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과학의 본질에 관한 몇 가지 노트

Some Notes on the Nature of Science

Joe Schwartz, Ph.D.
Stephen Barrett, M.D.

과학적인 방법은 어떤 것이 거짓인가를 결정하는 효과적인 정보를 제공한다. 천문학자 고 칼 세이건 박사는 "과학은 사실로 이루어진 덩어리를 넘어 생각하는 방법이다."라고 지적했다[1].

1998년 National Academy of Sciences 책의 한 장은 과학적 믿음과 신앙과 사실과 이론을 구분하는 내용을 담은 훌륭한 내용을 포함하고 있다[2]. 비록 이 책은 진화에 초점을 맞추었지만, 합리적인 추론은 보건 관련 이슈에도 동일하게 적용할 수 있다. 이 책은 다음과 같이 언급했다.

과학적인 용어, "이론"은 일상생활에서 사용하는 용도와는 달리 "추측"이나 "직감"을 의미하는 것이 아니다. 과학적인 이론은 테스트할 수 있는 관찰과 가정...으로부터 논리적으로 쌓아올린 자연 현상에 대한 설명이다.

과학자들은 종종 "사실"이라는 단어를, 관찰을 묘사하는 데에 사용한다. 그러나 과학자들은 "사실"이라는 단어를 또한, 수없이 테스트되어 왔거나 혹은 관찰된 것으로 더 이상 테스트하거나 사례를 찾아볼 합리적인 이유가 없는 것을 의미하는데 사용하기도 한다....

일반적으로 "신앙"은 경험적인(관찰된) 증거 없이 받아들여진 믿음을 말하는 것이다. 대부분의 종교는 신앙의 교리가 있다. 과학은 자연계에 대한 설명을 테스트하고 또 테스트하는 것이 과학의 본질이라는 점에서 종교와는 다르다. 그러므로, 과학적인 설명은, 새로운 정보나 혹은 오래된 정보를 바라보는 새로운 방법에 근거하여 만들어지거나 수정된다. 이것은 대부분의 종교적인 믿음과는 구분이 된다.

그러므로, "믿음"은 과학에서 사용하기에는 적절한 용어는 아니다, 왜냐하면 테스트는 알기 위한 방법에서 매우 중요한 부분이기 때문이다. 만약 과학에 믿음이 있다면, 그것은 전 우주는 정해진 규칙에 따라서 운행한다는 것이다...이 "믿음"은 종교적인 믿음과는 매우 다른 것이다.

아래의 아이디어는 당신이 마주치게 될 과학과 보건에 대한 정보를 평가하는데 도움을 줄 것이다.

