# (번역) 우주의 모든 것이 더 복잡해지는 이유 | Quanta Magazine


 1950년이탈리아의 물리학자 엔리코 페르미는 동료들과 지적 외계 생명체의 존재 가능성에 대해 논의하고 있었습니다. 그는 외계 문명이 존재한다면 우주 전체로 확장할 수 있는 충분한 시간을 가졌을 것이라고 말했습니다. 그렇다면 그들은 어디에 있을까요?

페르미의 '역설'에 대한 많은 해답이 제시되었습니다: 외계 문명은 성간 방랑자가 되기 전에 스스로 소멸하거나 파괴되었을 수도 있습니다. 그러나 아마도 가장 간단한 대답은 그러한 문명은 애초에 존재하지 않는다는 것입니다: 지적 생명체가 존재할 가능성은 극히 희박하며, 우리가 극히 드문 예외이기 때문에 이런 의문을 제기하는 것입니다.

학제 간 연구팀의 새로운 제안은 이러한 암울한 결론에 도전합니다. 그들은 열역학 제2법칙(무질서의 척도인 엔트로피의 필연적 증가를 설명하는 법칙)에 필적할 정도로 시간이 지남에 따라 우주의 개체의 복잡성이 증가한다는 새로운 자연 법칙을 제안했습니다. 이 법칙이 맞다면 복잡하고 지능적인 생명체가 널리 퍼져 있어야 합니다.

이 새로운 관점에 따르면 생물학적 진화는 질적으로 다른 형태의 물질, 즉 생명체를 탄생시킨 독특한 과정으로 보이지 않습니다. 대신 진화는 우주를 지배하는 보다 일반적인 원칙의 특수한(어쩌면 필연적인) 사례입니다. 이 원칙에 따르면 개체는 어떤 기능을 수행할 수 있는 일종의 정보가 더 풍부하기 때문에 선택됩니다.

이 [가설은](https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2310223120) 광물학자 로버트 헤이젠과 워싱턴 DC 카네기 연구소의 우주생물학자 마이클 웡이 다른 연구팀과 함께 공식화한 것으로, 격렬한 논쟁을 불러 일으켰습니다. 일부 연구자들은 이 아이디어를 자연의 기본 법칙에 대한 웅장한 이야기의 일부로 환영했습니다. 이들은 물리학의 기본 법칙이 자연 현상을 이해하는 데 필요한 모든 것을 제공한다는 의미에서 "완전한" 것이 아니라, 생물학적 또는 다른 방식으로 진화하면서 물리학만으로는 원칙적으로 예측할 수 없는 기능과 참신함이 도입된다고 주장합니다. 펜실베이니아 대학교의 명예 복잡성 이론가인 스튜어트 카우프먼은 "연구팀이 이런 일을 해내서 정말 기쁩니다."라고 말합니다. "그들은 이러한 질문을 합법적으로 만들었습니다."

다른 사람들은 기능에 대한 진화론적 아이디어를 무생물 시스템으로 확장하는 것은 지나치다고 주장합니다. 이 새로운 접근 방식에서 정보를 측정하는 정량적 가치는 상대적일 뿐만 아니라 상황에 따라 변하기 때문에 계산이 불가능합니다. 이러한 이유와 다른 이유로 비평가들은 이 새로운 이론을 테스트할 수 없으므로 쓸모가 없다고 주장합니다.

이 연구는 생물학적 진화가 과학의 일반적인 틀에 어떻게 부합하는지에 대한 확장된 논쟁을 활용하고 있습니다. 자연 선택에 의한 다윈의 진화 이론은 과거에 생물이 어떻게 변화했는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 하지만 대부분의 과학 이론과 달리 앞으로 일어날 일에 대해 많은 것을 예측할 수는 없습니다. 복잡성이 증가한다는 메타 법칙에 이를 포함시키면 미래를 엿볼 수 있지 않을까요?

