David Bolinsky의 세포 내부 애니메이션

의학 전문 애니메이터 David Bolinsky가 세포 내부 애니메이션을 발표한다.

저는 의학 전문 애니메이터입니다.

오늘은 여러분에게 조금 다른 관점을 보여드리고자 나왔습니다.

저는 어려서부터 예술이 전하는 진리와 아름다움,

그리고 과학이 전하는 진리와 아름다움을

눈여겨 봐왔습니다.

예술과 과학 각각은 그 자체로 경이롭지만,

그러면서도 서로에게 큰 영향을 주고 받습니다.

과학적인 사실을

예술적으로 이상화한 진리와 아름다움은

동전의 양면처럼 환상적으로 어울리는 한 쌍입니다.

(웃음)

이상화된 표현은 놀라운 것이어서

그 자체로 숭배받을 자격이 있는 대상입니다.

아주 강력하고, 과학의 근간을 이루고 있습니다.

독특하며, 유용합니다.

그것들이 유용해지는 시점은 한참 뒤일지라도요.

이제 동영상을 틀어주세요.

화면이 얼굴이 비치니 민망하네요.

과학의 진실과 아름다움은

해당 전문가가 아니면 이해하기 힘든 경우가 많습니다.

과학의 진실과 아름다움은

전문 분야의 언어를 이해하고

그 분야의 언어를 이해해야만

그것을 이해할 수 있는 경우가 많습니다.

수학의 경우를 예를 들자면 E=mc2이라는 공식이 있고

우주 상수의 경우도 그렇습니다.

우주의 가장 기본적인 입자로부터

생명이 진화한 과정을 설명하는 이론을 보더라도

이런 것은 이해하기 굉장히 어렵다는 것을 알 수가 있습니다.

저는 의학 전문 애니메이터입니다.

저희 아버지는 조각가이자 제 전공의 조언자였으며

저에게 애니메이션을 가르쳐주신 분입니다.

제가 시도하는 것은

애니메이션을 통해 그림과 이야기를 구성하여

일반인이 생명 과학의 진리와 아름다움을

이해하도록 도와주는 것 입니다.

그럼으로써 그 사람들에게 명백해보이지 않는 사실들도

함께 논의할 수 있고, 가르칠 수 있고, 이해할 수 있기를 기대합니다.

어린 학생들이 배우는 학문에는 분명 진리와 아름다움이 존재하지만

오늘날 그런 학문을 배울 때에는 학문을 극도로 세분화하여 배우기 때문에

오늘날 그런 학문을 배울 때에는 학문을 극도로 세분화하여 배우기 때문에

교육 현장에서는 그 학문의 진리와 아름다움이

항상 명백히 보이는 것이 아닙니다.

과유불급이란 말이 있듯이

너무 세분화하다 보니까 흥미롭지 않아보이기 시작한것입니다.

어린 학생들에게 흥미를 주고 싶었습니다.

그래서 우리는 이런 교육을 완전히 바꿀 수 있는 기회를 모색했습니다.

수년 전, 하버드 대학 분자 세포 생물학과의

로버트 루 교수로부터 전화를 받았습니다.

저와 저의 동료들에게

하버드 대학의 의학과 과학 교육 방식을

바꿔보지 않겠냐고 제안했습니다.

그래서 저희는, 학생들이 세포를 탐사하게 해주고

분자 세포 생물학 고유의 진리와 아름다움을 깨닫게 해주는

프로젝트를 시작했습니다.

이것을 통하여 학생들에게, 그들이 배우는 사실들을 시각화할 수 있는

큰 그림을 그려주고 싶었습니다.

세포에 대한 마음 속의 이미지를,

미세한 기계로 가득찬 거대하고 복잡한 도시라는

개념 정도로 가질 수 있도록 말이죠.

이 미세한 기계는 생명의 근원이라고 할 수 있습니다.

세계의 나노 기술자들의 주 탐구 대상인

이러한 미세 기계들은

아미노산 사슬로 이루어져 있으며

자발적이며, 강력하고, 정확한 장치입니다.

이 미세 기계들은,

세포가 어떻게 움직이며, 세포가 어떻게 분열하는 가를 조절하며,

심장을 뛰게도 하며, 우리의 정신이 작동하도록 합니다.

그래서 우리가 고민했던 것은

이 이야기를 어떻게 애니메이션으로 만들 수 있을까였습니다.

이 애니메이션에 기존의 교과서 내용을 더한 자료는

하버드 대학의 분자 세포 생물학 학생들이 열람하는

사이트인 바이오 비젼의 가장 중심을 이루게 됩니다.

이를 통하여 학생들이 모든 정보를 시각적으로 통합하여

세포가 실제로 어떤 모습일 지에 대한

마음 속의 이미지를 갖게 됩니다.

