나는 3.2 억 줄의 레거시 코드(인간 게놈)에 static linter를 실행했다

Source: Dev.to

소개

문서가 없고, 원래 개발자들이 수백만 년 전 사라졌으며, 코드베이스의 **98 %**가 *“Junk.”*이라고 라벨링된 프로젝트를 물려받았다고 상상해 보세요. 그것이 인간 게놈입니다.

수십 년 동안 생물학은 비코딩 영역을 주석 처리된 쓰레기처럼 취급해 왔습니다. 소프트웨어 엔지니어인 저는 다르게 봅니다: 이것은 레거시 코드—링커 참조는 사라졌지만 구조적으로는 여전히 건전한 라이브러리와 같습니다.

그래서 이를 입증하기 위해 도구를 만들었습니다. 시험관이 아니라 op‑codes, Monte‑Carlo simulations, and Python을 사용했습니다.

임무: BIO‑KERNEL

목표는 간단했지만 계산 비용이 많이 들었습니다: 비트가 무엇을 하는지 (생물학)를 무시하고 비트가 어떻게 구조화되어 있는지 (공학)에 초점을 맞춘 “정렬‑불필요” 검색 엔진을 구축하는 것이었습니다.

특정 복합 패턴이 서로 다른 파일(염색체)에서 76 번 수정 없이 반복된다면, 그것은 무작위 잡음이 아니라 함수 호출입니다.

THE STACK (우리가 구축한 방법)

우리는 전체 T2T‑CHM13 인간 레퍼런스(24염색체)를 처리해야 했습니다.

Step 1 – DNA에 적용된 컴파일러 이론

우리는 “ACGT”를 읽지 않습니다. 화학적 특성(퓨린 vs 피리미딘, 강한 vs 약한 결합)에 기반한 이진 토큰으로 서열을 변환합니다. 이렇게 하면 혼란스러운 생물학적 문자열이 깔끔한 op‑code 스트림, 예를 들어 [0, 1, 1, 0, 1 …] 로 바뀝니다.

Step 2 – 병렬 “퍼징”

패턴을 찾는 것은 쉽습니다. 그것이 무작위가 아님을 증명하는 것이 어렵습니다.

우리는 “Chaos Monkey”처럼 동작하는 귀무가설 생성기를 구현했습니다. 발견된 각 패턴에 대해 1 000개의 평행우주 버전을 생성해 코드를 섞되 엔트로피는 유지하도록 하여, 그 패턴이 우연히 발생할 수 있는지를 확인했습니다.

THE DATA: FINDING THE GHOST IN THE MACHINE

우리는 CPU 클러스터에서 감사를 수행했습니다. 몇 시간에 걸친 병렬 계산 후 19 821개의 유전자 후보를 분석했습니다.

대부분은 Randomness Test에 실패했으며—예상대로였습니다. 몇 개만 살아남았습니다.

핵심 검증자 표

Z‑Score 해석

6.63의 Z‑Score는 엄청납니다: 이 패턴이 무작위로 나타날 확률은 해변에서 특정 모래알을 두 번 찾는 것과 비슷합니다.

우리는 확률을 무시하는 18개의 별도 “생존자” 패턴을 확인했습니다.

“레거시 라이브러리” 발견

가장 소름 끼치는 결과는 완전히 다른 염색체에 동일한 코드 블록이 존재한다는 것을 발견한 것이었습니다.

이는 생물학적 수렴 현상이 아니라, 세포 운영 체제에 의해 사용되는 복사‑붙여넣기 스타일의 공유 라이브러리이며, 수백만 년에 걸친 진화적 리팩토링 과정에서도 보존되어 온 것입니다.

직접 감사를 수행하세요

블로그 글을 믿으라고 기대하는 것이 아니라 코드를 믿으라고 기대합니다. 엔진은 오픈 소스이며, 여러분은 직접 노트북에서 영가설 테스터를 실행할 수 있습니다.

def run_validation(gene_id, distinct_patterns):
    """
    Run the Chaos‑Monkey test for a single gene.
    Returns a Z‑score and prints a survivor message if the score is high enough.
    """
    # Parallel generation of 1 000 shuffled versions
    null_dist = Parallel(n_jobs=8)(
        delayed(shuffle_and_scan)(gene_id) for _ in range(1000)
    )

    # Calculate Z‑Score
    mean = np.mean(null_dist)
    std  = np.std(null_dist)
    z_score = (distinct_patterns - mean) / std

    if z_score > 4.0:
        print(f"SURVIVOR FOUND: {gene_id} (Z={z_score:.2f})")

결론

숫자와 Z‑점수는 우리가 **게놈에서 최초의 실제 “레거시 라이브러리”**를 매핑했음을 보여줍니다. 이것은 통계적 인공물이 아니라, 구체적이고 추적 가능한 논리 블록—예: Survivor #18—이며 **염색체 3 (ENSG00000283563)**에 하드코딩되어 있고 염색체 20 (ENSG00000277611) 및 **염색체 22 (ENSG00000284431)**에 바이트‑단위로 동일하게 나타납니다.

이들은 복잡하고 고‑엔트로피인 코드 블록으로, 게놈 전반에 걸쳐 공유 라이브러리 역할을 하며 수백만 년에 걸친 진화적 리팩토링 동안 보존되었습니다.

왜 중요한가

처음으로, 우리는 정확한 좌표—Ensembl에서 실제로 조회 가능한—를 지목할 수 있게 되었으며, 이는 시스템을 유지하는 중요한 패치를 담당합니다. 게놈은 단순한 책이 아니라 실행 파일이며, Bio‑Kernel은 지구상에서 가장 오래된 코드베이스에 대한 최초의 린터에 불과합니다.

Repo: https://github.com/sirfederick/bio-kernel