  1. 과학은 진리를 추구하는 과정이다. 이것은 무적 "진리"의 모음집이 아니다. 오히려 이것은 자기 수정을 할 수 있다. 이러한 수정은 매우 오랜 시간이 걸릴 수도 있으나 - 사혈(피를 뽑아 버리는 치료법)은 그것이 얼마나 헛된 것인가를 깨닫기 되기까지 수세기나 통용이 되었다. -  과학적 지식이 축적됨에 따라, 심각한 오류를 저지를 가능성은 줄어들었다.
  2. 확실성(Certainty 역주 : 보통 확실한 진리를 의미합니다. 일부 사람들은 certainty는 인간이 도달할 수 없다고 주장합니다.)은 과학에서는 매우 어려운 것이며, 어떤 것은 과학적인 질문에 대해서 "yes"와 "no"의 어느쪽이라고 말하기 어려울 수도 있다. 병에 담은 물이 수돗물보다 좋은가를 결정하기 위해서는 오직 물을 소비하는 습관을 제외하고는 거의 모든 것이 동일한 수 많은 사람으로 이루어진 2 그룹을 평생에 걸쳐 연구하도록 실험을 설계하여야 한다. 이것은 실질적으로 불가능하다. 우리는 그러므로 결론을 이끌어낼 수 있는 간접적인 증거들에 의존할 수밖에 없다.
  3. 한 행동의 모든 결과를 예측하는 것은 아무리 최신의 연구를 하더라도 불가능할 것이다. CFCs를 냉장고에 사용하였을 때 어느 누구도 30년이 지난 후에 오존층에 영향을 줄 것이라고 예측하지 못했다. 만약 원하지 않는 어떤 일이 일어났다고 해서, 누군가가 이것을 무시했기 때문이라고는 할 수 없다.
  4. 새로운 발견은 회의적으로 검사되어야 한다. 건강한 회의주의는 믿지 않으려는 태도를 의미하는 것이 아니다. 회의주의자는 그들의 믿음을 과학적인 증명에 근거를 두며 무비판적으로 정보를 그냥 받아들이지 않는다.
  5. 생활스타일을 오직 한번의 연구를 믿고 바꾸어서는 안된다. 하나의 연구결과는 다른 사람들에 의해서 객관적으로 확인이 되어야 한다. 과학은 "기적적인 돌파구" 혹은 "위대한 도약"을 통해서 발전하는 것이 아니라는 것을 명심해야 한다. 과학은 천천히 발전하며, 많은 작은 단계를 거쳐야 하고, 합의에 의해 천천히 만들어진다.
  6. 연구결과는 그 분야의 전문가에 의해서 조심스럽게 해석되어야 한다. 두 변수가 연결되었다는 것이 꼭 원인과 결과어어야만 하는 것은 아니다. 극단적인 사례로, 유방암과 스커트를 입는 것과의 강한 연관을 생각해 보라. 분명히, 스커트를 입는 것이 암의 원인이 아니다. 그러나, 과학자들은 종종 이러한 엉터리 이론을 부적절하게 합리화하는 놀라운 모습을 보여주기도 한다.
  7. 잘못된 개념이 반복된다고 해서 진리가 되는 것은 아니다. 많은 사람들은 설탕이 어린이에게 hypersensitivity를 일으킨다고 설득을 당했다. 그들은 이 효과에 대한 연구를 살펴본 것이 아니라 그렇다고 들었기 때문이다. 그러나 실제로는 몇몇 연구결과에서 나타난 설탕의 효과라고 할 만한 것으로는, 설탕이 어린이를 조용하게 한다는 것을 보여주었을 뿐이다.  
  8. 의미 없고 알아들을 수 없는 말이 과학적으로 들릴 수가 있다. 어떤 형태의 조류(algae)에 대한 광고는 다음과 같이 말한다. "클로로필의 분자 구조는 몸 안에서 산소를 운반하는 헤모글로빈과 거의 비슷합니다. 산소는 아주 중요한 영양소이며, 클로로필은 당신의 신체 시스템에 산소가 더 많이 사용될 수 있도록 해주는 중요한 분자입니다." 이말은 넌센스이다. 클로로필은 혈액에서 산소를 운반하지 못한다.
  9. 하나의 이슈에 대해 서로 다른 과학자가 정반대의 결과를 내놓는 경우가 있다. 그러나, 모든 연구가 서로 동등한 수준이며 반대의 결과를 내놓는다고 해서 과학이 신뢰받을 수 없는 것이라 결론을 내리는 것은 옳은 것이 아니다. 누가 연구를 수행했는가? 어떻게 연구가 설계되었는가, 그리고 이 결과로부터 어떤 사람이 이익을 보는가를 고려하는 것이 중요하다. "어떤 사람들은 이렇게 말합니다."라고 말하는 어떤 사람들이 누구인지 주의 깊게 생각해 보라. 많은 경우에 있어서, 거기서 말하는 어떤 사람들이 말하는 것은 부정확하게 보고된 단순한 가십거리일 뿐이다.
  10. 동물 실험이 많은 좋은 정보를 제공하기는 하지만, 항상 인간에게 그대로 적용되는 것은 아니다. 예를 들어 페니실린은 인간에게는 안전하지만 기니픽에는 독성을 나타낸다. 쥐(rats)에게는 비타민 C의 섭취가 필요하지 않지만 인간은 필요하다. 실험동물에게 단기간에 고용량의 독소를 먹이는 것은, 인간이 소용량의 독소에 오랫동안 노출되는 효과를 정확하게 반영하는 것은 아니다.
  11. 어떤 물질이 독인가 아니면 치료약인가는 사용량에 달려 있다. 어떤 물질의 신체에 대한 영향을 함량에 대해서 말하지 않고 이야기 하는 것은 의미 없는 일이다. 아스피린을 단지 핥기만 한다고 해서 두통이 사라지지는 않는다. 하지만 2정을 삼기면 두통은 사라질 것이다. 아스피린 한 통을 모두 삼킨다면 그 환자는 사망할 것이다.
