스케일 : 생물.도시.기업의 성장과 죽음에 관한 보편 법칙

스케일 : 생물.도시.기업의 성장과 죽음에 관한 보편 법칙
제프리 웨스트 지음, 이한음 옮김 / 김영사 / 2018년 7월

모든 것의 성장과 죽음을 지배하는 하나의 물리법칙에 대해 복잡계과학의 대부 제프리 웨스트와 샌타페이 연구진의 25년 연구를 총결산한 책이다. 아주 복잡한 이론에 대한 책인것 같지만 흥미유발하는 주제들로 친절하게 풀어낸다. 

그 호기심 가득한 질문들을 손 꼽아 본다면 우리는 왜 천년만년 살지 못하고 기껏해야 120년밖에 살지 못할까? 이 수명의 한계를 정하는 것은 무엇일까? 우리 몸을 이루는 세포와 복잡한 분자의 특성을 토대로 수명을 계산할 수 있을까?  우리와 거의 동일한 재료로 이루어진 생쥐는 겨우 2~3년밖에 못 사는 반면, 코끼리는 왜 75년까지 사는 것일까? 이렇게 차이가 나는데도, 평생 동안의 심장 박동 수는 코끼리와 생쥐를 비롯한 모든 포유동물에서 거의 동일하게 약 15억 번인 이유가 무엇일까? 우리는 왜 매일 8시간을 자야 하는 것일까? 우리는 왜 쥐보다 종양에 훨씬 덜 걸리는 것일까? 그리고 코끼리에게는 왜 거의 종양이 생기지 않는 것일까? 도시의 최대 크기가 있을까? 최적 크기는? 동식물의 최대 크기는 있을까?

개인적으로는 일단 모든 것의 성장과 죽음을 지배하는 하나의 물리법칙이 있다는 책의 주제만으로도 놀라웠고 솔직히 좀 끼워 맞춘거 아닌가 하는 의심도 했었다. 하지만 이 책은 어느 한 사람의 상상이나 가설이 아닌  여러분야의 연구진들이 오랫동안 연구한 수많은 연구 성과를 종합하여 큰 그림을 그려본 책이라 나따위가 개인적인 예감따위로 의구심을 제기할 책이 아니었다. 

수많은 생물이 오늘과 같은 형태를 지니고 지금과 같은 모습으로 성장하고 죽게 되는 것은 모두 피할 수 없는 물리적 법칙의 제약을 받기 때문이라는 점을 깨달은 저자는 그 물리법칙을 해명하는 데 몰두했고, 그것이 퍽 간단한 수학으로 표현될 수 있다는 점을 발견한다. 그가 ‘스케일링 법칙’이라고 부르는, 생물의 크기 변화에서 발견되는 규모 증감의 법칙이 바로 그것이다. 그리고 그는 그것이 도시와 기업 같은 인간의 창조물에도 폭넓게 적용되는 ‘일반 법칙’임을 깨닫는다. 인간이 만들어낸 것들도 결국 물리적 토대 위에 서 있기에, 물리법칙의 제약을 받을 수밖에 없다.

특히 이런 생물에 적용되는 법칙들이 인간이 만들어낸 문명에까지 적용된다는 대목들이 인상적이었는데 도시도 구석구석까지 망이 뻗어 있으며, 규모 증감의 법칙이 기이할 정도로 정확히 들어맞고 기업과 사회관계에도 적용되며 어떤 기업은 잘나가고 어떤 기업은 망하는지, 삶의 속도와 혁신의 속도는 왜 점점 빨라지는지, 이 동역학이 어째서 지구의 지속 가능성을 위협하는지와 같은 문제들까지 풀어낼 수 있었다. 

전형적인 복잡계는 일단 수많은 개별 구성 요소나 행위자가 모이면, 대개 그 개별 구성 요소나 행위자의 특성에서는 드러나지 않고, 그 특성으로부터 쉽게 예측할 수도 없는 집합적 특징들이 드러나는 체계를 가리킨다. 예를 들어, 당신은 단지 세포 집합이라는 차원을 훨씬 넘어서는 존재이며, 마찬가지로 당신의 세포는 그것을 구성하는 모든 분자의 집합이라는 차원을 훨씬 넘어선다. 

고래는 바다에 살고, 코끼리는 긴 코가 있고, 기린은 목이 길고, 우리는 두 다리로 걷고, 겨울잠쥐는 숨어서 쪼르르 돌아다니지만, 이렇게 명백히 달라도 우리 모두는 대체로 서로의 비선형 규모 증감 판본이다. 어떤 포유동물이든 크기를 알려주면, 나는 스케일링 법칙을 써서 그 동물의 측정 가능한 특징들의 평균값에 관해 거의 모든 것을 말해줄 수 있다. 매일 먹이를 얼마나 먹어야 하는지, 심장 박동 수는 얼마인지, 성숙하기까지 얼마나 오래 걸리는지, 대동맥의 길이와 지름은 얼마인지, 수명은 얼마나 될지, 새끼는 몇 마리를 낳을지 등등. 생명의 엄청난 복잡성과 다양성을 생각하면, 놀랍기 그지없는 사실이다.