LIBRARY

KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

Brian Thomas
2016-08-16

사람의 눈은 단일 광자도 감지할 수 있었다. 

(Human Vision Can Sense a Single Photon)


     사람의 시각시스템(visual system)은 얼마나 잘 설계된 것일까? 최근에 오스트리아 분자병리학 연구소와 록펠러 대학의 생물물리학(Biophysics) 연구자들은, 사람은 빛의 단지 하나의 광자(a single photon)도 볼 수 있다는 것을 입증했다. 이것은 그들에게 진화가 어떻게 사람 머리 내부의 전자기적 바다와 수많은 분자들이 내는 전기화학적 '노이즈(noise)'들로부터, 이러한 단일 광자를 인식하기 위한 수많은 문제점들을 극복할 만큼, 정교하고 복잡한 시각시스템을 만들어낼 수 있었는지에 대한 질문을 불러일으키고 있었다.

1940년대로부터 사람의 눈은 단일 광자도 검출할 수 있는 능력이 있다고 제안되었다. 그러나 관측자의 눈으로 단 하나의 단일 광자를 보낼 수 있는 기술이 없었기 때문에, 그것은 실험으로 입증될 수 없었다. 이제 새로운 장치는 한 결정(crystal)을 사용하여, 고-강도의 광자(high-intensity photon)를 두 개의 저-강도의 광자로 분리시켰다. 그 장치는 하나의 저-강도의 광자를 실험자의 눈으로 보내고, 다른 하나의 저-강도의 광자는 크로스 체크를 위하여, 카메라로 보내졌다. 

연구팀은 3만 번 이상의 실험을 수행했다. 그들은 Nature Communications 지에서 ”우리가 아는 바에 의하면, 이 실험은 사람이 단일 광자도 직접적인 감지할 수 있다는, 최초의 증거를 제공하고 있다.”라고 썼다.[1]

사람이 만든 연구용 카메라의 설계와 사람 눈을 비교해보는 것은 가치 있는 일이다. 실험용 카메라의 엔지니어들은 현명하고, 교육 수준이 높은 사람들로서, 정확한 크기와 모양을 가지는 카메라의 모든 부품들에 대해서 잘 알고 있다. 그들은 단일 광자를 검출하는 카메라를 제조하기 위해서, 정교한 부품들을 최적의 각도로 배치시키고, 정확한 순서로 조립 정렬시켰다. 인공 카메라도 이렇게 복잡한 제조와 조립 과정을 거치는데, 진화론자들이 주장하는 것처럼, 사람의 고도로 정밀하고 복잡한 눈이 무작위적인 돌연변이들에 의해서 우연히 어쩌다 만들어졌다는 주장이 합리적일 수 있을까?  

알리파샤 바지리(Alipasha Vaziri)는 록펠러 대학의 신경기술 및 생물물리학 실험실의 책임자로 그 보고서의 선임 저자이다. 그는 록펠러 뉴스에서 말했다

수십억 개의 세포들로 구성된 생물학적 시스템과 빛을 구성하는 양자(quantum) 특성을 가지는 가장 작은 물리적 실체인 광자가, 따뜻하고 젖은 환경 모두에서 상호 작용을 한다는 것은 놀라운 일이다. 편재하는 배경 노이즈에도 불구하고, 광자가 만들어내는 반응이 우리가 인식할 수 있는 수준으로 줄곧 살아남아 있었다. 어떠한 인공검출기라도 동일한 방식으로 작동되기 위해서는, 노이즈들을 냉각시키거나, 분리시킬 필요가 있을 것이다.[2]

실제로, 연구팀은 단일 광자의 감도 범위 내에서 광자를 탐지하기 위해서, 그들이 사용했던 검출기인 EMCCD 카메라를 –80℃로 냉각해야만 했다. 낮은 온도는 노이즈라 불리는 무작위적 검출 사건의 수를 감소시키기 때문이다. 또한 노이즈는 광자가 시스템 안으로 들어오지 않을 때에라도 발생한다. 또한 연구팀은 적어도 6가지의 다른 매개변수들을 조정함으로서, 그들의 카메라를 최적화해야만 했다. 그 목록은 표2에 나열되어 있다.

이 두 검출기(사람 눈과 인공카메라)는 많은 유사점들을 가지고 있다. 단일 광자를 검출하기 위한 인공카메라의 구축 및 최적화에 냉각과 건조 상황이 필요하다면, 따뜻하고 젖은 상황에서 더 많이 발생하는 노이즈들을 극복하고, 단일 광자를 탐지할 수 있는 사람의 눈은 인공카메라보다 훨씬 우수한 설계이지 않겠는가? 지성의 개입 없이, 인공카메라가 우연히 만들어질 수 있을 것이라고는 아무도 생각하지 않을 것이다. 그렇다면 사람의 눈이 무작위적인 과정들에 의해서 우연히 생겨났을 것이라는 주장이 얼마나 비과학적 주장인지를 한번 생각해 보라.   


References
1. Tinsley, J. N. et al. 2016. Direct detection of a single photon by humans. Nature Communications. 7: 12172.
2. Fenz, K. Study suggests humans can detect even the smallest units of light. Rockefeller Newswire. Posted on newswire.rockefeller.edu July 20, 2016, accessed July 21, 2016.


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/9492 

출처 - ICR News, 2016. 8. 8.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6435

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Jerry Bergman
2016-05-25

눈물의 기적! 

: 웃거나 울 때 왜 눈물을 흘리는가? 

(The Miracle of Tears)


      창조주가 계시다는 증거는 원자의 복잡한 내부구조에서부터, 우주에 있는 물체 중 가장 복잡한 작품인 인간 두뇌의 설계에 이르기까지, 우리 주변의 모든 곳에 널려 있다. 과학자들은 가장 미세한 현상 중의 하나인 인간의 눈물(human tears)에서까지 하나님의 위대하심을 발견하고 있다.

생화학자인 윌리엄 프레이(William Frey)는 눈물을 연구하는 연구팀의 장으로서 15년을 보냈다. 한때는 눈물 생산기관이 (진화로부터 남게 된) 흔적기관으로 말해졌고, 생존을 위해서는 더 이상 필요하지 않은 것으로 여겨졌는데, 실제로 눈물은 수많은 중요한 기능을 가지고 있다는 것을 그 팀에서 발견했다.[1]

사람만이 울 수 있기 때문에, 감정적인 눈물은 인간들만이 갖는 반응이다. 기식있는 모든 동물들은 눈을 매끄럽게 하기 위해 눈물을 흘린다. 그러나 사람들만은 울음을 야기시키는 기묘한 기관을 가지고 있다.[2]

눈물은, 눈구멍 반대쪽의 눈 위에 위치한 작고 스폰지처럼 생긴 누선(漏腺, lacrimal glands)에서 분비된다. 보통 사람들은 2초 내지 10초마다 한 번씩 눈을 깜빡거린다. 매번 깜빡거릴 때마다 눈꺼풀은 이 기적의 유체를 눈 표면으로 전달한다.

눈물의 가장 분명한 기능 중의 하나는 눈알과 눈꺼풀을 매끄럽게 해준다는 것인데, 그 외에 여러 점막의 탈수를 막아주기도 한다. ‘건조한 눈’ 때문에 고생하는 사람은 이것이 얼마나 고통스러운지를 안다. 이 윤활이 심하게 부족하면 피해자의 시력을 보호하기 위한 요법 또는 약물치료가 필요한 지경에까지 이른다. 노출된 눈 위에 있는 얇은 기름층은 눈물의 증발을 감소시켜서, 눈 조직을 촉촉하고 부드럽게 유지해준다.[3] 이 기름은 눈꺼풀에 있는 검판선(Meibomian glands)에서 만들어진다.

눈물의 또 다른 중요한 기능은, 박테리아와 바이러스를 가장 효과적으로 막아준다고 알려진 라이소자임(lysozyme, 역주: 세균 용해 효소의 일종)으로 눈을 적셔준다는 것이다. 분해한다는 뜻의 lysos와 효소 엔자임으로부터 이름 붙인 라이소자임(어떤 혼합물을 화학적으로 분해하는 효소이다)은 눈물이 세균방지 특성을 갖는 주요 근원이다. 놀랍게도, 라이소자임은 단지 5 내지 10분 안에 모든 박테리아의 90~95%를 비활성화 시킨다.[4] 그것이 없다면, 눈에에 발생한 감염은 대부분의 피해자에게 곧바로 실명을 야기시킬 것이다.


