[SDF2013, 초협력] 협력의 진화 : '초협력자들'의 시대가 왔다 (마틴 노왁)

과학자로서 마틴 노왁은 변하지 않는 현실에 대한 연구를 하고 있으며, 생태계를 수학적으로 연구하고 있다. 그는 끊임 없이 변화하는 이 세상에서도 그 기저에는 어떤 변하지 않는 현실이 있다고 생각한다는 자신의 신념을 밝히면서 후쿠시마 원전 사고에 대한 이야기를 시작했다.
 당시, 후쿠시마 원전이 붕괴되고 있던 그 절박한 순간 안정화 작업을 위해 자발적으로 지원하여 발전소 안으로 몸소 들어간 직원들 중 한 명은 나이가 20대였다고 한다. 그 청년은 이 선택이 그의 건강에 피해를 끼쳐 결혼하거나 아이를 갖지 못하게 될 수 있다는 걸 잘 알고 있었음에도 불구하고 그는 서슴지 않고 그 작업에 들어갔다고 한다. 한 인터뷰에서 그는 '저희 중 오직 몇 안되는 사람들만이 이 일을 할 수 있습니다. 저는 싱글이고 젊습니다. 이 문제를 해결하는 데 도움을 주는 것이 저의 의무라고 생각합니다.' 라는 말을 남겼다고 한다.

 

 협력 ; 2단계의 게임
 강연자에 따르면 거의 생명의 기원에 이르는 시간으로 거슬러 올라가 30억년 전으로 가보면, 당시에 이미 존재하고 있었던 협력의 모습은 박테리아 세포들의 형태를 띄었다. 박테리아 세포들은 필라멘트를 만들고 죽으면서 자신의 생명을 질소로 변화해 다른 세포들이 섭취할 수 있게 한다. 다른 세포들이 번식할 수 있도록 돕기 위해서 죽는 셈. 이것이 강연자가 이미 30억 년 전에 지구상에 존재했던 극단적 형태의 협력의 예로써 제시하는 바였다.

 그리고 그가 제시하는 또 다른 예는 1억 2500만년 전에 나타난 사회성 곤충이다. 이 개체로부터 우리는 새로운 형태의 사회성을 발견할 수 있는데, 예를 들어 일개미들은 번식을 하지 않고, 오직 영왕개미가 번식할 수 있도록 서로를 돕고 협력한다. 그러면서 강연자는 묻는다. 왜 생태계는 다른 개체가 번식하는 것을 위해 자신의 번식을 스스로 포기하는 동물을 만들어내는 걸까? 강연자에 따르면 이것은 사실 찰스 다윈 역시 고민했던 문제였다고 한다.

 그리고 우리 인류의 시간(인류새). 우리에게도 인간의 협력이 존재한다. 강연자는 그렇다면 '협력은 무엇인가?'라는 질문을 던지며 그는 간단히 말해서 협력은 상호작용의 과정이라고 정의한다.

 이어서 그는 특정한 형태, 즉, 기증자가 있고 이 기증자는 비용을 부담하며 수혜자가 있고 이 수혜자는 혜택을 받는 형태. 예를 들자면, 누군가 비용을 부담하면 상대방은 이익을 보게 되거나 혹은 상대방이 비용을 부담하면 누군가 이익을 받는 형태를 말한다. 그리고 최종적으로 이런 협력적 상호작용을 그는 2단계의 게임으로 정의한다.

 게임이론의 세상

 강연자에 따르면 우리는 게임이론의 세상에 살고 있다. 게임이론은 프린스턴 대학의 존 폰 노이만이 발명한 수학의 한 부분으로, 살면서 한번 쯤은 들어 봤을 법한 죄수의 딜레마 이야기는 게임이론에서 나오 이야기다. 이 죄수의 딜레마라는 상황은 앞서 이야기한 협력의 게임과 같은 상황을 나타낸다.

 즉, 협력의 게임에 참여한 두 사람은 협력할지 배신할지 결정을 해야 하고, 상대방도 같은 결정을 해야 한다. 이 상황에서 서로는 서로가 어떤 선택을 할지 모른다. 그런데, 죄수의 딜레마 게임에서 죄수 2명은 상대방이 침묵하고 자기는 자백할 때 석방이라는 최고의 이익을 얻게 된다.

