바이오 컴퓨터의 OI (Organoid Intelligence)는 무엇인가?

현대 과학자들은 인간의 두뇌 세포로 만들어지는 OI (Organoid Intelligence)를 개발 중에 있습니다.  이 OI는 지금의 대세인 컴퓨터로 만들어지는 AI (Artificial Intelligence)를 낡은 기술로 만들어 버릴 수 있다고 합니다.

확대된 브레인 오가노이드 이미지. 붉은 부분은 신경세포 (neurons), 푸른 부분은 세포핵 (cell nuclei) - Jesse Plotkin/Johns Hopkins University

 

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오가노이드 (Organoids, 장기 유사체)는 과학자들이 수년간 키우고 실험을 해왔던 3D 생물학적 조직 덩어리들입니다.  미국 존스 홉킨스 대학의 환경 보건 과학 교수인 Thomas Hartung의 리더십으로 연구원들은 인간의 뇌 세포롤 작동하는 "바이오 컴퓨터 (biocomputer)"를 만들 수 있는 브레인 오가노이드 (brain organoids)를 실험 중에 있습니다.   
 
"우리는 지금 바이오 컴퓨팅을 실현할 수 있는 기술들이 성장하여 완성되는 단계입니다"라고 Hartung 교수는 이메일을 통해 전달을 했습니다.  "사람의 두뇌에 버금가는 능력을 가질 수 있는 바람은 완벽하지 않고 모순되는 정보로도 직관적인 사고 (intuitive thinking)가 가능한 OI를 통해서 이루어지게 됩니다."

Hartung 교수와 그의 동료들은 OI의 광범위한 미래에 대해서 Frontiers in Science라는 저널지에  설명을 하였습니다.
 
작년에 Pong이라는 비디오 게임 플레이를 단시간에 직접 배운 소량의 뇌세포를 만들어내어 헤드라인을 장식한 Cortical Labs 출신들의 과학자들도 이 교수의 팀에 속하여 있습니다.

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Cortical Labs의 동영상
https://youtu.be/k0zzJx95J0Q

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세포를 이용하여 오가노이드를 길러내는 일은 인체난 동물의 테스트가 필요하지 않은 이유로 과학자들에게 이점이 됩니다.  Hartung 교수는 2012년부터 인체의 피부 세포를 배아의 줄기세포 (embryonic stem-cell)로 재프로그램 시키는 방법을 이용하여 작동 가능한 두뇌 오가노이드를 만들었습니다.  그 오가노이드는 인간의 두뇌세포를 만들고, 언젠가는 살아 작동하는 신경세포와 기억이나 학습을 할 수 있는 기능까지 겸비할 수 있다고 합니다.
 
"이는 인간의 두뇌가 어떻게 작동을 하는지 연구를 할 수 있는 계기를 마련합니다.  왜냐하면 도덕적인 이유로 사람의 뇌를 테스트 못하는 부분도 오가노이드로 시스템 조작이 가능하다는 이점이 있기 때문이죠"라고 Hartung 교수는 설명하였습니다.
 

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살아있는 컴퓨터

 
Hartung 교수 팀은 브레인 오가노이드로 생물 컴퓨터 하드웨어를 만드는 것이 지금의 슈퍼 컴퓨터를 만드는 것보다 더 효율적이라고 봅니다.
 
"인간의 두뇌는 아직 현재 컴퓨터들보다 더 똑똑합니다"라고 말합니다.  "Frontier라는 캔터키주에 있는 최신 슈퍼 컴퓨터는 6억 달러 (한화 7800 억 원), 6800 제곱 피트 (632 제곱미터)의 크기입니다.  그 컴퓨터는 이제야 작년 6월에 사람 두뇌의 계산 능력을 넘었다고 합니다 - 그렇지만 사람의 뇌가 필요한 양보다 훨씬 많은 100만 배의 에너지를 쓰고 있죠"
 
Hartung 교수는 컴퓨터가 숫자나 데이터 계산 능력은 월등히 빠르지만 복잡한 논리적 문제는 인간의 두뇌가 앞서 있다고 말합니다.  "컴퓨터가 나오면서 우리는 컴퓨터를 두뇌 같이 계속 만들어 왔지만 본질적으로 컴퓨터와 두뇌는 다릅니다.  OI의 가망성은 이런 새로운 질적인 부분을 더해주는 데 있죠"

아직은 미성숙한 기술이지만 지금의 진화하는 AI 챗봇의 문제들 같이 OI도 스스로 자가 의식이 생기는 문제나 그 후에 발생하는 일들 등등을 위해 수많은 도덕적 토론과 대화가 이루어지고 있습니다. 
 
"의도하지 않은 결과가 없는 기술은 없을 것 같습니다" 교수는 말했습니다.  "그런 위험성을 배제하기 어렵지만 인간이 인풋, 아웃풋, 그리고 아웃풋의 결과에 의한 피드백 마저 통제를 한다면 인간이 컨트롤을 할 수 있습니다.  그렇지만 문제는, AI 도 마찬가지지만, AI나 OI에 자율, 자발성 (autonomy)을 부여하는 데에 있습니다.  기계는, 어떤 식으로 만들어졌든, 인류의 삶에 대한 결정을 내릴 수 있지 말아야 합니다".

생명윤리에 관계하고 있는 연구진들이 이런 OI로 인한 도덕적 문제들을 연구 평가 하고 있습니다. 
 
OI 나 바이오 컴퓨터는 아직 AI와 인류에게 아직까지는 위협을 주지 못할 것입니다.  그렇지만 Hartung 교수는 더 많은 브레인 오가노이드를 생산하면서 지금의 실리콘 밸리의 부족 및 단점들을 보완하기 위하여 오가노이드에 AI를 겸비한 훈련을 시작할 때라고 믿고 있습니다.
 
"어떠한 타입의 컴퓨터 와도 비교될 수 있는 목표를 달성하는데 에는 몇 십 년이 걸릴 것입니다.  그렇지만 지금부터 자원 지원 프로그램들이 만들어지지 않는 이상, 이 목표는 더 어려울 것입니다"라고 Hartung 은 마무리를 하였습니다.

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출처 (Source):

cnet.com