울면 기분이 나아진다

한 가지 놀라운 발견은, 눈물의 생성이 사람들의 감정 문제를 처리하는 데 도움을 주는 실질적인 방법이 될 수 있다는 것이다. 이러한 발견은 ”울어버리면 기분이 나아진다”는 표현에 근거한 것이기도 하다. 실제로, 울고 나면 신체적으로나 생리적으로 기분이 나아지며, 눈물을 참으면 기분이 안 좋아진다는 것이 과학적 연구 결과 밝혀졌다.[5]

예상하지 못한 바는 아니지만, 가족성 자율신경실조증(familial dysautonomia)이라는 유전병을 앓고 있는 사람은 눈물을 흘릴 수 없을 뿐만 아니라, 스트레스를 받는 일을 감당할 능력이 매우 낮다.[6]

미네소타에 있는 성 폴 램지(St. Paul Ramsey) 의료원에서, 단순한 자극제에 의해 흘리는 눈물과, 감정에 의해서 생겨난 눈물을 비교하는 실험을 수행했다. 연구자인 윌리엄 프레이는 스트레스로 인한 눈물이 실제로 신체로부터 독성물질을 제거한다는 사실을 발견했다.[7] 먼저, 지원자들에게 슬픈 영화를 보여줌으로써 울게 하였고, 다음에는 새로 자른 양파를 이용하여 눈물을 흘리게 했다. 영화를 봄으로써 나온 눈물, 소위 감정적 눈물이 독성의 생물학적 부산물을 훨씬 많이 담고 있다는 것을 연구자들이 발견했다. 울음이란, 보통 감정상의 스트레스를 받는 동안 쌓이는 독성물질을 제거해 주는 배설작용이라고 그들은 결론지었다.

울음이라는 간단한 행동은 또한, 신체에 있어서 기분을 좌우하는 광물질인 망간의 수준을 감소시키기도 하는데, 혈청 속에서보다 눈물 속에서의 농도가 30배 가량 되는 것으로 밝혀졌다. 또한 그들은 눈 자극제로 인한 눈물보다 감정적 눈물이 알부민 단백질의 농도가 24% 더 높다는 것을 발견했다.[8]

연구자들은, 스트레스를 받을 때 신체에 쌓이는 화학물질들이 눈물로써 제거되며, 이로 인하여 실제로 스트레스가 감소된다고 결론지었다. 여기에는 포유류에 있어서 젖의 생산을 조절해주는 호르몬인 프로락틴(prolactin, 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬. 생식기관·유선 따위의 기능을 증진함) 및 통증 억제에 도움을 주는 엔돌핀인 루이신-엔케팔린(leucine-enkephalin) 등이 포함된다.

눈물로써 제거되는 그들 혼합물 중 가장 중요한 한 가지는 스트레스의 가장 좋은 척도인 부신피질자극 호르몬(ACTH, adrenocorticotrophic hormone)임이 밝혀졌다. 눈물을 참으면 스트레스 수준이 증가되며, 스트레스를 받으면 고혈압, 심장병 및 위궤양과 같은 질병이 더욱 악화된다.[9]


건강에 도움을 준다

애쉴리 몬태규(Ashley Montagu)는, 울음이 개개인의 건강뿐만 아니라, 단체의 공동체 의식에도 기여하며, 다른 사람들의 복리에도 깊게 개입하는 경향이 있다고 결론지었다.[10] 눈물은 아주 효과적인 의사전달 수단이며, 다른 어떤 방법보다도 훨씬 더 빨리 동정을 자아낼 수 있다. 눈물은 당신이 어떤 사건에 솔직하다는 것과, 그 문제를 해결하기를 갈망한다는 것을 효과적으로 연결시킨다.

눈물은 감정이 격할 때에 나오기도 하지만 눈의 기계적 자극, 감염, 또는 병에 의해 나올 수도 있다. 필요할 경우 누선(lacrimal glands)이 적절한 수준의 윤활과 보호를 자동적으로 제공하는 것으로 보아 반사작용 또는 자극에 의한 울음은 ‘응급수단으로서 설계된’ 것처럼 보인다.[11]

양파가 눈물을 흘리게 하는 이유는 양파로부터 어떤 화학물이 방출되어 그것이 눈 표면에 닿을 때 황산으로 변하기 때문인데, 눈물의 반사작용으로 인하여 황산이 거의 해롭지 않게 되며, 만일 그렇게 되지 못한다면 그 화학물은 눈에 엄청난 손상을 줄 것이다.

눈물은 보통 일정하게 흐르며, 누점(눈물구멍, lacrimal punctum)으로 효과적으로 유출(배수)되므로, 아래 눈꺼풀의 코 쪽 경계에서 작은 점으로 맺혀 보이게 된다. 뺨에 흐르는 눈물을 보는 것은, 유출계가 취급할 수 있는 양보다 더 많은 눈물이 생산되어 뺨으로 흘러넘치기 때문이다.

눈물은 각막(눈의 투명한 ‘창’)을 일정하게 적셔준다. 이것은 눈이 건조해지는 것(고치지 않을 경우 실명을 야기시킬 수 있다)을 방지해줄 뿐 아니라 공기 중에 편재해 있는 먼지와 같은 이물질을 씻어내는 데에 크게 도움을 준다.[12] 어떤 작가는 이렇게 말한다. ”눈물의 중요성을 가장 잘 인식하려면, 그것을 갖지 못한 사람에게 무슨 일이 일어나는지를 보라.”[13]

눈물을 충분히 분비할 수 없으면 통증이 심해지고, 충혈 되며, 빛 자체가 귀찮아지게 된다. 그리고, 눈이 가렵고 모래가 섞인 느낌을 갖게 된다. 어떤 환자는 그런 상태가 눈에 모래를 담고 있는 것과 흡사하다고 말한다. 얼마 지나지 않아서 각막에 궤양이 생기고 그 투명성을 잃게 되는 경우도 종종 일어난다.

이 모든 것으로부터 우리는 무엇을 배울 수 있을까?

눈물을 만들어내는 반응이 겉으로는 단순하고 평범하게 보이지만 실제로는 굉장히 복잡하며, 사실상 인체라 부르는 기적에서 빠뜨릴 수 없으며 꼭 필요한 부분이다. 눈물이 없다면 인간의 생활이 전혀 달랐을 것이다. 우선은 매우 불편할 것이며, 결국에는 일상생활에서 매우 중요한 시력을 모두 잃게 될 것이다.

눈물은, 매우 잘 작동하기 때문에 일상생활에서 당연한 것으로 여기는 많은 기적 중의 하나이다. 또한 그것은 우리의 경이로운 신체가 진화론적 시행착오의 결과가 아니라는 사실을 실감하게 해 주는 또 하나의 이유인 것이다.



Footnotes
1.William Frey, Crying: The Mystery of Tears, Winston Press, Texas, 1977.
2.Gregg Levoy, ‘Tears that Speak’, Psychology Today, July–August, 1988, pp. 8, 10.
3.Lael Wertenbaker, The Eye: Window to the World, Torstar Books, New York, 1984.
4.Ashley Montagu, ‘The Evolution of Weeping’, Science Digest, November 1981, p. 32.
5.Gregg Levoy, ‘Tears that Speak’, Psychology Today, July–August, 1988, pp. 8, 10.
6.Ashley Montagu, ‘The Evolution of Weeping’, Science Digest, November 1981, p. 32.
7.Tom Kovach, ‘Tear Toxins’, Omni, December 1982.
8.Gregg Levoy, ‘Tears that Speak’, Psychology Today, July–August, 1988, pp. 8, 10.
9.Lael Wertenbaker, The Eye: Window to the World, Torstar Books, New York, 1984.
10.Ashley Montagu, ‘The Evolution of Weeping’, Science Digest, November 1981, p. 32.
11.Arthur Freese, The Miracle of Vision, Harper and Rowe Publishers, New York, 1977, p. 19.
12.Charles C. Kennedy, ‘Tears: Medical Research Helps Explain Why You Cry’, Mayo Clinic Health Letter, February 1992, pp. 4, 5.
13.Arthur Freese, The Miracle of Vision, Harper and Rowe Publishers, New York, 1977, p. 19.



번역 - 이종헌

링크 - https://answersingenesis.org/human-body/the-miracle-of-tears/

출처 - Creation ex nihilo Vol. 15, No. 4

구분 - 4

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김광
2016-05-10

인공지능의 승리? 인간지능의 승리?


     2016년 봄, 알파고와 이세돌의 바둑대결은 굉장한 화제를 몰고 왔고, 인공지능이라는 단어가 일반인들의 입에 오르내리며 다양한 견해들이 쏟아져 나오면서, 기대와 우려의 전망이 동시에 나타나고 있다. 특히 다섯 번에 걸친 대결이 시작되기 전에 상당수의 컴퓨터전문가들은 이세돌의 완승을 예측했음에도 단 1번밖에 이기지 못하고 1:4로 패하는 결과가 나오자 더 많은 관심을 끌게 된 것이다.


전문가가 아닌 대부분의 일반인들에게는 사람과 기계(컴퓨터)와의 대결에서 기계가 이겼고, 기계가 사람의 많은 역할을 대신 하거나 오히려 더 잘할 수 있게 되어, 사람을 지배하는 영화 속 모습이 조만간에 실현될 것으로 여기는 것 같다.


구글 딥마인드가 개발한 알파고 시스템은 인공신경망을 통해 상대방이 어떻게 수를 두느냐에 따라 이길 가능성이 높은 수를 찾아내 바둑을 두게 된다. 이 때 사용했던 기술은 딥러닝(deep-learning) 이라는 것으로, 컴퓨터를 이용해서 어마어마하게 쌓여있는 데이터들 속에서 필요한 정보를 빠르게 찾아내는 기술이다. 이세돌과의 대결 전에 프로바둑기사들의 실제 대국기보를 3천만 건 이상 입력해서 알파고에게 엄청난 경우의 수를 학습데이터로 입력시켰는데, 인간으로 치면 1,000년에 달하는 바둑공부를 시킨 셈이라고 알려졌다. 이런 식의 기계학습을 통해 수많은 경우의 수를 찾아 승률을 계산할 수 있게 된 알파고는 실제 경기에서 주어진 시간동안 최대한 많은 경우의 수를 따져보면서 최적의 수를 두는 방식으로 경기하게 된다. 그래서 경기 중후반에 갈수록 따져봐야 하는 경우의 수가 적어지기 때문에 훨씬 더 빠르고 정확하게 승률이 높은 수를 두게 되었던 것으로 볼 수 있다.


