생명체에 DNA 컴퓨터 기술을 적용하며

생체 분자에 컴퓨터 기술을 접목시키면 살아있는 세포와 직접 대화를 할 수 있는 작은 장치를 만들 수 있다.
글 | Ehud Shapiro, Yaakov Benenson













영국의 수학자 알란 튜링이 범용 프로그래머블 컴퓨팅 머신을 구상했을 때, ‘컴퓨터’라는 용어는 어떤 사물이 아니라 인간을 의미하는 것이었다. 당시는 1936년이었고 현대적인 의미에서 컴퓨터 관련 직업을 가진 사람은 극소수였다. 튜링은 컴퓨팅 머신을 계산할 수 있는 모든 문제를 계산할 수 있는 머신으로 구상함으로서 연산(computation)에 대한 이론적 연구의 무대를 마련했고, 이후 이 개념은 모든 컴퓨터 과학의 초석이 되고 있다. 그러나 그는 컴퓨터를 만드는 원료에 대해서는 어떠한 제한도 두지 않았다.

순전히 개념론적인 튜링 머신에는 전선이나 트랜지스터, 논리 게이트 등이 전혀 없었다. 사실 그는 처음부터 끝까지 그는 컴퓨터를 한 장의 기다란 종이와 연필, 그리고 한 권의 매뉴얼 북을 든 사람으로 상상했다. 지칠 줄 모르는 그의 컴퓨터는 미리 프로그램되어 있는 규칙에 따라 심볼을 읽고, 그 심볼을 변환한 후, 그 다음 심볼로 이동한다. 규칙이 바뀔 때까지 그 행동은 계속 반복된다. 따라서 1940년대 등장한 금속과 진공관으로 만들어진 전자 컴퓨팅 머신과 그 후 발전되어 실리콘 부품으로 만들어진 컴퓨팅 머신은 컴퓨터의 비인간적‘종(種)’일 뿐, 그러한 컴퓨터만이 만들어질 수 있는 유일한 컴퓨터는 아니었다.

예를 들어보자. 살아있는 유기체도 역시 디지털 정보의 지휘에 따라 복잡한 물리적 과정을 수행한다. 생화학적 반응은 물론이고 근본적으로 모든 유기체의 행동이 게놈(genome)에 핵산의 연속체로 부호화되어 저장된 명령의 지배를 받는다. 세포 속에서 DNA와 RNA를 다루는 생체 분자 기계의 행동을 튜링의 기계와 비유하면 그 둘 사이의 기막힌 유사성을 이해할 수 있다 .....