★정재승 추천★
크리스토프 코흐는 신경세포 모델링 연구의 대가였고,
그 앞에서 나의 모델에 대해 함께 토론한 일은 잊을 수 없는 경험이었다.
이 책에는 사려 깊으면서도 야심만만한 그의 통찰이 고스란히 담겨 있다.
의식의 최전선에서 무슨 일이 벌어지는지 궁금하다면, 이 책을 꼭 펼쳐 보시라!
의식 과학의 패러다임 전환을 주도해 온
세계적 신경과학자가 밝히는 의식 연구의 최전선
★《네이처》 《사이언스》 2대 과학 학술지 극찬★
“완전히 꿰뚫었다”
“의식이라는 어려운 문제를 매우 쉽게 접근하는 오픈 사이언스!”
◎ 도서 소개
의식 과학의 패러다임 전환을 주도해 온
세계적 신경과학자가 밝히는 의식 연구의 최전선
“의식의 최전선에서 무슨 일이 벌어지는지 궁금하다면, 이 책을 펼치라!” ― 정재승
“완전히 꿰뚫었다” ― 《네이처》
“의식이라는 어려운 문제를 매우 쉽게 접근하는 오픈 사이언스!” ― 《사이언스》
미국의 앨런뇌과학연구소를 이끌고 있는 세계적 신경과학자 크리스토프 코흐가 ‘의식의 기원과 본질’에 관한 과학철학적 고찰을 담은 책을 “The Feeling of Life Itself: Why Consciousness Is Widespread but Can’t Be Computed”라는 제목으로 펴냈다. 아르테는 최근(2023년 9월) 신경과학계의 논쟁의 중심이 된 코흐의 이론 및 연구서를, 『생명 그 자체의 감각』(필로스 시리즈 26번)이라는 제목으로 국내에 소개한다.
원제가 함의하듯 이 책은 생명 그 자체의 감각[느낌]을 탐구하며, ‘생명체(포유류는 물론 무척추동물, 단세포 미생물, 박테리아, 식물에 이르는 주체)’ 내에 의식이 널리 있지만, 계산할 수는 없는 이유에 대해 논한다. 이 이유를 코흐는 “내재적인 인과적 힘(intrinsic causal powers)”이라는 개념으로 풀어낸다. 아울러 ‘인공지능’이 ‘인공 의식’을 지니는지, 즉 디지털 유기체가 인과적 힘을 그 자체로 시뮬레이션할 수 있는지를 연구한다.
저자는 신경세포 모델링 연구의 대가로서 신경과학의 동향과 철학을 접목해 30년 넘게 ‘의식’을 연구해 왔다. 그동안 철학의 대상이었던 ‘의식’을 과학적 탐구 영역으로 자리매김하게 한 선구자임과 동시에, NCC(의식의 신경상관물) 발견으로 의식 과학사의 굵직한 패러다임 전환을 주도해 온 중요 인물이다. 코흐는 이 책을 통해 또 한 번 전에 없던 급진적 혁신(통합정보이론)을 제안해 최근 논쟁의 중심에 섰다.
2대 과학 학술지 《네이처》 《사이언스》가 “완전히 꿰뚫었다!” “의식을 설명하는 선도적이고 ‘검증된’ 의식 이론”이라고 평하며 현재 가장 ‘유력한 의식 이론’으로 소개했지만, 2023년 9월 스티븐 플레밍 외 관련 학계 연구자 124인이 코흐가 주장하는 이론을 ‘유사 과학(pseudo-science)’이라 주장했다. 비평의 요점은, 코흐의 이론[“단세포 미생물도 통합정보 최댓값(인과적 힘)이 0이 아니므로 의식을 지닌다”]이 너무 새로운 것이고, 동물 및 오가노이드 실험, 임신중지 등에 대한 개인 및 사회의 윤리적 판단에 직간접적 영향을 미칠 수 있으므로, ‘사이비’라는 것이다.
과학철학 분야를 오래 연구해 온 전문가 박제윤 역자는 “[완전히 검증되지 않았다는 이유만으로, 새로운 패러다임이라는 이유만으로] 사이비라 주장하는 것은, 설득적이지 못하다”라고 평한다. 필립 고프(더럼대 철학 교수) 또한 “[의식 과학 분야의 특수성을 고려했을 때] 방법적 측면이 만날 수밖에 없는 응당 예상되는 일, 급진적 혁신이 필연적일 수밖에 없는 분야”라며 코흐를 옹호했다. 뇌과학자 아닐 세스도 “[의식적] 경험에 대한 깊은 연구를 담은, 매우 설득력 있는 주장. 과학적 혜안을 담은 책!”이라 극찬했다.