사람의 신경체계를 연구해서 흉내내려 한 것이 인공신경망이다. 사람이 자신이나 다른 사람들의 다양한 시행착오와 그 결과들을 관찰하고 경험하면서 뇌 속에 기억으로 보관한 후, 향후 선택의 순간에 결정을 내리기 위해 참고하는 것처럼, 기계 속에 엄청난 데이터를 입력해 놓은 다음 인공신경망을 통해 최적의 선택 값을 찾아내려는 것이 최근 인공지능의 주요한 목표라고 할 수 있다. 과거에는 막대한 데이터 용량을 저장하기도 어려웠고, 빠르게 경우의 수를 찾아다니면서 최적의 선택 값을 계산하기에는 컴퓨터의 처리속도가 따라주지 못했다. 그러나 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어의 비약적인 발전으로 이러한 작업들이 가능해지면서, 기계학습을 통한 인공지능의 활용에 큰 기대와 관심이 쏠리고 있는 것이다.


인공지능의 활용분야는 매우 많다. 이미 구축된 수많은 경우의 수와 결과들을 입력해놓고 현재 상황에서 선택 가능한 경우의 수에 대해 예상 결과를 따져서 최적의 선택을 할 수 있도록 도움을 주는 분야에는 얼마든지 적용할 수 있다. 체스나 바둑 같은 게임에서부터, 의료서비스, 일기예보, 법률, 쇼핑, 여행일정, 디지털비서 등의 인간 생활에 적용할 수 있으며, 전쟁계획에도 상당히 활용되고 있다.


최근에는 그동안 강조하던 과거 지식의 습득과 데이터 분석능력을 배우고 가르치는 교육방식에 대해 이런 작업들은 컴퓨터가 훨씬 더 빠르고 정확하게 수행할 수 있게 된다는 점에서 교육의 방향이 새롭게 바뀌어야 한다는 목소리도 힘을 얻고 있다.


인공지능을 교육 뿐 아니라, 개인의 인성에 영향을 미친다는 점에서도 다양한 견해가 제기되고 있다. 예를 들어 휴머노이드처럼 사람의 모습과 비슷한 로봇이나 동물의 모습과 비슷한 로봇에게 특별한 감정을 느끼는 경우를 볼 수 있다. 애완견 등의 반려동물에게 가족 이상의 친밀감을 느끼는 것은 살아있는 생명이기에 공감할만 하다고 해도, 생명체가 아닌 기계 로봇에게 비슷한 친밀감이나 애정을 느끼는 것을 과연 어떻게 바라보아야 할 것인가?


이렇게 인공지능 기술의 비약적인 발전과 다양한 기대와 우려가 뒤섞인 전망들을 바라보면서, 그리스도인으로서 어떤 생각을 해야 할 것인가?

첫째, 인공지능에 대한 과대평가나 과소평가 모두 위험할 수 있다는 것이다. 인공지능은 개발자가 입력한 논리(알고리즘)를 바탕으로 수집된 학습데이터 내에서 수많은 경우의 수를 매우 빠르게 분석하여 가장 낫다고 계산된 결과 값을 찾아낼 뿐이다. 개발자는 학습과 탐색의 방법을 제시했을 뿐이므로, 실제 어떤 결과 값이 나올지 모르는 것이 당연한데도, 개발자를 뛰어넘는 창의적인 지능을 소유했다는 식의 과대평가는 바람직하지 않다. 반면에 기계가 어찌 사람보다 나을 수 있느냐는 단편적인 시각에서 기술의 발전 양상을 무조건 평가절하 해버리는 것 역시 바람직하지 않다고 본다. 인간이 창조된 이후 하나님이 주신 지혜로 인간은 수없이 많은 도구들을 만들어 사용해왔으며, 이런 도구들은 사람이 가진 힘과 기술보다 뛰어난 수행능력을 보여 왔다는 점에서 인공지능 시스템 역시 개발된 영역 내에서는 사람보다 빠르고 정확하다는 것을 이해할 필요가 있다.


둘째, 인공지능을 만드는 인간지능을 만들어내신 창조주 하나님을 깊이 묵상해볼 필요가 있다. 불과 100년도 안 되는 시간 동안 인간은 전기를 이용하여 계산하는 기계인 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어의 비약적인 발전을 이루어 냈고, 제4의 혁명이라 불리는 소프트웨어혁명의 시대에 진입했다. 이런 모습은 인간 이외의 어떤 동물들에게서 찾아볼 수 없는 높은 차원의 지성이 있기에 가능한 일이다. 인간과 동물이 같은 진화의 선상에 존재한다는 진화론적 세계관으로는 결코 설명할 수 없는 모습인 동시에, 하나님의 형상대로 지은 바 된 특별한 피조물임을 드러내는 증거이다. 그렇기에 인공지능을 보면서 놀랄 때마다, 인간지능을 만드신 창조주를 높이고 더욱 겸손해져야 할 것이다.


셋째, 이런 때일수록 신앙과 복음의 본질에 집중해야 할 것이다. 말세가 될수록 많은 사람이 빨리 왕래하고 지식이 더해질 것이라고 하신 것처럼, 하나님을 무시하고 새로운 물질과 지식의 바벨탑을 쌓으려는 인간의 욕망은 극도로 치닫게 될 것이다. 타락한 인간의 본성이 인공지능이라는 기술을 가지고 하나님을 대적하고 인간의 욕심과 이득만을 위해 사용하려 할 때에, 그리스도인들이 앞장서서 하나님을 경외하는 지혜와 지식을 바르게 사용하는 모습을 보여줄 수 있어야 한다.


인공지능이 승리한 것이 아니라, 이것을 만들어낸 인간지능이 승리한 것이며, 더 나아가 인간지능을 창조하신 하나님께 영광을 돌려드려야 한다.


*관련기사 : 中 인공지능로봇, 내년 대입 참가…2020년 베이징·칭화대 목표 (2016. 5. 6. 연합뉴스)
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/05/06/0200000000AKR20160506032400083.HTML



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하주헌
2016-03-18

이세돌과 알파고, 영혼 vs 물질 싸움 아니다


       약 2500여 년 전, 중국에서 유래된 바둑은 오늘날 사람들이 즐기고 있는 보드 게임 중 가장 오래된 게임이다. 바둑 시합에서 나올 수 있는 경우의 수를 분석하면, 10에 0이 360개가 붙는 수를 가진다고 하니, 바둑이야말로 현존하는 보드 게임 중에서 가장 복잡하며, 끊임없이 다음 경우의 수를 추론해야하는 고도의 집중을 요구하는 게임이다. 바로 이 바둑 시합이  세계 최강자인 이세돌 9단과 구글의 자회사인 구글 딥마인드가 개발한 인공 지능 컴퓨터 ‘알파고’ 사이에서 올 3월 총 5회 진행되어 세간의 이목이 집중되었다. 인공지능이란 방대한 양의 데이터를 바탕으로 추론과 학습 능력이 가능한 컴퓨터 프로그램을 의미한다. 이 대국에서 많은 사람들의 예상을 깨고 알파고가 압승함으로써, 인공지능에 대한 지대한 관심과 우려가 함께 표출되고 있다. 많은 사람들이 가지는 막연한 우려는 ‘이제 인공지능을 가진 컴퓨터가 인간을 지배하는 세상이 올 수도 있지 않을까’ 하는 것이다. 현재 알파고는 바둑이라는 특정 분야에만 한정된 인공지능을 가졌지만, 이 프로그램에 더 많은 분야의 데이터를 집어넣고 학습시킬 수 있다면 모든 분야에서 인간을 능가하는 기계가 만들어질까? 이러한 우려의 배경으로 진화론의 영향력을 무시할 수 없다. 즉 생물 진화 이론의 영향력으로 인해, 기계 또한 인공지능을 통해 스스로 진화할 수 있다고 생각할 수 있기 때문이다. 그러나 그렇게 걱정할 필요는 전혀 없다. 