 강연자에 따르면 이런 형태의 게임을 분석하면 '내쉬균형'이라는 이론적 결론에 도달할 수 있다고 하는데, 내쉬균형은 상호배신을 하는 것을 의미한다. 그러나 이것은 바람직한 결과가 아니다. 가장 바람직한 결과는 둘이 협력하는 경우에 나온다. 그러나 사람들은 바람직한 결과를 만들기에는 자신의 위험 부담이 크다. 그래서 이런 형태의 게임에서 당사자들은 딜레마에 빠지게 되는데, 게임이론에서 이것을 합리성이라고 부른다고 한다. 이는 합리성을 통해 내쉬균형의 원리를 이해하 활용하는 것을 의미한다.

 그런데, 사실, 사람들이 고르게 잘 섞여있는 사회라면 그 어디든지 배신하는 사람들이 협력하는 사람들보다 더 나은 삶을 살아간다. 배신자들은 자연선택에 의해 그 수가 증가할 것이고, 이는 결국 모든 사람들이 배신할 때까지 계속 된다. 그러므로 협력을 정착시키기 위해서 도움이 필요하다. 즉, 자연선택이 협력의 혜택을 얻기 위해 서는 도움이 필요하다.

 도움의 다섯가지 사례 그리고 팃포탯

 강연자는 이 도움과 관련한 논문들이 다음의 다섯가지 유형으로 요약 될 수 있다고 보는데, 직접 상호성( 내가 널 도울 테니, 너도 날 도와라는 개념), 간접상호성( 내가 널 도우면, 누군가는 날 돕게 될 거야라는 개념), 공간 선택(이웃이나 친구들이 서로 돕는다는 개념), 집단선택(협력자들의 집단은 다른 집단들보다 강한 경쟁력을 가진다는 개념), 친족 선택(혈족들은 서로 돕는다는 개념)이라는 다섯개의 매커니즘이다.

 간단하게 각 유형을 살펴보자면, 먼저, 직접 상호성이란 '내가 널 도울 테니 너도 날 도와'라는 개념인데 이 게임의 경우 참여자들은 반복된 게임을 하게 된다. 게임을 한 번만 하는 것이 아니라 반복해서 하는 것. 즉, 이는 죄수의 딜레마가 반복되는 세상으로 들어오는 현실과 같다고 할 수 있다.

 한편, 정치학자인 로버트 액슬로드는 1970년대 후반에 한 질문을 던졌다. 

죄수의 딜레마 게임을 하기 위한 좋은 전략은 무엇인가?

 

그리고 그는 컴퓨터 토너먼트를 개최했다. 컴퓨터 프로그램 자체를 선수로 받아 프로그램끼리 게임을 하도록 했는데, 놀라운 것은 제출되었던 프로그램들 중 가장 단순했던 프로그램이 우승했다고 한다.그 프로그램은 단 3줄짜리에 불과했다.

 이는 게임 이론학자 아나톨 라포포트에 의해 제출된 프로그램이었는데, 그 전략은 '팃포탯'이라는 것이었다. 티포탯이란 일단 내가 협력으로 시작했을 때, 당신이 협력하면 나도 다시 협력하고 배신하면 나도 배신하겠다는 것을 의미한다.

 이후, 결과들이 분석되었고 토너먼트가 반복되었으며 새로운 전략들이 제출되었다. 누군가가 팃포탯을 다시 한 번 제출했고, 다시 우승을 거머쥐었다. 즉, 팃포탯 방식의 프로그램은 반복되는 죄수의 딜레마 게임에서 단연 세계 챔피언이었던 것.

 관용적 팃포탯 그리고 협력과 배신의 순환적 매커니즘 하지만 팃포탯은 한 가지 약점이 있었다. 그것은 팃포탯이 결코 용서를 안 한다는 점이었다. 두 팃포탯 선수들이 서로 게임을 할 때 둘 중 하나가 실수를 하면 다른 선수는 반드시 보복을 하게 된다는 것이었는데, 강연자는 20년 전 이 정보를 가지고 우리가 무엇을 할 수 있을지 알고자 매달리기 시작했다고 한다.

 실수를 고려한다면 팃포탯은 좋은 전략이 아니었다. 그래서 강연자는 자연적인 선택이 전략을 디자인하도록 해보았다. 무작위적 집합에서 시작하였고, 그 무작위적 집합에서 처음 관찰한 것 즉, 첫 전략으로 등장했던 것이 바로 '항상 배신' 이었다. 만약 사람들이 무작위로 게임을 한다면 가장 먼저 하게 되는 것이 '항상 배신'이라는 것. 그리고 그 다음 단계로 팃포탯이 일어났다. 즉, 팃포탯이 '항상 배신' 그 위에 나타난 것이고, 협력의 연결고리 역할을 해 주었음을 발견했다.