## **의미 만들기**

이 이야기는 2003년에 생물학자 잭 소스탁이 기능 정보의 개념을 제안하는 [짧은 글을](https://www.nature.com/articles/423689a) _Nature에_ 발표하면서 시작됩니다. 6년 후 전혀 관련 없는 연구로 노벨상을 수상하게 된 Szostak은 단백질이나 DNA 가닥 같은 생물학적 분자가 구현하는 정보 또는 복잡성의 양을 정량화하고자 했습니다. 1940년대 통신 연구원 클로드 섀넌이 개발하고 나중에 러시아 수학자 안드레이 콜모고로프가 정교화한 고전적 정보 이론은 한 가지 해답을 제시합니다. 콜모고로프에 따르면, 이진수 1과 0과 같은 일련의 기호의 복잡성은 그 순서를 얼마나 간결하게 고유하게 지정할 수 있는지에 따라 달라집니다.

예를 들어, 뉴클레오티드라고 하는 네 가지 구성 요소로 이루어진 사슬인 DNA를 생각해 보세요. 하나의 뉴클레오타이드로만 구성된 가닥이 계속해서 반복되는 경우, 서열이 무작위로 보이는 4개의 뉴클레오타이드로 구성된 가닥보다 훨씬 덜 복잡하고 더 적은 정보를 암호화합니다(게놈에서 더 일반적인 경우처럼).

그러나 Szostak은 콜모고로프의 복잡성 측정은 생물학에서 중요한 문제, 즉 생물학적 분자의 기능 방식을 무시하고 있다고 지적했습니다.

생물학에서는 때때로 여러 가지 분자가 같은 일을 할 수 있습니다. 쉽게 정의하고 측정할 수 있는 생화학적 기능을 가진 RNA 분자를 예로 들어보겠습니다. (DNA와 마찬가지로 RNA는 뉴클레오타이드 서열로 구성되어 있습니다.) 특히 압타머라고 불리는 짧은 가닥의 RNA는 다른 분자에 단단히 결합합니다.

특정 표적 분자에 결합하는 RNA 압타머를 찾고 싶다고 가정해 봅시다. 많은 압타머가 가능할까요, 아니면 단 하나의 압타머만 가능할까요? 길고 무작위로 보이는 문자 서열이 고유한 것처럼, 단 하나의 압타머만이 그 일을 할 수 있다면 그 압타머는 고유한 것입니다. 소스탁은 이 압타머가 "기능적 정보"라고 부르는 많은 것을 가지고 있을 것이라고 말했습니다.

여러 개의 다른 압타머가 동일한 작업을 수행할 수 있다면 기능 정보는 훨씬 더 작아집니다. 따라서 같은 크기의 다른 분자가 같은 작업을 수행할 수 있는 분자가 몇 개나 되는지 물어보면 분자의 기능 정보를 계산할 수 있습니다.

Szostak은 이와 같은 경우 기능 정보를 실험적으로 측정할 수 있음을 보여주었습니다. 그는 여러 개의 RNA 앱타머를 만들고 화학적 방법을 사용하여 선택한 표적 분자에 결합할 수 있는 앱타머를 식별하고 분리했습니다. 그런 다음 더 나은 결합제를 찾기 위해 승자를 약간 돌연변이시키고 이 과정을 반복했습니다. 압타머가 더 잘 결합할수록 무작위로 선택된 다른 RNA 분자가 잘 결합할 가능성은 낮아집니다: 각 라운드에서 승자의 기능 정보가 상승해야 합니다. Szostak은 가장 성능이 좋은 압타머의 기능 정보가 이론적으로 예측된 최대 값에 점점 더 가까워진다는 사실을 발견했습니다.

## **기능에 대한 선택**

Hazen은 광물학자로서 오랫동안 광물에서 일어나는 화학 반응이 생명체의 시작에 중요한 역할을 한 것으로 의심되어 왔기 때문에 생명의 기원에 대해 생각하던 중 Szostak의 아이디어를 접하게 되었습니다. "저는 생명과 비생명에 대해 이야기하는 것은 잘못된 이분법이라고 결론을 내렸습니다."라고 Hazen은 말합니다. "저는 이 과정을 단순한 시스템에서 복잡한 시스템으로 이끄는 어떤 종류의 연속체가 있어야 한다고 생각했습니다." 그는 기능적 정보가 "모든 종류의 진화하는 시스템의 복잡성 증가"를 파악할 수 있는 방법이라고 생각했습니다.