인간의 뇌는 과학자들에게도 아직 신비의 세계일뿐이다. 앞으로도 뇌의 기능을 이해하기 위해 세계적으로 막대한 연구비와 연구 인력이 투입될 전망이다. 미국의 경우, 향후 10여 년간 뇌 연구만을 위해 3조원 정도의 연구비가 사용될 계획이라고 한다. 뇌는 신경세포로 이루어져 있어서 과학자들은 신경세포의 기능과 역할을 이해하고자 각고의 노력을 기울여왔다. 그 결과 신경세포에서 일어나는 물리적 변화, 전기적 변화, 신경 세포들이 분비하는 물질의 종류와 역할 등을 겨우 조금씩 이해하고 있다. 사람은 눈으로 보는 것이 아니라 뇌로 보고, 귀로 듣는 것이 아니라 뇌로 듣는다. 눈으로 들어온 빛을 신경세포가 전기신호로 변형시켜 뇌에 전달함으로써 뇌가 보게 된다는 사실은 너무 신비롭다. 소리도 마찬가지이다. 이제 이런 질문을 던질 수밖에 없다. 과학자들이 인지하고 탐색할 수 있는 부분은 오직 신경세포의 물리적인 변화뿐인데, 이런 물리적인 변화가 어떻게 보고, 듣고, 느끼고, 기억하는 등의 지각 개념으로 변화될 수 있는가? 이 질문에는 답이 아니라 어떠한 힌트도 갖지 못하고 있는 실정이다. 인공지능이란 사람이 결정하고 생각하는 과정을 일부 모방하여 만든 프로그램인데, 사람이 아직 사람의 뇌에 대해 이해하고 있지 못하는데 사람을 이길 수 있는 컴퓨터 개발이 가능하겠는가? 절대 불가능한 일이다. 이 대국을 통해서 얻은 결론은 ‘이제 사람들이 상당히 우수한 프로그램을 만들었구나’가 될 뿐, 기계 자체가 사람을 이겼다는 결론은 아니다. 인공지능은 상당히 많은 경우의 수를 파악하고 결론을 빠르게 찾아가는 프로그램 일뿐이지, 사람이 가지는 지각 능력을 절대로 흉내 낼 수 없다.


이제 다시 이 대국의 본질과 승자에 대해서 생각해 보자. 이 대국은 사람과 기계의 시합이 아니다. 영혼이 없는 물질과 영혼이 있는 존재의 시합 등으로 확대 해석할 필요도 전혀 없다. 더 나아가 하나님의 창조 질서를 어지럽히는 사건으로 바라볼 필요도 없다. 이 대국은 대중을 상대로 펼치는 회사 경영진의 우수한 마켓팅 일뿐이다. 필자뿐 아니라 많은 일반인들에게 알파고는 생소한 단어가 분명했다. 그러나 이 대국이 인공지능과 인간의 대결로 이슈화되면서 국내에서도 벌써 수많은 뉴스거리가 만들어지면서 일반인들도 알파고에 대해 많이 친숙해진 듯하다. 다시 말하면 이 바둑 대국을 통해 적어도 한국에서 구글 딥마인드 회사의 홍보는 기대 이상으로 성공한 것으로 보인다. 그래서 이 대국의 승자는 승패와 관련 없이 이 회사의 영리한 경영진일 될 수밖에 없다. 또한 우리가 진정으로 우려할 바는, 인공지능이 사람을 능가할 수 있는가의 여부가 아니라, 인공지능에 관한 한국의 기술력이 구글 딥마인드의 기술력과 얼마나 차이가 있는가? 그리고 왜 한국에서는 이렇게 창의적인 프로그램 개발이 더딘가 하는 문제일 것이다.
 


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Carlos Estrada
2016-02-19

경이로운 사람의 손 

자연적으로 만들어졌는가, 지성에 의해 설계됐는가? 

(The incredible human hand 

Naturally engineered or designed by intelligence?)


     ‘해부(Dissected)’라는 TV 시리즈의 일환으로, 영국의 BBC 웹사이트는 ”놀라운 인간의 손과 발” 이라는 제목의 쇼의 진행자인 조지 맥가빈(George McGavin) 박사가 쓴 기사를 발표했다.[1]   

iStockphoto

그 글에서, 맥가빈 박사는 우리 손의 흥미로운 여러 특성들을 개략적으로 보여주었다. 손은 강한 악력(grip)을 가지면서, 작은 물체도 아주 정교하게 다룰 수 있는 능력과 갖고 있다. 이러한 기능은 다른 생물과 구별된다. 손의 근육들은 이상하게 배열되어 있다. 왜냐하면 손의 움직임의 대부분은 손에 위치하지 않고, 전완(forearm, 팔뚝)에 위치한 근육들에 의해서 조절되기 때문이다. 손가락은 유연한 밴드를 지나 통과하는 긴 힘줄(tendons)에 의해서, 전완과 연결되어 있다. 이러한 배열은 모든 근육들이 손에 있었다면 불가능했을 움직임과 힘을 손가락에 제공하고 있다. 요약하면, 손은 마치 전완에 의해서 움직이는 뼈있는 꼭두각시처럼 보인다. '뼈있는 꼭두각시'라는 용어는 손이 얼마나 잘 설계되었는지에 대한 아름다운 이미지를 제공한다. 게다가, 손가락의 피부는 특별한데, 왜냐하면 그것은 피부 바로 아래에 있는 많은 양의 신경말단을 보호하는 쿠션 같은 역할을 하기 때문이다. 손가락에는 (약하거나 강한) 압박, 접촉, 통증, 온도에 반응하는 네 가지 종류의 피부 수용기가 있다. 손톱은 물체를 강하게 잡을 수 있도록 해준다.

과학은 관측 가능하고, 입증될 수 있는 사실에 기초하고 있다. 그러나 맥가빈 박사의 진화론적 편견은 다음과 같은 말에서 알아볼 수 있다. ”사람의 손과 발은 다양한 일들을 수행하기 위해 정교하게 진화했던, 복잡한 공학기술의 승리를 나타낸다.” 그는 또한 말했다 : ”3억8천만 년 전, 사지동물들이 바다에서 육지로 이동했을 때, 몇몇의 사지는 8개였지만, 개구리와 새 같은 특별한 그룹에서 수정된 이후로, 우리에게 친밀한 5개의 손가락 패턴은 곧 표준이 되었다. 사람의 손은 인간의 몸에서 자연적 공학기술의 가장 복잡하고 아름다운 부분 중 하나이다.”

맥가빈은 이러한 자연의 경이로움(손과 발)이 설계자 없이, 연속적인 우연한 사건들에 의한, 무작위적인 돌연변이와 자연선택에 의해서 나왔다고 가정하고 있었다.[2] 진화론자들에게 손에서 보여지는 이러한 복잡한 설계가 방향도 없고, 발전하려는 목적이나 필요를 결정할 수 있는 생각이 없는, 스스로 작동되는, 자연적 과정의 결과라는 것이다.[3] 어떤 설계나 목적 없이, 자연이 스스로 손과 발을 만들어냈다는 주장은, 숲속에서 모나리자 그림을 발견하고, 그것이 오랜 시간이 지남에 따라 자연적으로 생겨났다고 주장하는 것과 유사하다. 물론, 진화론자들은 그러한 일이 믿을 만하게 보이도록, 다윈의 우연과 자연선택을 들먹인다. 그러나 그렇게 말한다고 해서, 그런 일이 일어났다고 볼 수 없다.

맥가빈의 글은 아무도 관측하지 못했던, 그리고 증명될 수 없는, 역사적 이야기를 사실과 혼합시켜 놓고 있다. 손 근육의 평범하지 않은 배열, 꼭두각시처럼 ‘바깥’에서 조종되어 발생하는 강한 악력 등과 같은 손의 특성들은 사실이다. 반면에 손이 오랜 시간과 우연, 자연선택에 의해 만들어졌다는 이야기는 실험될 수도, 검증될 수도 없는 이야기이다. 이러한 무작위적인 우연한 과정들이 손과 발을 만들어낼 가능성이 있을까? 답은 결코 ”아니다” 이다. 자연선택(natural selection)은 일어날 수 있지만, 그것은 무언가를 창조해내는 과정이 아니다. 단지 이미 존재하던 것들 중에서 선택하는 과정일 뿐이며, (상향적 발전에 필요한) 새로운 유전정보를 추가시키지 못한다. (자연선택에 대한 더 많은 사실은 여기를 보라). 그리고 돌연변이(mutations)라고 불리는, 유전자 내에서 일어나는 무작위적인 사고(오류)는, 스스로 필요한 새로운 기능이나 설계를 결코 만들어낼 수 없는 과정이다. (돌연변이에 대한 더 많은 사실은 여기를 보라).

맥가빈은 그의 글에서, 대부분 손 바깥에 위치한 근육들의 이상한 배열이 어떻게 손가락을 움직이게 하고, 힘을 부여하고, 작은 물체를 정확하게 조종할 수 있는지 설명하고 있었다. 당신의 손은 우연히 생겨난 것인가? 아니면 태초부터 DNA 언어 내에 암호로 저장되어, 정확하게 모든 구조들이 생겨나도록 설계되었는가? 성경은 우리에게 그 답을 주고 있다.

”하나님이 이르시되 우리의 형상을 따라 우리의 모양대로 우리가 사람을 만들고 그들로 바다의 물고기와 하늘의 새와 가축과 온 땅과 땅에 기는 모든 것을 다스리게 하자 하시고” (창세기 1:26)


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Hands up for creation!


Further Reading
Intelligent Design—‘A War on Science’ says the BBC
Dawkins and Design
Is our ‘inverted’ retina really ‘bad design’?
Giraffes
Divining design
An ‘introduction’, in-depth


References and notes
1.McGavin, G., The incredible human hand and foot, 18 February 2014, bbc.com.
2.Denton, M., Evolution: A Theory in Crisis, Adler & Adler, Maryland, 1985, p. 43.
3.Guliuzza, R. J., Clearly Seen: Constructing Solid Arguments for Design, ICR, 2012, pp. 11, 18.