국내에서는 정재승 교수가 추천사에서 코흐와의 학문적 인연을 언급하며 “의식의 최전선에서 무슨 일이 벌어지는지 궁금하다면, 이 책을 꼭 펼치라”라고 추천했다. 크리스토프 코흐는 ‘완벽한 의식 측정기’의 개발에 대해서도 사명을 밝히며, 임상 의료인들에게도 도움의 실마리를 줄 흥미로운 가능성을 제안한다. 김영보 교수(가천대 의대 신경외과학)는 “의식을 공부하는 사람이라면 꼭 읽어야 할 중요한 책”이라고 평했다.
최근 신경과학 분야에서 의식을 설명하는 가장 유력한 이론, 전에 없던 혁신적 철학, 사려 깊으면서도 야심만만한 과학적 사명이 담긴 주장을 들여다보기를 원한다면, 이 책이 바로 그 책이다. 코흐의 주장은 앞으로의 의식 이론의 향방을 가를 또 한 번의 주요한 전환점이자 새로운 패러다임으로 역할할 것이다.
◎ 추천사(일부 발췌)
크리스토프 코흐는 신경세포 모델링 연구의 대가였고, 그 앞에서 나의 모델에 대해 함께 토론한 일은 잊을 수 없는 경험이었다. 이 책에는 사려 깊으면서도 야심만만한 그의 통찰이 고스란히 담겨 있다. 의식의 최전선에서 무슨 일이 벌어지는지 궁금하다면, 이 책을 꼭 펼쳐 보시라!
― 정재승 KAIST 뇌인지과학과 교수, 융합인재학부 학과장
이 책은 현재 의식 이론의 양대 산맥 중 한 줄기인 통합정보이론의 중요 축으로 활동하는 크리스토프 코흐가 쓴 책으로, 의식을 공부하는 사람이라면 꼭 읽어야 할 책이다.
― 김영보 가천대학교 의과대학 신경외과학 교수
코흐는 의식 과학을 이끌어야 할 책임이 생긴 이래로 항상 이 분야를 선도하는 주장을 해 왔다. 이 책은 그러한 주장의 집대성으로, 코흐의 작가적 본능과 과학적 혜안을 동시에 보여 주는 탁월함이 있다. [의식적] 경험에 대한 깊은 연구를 바탕으로, 매우 설득력 있는 그림을 그린다.
― 아닐 세스(Anil K. Seth), 뇌과학자, 『내가 된다는 것』 저자
코흐의 논쟁적이고 재치 있는 이 책은 프랜시스 크릭에게 영감을 받아, 과학적 연구에 대한 치밀한 검토와 함께 의식에 관한 폭넓은 관점을 제공한다. 이 책은 다른 종의 의식과 그 존재에 관해 철학적 질문을 던지는 것과 동시에, 이를 측정하기 위한 도구 및 기술을 개발하는 문제를 깊이 있게 논한다.
― 아다 요나트(Ada E. Yonath), 바이츠만과학연구소 교수, 2009 노벨화학상 수상
『생명 그 자체의 감각』에서 코흐는 의식 연구의 학제적 성격을 분명히 함과 동시에 시대를 초월하지만 시의적절한 이슈(timeless and timely issues)의 광범위한 영역을 접근하기 쉽게 해결해 간다. 의식 과학 분야의 개척자가 잘 연구한 이 책은 이 분야에 관심이 있는 학자와 학생뿐 아니라 평범한 독자에게도 필수적인 책이다. 의식의 신경생물학에서 사상적 풍경을 이해하고, 그에 관한 대표 이론 중 하나를 확실히 이해하게 될 것이다.
― 매슈 오언(Matthew Owen), 미시간대학교 의식과학센터(Center for Consciousness Science) 교수
이 책에서 제시한 코흐의 개념화 작업은 포괄적이나 매우 상세하며, 의식에 대한 가장 정교한 이론적 설명 중 하나를 제시한다. 이 최신의 연구는 그의 이전 저작에서 보여 준 이론적 설명의 다양한 구성 요소를 통합해 냈다. 통합정보이론(IIT)의 대표작으로 손색없다.