2007년에 Hazen은 Szostak과 협력하여 돌연변이를 통해 진화하는 알고리즘을 포함하는 [컴퓨터 시뮬레이션을](https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0701744104) 작성했습니다. 이 경우 돌연변이의 기능은 표적 분자에 결합하는 것이 아니라 계산을 수행하는 것이었습니다. 연구진은 시스템이 진화하면서 시간이 지남에 따라 기능 정보가 자연적으로 증가한다는 사실을 다시 발견했습니다.

이 아이디어는 수년 동안 시들해졌습니다. 헤이즌은 2021년 웡이 카네기 연구소의 펠로우십을 수락할 때까지 더 이상 이 아이디어를 발전시킬 방법을 찾지 못했습니다. 웡은 행성 대기에 대한 배경 지식이 있었지만, 헤이즌과 같은 질문에 대해 생각하고 있다는 것을 알게 되었습니다. "우리가 처음 마주 앉아 아이디어에 대해 이야기한 순간부터 믿기지 않았습니다."라고 Hazen은 말합니다.

"저는 다른 행성에서 생명체를 찾는 최첨단 기술에 환멸을 느꼈습니다."라고 웡은 말했습니다. "우리가 알고 있는 지구상의 생명체에 너무 좁게 국한되어 있다고 생각했지만, 다른 곳의 생명체는 완전히 다른 진화 궤적을 밟을 수 있습니다. 그렇다면 허리케인과 같은 모든 종류의 자기 조직화 구조를 포함할 정도로 멀리 떨어져 있지는 않더라도 다른 곳의 생명체를 알아차릴 수 있을 정도로 지구상의 생명체에서 충분히 멀리 추상화할 수 있는 방법은 무엇일까요?"라고 말했습니다.

두 사람은 곧 다른 분야의 전문 지식이 필요하다는 것을 깨달았습니다. "우리는 서로의 편견을 견제하고 균형을 맞추기 위해 매우 다른 관점에서 이 문제를 바라보는 사람들이 필요했습니다."라고 Hazen은 말합니다. "이 문제는 광물학적인 문제도 아니고, 물리학적인 문제도 아니고, 철학적 문제도 아닙니다. 그 모든 것이 얽혀 있는 문제입니다."

연구진은 기능 정보가 생명체와 같은 복잡한 시스템이 시간이 지남에 따라 진화 과정을 통해 어떻게 생겨나는지 이해하는 데 핵심적인 열쇠라고 생각했습니다. "우리 모두는 열역학 제2법칙이 시간의 화살표를 제공한다고 가정했습니다."라고 헤이즌은 말합니다. "하지만 우주에는 훨씬 더 독특한 경로가 있는 것 같습니다. 우리는 그것이 기능에 대한 선택, 즉 질서 정연한 상태로 이어지는 매우 질서 정연한 과정 때문이라고 생각합니다. 이는 제2법칙의 일부가 아니지만, 제2법칙과 일치하지 않는 것도 아닙니다."

이렇게 보면 기능 정보라는 개념은 생명과 전혀 관련이 없어 보이는 복잡한 시스템의 발달에 대해 생각할 수 있게 해 주었습니다.

언뜻 보기에는 유망한 아이디어처럼 보이지 않습니다. 생물학에서 기능은 의미가 있습니다. 하지만 암석에서 "기능"은 무엇을 의미할까요?

헤이젠은 그것이 의미하는 바는 어떤 선택적 과정이 다른 많은 잠재적 조합보다 한 개체를 선호한다는 것이라고 말합니다. 실리콘, 산소, 알루미늄, 칼슘 등 수많은 광물에서 수많은 다른 광물이 형성될 수 있습니다. 하지만 특정 환경에서 발견되는 미네랄은 극소수에 불과합니다. 가장 안정적인 미네랄이 가장 흔한 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 때때로 덜 안정적인 미네랄은 더 안정적인 상으로 전환할 수 있는 에너지가 충분하지 않기 때문에 지속되기도 합니다.