번역 - 봉은준

링크 - http://creation.com/incredible-human-hand 

출처 - CMI, 13 November 2014

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Brian Thomas
2016-02-15

당신의 뇌는 인터넷보다 더 많은 메모리를 가지고 있다. 

(Your Brain Has More Memory Than the Internet)


     사람의 뇌는 우주에서 가장 초고도로 압축된, 조직화된 물질들의 집합이라고 하는 말은 점점 더 사실이 되어가고 있다. 신경세포(nerve cells) 내에 작은 구조들을 모델화한 새로운 연구는 뇌에 있는 현명한 한 전략을 발견했다. 그 전략은 에너지 효율을 극대화하면서 컴퓨팅 파워를 증가시키기 위해 사용되고 있었다. 그것의 설계는 완전히 새로운 개량된 컴퓨터 버전의 기초를 만들 수도 있다.

캘리포니아 솔크연구소(Salk Institute)와 텍사스 대학의 신경생물학자들은 뉴런이 지속적으로 기억을 가공하고 저장하는, 포유류에 있는 뇌의 한 부분인, 쥐의 해마(rat hippocampus)의 작은 부분을 모방하여, 3-D 컴퓨터 모델을 구축하는 방법을 연구했다. 생물학 저널인 elife 지에 게재된 한 모델은 시냅스의 크기가 수 분 안에 변화되는 것을 밝혀내는데 도움을 주고 있었다.[1]

두 사람이 손을 잡고 악수를 하는 것처럼, 시냅스는 신경세포들 사이에서 연결을 발생시킨다. 각 세포는 많은 이웃 세포들과 접촉할 수 있는 1천여 개의 손들을 가지고 있다. 그것을 통해 수십억 개의 연결부 및 통로를 가지는, 현란한 3-D 정렬을 형성한다. 각 연결부는 신경전달물질(neurotransmitters)이라 불리는 작은 화학물질을 따라 지나가면서, 세포들 사이에 정보를 전달한다.  

2011년에 게재됐던 경이로운 사진은 일찍이 상상했던 것보다 더 많은 이들 신경-대-신경 연결 부위를 밝혀냈다. 사람 뇌 사이의 신경연결부는 지구상에 모든 컴퓨터들의 스위치 숫자와 인터넷 연결망에 비교할 만하다.[2] 시냅스(synapses)라 불리는 이들 연결점의 크기는 시냅스 가소성(synaptic plasticity)이라 불리는 과정인, 사용-불사용의 변환을 일으키는 것으로 입중되고 있다. 시냅스는 학습이 발생할 때 강해지고, 사용하지 않을 때 약해졌다.

어떻게 뇌는 그러한 일을 수행하는 것일까? 뇌는 단순한 0과 1로 구성되는 컴퓨터 암호가 아닌, 시냅스 강도의 정도를 정보로 저장하고 전달한다. 다른 말로 해서, 뇌는 단일 입력 스파이크(input spike)를 가진 정보를 전달하지 않는다. 그것들은 시냅스 강도에 따라 구별되는 26단계의 다른 레벨이 있음이 확인되었다. 새로운 연구의 저자들은 이러한 복잡한 분자적 가변성(variability)의 가능한 장점을 살펴보았다. 그들은 ”시냅스가 에너지 효율을 위해 설계된 어떤 표본추출 전략(sampling strategy)을 나타내고 있을지도 모른다”고 썼다.[1] 신경세포는 기억과 같은 정보를 가공하고 기록하기 위해서, 각 시냅스의 크기와 안정성을 사용한다.

Nature Communications 지에 게재된 또 다른 연구는 각 시냅스 내의 생화학적 의사소통이 지속적으로 모니터 되고, 시냅스 가소성을 조절하고 있음을 발견했다.[3] Nature 지에 게재된 함부르그 분자신경생물학 센터의 크리스틴과 토마스의 요약 글에 따르면, 이 가소성-가능 메커니즘은 양성 피드백 고리(positive feedback loops)를 포함하고 있고, 세포사(cell death)를 방지하기 위한 한 안전 메커니즘을 포함하고 있었다.[4]

eLife 지에 게재된 연구의 공동 저자인 테리(Terry Sejnowski)는 솔트연구소 지에서 말했다. 우리는 어떻게 해마의 뉴런이 낮은 에너지로 기능을 하면서도, 고도의 계산 동력을 내는지에 관한 설계 원리를 풀어낼 수 있는 핵심을 발견했다. 뇌의 기억 용량에 대한 우리의 새로운 측정은 어림잡아도 WWW(World Wide Web)과 동일한 범위인, 적어도 페타바이트(petabyte)로 증가한다.[5]

페타바이트는 어느 정도의 용량일까? 그것은 8,000,000,000,000,000 비트의 정보이다. 시냅스에 들어있는 상상을 초월하는 조직화와 조절 프로토콜의 레벨은 뇌가 방향도 없고, 계획도 없고, 지성도 없는, 무작위적인 돌연변이 과정을 통해서, 단일 세포로부터 진화했다는 개념을 완전히 거부한다. 전략, 알고리즘, 설계원리 등은 사람의 뇌는 가장 똑똑한 천재라도 모방할 꿈도 꾸지 못할 만큼의 경이로운 기관으로서, 초월적 지적설계자에 의해서 만들어졌음을 가리키고 있는 것이다.[6]

 

References

1.Bartol Jr., T. M. et al. 2015. Nanoconnectomic upper bound on the variability of synaptic plasticity. eLife. 10.7554/eLife.10778.
2.Thomas, B. Brain's Complexity 'Is Beyond Anything Imagined'. Creation Science Update. Posted on icr.org January 17, 2011, accessed January 20, 2016.
3.Tigaret, C. M. et al. 2016. Coordinated activation of distinct Ca2+ sources and metabotropic glutamate receptors encodes Hebbian synaptic plasticity. Nature Communications. 7: 10289.
4.Gee, C. E. and T. G. Oertner, 2016. Pull out the stops for plasticity. Nature. 529 (7585): 164-165.
5.Memory capacity of brain is 10 times more than previously thoughtSalk News. Posted on salk.edu January 20, 2016, accessed January 20, 2016.
6.'The new work also answers a longstanding question as to how the brain is so energy efficient and could help engineers build computers that are incredibly powerful but also conserve energy' (Salk News).

 

*관련기사 : 인간 뇌, 지구상 모든 컴퓨터보다 용량크다  (2010. 11. 23. ZDNet Kores)
http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20101122184139&lo=zv40



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/9179 

출처 - ICR News, 2016. 2. 4.

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우상두
2016-02-10

치아의 창조 신비


      한국은 노인국가로 진입하고 있다. 그래서 건강한 노년을 보내는 것이 중요해지고 있다. 건강하게 오래 사는데 중요한 두 가지 요소는 튼튼한 치아와 꼿꼿한 허리이다. 척추가 튼튼해서 내장이 원활한 기능을 해야 하고, 잘 먹기 위해 치아가 좋아야 한다는 것이다. 그런데 사람의 치아는 어떻게 생겨나게 되었을까? 치아는 엄마 뱃속에 있을 때 생기기 시작한다. 수정란이 된 후부터 6 주가 되면 치아의 씨앗이 다 형성된다. 그리고 이유식을 시작하게 되는 생후 6개월에 젖니(유치)가 나오기 시작한다. 초등학교에 입학하게 되는 6세가 될 때 간니(영구치)가 나오기 시작해서 중학생이 되는 12세가 되면 간니만 갖게 된다. 이렇게 젖니와 간니, 평생 두 벌의 치아로 살게 된다. 

부모들이 어렵게 느끼는 것이 젖니가 빠지고 간니가 나오는, ‘치아 교환’이다. 젖니는 위턱, 아래턱에 각각 10개(좌우 대칭으로 한쪽에 앞니 2개, 송곳니 1개, 어금니 2개의 5 개)가 있다. 20 개의 젖니가 빠지고 간니가 나오는데 6년이 걸리는데 그 동안에는 혼합치열이라고 부른다. 한 번에 다 빠지고 간니가 싹 나오면 좋지 않을까? 만일 한 번에 싹 빠진다면, 어린이는 식사를 할 수 없게 되므로 성장기에 영양실조를 겪게 될 것이다. 하나가 빠지고 새 이가 나오고, 두 세 달 후에 다시 하나가 빠지고 또 새 이가 나오기 때문에 일상생활에 아무런 지장이 없이 20 개의 젖니가 빠지고 간니로 대치되게 되는 것이다. 이렇게 치아 교환은 정교하게 ‘프로그래밍’되어 있는 것이다.

젖니는 작고 폭이 좁은데, 간니는 크고 폭도 넓어 젖니 빠진 자리에 나오기에 공간이 부족하지만, 놀랍게도 작은 젖니와 커다란 간니의 공간 부조화는 젖니 어금니의 자리에 간니 작은 어금니가 나오면서 상쇄되게 되어 있다. 간니 중에 세 번째 어금니를 사랑니라고도 하는데 잘못 자리를 잡아 아프고 염증이 생기면 수술해야 하는 경우도 많다. 그래서 사랑니를 퇴화기관인 것처럼 주장하는 사람들도 있다. 그러나 사람 몸에 퇴화기관이라는 것은 없다. 진화가 일어난 적이 없으니 퇴화기관도 있을 수 없는 것이다. 사랑니가 문제를 일으키는 것은 식습관의 변화 및 알레르기 질환 등으로 구강 구조가 작아졌기 때문에 세 번째 어금니가 날 자리를 찾지 못했기 때문이다. 또한 사람마다 다양성이 있기 때문이다. 그렇기 때문에 어떤 사람은 세 번째 어금니(사랑니)가 아예 나지 않는 경우도 있고, 어떤 사람은 네 번째 어금니가 나는 사람도 있는 것이다.    