 하지만 팃포탯은 그리 길게 유지되지는 않았다. 팃포탯은 빠르게 다른 전략으로 대체되었는데, 강연자는 이를 '관용적 팃포탯'으로 불렀다. 관용적 팃포탯은 일단 협력으로 시작하고, 상대가 협력하면 협력하고 상대가 배반을 하면 특정한 확률 안에서 여전히 협력한다.

 강연자는 아마도 이를 일종의 협력적 진화로 보는데, 이것이 많은 관계들을 살려내는 비결이고 미국과 한국에서도 많은 결혼생활을 구원할 방법이라고 자신했다. 용서를 위한 일조의 임의적 장치라는 것이다.

 하지만, 그 다음에는 더 놀라운 일이 일어났다. 즉, 임의의 그룹은 '항상 협력'의 단계에 이르렀던 것. 만약 여기 있는 모든 사람이 선한 사람이라면 제가 무조건적 협력을 선택한다면 저는 이른바 중립 변수가 된다. 그리고 이런 중립 진화는 사람들로 하여금 '항상 협력' 하도록 할 것이다. 그리고 이런 '항상 협력'은 다음 단계인 '항상 배신' 단계로 다시 넘어간다. 즉, 단계들이 반복적으로 순환하는 현상이 나타난다.

 강연자는 이를 인류 역사의 어떤 작은 수학적 모델로써 이 현상을 규정하고, 이는 전쟁과 평화의 순환 번영과 붕괴의 경제 사이클을 보여준다고 생각했다. 결론적으로 협력은 절대 완벽한 안정 상태에 머물 수는 없고 언제나 기복이 있다. 협력 체계를 구축하면 언젠가 붕괴가 될 것이고, 그러면 또 다시 쌓는 과정의 반복인 것.

 간접상호성, 공간선택, 집단선택, 친족선택

 강연자가 말하는 도움에 있어서 두번째 유형은 간접상호성이라고 부를 수 있는 개념인데, 이것은 '내가 상대방을 도와주면 다른 누군가가 나를 도와줄 것'이라는 생각과 관련이 있다. 여기에 적용되는 아이디어는 우리가 사람들에게 도움을 주면 사람들은 우리가 착하다는 것을 알게 되고, 결국 다른 누군가가 우리를 돕게 될 것이라는 생각인데, 간접상호성은 평판에 의해 작용한다. 즉, A가 B를 도우면 A의 평판이 올라갑니다. A가 B를 돕지 않으면 A의 평판은 내려 갑니다. 이것은 소문을 만들게 되고, 소문은 평판을 확산시킨다.

 한편, 현대 사회에서 이 소문은 인터넷을 통해 확산되게 된다. 이베이에서 판매자와 구매자에 대해 평가가 이루어지는 것처럼 이러한 간접상호성의 게임들은 인지적 노력이 필요하다. 이것은 사회적 지능의 진화와 인간 언어의 진화를 가져왔으며, 따라서 이 간접상호성의 게임이 지금의 우리를 만들었다고 해도 과언이 아닐 것이라고 강연자는 말한다. 하버드대 동료 교수인 데이비드 헤이그는 '직접 상호성에선 얼굴이 필요하지만, 간접상호성에선 이름이 필요하다' 는 말을 남겼다.

 다음 세번째 유형에 대해서 강연자는 '이웃은 서로를 돕는다'는 문장과 관련이 있는 개념인데, 이것을 소셜 네트워크로 확장시켜 생각할 수 있다고 말한다. 소셜 네트워크에서 당신은 친구들과 협력한다. 친구들은 서로를 돕는다. 이 공간 진화는 우리가 공간 진화의 딜레마라고 부르는 흥미로운 수학적 속성을 갖고 있는데, 만화경, 동적 파괴, 공간 카오스와 같은 것이라 할 수 있다.

 다음으로 네번째 집단선택의 개념을 강연자는 찰스 다윈이 남긴 아름다운 명구 하나로 요약한다. "언제나 서로를 돕고 공공의 이익을 위해 희생할 준비가 되어 있는 구성원들을 가진 부족이 그렇지 못한 다른 부족보다 성공적일 것이라는 사실은 의심할 여지가 없다."  강연자는 이것이 바로 자연선택이라는 점을 주지시키며, 그는 여기서 다음 두 집단 간의 경쟁에 대해 이야기한다. 사람들이 서로를 돕는 어떤 집단이 있으면 그 집단은 경쟁 집단보다 우위에 서게 된다는 것이다.