이는 이론상으로는 존재할 수 있지만 어떤 물체는 존재하지 않는 것과 같이 사소해 보일 수 있습니다. 하지만 헤이젠과 웡은 광물의 경우에도 지구의 역사에 따라 기능 정보가 증가해 왔다는 사실을 [밝혀냈습니다](https://academic.oup.com/pnasnexus/article/3/7/pgae248/7698354). 광물은 (다윈주의적 의미에서는 아니지만) 더 복잡한 방향으로 진화합니다. 헤이즌과 동료들은 토성의 위성 타이탄의 탄화수소가 풍부한 환경에서 그래핀과 같은 복잡한 형태의 탄소가 형성되었을 것으로 추측하며, 이는 생명체와 무관한 기능적 정보의 증가를 보여주는 또 다른 예라고 말합니다.

화학 원소도 마찬가지입니다. 빅뱅 후 첫 순간은 분화되지 않은 에너지로 가득 차 있었습니다. 물질이 냉각되면서 쿼크가 형성되고 양성자와 중성자로 응축되었습니다. 이들은 수소, 헬륨, 리튬 원자의 핵으로 모였습니다. 별이 형성되고 그 안에서 핵융합이 일어난 후에야 탄소와 산소 같은 더 복잡한 원소가 형성되었습니다. 그리고 일부 별이 핵융합 연료를 모두 소진한 후에야 초신성의 붕괴와 폭발로 중금속과 같은 더 무거운 원소가 만들어졌습니다. 원소들의 핵 복잡성은 꾸준히 증가했습니다.

웡은 그들의 연구가 세 가지 주요 결론을 시사한다고 말했습니다.

첫째, 생물학은 진화의 한 예일 뿐입니다. "복잡한 시스템의 진화를 이끄는 더 보편적인 설명이 있습니다."

둘째, 엔트로피의 증가를 설명하는 열역학 제2법칙이 바람직한 시간 방향을 만들어내는 것으로 여겨지는 것과 유사하게 "복잡성의 증가를 설명하는 시간의 화살표"가 있을 수 있다고 그는 말했습니다.

마지막으로 웡은 "정보 자체가 질량, 전하, 에너지와 마찬가지로 우주의 중요한 매개변수가 될 수 있다"고 말했습니다.

헤이젠과 소스탁이 인공 생명 알고리즘을 사용해 진화를 연구한 결과, 기능 정보의 증가가 항상 점진적인 것은 아니었습니다. 때로는 갑작스럽게 급증하기도 했습니다. 이는 생물학적 진화에서 볼 수 있는 것과 유사합니다. 생물학자들은 오랫동안 유기체의 복잡성이 갑작스럽게 증가하는 전환기를 인식해 왔습니다. 그러한 전환 중 하나는 세포 핵을 가진 유기체의 출현(약 18억~27억 년 전)이었습니다. 그 후 다세포 생물로의 전환(약 20억~16억 년 전), 캄브리아기 폭발로 인한 신체 형태의 급격한 다양화(약 5억 4천만 년 전), 중추신경계의 출현(약 6억~5억 2천만 년 전)이 있었습니다. 인간의 출현은 또 다른 주요하고 빠른 진화적 전환이었을 것입니다.

진화 생물학자들은 이러한 각 전환을 우연적인 사건으로 보는 경향이 있습니다. 그러나 기능 정보 프레임워크 내에서 볼 때, 생물학적이든 아니든 진화 과정의 이러한 도약은 불가피한 것으로 보입니다.

웡은 이러한 점프를 통해 진화하는 물체가 마치 "다음 층 위로" 침투하는 것처럼 완전히 새로운 가능성과 조직화 방식에 접근하는 것으로 묘사합니다. 결정적으로, 중요한 것은 지속적인 진화를 좌우하는 선택의 기준도 변화하여 완전히 새로운 길을 개척한다는 것입니다. 그 다음 층에는 이전에는 짐작할 수 없었던 가능성이 기다리고 있습니다.

예를 들어, 생명의 기원은 처음에는 원시 생물학적 분자가 오랫동안 지속되는 것, 즉 안정된 상태를 유지하는 것이 중요했을 수 있습니다. 그러나 일단 그러한 분자들이 서로의 형성을 촉매할 수 있는 그룹으로 조직화되고, 카우프만이 자가 촉매 주기라고 부르는 주기가 지속되는 한 분자 자체의 수명은 짧아질 수 있었습니다. 이제 중요한 것은 열역학적 안정성이 아니라 동역학적 안정성이었습니다. 산타페 연구소의 리카르드 솔레는 이러한 점프가 물의 동결이나 철의 자화와 같은 물리학의 상전이 현상과 같을 수 있다고 생각합니다: 이는 보편적인 특징을 가진 집단적 과정이며, 모든 것이 모든 곳에서 한꺼번에 변화한다는 것을 의미합니다. 다시 말해, 이러한 관점에는 일종의 진화 물리학이 존재하며, 이는 우리가 이미 알고 있는 물리학의 일종입니다.