  12. "화학물질"은 나쁜 용어가 아니다. 화학물질은 세상을 이루는 기본 구성요소이다. 그들은 좋은 것도 나쁜 것도 아니다. 니트로글리세린은 협심증의 고통을 덜어주기도 하지만 건물을 폭파할 수도 있다. 선택은 우리의 몫이다. 물질의 위험성과 복잡한 이름과는 아무런 관계가 없다. "dihydrogen monooxide"는 단지 물(water)이다.
  13. 자연은 너그러운 것만이 아니다. 알려진 가장 치명적인 독소인 아주까리(castor beans)의 ricin이나 Clostridium botulinum 박테리아의 botulin독소는 모두 완벽한 자연산이다. "자연적"이라는 말은 "안전"과 동일한 말이 아니며, "합성"이 "위험"하다는 의미는 아니다. 어떤 물질의 특성은 그것의 분자적인 구조에 의해서 결정되는 것이지 이것이 실험실에서 화학자에 의해서 합성되었는가 혹은 식물에서 자연적으로 합성되었는가에 의한 것이 아니다.
  14. 인지되는 위험은 실제 위험과는 다를 수가 있다. 기름이 풍부한 과일이나 채소의 잔류 농약보다는 미생물 오염이 훨씬 건강에 위험하다.
  15. 인체는 믿을 수 없을 만큼 복잡하다. 우리의 건강은 유전, 식사, 우리의 어머니의 임신중의 식사, 스트레스, 운동하는 정도, 미생물에의 노출, 직업적인 위험에의 노출, 그리고 행운 등의 수많은 변수에 의해 결정된다.
  16. 식사가 좋은 건강을 증진하는데 중요한 역할을 하는 것은 사실이지만, 병을 치료하는 데 특정 식품이나 영양소의 효과는 일반적으로 과장되어 있다. 전체 식사는 좋고 나쁘다고 평가할 수 있지만 각각의 식품은 좋은 것도 나쁜 것도 아니다. 다양한 식품을 섭취하는 것이 중요한 영양소가 부족할 가능성이 줄어든다. 과학자들이 공통적으로 널리 동의하는 것은 과일이나 채소를 많이 섭취하는 것이 좋다는 것이다.
  17. 약 80%의 질병이 자기 제한적이며, 어떤 치료를 하지 않아도  증세가 없어진다. 종종 병을 치료한 처방을 지나치게 신뢰하는 경우가 있다. 하지만 일화성 증거(Anecdotal evidence)는 믿을 만한 것이 아니다. 왜냐하면 긍정적인 결과는 부정적인 것에 비해서 보고되기가 쉽기 때문이다.
  18. 황금알을 낳는 거위는 없다. 다른 말로 하면, 만약 어떠한 것이 사실이기엔 지나치게 좋은 것으로 들린다면, 그것은 아마 사실이 아닐 것이다. H.L. Mencken 이 언젠가 말했듯이 "모든 복잡한 질문에는 단순하고, 직접적이고, 사실은 틀렸지만 그럴듯해 보이는 해결책이 있다."

참고

  1. Sagan C. The fine art of baloney detection. Parade Magazine, p 12­13, Feb 1, 1987.
  2. National Academy of Sciences Working Group on Teaching Evolution. Teaching about Evolution and the Nature of Science. Washington, DC: National Academy Press, 1998. 
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Dr. Schwarcz is director of McGill University's Office for Chemistry and Society. In addition to teaching chemistry at McGill, he hosts a weekly "phone-in" show about chemistry on Montreal radio station CJAD, writes a weekly column called "The Right Chemistry" in the Montreal Gazette, and has a regular TV feature entitled "Joe's Chemistry Set" on the Canadian Discovery Channel. The above list of 18 tips was adapted from a section of his book Radar, Hula Hoops and Playful Pigs, a collection of commentaries on the fascinating chemistry of everyday life.

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This article was revised on June 22, 2001