― 탈리스 바흐만(Talis Bachmann), 타르투대학교 법심리학 교수
과학이 인간의 마음 그 자체를 설명할 수 있을까? 우주를 내다보는 눈은 자신을 보기 위해 안으로 향할 수 있을까? 이 책에서 코흐는, 이를 우리가 할 수 있을 뿐만 아니라 충분히 잘할 수 있다는 열정적 사례를 제시한다. 이 책은 의식에 대한 과학적 연구의 사례를 이곳저곳 여행하다가 궁극적으로 코흐가 생각하는 IIT에 대한 접근 가능한 소개로 이어지는, 의식의 신비 속으로 빠져들게 하는 즐거운 여행이다. 나와 같이 이 주제에 열정적인 사람들은 많은 것을 배우고 즐길 것이다. IIT는 최근 많은 관심을 받고 있다. 논란이 없진 않지만, 이것은 아마도 급진적 혁신을 제안하는 과학 이론, 그 방법적 측면이 만날 수밖에 없는 응당 예상되는 일일지 모른다. 의식을 정확히 잘 설명하려면, 이런 급진적인 혁신이 필연적으로 수반될 수밖에 없을 것이다.
― 필립 고프(Philip Goff), 더럼대학교 철학 교수
인간(그리고 비-인간)의 의식에 대한 이상하고, 놀랍고, 경쟁적인 설명. 채식주의자인 코흐는 동물이 인간과 의식을 공유한다고 오랫동안 주장해 왔고, 이 책은 의식을 ‘존재의 대사슬’에서 보다 더 나아가게 해 준다. 의식은 하나의 상태가 아니라 연속체, 즉 어떤 시스템은 다른 것들보다 더 의식적이라는 개념이 IIT의 핵심이다. 코흐는 꿀벌, 해파리, 줄기세포에서 자란 대뇌 오가노이드를 포함하여 우리가 오랫동안 비활성으로서 생각해 온 모든 것들이 ‘경험의 작은 빛’을 지닐 수 있다고 주장한다.
― 메건 오기블린(Meghan O’Gieblyn), 작가, 칼럼니스트
완전히 꿰뚫었다! 활기가 넘친다. 코흐는 [의식적] 경험의 ‘신경 발자국’을 추적하고 IIT의 광활한 해안을 헤엄쳐 다니며, 까마귀, 벌, 문어의 ‘생명 그 자체의 감각’에 대해 윤리적 관점에서 사색한다.
― 《네이처》
의식이라는 어려운 문제를 매우 쉽게 접근하는 오픈 사이언스! 바로 이 책이다.
― 《사이언스》
이 책은 마음을 움직이는 풍성한 향연을 제공하며, 종종 어려운 의식 이론에 대해 더 많은 것을 이해하고자 하는 열망을 남긴다.
― 《뉴사이언티스트》
◎ 책 속에서
통합정보이론에 따르면, 이보다 더 진실과 거리가 먼 것은 없다. 경험은 계산에서 발생되지 않는다. 실리콘밸리의 지식인 디제라티(digerati)가 거의 종교에 가까운 믿음을 갖더라도, 클라우드에서 실행되는 ‘영혼(Soul) 2.0’은 존재하지 않을 것이다. 적절하게 프로그래밍된 알고리즘은 이미지를 재인하고(recognize), 바둑을 두며, 우리에게 말을 걸고, 자동차를 운전할 수 있지만, 결코 의식을 갖지는 못할 것이다. 인간 두뇌의 완벽한 소프트웨어 모델조차 아무것도 경험하지 못할 것이다. - 17쪽
이 책은 내가 경험을 주제로 쓴 세 번째 책이다. 2005년에 출간된 『의식의 탐구: 신경생물학적 접근』은 주관적 경험과 관련된 방대한 심리학 및 신경학 문헌을 조사하면서 수년 동안 가르친 수업에서 비롯되었다. 나는 이를 바탕으로 2012년 『의식: 현대과학의 최전선에서 탐구한 의식의 기원과 본질』을 출간했다. 이 책은 그동안의 과학 진보와 발견을 다루면서, 자전적인 이야기도 섞었다. 이 책, 『생명 그 자체의 감각』에는 그러한 산만함을 피했다. 독자가 알아야 할 것은, 나는 인간의 가능성 패(deck)에서 나온 무작위 거래 70억 개 중 하나라는 사실뿐이다. - 19쪽