## **생물권은 그 자체로 가능성을 창조합니다.**

기능 정보의 까다로운 점은 크기나 질량과 같은 측정값과 달리 맥락에 따라 달라진다는 점입니다. 즉, 물체가 무엇을 하기를 원하는지, 어떤 환경에 있는지에 따라 달라진다는 것입니다. 예를 들어, 특정 분자에 결합하는 RNA 압타머의 기능 정보는 일반적으로 다른 분자에 결합하는 정보와는 상당히 다릅니다.

하지만 기존 구성 요소의 새로운 용도를 찾는 것이 바로 진화의 역할입니다. 예를 들어 깃털은 비행을 위해 진화한 것이 아닙니다. 이러한 용도 변경은 생물학적 진화가 가용한 것을 활용하는 재치 있는 방법을 반영합니다.

카우프만은 생물학적 진화가 새로운 유형의 생물뿐만 아니라 진화의 초기 단계에는 존재하지 않았을 뿐만 아니라 존재할 수도 없었던 새로운 가능성을 끊임없이 만들어내고 있다고 주장합니다. 30억 년 전 지구상의 생명체를 구성했던 단세포 생물들의 수프에서 코끼리가 갑자기 등장할 수는 없었을 것이며, 이를 위해서는 수많은 선행적이고 우연적이지만 구체적인 혁신이 필요했습니다.

그러나 물체의 사용 횟수에는 이론적으로 제한이 없습니다. 즉, 진화 과정에서 새로운 기능의 출현을 예측할 수는 없지만, 일부 새로운 기능은 이후 시스템의 진화 방식에 대한 규칙을 결정할 수 있습니다. 카우프만은 "생물권은 스스로 가능성을 만들어가고 있습니다."라고 말합니다. "우리는 무슨 일이 일어날지 모를 뿐만 아니라 무슨 일이 일어날 수 있는지조차 모릅니다." 광합성은 매우 심오한 발전이었으며 진핵생물, 신경계, 언어도 마찬가지였습니다. 2011년 미생물학자 칼 우즈와 물리학자 나이젤 골든펠드는 "우리는 원래 규칙의 진화를 설명하는 추가적인 규칙 세트가 필요합니다. 하지만 이 상위 수준의 규칙 자체도 진화해야 합니다. 따라서 우리는 무한한 계층 구조를 갖게 됩니다."라고 말했습니다.

애리조나 주립대학교의 물리학자 폴 데이비스는 생물학적 진화가 "이전 상태의 어떤 결정론적 과정으로도 안정적으로 예측하거나 포착할 수 없는 확장된 가능성 공간을 생성한다"는 데 동의합니다. 따라서 생명은 부분적으로 미지의 영역으로 진화합니다."

수학적으로 '위상 공간'은 이상적인 진자처럼 비교적 단순한 것이든 지구를 구성하는 모든 원자처럼 복잡한 것이든 물리 시스템의 가능한 모든 구성을 설명하는 방식입니다. 데이비스와 그의 동료들은 최근 접근 가능한 위상 공간에서의 진화가 수학자 쿠르트 괴델이 고안한 '[불완전성 정리](https://www.quantamagazine.org/how-godels-proof-works-20200714/)'와 형식적으로 동일할 수 있다고 [제안했습니다](https://arxiv.org/abs/2409.12029). 괴델은 수학의 모든 공리 체계가 참인지 거짓인지 알 수 없는 진술의 공식화를 허용한다는 것을 보여주었습니다. 우리는 새로운 공리를 추가함으로써만 그러한 진술을 결정할 수 있습니다.

데이비스와 동료들은 괴델의 정리와 마찬가지로, 생물학적 진화를 개방적이고 포괄적인 위상 공간으로 표현할 수 없게 만드는 핵심 요소는 자기 참조적이라는 점이라고 말합니다: 공간에 새로운 행위자가 등장하면 이미 존재하는 행위자가 피드백을 받아 새로운 행동의 가능성을 만들어냅니다. 예를 들어 은하계에 수백만 개의 별이 있다고 해도 자기 참조적이지 않은 물리적 시스템에서는 그렇지 않습니다.

