이름
레인 코우진
연령
36세
연구분야
생물학
소속
프린스턴 대학
새의 집단 비행, 물고기의 집단 회피 기동 등 생물들의 집단적 행동 패턴은 과학적으로 신비에 쌓여있다. 레인 코우진 박사는 자연상태 생물들의 행동유형을 수학적으로 식별, 이를 밝혀냈다.
그는 동물의 행동을 촬영한 후 그 모습을 컴퓨터로 분석하는 방식으로 집단적 의사결정 과정을 알아냈으며 개별 동물들이 그 과정에 어떤 영향을 미치는지도 확인했다.
긴급상황에 처한 동물은 아드레날린이 다량 분비돼 해당상황을 모면할 대응력이 생긴다는 이른바 위급설을 바탕으로 과학자들은 간단한 행동조차 매우 복잡한 결과를 만들어낼 수 있음을 알고 있다. 하지만 코우진 박사는 메뚜기가 떼를 지어 이동하거나 물고기 떼가 포식자를 피해 달아나는 집단행위의 정확한 작동기제 규명에 초점을 맞췄다.
그가 동물과 본격 인연을 맺은 것은 영국 배스대학에서 박사과정을 밟으면서다. 이때 개미를 대상으로 동물계에 대한 첫 번째 실험을 실시한 것. 실험에서 그는 큰 문제에 직면했다. 한 번에 한 마리의 개미밖에 관찰할 수 없었다는 점이었다.
개미 군체는 다양한 작업을 동시다발적으로 수행하는데 이를 혼자서 모두 관찰하는 것은 사실상 불가능했다. 생물학자였던 그는 이러한 집단적 행동을 관찰할 도구가 없었다. 그래서 컴퓨터를 쓰면 원하는 데이터를 얻을 수 있겠다는 생각에 프로그래밍을 독학했다. 물론 코우진 박사는 지금도 실험대상을 육안으로 직접 관찰한다.
잉글랜드의 실험실에는 메뚜기 트랙이, 프린스턴에는 물고기 움직임을 촬영하는 특수 수조가 있다. 하지만 그는 컴퓨터와 소프트웨어로 자신의 통찰력을 제고한다. 또한 다양한 생물들의 움직임을 모델링하고 이를 비교해 자연계를 지배하는 기본적 원리들을 찾아내고 있다.
메뚜기들은 자성을 띤 입자와 마찬가지 원리로 정렬하는 경향이 있다는 게 그중 하나다.
특히 그는 연구과정에서 특정 개체에 대한 충분한 정보 없이도 그 개체가 속한 집단의 행동에 대해 정확한 예측이 가능하다는 것을 알았다. 메뚜기나 암세포가 그 실례다.
방대한 정보에 기반한 그의 분석모델에 따르면 이들 집단의 행동패턴은 매우 유사하다. 메뚜기의 움직임을 알면 암세포의 움직임도 예상할 수 있다는 얘기다. 이런 발견은 다양한 실용적 용도로 쓰일 수 있다. 이미 인류학, 의학, 동물학 분야의 전문가들이 정기적으로 코우진 박사에게 자신의 연구에 대한 생각을 묻는다.
MIT와 하버드 암센터 연구자들도 그에게 암 전이 상황을 보여준다. 그는 또 세포의 이동을 관찰하는 유니버시티 칼리지 런던의 연구자들과도 공동연구를 하고 있다. 최근 미 국립과학원(NAS) 회보에는 주거환경 붕괴가 동물군에 미치는 영향에 대한 그의 논문이 실렸다. 그의 컴퓨터 모델이 집단의 조직은 물론 붕괴과정까지 설명할 수 있음이 드러난 것이다.
논문에서는 주거환경 붕괴가 새, 누우 등 다양한 동물군의 붕괴를 유발하며 이를 바로잡으려면 원래보다 더 좋은 주거환경을 만들어줘야 한다고 설명한다. 향후 그의 연구는 무수한 동물들의 행동패턴 표지자 발견에 기여, 자연이 인류에게 보여주는 바를 정확히 알려줄 것이다.
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