The Origin of Life and AI 생명과학의 초기 진화, 특히 단세포에서 다세포 생물로의 전환 과정에 대한 현대 진화생물학적 가설을 보면 초기 세포의 진화 과정은 수학적 논리구조를 따른다. 초기 지구 환경에서 화학에너지(화학합성)나 빛에너지(광합성)를 이용하는 원시적인 세포(원핵생물 형태, the first cell LUCA)가 출현했다. 이들 세포는 에너지를 흡수하며 크기가 커지는데, 세포가 커지면 부피(물질 대사 필요량) 증가 속도가 표면적(영양소 교환 표면) 증가 속도보다 빨라진다. 표면적 대 부피 비(SA:V ratio)가 낮아져 물질 교환 효율이 떨어지면, 세포는 생존을 위해 다시 표면적을 넓히는 세포 분열을 시작한다. 세포분열은 1개의 모세포가 2개의 딸세포로 나누어지는 과정으로, 기하급수적인 지수함수 그래프를 따르는 수학적 원리를 기반으로 한다. 분열 시 세포의 수는 2^n(n은 분열 횟수)의 등비수열 순으로 증가하며, n번 분열 후 세포 수는 2^n개로 표현된다. 세포는 분열할 때마다 수가 2배가 되므로, 시간에 따라 세포 수는 기하급수적으로 증가한다. 세포가 성장하면 부피는 표면적보다 빠르게 증가하여, 표면적 대비 부피 비율이 감소하고, 이는 물질 교환 효율을 떨어뜨리므로, 세포가 일정 크기 이상 커지면 분열하여 비를 다시 높이는 최적화 원리이다. 체세포분열은 DNA 복제(Synthesis phase)를 통해 유전 물질을 두 배 늘린 후 2개의 딸세포로 똑같이 나누어 유전적 동일성을 유지한다. 생식세포분열은 1회 복제 후 2회 연속 분열하여 염색체 수를 절반으로 줄이는 규칙적인 과정을 따른다. 세포분열은 이처럼 세포 생장을 위해 2의 거듭제곱 형태로 개수를 늘리며, 유전적 정보의 안정성을 유지하는 수학적인 모델링을 통해 진행된다. 자연에서 동일한 세포들이 분열 후 서로 붙어 있는 상태(군체)가 발생하며, 이는 포식자 회피나 생존에 유리하다. 군체 중 크기가 큰 세포(주로 중앙)는 에너지를 안정적으로 공급받으며 중심부에서 생...
The fundamental nature of time and mass This collection of short essays explores the deep connections between physics, biology, and human cognition. They examine the fundamental nature of time and mass, arguing that physical changes and energy states define our temporal reality.