세포가 담고 있는 진리와 아름다움을

비로소 이해할 수 있게 되는 것이죠.

이 이미지를 바탕으로, 학생들의 상상력이 촉발될 것이며

그들의 열정 또한 일어나게 됩니다.

그리하여 새로운 발견을 이룩하는 데 이 이미지가 큰 도움이 될 것이며.

비로소, 과연 생명이 무엇인지를

발견하게 될 것입니다.

세포 내의 미세 기계들이 어떻게 조립되는 지가 핵심이었습니다.

가상의 상황을 정했는데요,

대식세포가 모세혈관 안을 돌아다니면서

모세혈관벽과 접촉하며 모세혈관 내피세포로부터 정보를 받습니다.

대식세포가 직접 보지 못하는 위치지만

대식세포가 직접 보지 못하는 위치지만

혈관 밖 어딘가에 염증이 일어나고 있다는 정보를요.

혈관 밖 어딘가에 염증이 일어나고 있다는 정보를요.

이 정보를 받으면 대식세포는 멈춥니다.

그리고 세포 형태를 변형시키기 위해

세포는 정보를 받아들여 세포 내에서 여러 작용을 일으킵니다.

세포의 형태가 변하면 세포는 염증 부위를 향해 혈관 밖으로 나갈 수 있게 됩니다.

이 기계들이 원자 수준에서

어떻게 움직이고 어떤 기능을 하는지 알아보기 위해

하버드 대학 과학자와 논의도 하고

데이터베이스의 모델을 참고했습니다.

이것을 제대로 표현하기위해서,

세포 안에서 기계들이 무슨 일을 하는 지는 대해서는 정확히 표현하되,

저희가 그린 기계에 집중할 수 있도록

세포 내의 복잡성을 다소 생략했습니다.

지금부터 저희가 만든 동영상에 대한

삼분짜리 예고편을 보여드리도록 하겠습니다.

지금도 진행중인 프로젝트로,

앞으로 4-5년은 더 걸릴 것입니다.

동영상을 보시면서

kinesin이라 불리는 걸어다니는 작은 기계들을 봐주세요.

개미가 자기보다 훨씬 큰 물건을 운반하듯이,

kinesin도 엄청나게 큰 짐을 운반합니다.

kinesin도 엄청나게 큰 짐을 운반합니다.

동영상을 틀어주세요.

세포 내부를 작동시키는 이와같은 기계는

상당히 흥미로우며, 모든 생명의 기초라고 할 수 있습니다.

이것은 기계들이 서로 상호작용을 하기 때문에 가능합니다.

서로에게 정보를 주고받으면서

세포 내에서 다양한 일이 일어나게 합니다.

세포 핵의 유전자로부터 정보를 읽기 시작하면

전달 분자들이 그 정보를 가져오고,

세포는 필요로 하는 부품을 생산합니다.

가장 기본적인 생명 형태서부터 여기계시는 여러분들까지

이런 미세 기계 없이는 존재하는 것이 불가능합니다.

이런 기계가 없었더라면

지금 이런 모임 자체가 불가능했겠죠.

♫

♫

이것은 kinesin이라 불립니다.

이것이 세포 내의 퀵서비스를 담당합니다.

새로 만들어진 단백질이 가득 찬 보따리를

세포에서 필요로 하는 곳으로 운반합니다.

그것은 세포막이 될 수도 있고 세포 소기관이 될 수도 있으며

뭔가를 조립할 때, 또는 뭔가를 수리하기 위해 필요합니다.

인간에게는 100조 개의 세포가 있으며

각 세포에는 kinesin이

무려 10만 개가 돌아다니고 있습니다.

그러니까 아무리 게으른 사람이라도,

분자 수준에서 이야기하면,

아무 것도 하지 않는 사람은 없습니다.

오늘 집에 가시면서,

우리 세포가 얼마나 강력하며

세포 역학 분야의 새로운 발견에 대해

한번 씩만 생각해보세요.

세포 내에서 무슨 일이 일어나는 지 알게되면,

물론 무슨 일이 일어나는 지에 대해서는 1 프로도 모릅니다만,

만약 알게 된다면,

우리는 우리의 건강,

우리의 후손들,

그리고 우리의 수명을

관리할 수 있게 될 것입니다.

그리고 이것을 통해

더 많은 진리와 아름다움을 깨달을 수 있게 될 것입니다.

♫

굉장히 흥미로운 것은, 세포가 무언가를 필요로 할 때

이 미세 기계들은 무엇을 해야할 지 정확히 안다는 것입니다.

기계들 사이의 상호작용이 일어나면 세포가 기능을 하게 되고

미세 기계들은 거시 세계를 한 번도 보지 못했지만,

그들로 인해 우리 몸 전체가 기능하게 됩니다.

읽어주셔서 감사합니다.

좋은 하루 되세요^^