간니는 우리가 평생 사용해야 하는데 그렇게 사용할 수 있도록 기가 막히게 놀라운 구조로 되어 있다. 1 입방센티미터(cm3)도 되지 않는 작은 크기이면서 60년 이상 사용할 수 있는 견고함은 결코 우연으로 생길 수 없다. 인체의 경조직은 뼈와 치아인데, 치아는 단단한 법랑질(에나멜), 상아질, 백악질(세멘트질)로 구성되어 있다. 신기한 것은 가장 강한 법랑질은 상아질이 있어야 형성되고, 상아질은 법랑질이 있어야 형성되다는 것이다. 이 상호유도작용은 진화론으로 설명할 수 없는 너무나 기막힌 ‘설계’인 것이다.

치아는 음식을 섭취하는데 적절한 단단함을 가지고 있어서 먹을 수 없는 돌이나 열매 껍질은 분쇄되기 어렵지만, 먹을 수 있는 음식물은 치아로 잘 부서진다는 것도 창조주의 오묘한 계획으로 보아 마땅하다. 또한 치아는 그렇게 단단하면서도 참깨같이 작은 것을 분간해 내고 머리카락 두께도 감지할 수 있는 정밀함을 가지고 있다는 것도 놀랍다. 이 치아를 잘 사용해서 좋은 음식을 충분히 씹으면서 맛을 음미하고, 삼키는 것이 치아에도 좋고 건강에도 좋다. 하나님께서 창조하신 어떤 것도 놀랍지 않은 것이 없지만 치과의사로서 매일 매일 하나님께서 창조하신 치아를 보며, 치료할 때마다 다윗의 고백이 나의 고백이 된다.

”내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 심히 기묘하심이라” (시139:14)


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CEH, 2015. 7. 10.
2015-08-19

사람의 눈은 나노스케일의 해상도를 가지고 있다. 

(Human Eye Has Nanoscale Resolution)


      사람의 눈(human eye)은 나쁜 설계를 가지고 있다고 더 이상 주장할 수 없게 되었다. 사람의 눈은 10억 분의 1미터의 차이를 구별할 수 있음이 광학 전문가들에 의해서 증명됐다.

눈의 설계에 있어서 주장되던 약점을 폐기시키고 있는, 미국 광학협회(The Optical Society of America)의 한 논문은 이렇게 시작하고 있었다 (ScienceDaily, 2015. 7. 9) :

사람의 눈(human eye)은 놀라운 기기이다. 사람의 눈은 가장 작고 미묘한 색깔의 차이를 구별해낼 수 있다. 사람의 시각은 한 영역에서 탁월하지만, 인간 광학의 자연적 한계 때문에 작은 문자를 인식하는 것과 같은 다른 영역에서는 부족한 것처럼 보인다.

광학협회의 새로운 저널인 Optica에 게재된 한 논문에서, 독일 슈투트가르트 대학과 동부핀란드 대학의 연구팀은 사람의 색상 감지력은 세포막의 두께 또는 바이러스의 크기 정도인, 수 나노미터(a few nanometers) 정도가 다른 물체 사이를 구별할 수 있는 능력을 눈에게 제공하고 있다.  

새로 발견된 사람 눈의 능력은 이러한 차이를 측정하기 위해 만들어진 광학장치보다 더 나을 수도 있다는 것이다 :

고도로 제어된 정밀한 빛 조절 상황 하에서, 사람 눈의 회절 한계(diffraction limit)를 넘어서는 이러한 능력은 이산화티타늄(titanium dioxide)의 얇은 막을 통해 통과한 빛의 미묘한 색상 차이를 소그룹의 자원적 실험자들이 식별해냄으로서 입증되었다. 그것은 지금까지 미개발된 잠재력을 밝혀냈던 일련의 실험들과 현저하게 일치되는 결과였다. 그것은 타원편광분석(ellipsometry)과 같은 그러한 미세한 두께를 측정할 수 있는 정교한 광학도구와 경쟁할 수 있는 것이다.

”우리는 사람의 맨눈이 특별한 빛 조절 상황 하에서 단순히 색을 관측함으로써, 얇은 두께의 막(단지 수 나노미터 두께의 물질)을 결정할 수 있음을 입증할 수 있었다”고, 그 논문의 선임 저자인 독일 슈투트가르트 대학의 샌디(Sandy Peterhänsel)는 말했다. 실제 테스트는 동부 핀란드 대학에서 수행되었다.

우리는 비눗방울에서 이동되는 컬러 패턴을 보아왔다. 그것은 얇은 막의 층 사이에서 일어나는 간섭 효과의 사례이다. 일부 전문가들은 이들 막의 두께를 정확하게 측정하는 요령을 알고 있다. 연구자들은 ”정상적 조건 하에서 사람의 눈이 얼마나 작은 변화도 감지할 수 있는지 그 한계를 알아보고자 했다. 광학적으로 사람 눈의 공간적 해상력은 너무도 약해서, 막의 두께를 직접적으로 파악해낼 수 없다.” 그들은 말했다. 그러나 미묘한 색깔 차이에 대한 눈의 인식은 나노 스케일의 해상도에 도달할 수 있는 간접적인 수단을 제공하고 있다는 것이다.    

테스트 참가자들은 얼마나 잘 할 수 있었는가? 일부 관찰자는 관측 1~2분 내에 대답을 줄 수 있었는데, 기술적 장치에 의해서 만들어진 1~3 나노미터 이내의 결과를 구별하였다.

이러한 수준의 정확성은 정상적인 사람의 시각을 훨씬 뛰어넘는 것이다.

얇은 막의 두께를 결정하는 기존의 자동화된 방법(어떤 기법을 사용하여 시료 당 5~10분 정도 걸리는)과 비교하여, 사람 눈의 성능은 매우 양호하였다.

연구자들은 사람이 그 장비를 대체할 수 있을 것이라고는 예상하지 않는다. 사람의 눈은 쉽게 피곤해진다. 그러나 숙련된 기술자는 기계가 할 수 있는 것보다 빠르게 감지해낼 수도 있을지 모른다.

그 논문은 사람의 눈과 다른 감각에 대한 찬사로 끝을 맺고 있었다 :

”본 연구의 의도는 사람의 색 식별 능력을 더 복잡한 방법과 비교하기 위한 것만은 아니었다.” 샌디는 쓰고 있었다. ”이러한 시도가 얼마나 정확하게 수행될 수 있는지를 발견하는 것이 우리 작업의 주요 동기였다.”

연구자들은 다른 제어 요소가 적절히 배치된다면, 더 미세한 변화도 탐지할 수 있을 지도 모른다고 추정했다. ”사람들은 종종 인간의 감각기관과 그것의 공학적 및 과학적 가치를 과소평가하고 있다. 이 실험은 우리 눈에 있는 시각이 고가의 복잡한 기기만이 수행할 수 있는 고도로 특별한 작업을 수행할 수 있음을 입증했다.” 샌디는 결론짓고 있었다. 

여기에서 진화라는 단어는 전혀 언급되고 있지 않았다.



다시 한번, 관측 및 실험은 사람의 눈은 나쁜 설계라는 진화론자들의 주장을 기각시키고 있다. 눈물관에서부터 뇌의 시각중추에 이르기까지 모든 작은 부분들은 상식을 벗어난 복잡성을 가지고 있다. 그것은 이들을 살펴보는 연구자들을 놀라게 만들고 있었다. 최근에 랜디 굴리우자(Randy Guliuzza)가 눈에 관해 쓴 ICR의 글을 읽어보라(아래 관련자료 링크 42번 참조). 수정체 하나만 살펴보아도, 지적설계는 명백해 보인다.


진화론자들은 이와 같은 사람 눈의 초고도로 정교한 능력이 일련의 작은 연속적인 사건들에 의해서 단지 우연히 생겨났다고 말한다. 그러나 생존을 위해서 포식자의 흰자위에 있는 수 나노미터 두께의 눈물을 감지해낼 필요가 있었는가? 당신은 진화론적 설명이 설득력이 있다고 생각되는가? 플라톤의 동굴의 비유처럼, 진화론자들은 동굴 벽에 비춰지는 그림자를 보면서 그것이 무엇일지 상상의 나래를 펴고 있는 것처럼 보인다. 진화론자들이여 동굴에만 있지 말고, 햇빛 아래로 나오라.



번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/2015/07/human-eye-has-nanoscale-resolution/

출처 - CEH, 2015. 7. 10.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6212

참고 : 6118|2978|5152|2125|5827|5158|4759|4661|4643|4565|4528|4124|2899|1816|6183|6182|6116|6025|5658|5652|5582|5564|5489|5362|5300|5250|5161|5118|5149|5410|5070|4621|4521|4518|4331|4280|4248|4127|3970|3961|3838|6198

Randy J. Guliuzza
2015-07-24

살아있는 조직으로 만들어진 카메라, 사람의 눈! 