나는 매일 의식적 경험으로 가득한 세상에서 깨어난다. 이성적 존재로서 나는, 이렇게 밝게 빛나는 느낌의 본성, 누가 그것을 느끼며 누가 그렇지 못한지, 그것이 물리학과 내 몸에서 어떻게 발생하는지, 그리고 공학적 시스템이 그것을 가질 수 있을지 없을지 등을 설명하려고 노력한다. 의식을 객관적으로 정의하는 것이, 전자, 유전자, 블랙홀 등을 정의하는 것보다 더 어렵다고 해서, 의식 과학에 대한 탐구를 포기해야 한다는 뜻은 아니다. 나는 단지 더 열심히 노력하자는 것이다. - 32쪽
1980년대 후반, 캘리포니아주 남부에 있는 캘리포니아공과대학교의 젊은 조교수였던 나는 프랜시스 크릭을 매달 만났다. 나는 ‘뇌가 어떻게 의식을 생성할 수 있는지’에 대해 끝없이 토론할 수 있는 동지를 만난다는 사실에 감격했다. 크릭은 제임스 왓슨(James Watson)과 함께 유전의 분자인 DNA의 이중나선 구조를 발견한 물리화학자였다. 1976년, 60세가 되던 해에 크릭의 관심사는 분자생물학에서 신경생물학으로 옮겨 가고, 그는 구세계를 떠나 캘리포니아 라호이아(La Jolla)의 신세계에 새로운 터전을 마련했다. 크릭과 나는 마흔의 나이 차이에도 불구하고 친밀한 사제 관계를 맺었다. 우리는 16년 동안 긴밀히 협력하며, 과학 논문과 에세이 스물네 편을 공동집필했다. 우리의 협력은 그가 세상을 떠나는 날까지 계속되었다 – 109쪽
이런 이론적 건축물은, 탁월하고 때로는 신비로운 다언어와 다학문을 구사하는 르네상스 학자이자 1급 과학자 및 물리학자인 줄리오 토노니(Giulio Tononi)의 독특한 지적 창조물이다. 줄리오는, 헤르만 헤세의 소설 『유리알 유희(Das Glasperlenspiel)』에 등장하는 유희의 명인(Magister Ludi)의 살아 있는 화신으로, 그는 모든 예술과 과학의 통합인 거의 무한대에 가까운 패턴을 만들어 내는, 동명의 유리알 유희를 가르치고 게임에 전념하는 엄격한 수도사-지식인 단체의 수장이다. - 154쪽
통합정보이론(IIT)에 따르면, 의식은 자체로 작동하는 물리적 시스템의 인과적 속성으로 결정된다. 다시 말하자면, 의식은 ‘자체로 인과적 힘을 갖는’ 메커니즘의 기본 속성이다. 내재적인 인과적 힘이란, 전자회로 또는 신경망의 현재 상태가 자체의 과거와 미래의 상태를 인과적으로 제약하는 그 범위이다. - 163쪽
어떤 상태에 있는 완전체의 요소들은, 단독으로 또는 조합하여, 구분(distinction)을 지정하는 일차 및 고차 메커니즘을 구성한다. 모든 이러한 메커니즘은 관계로 묶여 구조 하나를 형성하며, 그것을 최대 환원 불가능한 원인-결과 구조라고 정의한다. 모든 환원 불가능한 일차 및 고차 메커니즘의 집합과 이것들의 중첩에 대해, 실제 회로에서 이런 구조의 복잡성은 놀라울 정도이며, 그림 8.1의 거미줄 망을 보면 이를 짐작하게 한다. 이 이론은 의식이 무엇인지, 그 핵심 정체성(central identity)에 대한 질문에 놀라울 정도로 정확한 대답을 가지고 있다. 경험이란, 의식 상태의 시스템을 지원하는 최대로 환원 불가능한 원인-결과 구조와 동일하다. - 177쪽
나는 시간의 넓은 지평에서 누가 내재적인 존재를 가지며 누가 그렇지 않은지 상황을 살펴보고 조사할 것이다. 그들이 더 크거나 더 작은 일을 할 수 있기 때문이 아니라, 그들이 내재적인 관점을 가지고 있기 때문이다. 왜냐하면 그들은 그들 스스로 존재하기 때문이다. - 300쪽
호모사피엔스와 다른 포유류의 행동적, 생리적, 해부학적, 발달적, 유전적 유사성을 고려해 보면 인간만큼 풍부하지는 않지만, 모든 포유류가 소리와 광경, 삶의 고통과 즐거움을 경험한다는 것을 의심할 어떤 이유도 없다. 모든 포유류는 먹고 마시기 위해, 번식하기 위해, 부상과 죽음을 피하기 위해 분투한다. 또한 따스한 햇볕을 쬐고, 동족을 찾고, 포식자를 두려워하고, 잠을 자며, 꿈을 꾼다.