시드니 대학교의 식물 발달 생물학자이자 불완전성 논문의 공동 저자인 마커스 하이슬러는 "복잡성의 증가는 단순한 유기체에서는 불가능한 새로운 전략을 찾을 수 있는 미래의 잠재력을 제공합니다."라고 말합니다. 데이비스는 생물학적 진화와 계산 불가능성 문제 사이의 이러한 연관성은 "생명을 그토록 마법처럼 만드는 것의 핵심으로 바로 연결된다"고 말합니다.

그렇다면 생물학은 진화 과정 중에서도 자기 참조에 의해 생성되는 개방성을 지닌 특별한 존재일까요? Hazen은 복잡한 인지 기능이 추가되면, 즉 시스템의 구성 요소가 '머릿속에서' 추론하고 선택하고 실험을 실행할 수 있게 되면 거시적-미시적 피드백 및 개방형 성장의 잠재력이 훨씬 더 커진다고 생각합니다. "기술적 응용은 우리를 다윈주의를 넘어서는 단계로 이끌고 있습니다."라고 그는 말합니다. 시계 제작자가 눈이 멀지 않다면 시계는 더 빨리 만들어집니다.

## **벤치로 돌아가기**

어떤 종류의 선택을 수반하는 진화가 필연적으로 기능적 정보, 즉 복잡성을 증가시킨다는 Hazen과 동료들의 말이 맞다면, 이는 우주에서 생명체 자체와 의식 및 고등 지능이 필연적이라는 것을 의미할까요? 이는 일부 생물학자들의 생각과 상반되는 것입니다. 저명한 진화 생물학자 에른스트 메이어는 인간과 같은 지능의 출현이 "전적으로 불가능하기" 때문에 외계 지능을 찾는 것은 운명이라고 믿었습니다. 결국, 그는 문화와 문명으로 이어지는 수준의 지능이 다윈의 진화론에서 그렇게 적응적으로 유용하다면 왜 전체 생명 나무에 걸쳐 단 한 번만 발생했을까요?

메이어의 진화론적 지점은 아마도 인간과 같은 복잡성과 지능으로 도약하는 과정에서 사라지고 전체 판도가 완전히 바뀐 것일 수 있습니다. 인간은 (좋든 나쁘든) 너무 빠르게 행성을 지배하게 되었기 때문에 언제 다시 그런 일이 일어날지에 대한 질문은 무의미해졌습니다.

하지만 애초에 그러한 도약이 일어날 가능성은 어떻게 될까요? 새로운 '기능 정보 증가의 법칙'이 맞다면, 삶은 일단 존재하게 되면 비약적으로 더 복잡해질 수밖에 없는 것처럼 보입니다. 가능성이 거의 없는 우연한 사건에 의존할 필요는 없습니다.

게다가 이러한 복잡성의 증가는 가장 작은 구성 요소를 지배하는 물리학의 기본 법칙과 양립할 수 없으면서도 다음에 일어날 일을 결정할 때 그 법칙을 효과적으로 대신하는 새로운 인과 법칙의 출현을 암시하는 것처럼 보입니다. 이러한 현상은 이미 생물학에서도 볼 수 있습니다: 피사의 사탑에서 두 개의 덩어리를 떨어뜨리는 갈릴레오의 실험은 그 덩어리가 대포알이 아니라 살아있는 새일 경우 더 이상 예측력을 갖지 못합니다.

애리조나 주립대학교의 사라 워커는 글래스고 대학의 화학자 [리 크로닌과](https://www.chem.gla.ac.uk/cronin/members/lee-cronin/) 함께 복잡성이 어떻게 발생하는지 설명하기 위해 [조립 이론이라는](https://www.quantamagazine.org/a-new-theory-for-the-assembly-of-life-in-the-universe-20230504/) 대안적인 아이디어를 고안해냈습니다. 조립 이론은 기능적 정보 대신 조립 지수라는 숫자에 의존하는데, 이는 구성 성분으로 물체를 만드는 데 필요한 최소 단계 수를 측정하는 것입니다.

