2026년 7월 1일, 전 세계 여러 매체가 동시에 한 과학적 돌파구를 보도했다. 연구자들이 실험실에서 생명 없는 화학 분자들만으로, 스스로 성장하고 유전 물질을 복제하며 두 개의 「자손」으로 분열하는 합성 세포를 처음부터 조립해냈다. 그 이름은 SpudCell(감자 세포). 하지만 노벨상 수상자조차 「인상적인 진전」이라고 평가한 이 연구의 190페이지 논문은 최고 학술지 《Cell》에서 거절당했다. 더 이례적인 것은 그다음이다. 연구팀은 학계 관례대로 원고를 프리프린트 서버에 먼저 올려 동료 검토를 받는 대신, 원고를 곧바로 기자들에게 발송했다.
두 사건이 겹치자 합성생물학계가 발칵 뒤집혔다.
도대체 무엇을 만든 걸까?
먼저 분명히 해두자. SpudCell은 「인공 생명체」가 아니다. 독립적으로 살아갈 수 없다. 과학자들이 계속해서 당, 지질, 효소, 그리고 단백질 합성에 필수적인 「리보솜」을 먹이로 공급해줘야 한다. 방어 체계도 없고, 노폐물 처리도 못 한다. 어떤 생물학적 정의로도 「살아 있다」고 볼 수 없다.
하지만 이것은 이전까지 아무도 해내지 못한 일이다. 성장, DNA 복제, 세포 분열 — 이 「살아 있는 세포만이 할 수 있는」 세 가지 일을 하나의 완결된 세포 주기로 연결해냈다.
이렇게 상상해 보자. 레고 블록 한 봉지가 있다. 설명서대로 조립해서 작은 비행기를 만들었는데, 이 비행기가 저절로 조금 더 커지고, 설명서를 하나 더 복제해 옆의 블록 더미에 밀어 넣더니, 마침내 그 블록 더미도 작은 비행기로 변한다. 당신이 손을 댈 필요 없이 말이다. SpudCell의 느낌이 대략 그렇다.
프로젝트 책임자인 미네소타대학교의 합성생물학자 Kate Adamala는 이렇게 말했다. 「제 손에 청사진이 있습니다. 모든 구성 요소의 완전한 화학 조성 목록도요.」 이 말이 의미하는 바는 크다. 모든 부품이 인공 합성되어 통제 가능하기 때문에, 과학자들은 자동차 정비하듯 부품을 마음대로 분리하고 교체할 수 있다. 유전자 하나를 다른 것으로 바꾸고, 특정 분자의 농도를 높이거나 낮춰서 세포의 행동이 어떻게 달라지는지 관찰할 수 있다.
어떻게 해냈을까?
필자는 가장 직관적인 방식으로 이 과정을 설명해 보겠다.
모든 살아 있는 세포는 네 가지 일을 해야 한다. 성장, DNA 복제, 분열, 진화. 이 네 가지는 모두 지질 막으로 둘러싸인 작은 「주머니」 속에서 일어난다. Adamala 팀의 작업은 각 단계를 하나씩 돌파한 다음, 그것들을 하나로 연결한 것이다.
첫 단계: 게놈 구축. 팀은 초소형 합성 게놈을 설계했다. 대사 유전자는 없지만(그래서 세포가 스스로 먹이를 처리하지 못한다), DNA 복제와 단백질 합성에 필요한 핵심 명령어는 포함되어 있다. DNA 복제 시스템은 다른 두 연구실의 기술을 차용했고, 단백질 합성 시스템은 36종의 효소로 구성된 상용 키트를 사용했다.
두 번째 단계: 식사 문제 해결. 세포가 스스로 「요리」를 할 수 없기에, 팀은 「배달 팩」을 준비했다. 당과 지질, 효소, 리보솜이 가득 담긴 작은 지질 방울들이다. 그들은 세포막에 단백질 「도킹 스테이션」을 설치했고, 배달 팩이 부딪혀 오면 융합되어 내용물이 세포 안으로 전달된다.
