다. 우리는 생명 작용처럼 보이는 어떤 현상을 보여주는 흥미로운 방식을 창안해 내는 매우 특이한 실험 로봇을 제작하고 이를 사용해 온 것이다”라고 크로닌 교수는 설명했다.

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