워커는 "생명계에 대한 법칙은 현재 물리학의 법칙과는 다소 다를 것"이라면서도 "그렇다고 해서 법칙이 없다는 뜻은 아니다"라고 말했습니다. 그러나 그녀는 기능 정보의 추정 법칙을 실험실에서 엄격하게 테스트할 수 있을지 의문입니다. "객관적으로 테스트할 방법이 없기 때문에 이 이론이 옳고 그르다고 어떻게 말할 수 있을지 모르겠습니다."라고 그녀는 말합니다. "실험에서 무엇을 찾을 수 있을까요? 어떻게 통제할 수 있을까요? 예를 보고 싶지만 이 분야에 대한 계측이 이루어질 때까지는 회의적입니다."라고 말합니다.

헤이즌은 대부분의 물리적 물체의 경우 원칙적으로 기능 정보를 계산하는 것이 불가능하다는 사실을 인정합니다. 심지어 살아있는 세포 하나에 대해서도 정량화할 방법이 없다고 그는 인정합니다. 하지만 개념적으로 이해하고 대략적인 정량적 의미를 파악할 수 있기 때문에 이것이 걸림돌이 되지는 않는다고 그는 주장합니다. 마찬가지로 중력 문제가 너무 복잡하기 때문에 소행성대의 정확한 역학을 계산할 수는 없지만 우주선이 통과할 수 있을 정도로 대략적으로 설명할 수는 있습니다.

웡은 자신의 아이디어가 우주생물학에 적용될 수 있을 것으로 보고 있습니다. 지구상에 존재하는 생물체의 흥미로운 측면 중 하나는 기본 재료가 주어졌을 때 만들 수 있는 것보다 훨씬 작은 유기 분자의 하위 집합을 만드는 경향이 있다는 것입니다. 이는 자연 선택이 선호하는 화합물을 골라냈기 때문입니다. 예를 들어, 살아있는 세포에는 분자가 단순히 무작위로 또는 열역학적 안정성에 따라 만들어질 때 예상하는 것보다 훨씬 더 많은 포도당이 존재합니다. 따라서 다른 세계에 존재하는 생명체의 잠재적 특징 중 하나는 화학 열역학이나 동역학만으로는 설명할 수 없는 유사한 선택의 흔적일 수 있습니다. (조립 이론은 복잡성 기반 바이오 시그니처를 유사하게 예측합니다.)

이 아이디어를 테스트하는 다른 방법도 있을 수 있습니다. 웡은 광물 진화에 대해 아직 더 많은 연구가 필요하며, 핵합성과 계산적 "인공 생명"을 연구할 수 있기를 희망한다고 말했습니다. 헤이즌은 또한 종양학, 토양 과학, 언어 진화에도 응용할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 예를 들어, 프랑스 몽펠리에 대학의 진화 생물학자 프레데릭 토마스와 동료들은 종양에서 시간이 지남에 따라 암세포가 변화하는 방식을 지배하는 선택적 원리가 선택 기준이 적합성인 다윈주의 진화론과는 다르지만 Hazen과 동료들의 기능 선택 개념과 더 유사하다고 [주장했습니다](https://academic.oup.com/emph/article/12/1/172/7761977).

Hazen의 팀은 경제학자부터 신경과학자까지 다양한 연구자들로부터 이 접근법이 도움이 될 수 있는지 궁금해하는 문의를 받고 있습니다. "사람들은 자신의 시스템을 설명할 수 있는 모델을 절실히 찾고 있기 때문에 우리에게 접근하고 있습니다."라고 Hazen은 말합니다.

그러나 기능 정보가 이러한 질문에 대한 올바른 도구로 밝혀지든 아니든, 많은 연구자들이 복잡성, 정보, 진화(생물학적 및 우주적), 기능과 목적, 시간의 방향성에 대한 비슷한 질문으로 수렴하고 있는 것 같습니다. 뭔가 큰 일이 일어나고 있다고 의심하지 않는 것은 어렵지 않습니다. 기계의 작동 원리에 대한 소박한 질문에서 시작하여 시간의 화살, 생명체의 특성, 우주의 운명에 대해 이야기하게 된 열역학 초창기의 메아리가 여기에도 있습니다.