세 번째 단계: 세포 분열 — 이 분야 전체가 수년간 가로막혀 있던 병목. 정상적인 세포 분열에는 「세포골격」이 필요하다. DNA를 둘로 나누고 세포막을 졸라매어 두 개로 찢는 단백질 섬유 네트워크다. 합성생물학자들은 그동안 이 복잡한 과정을 구현하지 못했다. Adamala는 방대한 문헌을 뒤진 끝에 우회로를 찾아냈다. 세포막에 몇 개의 단백질 「태그」를 붙여 다른 단백질들을 끌어 모으고, 그 물리적 힘으로 막을 구부리고 찢는 방식이다. 골격 없이, 「구경꾼 단백질 무리」의 힘으로 세포를 둘로 가른 것이다.
몇 차례 조정 끝에, 성공했다. 「한동안 나 자신도 믿지 못했어요,」 Adamala가 말했다. 「계속 확인하고, 또 확인하다가 어느 순간 — OK, 이건 진짜야, 하는 순간이 오는 거죠.」
한 걸음 내디뎠지만, 앞으로 열 걸음이 남았다
객관적으로 말하자면, SpudCell은 실용적인 합성 세포와는 아직 거리가 멀다. 리보솜을 외부에서 공급받아야 한다. 이것은 모든 살아 있는 세포가 스스로 만드는 핵심 부품이다. 또한 「단백질 구경꾼」의 힘으로 분열하는 비효율적 방식을 사용해 많은 시간과 에너지를 낭비한다. 팀은 아직 세포에 진정한 「자연 선택」을 구현하지도 못했다. 현재는 DNA 복제 효소가 너무 정밀해서 오류를 내지 않아, 연구자들이 인위적으로 유전자 변이를 도입해야 한다. 진화에는 적당량의 무작위 오류가 필요한데, 너무 빠르면 시스템이 붕괴하고 너무 느리면 변화가 일어나지 않는다.
하지만 이 성과의 의미는 「생명을 창조했다」는 데 있지 않다. 그것은 「생명 없는 분자에서 생명 유사 시스템을 조립할 수 있다」는 길이 실제로 통한다는 것을 증명한 데 있다. 라이트 형제의 첫 비행에 비유할 수 있다. 40미터도 못 날았고, 보잉 787과는 천지 차이지만, 공기보다 무거운 기계가 날 수 있다는 것을 증명했다. Adamala 자신도 똑같은 비유를 썼다. 「현대 세포는 여객기와 같고, 우리가 만든 것은 라이트 플라이어입니다. 자전거 프레임에 날개를 달고 30미터를 난 거죠.」
논문 거절, 그리고 그 이후
여기서 필자는 카메라 앵글을 실험실에서 또 다른 전장으로 옮겨야 한다.
Science 잡지 보도에 따르면, Adamala 팀의 논문은 먼저 최고 저널 Cell에 투고되었으나 거절당했다. 심사자의 이유는 이랬다. SpudCell은 「진짜 생물학」이 아니다. 거절 자체는 학계에서 드문 일이 아니다. Cell의 거절률은 원래 극도로 높고, 심사 의견이 주관적인 경우도 흔하다. 정상적인 다음 단계는 원고를 수정해 다른 저널에 재투고하면서, 동시에 프리프린트를 bioRxiv에 올려 동료들이 먼저 읽고 평가할 수 있게 하는 것이다.
하지만 팀은 이 길을 가지 않았다. 그들은 190페이지 원고를 기자들에게 보냈고, 전 세계 여러 매체의 동시 보도가 나간 후에야 bioRxiv에 원고를 올렸다.
그리하여 분열이 발생했다. 세포 분열이 아니라, 학계 공동체의 분열이다.