포유류의 의식은 작동하는 여섯 층 신피질에 의존하지만, 이것이 신피질이 없는 동물이 무언가를 느끼지 못한다는 것을 함축하지는 않는다. 다시 말해서, 포유류, 양서류, 조류(특히 까마귀, 까치, 앵무새), 파충류 등 모든 네발동물(tetrapods) 신경계의 구조, 동역학, 유전적 사양 등의 유사성에 비추어, 나는 그들 역시 세상을 경험한다고 가추추론하게 된다. 물고기처럼 등뼈를 지닌 다른 생물에 대해서도 비슷한 추론이 가능하다. - 306쪽
IIT에 따르면, 그것이 박테리아로서 무언가를 느낄 것 같다. 그것이 자신의 배 모양 몸체에 대해 화내지는 않을 것 같으며, 어느 누구도 미생물의 심리학을 연구하지는 않을 것이다(즉, 누구도 그것이 마음을 가진다고 가정하지는 않을 것 같다—옮긴이). 그러나 작은 경험의 불꽃이 일어날 수도 있다(즉, 그것이 경험을 가진다고 인정되고, 연구 대상이 될 수도 있다—옮긴이). 이런 불꽃은 그 박테리아가 구성 세포소기관에 녹아 버리면 사라질 것이다.
생물학에서부터 더 단순한 화학과 물리학의 세계로 이동하여, 단백질 분자, 원자핵 또는 단일 양성자 등의 내재적인 인과적 힘을 계산해 보자. 물리학의 표준 모델에 따르면, 양성자와 중성자는 분수 전하(fractional electrical charge)를 가진 세 개 쿼크(quarks)로 구성된다. 쿼크는 그 자체로 관찰되지 않는다. 따라서 원자는 “고려되는” 물질의 작은 부분인, 환원 불가능한 완전체를 구성할 수 있다. 인간의 뇌를 구성하는 약 1026개 원자와 비교해 보자면, 그 원자는 나름의 무엇을 느낄까? 그 통합정보가 0을 조금 넘는다는 것을 고려해 보면, 단지 1분의 바가텔(bagatelle), 이것이-아닌-이것(a this-rather-than-not-this)? - 310쪽
정신은 신체에서 갑작스럽게 나타나지 않는다. 라이프니츠가 natura non facit saltus(자연은 점프하지 않는다)라고 표현했듯이, 자연은 갑작스럽게 도약하지 않는다(라이프니츠는 무한미적분학의 공동 창시자였다). 그런 불연속성이 없다는 것은 또한 다윈주의 사상의 근간이기도 하다.
내재적인 인과적 힘은, 마음이 물질로부터 어떻게 출현하는지에 대한 도전을 불필요하게 만든다. IIT는 그것이 항상 거기에 있다고(마음이 항상 물질에 있다고—옮긴이) 규정한다. - 312쪽
IIT가 물리학을 우리 삶의 중심 사실인 의식으로 확장시킨다고 생각될 수 있다. 교과서 물리학은 외재적인 인과적 힘에 의해 좌우되는 물체와 물체의 상호작용을 다룬다. 나와 당신의 경험은 환원 불가능한 내재적인 인과적 힘을 지닌 뇌가 내부에서 느끼는 방식이다.
IIT는, 외재적 및 내재적 인과적 힘에 근거하여, 이질적으로 보이는 두 존재 영역, 즉 육체와 정신 사이의 관계에 대해 원칙적이고, 일관성 있으며, 실험 가능하고, 우아한 설명을 제공한다. 서로 다른 두 종류의 인과적 힘은 우주의 모든 것을 설명하는 데 필요한 유일한 종류의 것이다. 이러한 힘은 궁극적인 실재를 구성한다. -322쪽