 강연자는 마지막 개념 친족선택을 사람들은 혈족을 돕는다는 사실로 설명한다. 영국의 생물학자 J.B.S홀데인은 "나는 2명의 형제 또는 8명의 사촌을 구하기 위해 기꺼이 강물에 뛰어들 것이다."라는 말을 남겼는데, J.B.S 홀데인은 인구 유전학의 창시자였다. 그는 정치적으로도 활발한 활동을 했으며 헌신적인 공산주의자였다고 한다.

 또 다른 진화의 기본원칙 ; 협력

 강연자는 전통적으로 다윈의 진화이론은 두 가지 기본 원칙 즉, 변이와 선택에 근간을 두고 있음을 지적하면서, 이것은 우리가 경쟁적인 본성을 가지고 있음을 의미함을 밝힌다. 인류는 갈등을 겪고 싸우는 것을 뜻하고, 오직 선택과 경쟁만이 존재하는 것을 뜻한다는 것이다.
 그러나 강연자는 자신의 연구를 진행하며 이 두가지 원칙에 세번째 기본 원칙을 추가할 것을 제안했는데 그것은 협력이었다.

강연자는 진화에 대한 우리의 이해는 협력 없이는 불완전하다고 주장하면서 우리가 주변 세계를 이해하는 데 있어 협력이 얼마나 중요한지를 깨달아야 한다고 주장한다. 협력은 생명의 기원, 최초의 세포의 진화 다세포 생물, 동물 사회, 그리고 인간에게 반드시 필요하고 인류의 성공, 번영, 그리고 복지를 위해 꼭 필요한 요소이다.

 세 가지 협력의 성공전략 ; 희망, 관용, 그리고 용서 강연자는 다음의 세 가지 속성을 갖추지 않고서는 협력의 게임에서 승리할 수 없다고 주장한다. '희망'(새로운 사람을 만났을 때 그와 협력할 수 있을 것이라는) 그리고 '관용'(다른 사람과의 관계에서 굳이 남을 이길 필요가 없다는, 가끔은 절반 보다 조금 안 되는 이익을 갖는다 해도 행복할 수 있다는, 또 다양한 협력적 교류를 하고 있다는 의미로써), 그리고 마지막으로 '용서'(배신이 설령 일어나더라도 실수이든 의도적이든 배신을 하더라도, 용서의 매커니즘을 가져야 한다. 즉, 배신을 극복하고 협력을 재구축하는 매커니즘)를 설명하면서, 우리는 이제 미래의 생산성을 생각해야 한다고 말한다.

 그러나 강연자는 협력은 항상 안정적일 수는 없다는 점을 재차 경고한다. 협력은 언제나 주기가 있다. 경제가 반영하기도 하고 붕괴하기도 하듯. 언제나 순환을 거듭할 뿐이기에 유지하기 위해, 무너지더라도 다시 구축하기 위해 노력해야 함을 주장한다.

 과제 : 전 지구적 협력과 미래 세대와의 협력 마지막으로 강연자는 이제 우리는 모두 전 지구적 협력에 대해서 배워야함을 주장한다. 인류 역사를 보면 우리는 소규모 집단의 상호작용과 소규모 집단 내의 경쟁에 익숙해져 있지만, 현대 사회에서 그것은 충분하지 않기 때문에 오히려 전 지구적인 상황에서 협력하는 법을 배워야 한다고 주장한다.

 더불어 우리가 미래 세대와 협력하는 것을 배워야한다고 주장한다. 다음 세대가 이익을 볼 수 있도록 지금 스스로 비용을 부담하고, 그들을 위해 편안하고 살만한 세상을 만들어 넘겨주어야 하는 것이다고 협력의 내용을 설명하면서, 거시적 관점에서 봤을 때 지적 생명체의 안정적인 생존을 위해서는 협력이 필요함을 지적한다.

 진화의 놀라운 결과물인 지적 생명체는 매우 빠른 속도로 움직이며, 파괴적이 될 수도 있다. 이는 문제이며 곧 위험이다. 따라서 지적 생명체의 안정을 위해서는 협력이 반드시 필요하다.