“하나님의 형상대로 사람을 창조하시되” 

(Made in His Image: A Camera Made from Living Tissue!)


     전문적인 사진작가는 노출, 조명, 초점, 배경, 구도 등과 같은 사진 촬영의 기법을 통해서, 흥미로운 주제를 결합시키는 직관적인 감각을 가지고 있다. 그들은 카메라와 렌즈를 선택하고, 셔터 스피드를 결정하고, 조리개의 노출을 조정한다. 마찬가지로, 우리의 눈(eyes)은 카메라와 매우 유사한 구성 요소들로 정교하게 설계되어있다. 그러나 우리의 눈은 자가-조절된다는 점에서, 오늘날의 사용자 친화적인 프로그램된 자동카메라와 유사하다고 볼 수 있다. 이 기능은 멀리 있는 물체나 가까이에 있는 친구의 얼굴을 빠르게 볼 수 있게 해준다. 그러한 다목적의 편리한 기능을 갖도록 해주는 것은 우리 눈의 어떤 부품들 때문일까?

다른 사람의 눈을 가까이에서 응시해 보면, 눈에 보이는 안구의 2/3을 덮고 있는, 명확히 돌출된 구조는 각막(cornea)이다. 대부분의 사람들은 우리의 각막이 수정체(lens)보다 빛의 초점을 맞추는 데에 약 70%의 역할을 수행하고 있다는 것을 안다면 놀랄 수도 있다. 건강한 각막은 극도로 부드럽고, 투명하며, 통과하는 빛이 왜곡되지 않도록 하는, 매우 우수한, 높은 광택의, 정밀 광학기기용 유리와 유사하다. 예를 들어, 낮은 질의 앞유리나 유리창을 통해서 사물을 본다면, 휘어져 있거나 왜곡된 상을 보게 될 것이다.

각막의 특별한 소재가 갖고 있는 특성은 수많은 작은 부품들의 조합에 의해서 만들어진다. 피부와 뼈의 기초가 되는 미소섬유(fibril)라 불리는 일반적인 단백질 섬유는 콜라겐(collagen)이다. 사람 각막의 대부분을 차지하고 있는 것 또한 콜라겐이다. 구성 전반에 걸쳐서, 매우 특별하게 배열되어 있는 미소섬유는 각막의 뛰어난 투명성을 갖게 해준다. 각막은 복사용지 6장 정도의 두께를 가진다. 그러나 그 두께 내에, 콜라겐 미소섬유의 압축된 200개 정도의 층들을 가지고 있는데, 그 층들 사이에는 극히 적은 양의 액체가 존재한다. 이 치밀한 거의 탈수된 상태는 각막의 내측에 있는 한 세포층에 의해서 가능하게 된다. 이 세포들은 사실상 나트륨 이온을 각막 밖으로 이송시킬 수 있는 펌프를 가지고 있다. 한 이온을 펌핑 함으로써, 물 분자를 내보내게 된다. 이 펌핑 작용은 정확한 거리로 미소섬유의 간격을 유지하게 해준다. 그래서 한 미소섬유에 의해서 산란된 빛은 인접한 미소섬유에서 산란된 빛을 상쇄시킨다. 중요한 내측세포의 손상이나 질환은 각막 미소섬유 사이의 액체 축적을 일으키고, 각막을 불투명하게 안보이게 만든다. 

각막 세포의 외층은 먼지, 모래, 심지어 속눈썹과 부딪치고 있는 최전방이다. 이러한 오염물질들은 각막에 상처를 내거나 마모시킬 수 있다. 그래서 심하게 깜박거리거나 손상이 방치될 경우 시력을 잃을 수 있다. 그래서 사람이 자신의 눈에 대한 돌봄을 무시하지 않도록 하는 현명한 방법은 각막의 바깥층에 투자하도록 하는 것이다. 즉 각막의 바깥층에는 매우 많은 감각신경이 분포되어 있어서, 아주 작은 티끌에도 강한 고통을 느끼게 되는 것이다. 각막은 신체에서 가장 고통에 민감한 조직인 것으로 보인다. 그것의 신경분포에 의한 감각은 대부분의 피부의 감각보다 400배 이상, 치아부위 또는 손가락끝 보다 수십 배 더 민감하다. 

각막 뒤에는 강렬한 색깔의 홍채(iris)가 있다. 카메라의 조리개와 같은 목적을 가지고 있는 홍채는 그것의 원형 중앙 개구부를 통하여, 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절한다. 홍채는 빛을 투과시키지 않도록 불투명으로 설계되어 있다. 조직의 다중 층들은 피부의 색깔에 사용되는 것과 동일한 빛-차단 단백질인 멜라닌(melanin)이 대대적으로 분포되어 있다. 우리의 눈 색깔(eye color)은 대부분의 빛을 흡수하는 바깥층의 한 멜라닌 타입의 다양한 용량과 혼합의 결과로, 갈색과 검은 색, 또는 빨간색과 노란색을 반사하는 또 다른 멜라닌 타입에 의해서 이루어진다. 안쪽 층은 갈색과 검은 색의 멜라닌만으로 되어 있다.

홍채는 중심 구멍 주변으로 다이내믹하게 열리고 닫히는 조직의 둥근 커튼처럼 기능한다. 그것의 기능은 서로 반대로 작동되는 두 개의 내부적 근육의 배치에 의해서 보호되도록 우아하게 디자인되어 있다. 매우 작은 원형의 수축근육이 홍채-동공 경계에 정확하게 위치되어 있다. 그 근육을 조절하는 신경이 흥분되었을 때, 그것은 수축하는데, 이것은 동공을 닫는 작은 원형의 울타리가 쳐지는 결과를 가져온다. 수축근육으로부터 멀리로 퍼져나가고 있는(마치 자전거 바퀴살처럼) 일련의 근육은 흥분되었을 때 구멍을 여는 역할, 즉 확장하는 역할을 한다. 둘 다 매우 정교한 신경조절 하에 있어서, 동공을 열고 닫는 신속하고 정교한 조작은 제어되고 있다. 의사들은 빛에 대한 동공의 반응을 쉽게 확인할 수 있기 때문에, 무반응은 뇌와 머리의 혈관적 또는 신경학적 이상을 알 수 있는 단서를 제공한다.  

렌즈(lens)는 시축에 맞춰 완벽하게 중앙에 위치한 채로, 동공 바로 뒤에 부유되어 있다. 각막과 인공렌즈는 둘 다 하나의 고정된 초점을 가지고 있다. 그러나 우수한 사람 눈의 렌즈는 망막에 정확하게 빛의 초점을 맞추기 위해서 조절될 수 있다. 놀랍게도, 렌즈 자체의 형태가 먼 물체를 볼 때에는 큰 직경을 가지는 원반 형태로, 가까운 물체를 볼 때는 작은 직경을 가지는 계란 형태로 빠르게 변화될 수 있다. 렌즈의 핵심 구성 요소는 크리스탈린(crystallins, 수정체)이라 불리는 각각의 정확하게 조직화된 단백질로 가득 채워진 질긴 외부 캡슐이다. 수정체는 다양한 형태에 변형될 수 있도록 하는 탄력적인 이음매(flexible joint)에 의해서 각각 정렬되어 있다. 섬모체(ciliary body)를 구성하는 원형의 근육 요소들이 렌즈를 둘러싸고 있다.

수백의 지지 인대(suspensory ligaments)들은 스프링들이 원형의 트램펄린(trampoline) 천을 쇠틀에 연결하고 있는 방법과 매우 유사한 방식으로, 렌즈를 캡슐에 부착시키고 있다. 단지 그 인대들은 스프링이 아니라, 모양을 바꿀 수 있는 근육이라는 점이 다르다. 우리가 어떤 것을 가까이 보기 원할 때, 근육은 수축하고 캡슐의 장력은 해제되어, 그것의 중심부는 부풀어 오른다. 자동초점 카메라처럼, 감지장치(sensors), 피드백 루프(feedback loops), 초점 조절 작동기(focus-adjustment actuators) 등과 같은 믿을 수 없는 놀라운 프로그램이 우리 눈에 들어있는 것이다. 우리의 눈-뇌 결합(eye-brain combination)은 자동카메라와 동일한 기능을 수행한다. 그러나 훨씬 더 정교하고 조율된 방식으로 일어난다.

놀랍게도, 이것은 우리 눈의 세 구성 요소에 대한 극도로 단순화된 설명이다. 전체 해부학과 생화학적 세부 사항들은 그 복잡성에 있어서 할 말을 잊게 만든다. 몇몇 인간공학적 카메라도 놀라운 기술이지만, 우리 눈의 능력은 그것들보다 훨씬 극도로 우수하다. 이러한 경이로운 눈이 무작위적인 돌연변이로 우연히 자연적인 과정으로 생겨날 수 있었을까? 이사야 40:25절에서 하나님은 이렇게 말씀하고 계신다 : ”거룩하신 이가 이르시되 그런즉 너희가 나를 누구에게 비교하여 나를 그와 동등하게 하겠느냐 하시니라” 단호하게, 하나님과 같으신 분은 그 어디에도 없다! 