양쪽 모두 일리가 있다
비판자들의 논리는 매우 명확하다. 동료 심사가 존재하는 이유는 과학에 필터링 메커니즘이 필요하기 때문이다. 심사를 건너뛰어 낭패를 본 사례는 역사적으로 얼마든지 있다. 저온 핵융합, 한국의 줄기세포 조작 사건, 그 밖에 훗날 철회된 수많은 「돌파구」들. 기자는 해당 분야 전문가가 아니며, 검증되지 않은 결과를 정설인 양 전파하기 쉽다. 하이델베르크대학교의 합성생물학자 Kerstin Göpfrich의 표현은 절제되어 있었다. 「이것은 이례적인 운영 방식입니다.」 HN의 한 댓글은 더 직설적이었다. 「‘이례적’이라는 표현도 과분하다. 그냥 과잉 반응이다.」
하지만 지지자들의 논리도 마찬가지로 성립한다. 동료 심사 제도 자체에 심각한 효율성 문제가 있다. HN의 한 연구자는 자신의 경험을 공유했다. 논문이 심사에서 2년 동안 묶여 있다가 거절당했고, 마침내 출판되고 나니 거절했던 저널의 편집자가 다음 논문을 자기들에게 달라고 찾아왔다. 심지어 같은 저널에서 그 논문을 「획기적」이라고 칭송하는 뉴스 기사를 실기도 했다. 더 어두운 경우는 — 심사자가 당신의 원고를 끌면서 연구실에서 당신의 결과를 재현해 먼저 출판하려 달려드는 상황이다. Cell에서 한 심사자에게 「진짜 생물학이 아니다」라는 한마디로 거절당한 후, Adamala 팀이 이 시스템을 우회해 결과를 대중의 판단에 직접 맡긴 것은 어떤 의미에서는 현행 심사 제도에 대한 저항이다.
두 논리는 같은 모순점을 가리킨다. 학계의 문지기 메커니즘은 패러다임을 바꿀 수 있는 돌파구 앞에서, 대중을 오도로부터 보호하는 장치인가, 아니면 중요한 발견의 확산을 지연시키는 장벽인가?
업계의 목소리
발표 방식에 대한 의견이 분분함에도 불구하고, 과학계의 성과 자체에 대한 평가는 낮지 않다. 노벨상 수상자이자 시카고대학교의 생명 기원 연구자인 Jack Szostak은 지금까지 제로부터 합성 세포를 조립하려는 어떤 시도도 이 단계까지 진전된 것을 알지 못한다고 말했다. J. Craig Venter 연구소의 John Glass는 「분수령이 될 사건」이라는 표현을 썼다. 미주리대학교의 계산생물학자 Roseanna Zia는 「우리는 이 순간을 기억할 것입니다」라고 말했다. 스탠퍼드대학교의 합성생물학자 Drew Endy는 SpudCell을 본 후 Adamala가 Biotic이라는 비영리 조직을 설립해 전 세계 연구자들이 이 도구를 사용할 수 있도록 하는 것을 돕기로 결심했다. 그의 원래 표현은 이렇다. 「저는 제 평생의 일을 이 일에 걸고 있습니다.」
필자의 생각
이 글은 어느 한쪽 편을 들기 위한 것이 아니다. 필자가 말하고 싶은 것은 이것이다. SpudCell 사건의 본질은 「세포 하나가 분열할 수 있느냐」보다 훨씬 큰 질문 하나를 반사하고 있다. 과학적 돌파구의 속도가 제도적 업데이트 속도를 추월하기 시작했을 때, 낡은 규칙을 고쳐야 하는가?
동료 심사는 20세기 중반에 탄생했다. 그 설계 전제는 이랬다. 중요한 발견은 분기당 한 편씩 등장하고, 심사자들은 충분한 시간을 들여 신중하게 평가하며, 정보 전파 속도는 저널의 우편 배달 속도다. 그러나 오늘날 합성생물학계에서 한 연구팀은 일주일에 수십 라운드의 실험을 돌릴 수 있고, 뉴스 하나는 반나절 만에 전 세계에 전파된다. 심사에서 2년 동안 논문이 묶이는 대가와, 결론이 잘못 전파되는 대가 가운데 어느 쪽이 더 클까? 이 질문에는 만능 답이 없다. 하지만 진지하게 논의될 가치는 분명히 있다.
SpudCell 그 자체에 관해서는 — 이것이 이정표가 될지, 아니면 프리프린트의 바다 속에 잊힐지는 후속 검증에 달려 있다. 다른 연구실들이 Adamala 팀이 공개한 방법으로 결과를 재현할 수 있다면, 이것은 정말로 「라이트 플라이어의 순간」일 가능성이 높다. 그렇지 않다면, 이번의 심사 우회 작전은 반면교사로 기록될 것이다.
과학이란 바로 그런 것이다. 지름길은 없다. 하지만 때로는 누군가 규칙의 경계에서 새로운 길을 걸어 보는 것도 필요하다.
참고 링크: