생명을 '설계'한다는 것의 의미

생명은 읽는 것이 아니라 쓰는 것이 될 수 있다. 2010년, 한 과학자가 컴퓨터로 설계한 DNA를 실험실에서 합성해 살아있는 세포를 작동시켰을 때, 그 명제는 더 이상 철학이 아니었다.

J. 크레이그 벤터는 2026년 4월 29일 세상을 떠났다. 인간 게놈 프로젝트의 핵심 주역이자 최초의 합성 세포를 만든 생물학자. 그의 죽음은 자연스럽게 하나의 질문을 다시 꺼내 든다. 그가 열어젖힌 문 너머로, 과학은 얼마나 멀리 나아갔는가?

생명을 ‘읽기’에서 ‘쓰기’로

20세기 생물학의 주된 과제는 해독이었다. 1953년 DNA 이중나선 구조가 밝혀졌고, 수십 년에 걸친 인간 게놈 프로젝트는 인간 유전자 전체 지도를 완성했다. 벤터는 이 프로젝트를 가속화한 인물이기도 하다.

그런데 벤터와 그의 동료들은 한 걸음 더 나아갔다. DNA를 읽을 수 있다면, 직접 쓸 수도 있지 않을까? 이 질문이 합성생물학의 출발점이다. 유전자 하나를 수정하는 것을 넘어, 게놈 전체를 새로 설계하고 세포에 이식할 수 있다면 어떨까.

2010년, 벤터 팀은 그수 있다는 것을 증명했다. 컴퓨터로 설계한 박테리아 게놈을 합성해 살아있는 세포에 이식하고, 그 세포가 합성 게놈의 지시에 따라 작동하도록 만든 것이다. 세포 자체를 무에서 만들어낸 것은 아니었지만, ‘생명의 설계도’를 인간이 직접 작성할 수 있다는 사실을 처음으로 보여줬다.

약속과 현실 사이

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이후 15년, 합성생물학은 분명한 성과를 냈다. 연구자들은 미생물을 조작해 말라리아 치료제인 아르테미시닌을 생산하게 했고, 화석연료를 대체할 바이오 연료 개발에도 활용했다. 환경 오염 물질을 감지하거나 분해하는 유기체를 설계하는 연구도 진행 중이다. 미국 정부회계감사원(GAO)은 합성생물학이 여러 산업 분야의 난제를 풀 잠재력이 있다고 평가했다.

그러나 초기의 기대만큼 빠르게 진전되지는 않았다. 가장 큰 벽은 생명 시스템의 복잡성이다. 초기 합성생물학은 세포를 레고 블록처럼 모듈화할 수 있다고 봤다. 하지만 실제 생명 시스템은 촘촘하게 연결되어 있어, 유전자 간 상호작용을 예측하기 어렵고 실험실 결과가 실제 환경에서 재현되지 않는 경우가 많다. 바이오 연료 분야에서 실험실 성공을 산업 규모로 확대하는 것이 특히 어렵다는 점이 이를 잘 보여준다.

더 근본적인 한계도 있다. 과학자들은 아직 무생물 성분만으로 완전한 생명체를 만들어내지 못한다. 벤터의 합성 세포조차 이미 존재하는 생물학적 시스템에 의존했다. ‘완전한 무에서의 생명 창조’는 여전히 불가능한 영역이다.

기술이 앞서고, 윤리가 뒤따른다

기술이 발전할수록 윤리적·안보적 우려도 커진다. 합성생물학은 대표적인 ‘이중 사용’ 기술이다. 유익한 유기체를 설계하는 도구가 동시에 위험한 병원체를 만들거나 변형하는 데 쓰일 수 있다. DNA 합성 기술의 접근성이 높아질수록, 악용의 문턱도 낮아진다.

국제 거버넌스는 기술 속도를 따라가지 못하고 있다. 설계된 유기체가 생태계에 방출될 경우 유전자 오염이나 생물다양성 훼손을 일으킬 수 있다는 우려도 현실적이다. 여기에 인공지능이 새로운 생물학적 시스템 설계를 가속화하면서, 이 간극은 더 빠르게 벌어질 가능성이 있다.

다양한 이해관계자들은 이 기술을 다르게 바라본다. 제약·바이오 기업들은 신약 개발과 생산 비용 절감의 기회로 본다. 환경 단체들은 생태계 교란 리스크를 경고한다. 각국 정부는 바이오 안보 위협과 경제적 기회 사이에서 균형을 잡으려 한다. 그리고 일부 종교·철학 전통에서는 인간이 생명의 설계자 역할을 맡는 것 자체에 의문을 제기한다.