* Dr. Guliuzza is ICR’s National Representative.
Cite this article: Randy J. Guliuzza, P.E., M.D. 2015. Made in His Image: A Camera Made from Living Tissue!. Acts & Facts. 44 (7).


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/8813 

출처 - ICR, Acts & Facts. 44(7), 2015.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6198

참고 : 6118|5152|4661|3970|4924|4886|5933|5896|5827|5158|4759|4643|4565|4528|2899|1816

피부 상처는 지퍼 메커니즘으로 치유된다. 

: 그리고 찢어짐에 저항하는 놀라운 피부의 능력 

(Skin Is Repaired by Zipper Mechanism)


     상처의 회복과 예방에 관한 상세한 부분들이 밝혀지고 있다.

피부가 베어졌을 때, 피부는 많은 세포내의 분자기계들과 함께 자동적인 수선 과정을 시작한다. ”지퍼를 올려주세요. 상처회복을 시작합니다.” Science Daily 지는 오케스트라와 같이 일사불란하게 움직이는 상처치유 과정이 얼마나 복잡하게 작동되는지에 관한 괴테 프랑크푸르트 암마인(Goethe-Universität Frankfurt am Main) 대학의 새로운 발견을 보고하고 있었다. 연구자들은 이전에 있었던 이 분야의 막대한 량의 연구 데이터들을 검토했다. 그리고 세밀한 연구를 통해 지퍼(zipper)와 같은 메커니즘이 작동되고 있음을 발견했다. 당신의 몸은 일종의 재봉틀(sewing machine)을 가지고 있다는 것이다 :

출혈과 감염에 의한 사망을 예방하기 위해서, 각 상처(개방된 피부)는 빠른 시기에 닫혀져야만 한다. 피부의 봉합을 이끄는 과정은 명확하게 알려져 있지 않았다. 믹헤일(Mikhail Eltsov)과 동료들은 이 과정을 이해하기 위한 모델 시스템으로써 초파리(fruit fly)의 배아를 사용했다. 초파리의 배아는 발달 과정의 어떤 시점에서 사람과 유사하게, 등 쪽에 녹아 붙어야만 하는 피부의 커다란 개방 부위를 가지고 있다. 이 과정은 '지핑(zipping)'이라 불려진다. 왜냐하면 피부의 두 측면이 한 방향으로 조여지기 때문인데, 그것은 자켓의 양 측면을 잠그는 지퍼(zipper)를 닮았다.

과학자들은 피부의 이 지핑이 어떻게 작동되는 지를 정확히 알아내기 위해서 최첨단의 전자현미경을 사용하였다. ”전자현미경은 세포 내에 있는 피부를 녹여 붙이는 작은 기계들처럼 작동하는, 분자 수준의 구성물질들을 식별할 수 있었다. 멀리서 그것을 살펴보았을 때, 그것은 마치 피부세포들이 서로서로 녹아 붙어버리는 것처럼 보인다. 그러나 자세히 들여다본다면, 세포막, 분자기계들, 다른 세포 구성성분들이 관여하고 있음이 명확하다.” 믹헤일은 설명했다.

정말로, 전자현미경 사진들은 실제적인 지퍼와 매우 닮은 부품들은 보여주고 있었다. 그것은 아마도 벨크로(Velcro, 매직 테이프)처럼 보였다.

과학자들이 발견했던 첫 번째 단계로써, 세포들은 그들의 반대편에 파트너를 ‘냄새 맡기(sniffing)’에 의해서 발견한다. 다음 단계로서, 그들은 ‘분자 벨크로(molecular Velcro)’처럼 작동하는 부착 연결부를 발달시킨다. 이 방법은 그들의 반대편 파트너 세포와 강하게 부착하도록 한다. 이 연구에 있어서 가장 큰 발견은, 세포 안에 ‘미소관(microtubules)’이라 불리는 미세한 관들이 이 분자 벨크로와 부착한다는 것이다. 그리고 스스로 파멸을 시작하는데, 결과적으로 피부는 마치 담요를 잡아당기는 것처럼. 개방된 부분 쪽으로 밀려나가게 된다.

이 모든 일들은 매우 빠르게 일어난다. 단지 5~10개의 세포들이 그들의 파트너를 발견했을 때, 피부는 ”이미 정상적인 것으로 나타난다.” 이 상처 치유 과정은 어떻게 생겨나게 되었을까? 그들은 정확하게 말할 수 없었다. ”과학자들은 세포분열에 관여하는 미소관(microtubules)이 지핑에 사용되는 일차적 발판(scaffold, 비계)이며, 이것은 진화 동안에 보존된 한 메커니즘을 가리킨다는 것을 발견하고 매우 놀랐다.”


너무도 질긴 피부

버클리(UC Berkeley) 대학의 한 연구는 콜라겐(collagen) 단백질에 관한 새롭게 발견된 사실을 보고하고 있었다. 콜라겐은 사람 피부(skin)의 대부분을 구성하고 있는 단백질이다. 이 단백질은 주로 피부의 찢어짐을 방지하는 역할을 하고 있다.

당신 피부에 무게가 가해졌을 때, 당신의 피부는 (모든 척추동물의 피부처럼) 찢어짐에 대해 놀랄 만큼 저항한다. 이제, 미국 에너지국 로렌스 버클리 국립 연구소(버클리 실험실)와 캘리포니아(UC) 샌디애고 대학의 연구자들은 그 이유를 보여주었다.

버클리 실험실에 있는 엑스레이 빔을 사용하여 연구자들은 찢어짐에 저항하는 피부의 능력 뒤에 있는, 마이크로 스케일의 메커니즘을 최초로 직접 관측했다. 그들은 피부조직의 주요한 구조적 단백질인 콜라겐에서 네 개의 특별한 메커니즘을 확인했다. 그것들 공동적으로 스트레스에 관한 영향을 감소시키도록 작동하고 있었다.

연구팀은 콜라겐이 강한 이유를 발견했는데, 그것은 장력이 가해져서 피부가 찢어질 위험에 처해졌을 때, 콜라겐의 미소섬유(fibrils)들이 ”회전하고, 똑바로 펴지고, 늘어나고, 미끄러지기 때문이었다.” 잡아당기는 힘이 적은 경우, 표피에서 콜라겐과 함께 작동하는 또 다른 단백질인 엘라스틴이 관여하고 있다. 이들 단백질들의 물질적 성질 때문에, 피부는 자동적으로 찢어짐 없이 많은 장력을 흡수할 수 있다. ”우리의 연구는 최초로 리얼 타임으로 피부의 찢어짐에 관한 놀라운 저항과 관련된, 마이크로 스케일의 콜라겐 미소섬유의 행동을 관측했다.” 한 연구자는 말했다.

그들이 입증했던 것은, 피부의 찢어짐 또는 갈라지게 하려는 힘은 표피층에 콜라겐 미소섬유에 있어서 구조적 변화를 시발하여(triggers), 장력에 저항하도록 한다. 처음에 이들 콜라겐 미소섬유들은 곡선이며, 매우 무질서하다. 그러나 찢어지려는 힘에 반응해서, 그들은 스스로 재배열되어, 장력을 갖게 하는 방향으로 회전하며, 펴지며, 늘어나며, 미끄러지며, 찢어지기 전에 얇은 층으로 나뉘어진다.

이 메커니즘은 생체모방공학 연구자들에게 영감을 불어넣고 있었다.

”자연적 영감은 이 독특한 성질을 가진 새로운 합성물질을 발달시키고자 하는 강력한 동기가 되고 있다.” 리치(Ritchie)는 말했다. ”예를 들어 우리의 피부에서 확인된 기계적 이해는 인공피부(artificial skin)의 개발과, 휘어지는 전자기기 같은 얇은 필름 폴리머의 개발에도 응용될 수 있을 것이다.”

요약하면, 당신의 몸은 상처에 너무나 효과적으로 저항한다는 것이다. 그리고 상처가 발생했을 때, 당신의 몸 안에 있는 재봉틀이 작동되어 지퍼를 다시 올린다는 것이다.



이것은 어떤 것을 연구하는 데에 있어서 지적설계(intelligent design)가 어떻게 사용될 수 있는 지를 보여주는 훌륭한 예이다. 당신의 손등에 들어있는 상처 치유 메커니즘은 인공물질에 대한 설계를 이끌어 낼 수 있다. 진화론은 이러한 고도로 정교한 메커니즘이 어떻게 생겨나게 되었는지에 대해 어떠한 것도 말하지 못하고 있다. 방향도 없고, 목적도 없고, 지성도 없는, 무작위적인 돌연변이들로 인해서 우연히 생겨나게 되었는가? 그리고 (많은 동물들에 들어있는) 이 메커니즘은 다른 신체 구조의 진화 동안 어떻게 보존되었는가? 만약에 어떤 것이 진화하는 동안에 어떤 것은 진화되지 않는다면, 그것은 합리적인 설명이 될 수 있을까? 진화는 이러한 복구 메커니즘의 기원을 설명할 수 없다. 또한 그것의 보존에 관한 설명도 매우 불합리하다. 그에 비해 지적설계는 매우 유용하며, 분명하며, 영감을 불어넣으며, 생산적이다.



번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/2015/05/skin-zipper/

출처 - CEH, 2015. 5. 6.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6183

참고 : 5564|5362|3961|4764|5860|6162|5997|5596|6182|5300|5250



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