자연은 협력한다

자연은 협력한다
디르크 브로크만 지음, 강민경 옮김 / 알레 / 2022년 11월

《자연은 협력한다》 는 디르크 브로크만의 책이에요.

이 책을 펼치면 '복잡계 과학'이라는 생소한 세계를 만날 수 있어요.

저자는 독일 베를린 훔볼트 대학교 생물학 연구소와 우리나라 질병관리청이라 할 수 있는 로베르트 코흐 연구소의 연구자이자 교수이며, 복잡계 과학과 전염병 모델링 전문가라고 해요. 원래 이론물리학과 수학을 전공했고, 전통적인 물리학의 경계를 뛰어넘는 복잡한 물리적 현상에 관심을 가지면서 복잡계 과학자가 되었다고 하네요.

우선 복잡계 과학이란 무엇일까요. 복잡계는 수많은 구성 요소들의 상호 작용을 통해 구성 요소 하나하나의 특성과는 다른 새로운 현상과 질서가 나타나는 시스템을 뜻하며, 질서 체제와 무질서 체제 사이의 중간 영역에서 작용한다고 하네요. 일상에서의 복잡계 현상은 스포츠에서 흔히 볼 수 있는데, 역대 최강을 자랑하던 브라질팀에게 4대 0으로 지고 있던 대한민국 축구 대표팀이 종료 10분여를 남기고 4대 4 동점을 만드는 상황을 만들 수도 있었다는 얘기죠. 월드컵에서 대회 초반 조별 리그에서 일어난 이변을 떠올리면 쉽게 이해할 수 있어요. 각기 다른 특성을 가진 선수들이 모여서 효과적인 팀을 구성하는 일을 이해하는 것은 다른 복잡계의 특성을 이해하는 데 도움이 되며, 그것이 상호 작용, 행동 양식, 조직의 효과성을 향상시키는 세대에 걸친 진화적 선택의 역학이라고 볼 수 있어요. 그렇기 때문에 복잡계 과학은 신경과학, 사회과학, 기상학, 화학, 물리학, 경제학, 분자생물학 등 다양한 학문의 문제를 복잡계로서 연구하는 거예요.

이 책은 복잡계 과학의 관점에서 본 자연과 사회를 다루고 있어요. 각 장에서는 복잡성, 조화, 복잡한 연결망, 임계성, 티핑 포인트, 집단행동, 협력이라는 현상을 설명하고 있는데, 여기서 중요한 핵심은 어떻게 서로 다른 현상이 연관성과 공통점을 지니는지를 인식하는 거예요. 저자의 말처럼 이 책은 하나의 연결망이고, 연결망이란 마치 원처럼 시작과 끝이 없기 때문에 복잡성이라는 주제 안에서 그 연결성을 배우는 것이 중요해요.

복잡계 과학은 분야 간의 경계를 허물고, 모든 전통적인 학문 분야에서 뻗어나가 새로운 견해와 지식을 도출해내고 있어요. 그래서 복잡계 과학자들은 과학 분야의 노마드(유목민)라고 해요. 20세기 위대한 과학자 중 한 명이자 노벨 물리학상 수상자인 리처드 파인만은 이렇게 말했어요.

"어떤 방에서 당신이 가장 똑똑하다면, 당신은 방을 잘못 찾은 것이다." (42p)

저자는 이 말이 복잡성 연구 분야의 중심 사상이라고 설명하네요. 복잡계 과학을 유기체로 비유한다면 버섯을 떠올리면 돼요. 버섯 하나의 균사체가 수 제곱킬로 미터에 이르는 면적을 덮을 수 있고 거대한 그물 형태의 연결망을 구성하는데 복잡계 과학 또한 전통적인 과학 분야를 아우르며 그것들을 모두 연결하는 연결망인 거예요. 오늘날 우리가 살고 있는 세계의 위기는 대단히 복잡하고 다면적일 뿐만 아니라 서로 연관되어 있기 때문에 복잡계 과학의 역할이 중요해졌어요. 우리는 모든 것을 연결해 생각하는 힘이 필요한데, 그것이 바로 복잡계 과학이며, 이 책은 그 핵심을 알려주고 있어요.