[ Philip Kitcher (1984), “1953 and All that: A Tale of Two Sciences”, Philosophical Review 93: 335-73. ]
1. 문제점 (The Problem)
2. 환원주의는 무엇이 잘못되었나?
(What’s Wrong with Reductionism?)
3. 문제의 근원 (The Root of the Trouble)
4. 분자유전학과 고전유전학
(Molecular Genetics and Classical Genetics)
5. 반-환원주의와 자연의 조직화
(Anti-Redectionism and the Organization of Nature)
1. 문제점 (The Problem)
[pp. 335-337]
- 왓슨과 크릭이 DNA 분자 구조를 발견한 후 유전에 대한 우리의 이해는 바뀜
유전자 복제, 전사 및 번역, 유전 암호의 해독, 유전자 조절에 관한 연구 등은 고전유전학자들이 제시한 물음에 통합된 답변을 제공함.
- 그러나 분자생물학의 성공과 고전유전학에서 분자유전학으로의 이행은 한 가지 철학적 문제를 남김.
유전 현상을 설명하는 고전 유전학과 분자유전학의 관계에 관한 것.
- 이 관계에 대한 인기 있는 철학적 대답은 고전유전학이 분자유전학으로 환원된다는 것.
생물철학자들은 과학철학에서 일반적으로 논의되는 환원 개념을 물려받음.
이러한 논의는 대부분 물리학의 사례에 관한 것.
이러한 개념을 유전학에 사례에 적용하여, 비판에 취약하게 됨.
이 글의 목적 [p. 337]
키처는 두 유전학의 관계를 설명하는 문제에 대한 어떤 특정한 해결책의 적절성을 부정하는 반-환원주의자들의 주장에 동조하지 않음.
이 논문의 목적은 이론간 관계에 대한 다른 관점을 제시하는 것.
이를 위해 키처는 유전학에서의 환원주의가 문제 있음을 보이고자 함.
2. 환원주의는 무엇이 잘못되었나?
(What’s Wrong with Reductionism?)
환원주의자들의 입장 [pp. 338-339]
환원주의자는 고전유전학과 분자유전학의 관계가 물리학의 사례에서 찾을 수 있는 이론 간 환원의 관계와 충분히 유사하다고 봄.
즉, 고전유전학과 분자유전학의 관계를 이론 간 환원의 사례로 본다.
[p.339]
우리가 환원 논의를 촉발시킨 사례들을 다시 수용하기 위해 고전적인 환원 모형을 수정한다고 해도, 유전학에 대한 환원주의자들의 주장은 다음 세 논제를 받아들일 것을 요구함.
(R1) 고전유전학은 환원적 도출의 결과로서 역할을 하는 유전자 전달에 관한 일반 법칙을 포함한다.
(R2) 고전유전학 특유의 용어(‘①은 유전자이다.’, ‘①은 ②에 대하여 우성이다’ 같은 술어)는 교량 원리에 의해 분자생물학의 용어와 연결될 수 있다.
(R3) 분자생물학의 원리에서 유전자 전달(transmission)에 대한 일반 원리를 도출하는 것은 유전자 유전의 법칙들이 왜 유효한지를 (어느 정도 유효한지를) 설명한다.
키처는 다음 세 논제가 모두 틀렸다고 주장함.
(R1)에 대한 반박 [pp. 340-341]
철학자들은 이론을 일반 법칙들의 작은 집합과 동일시함.
그러나 고전유전학의 경우, 이론을 일반 법칙들의 작은 집합으로서 동일시하는 것이 어려움
예) 데이비드 헐
대상 물질과 탐구 방법을 지시하여 고전유전학을 확인하는 것이 이론의 내용을 담은(encapsulate) 몇몇 문장들을 제공하여 고전유전학을 확인하는 것보다는 훨씬 쉬움.
왜?
위대한 고전유전학자들의 주요 논문들이나 교과서에서 유전자에 대한 어떠한 법칙도 찾기 어렵기 때문.
몇몇 경우, 우리는 유전자에 대한 일반 법칙의 형식화가 없다는 것을 그것이 상식이라고 제안함으로써 설명할 수도 있다.
그러나 이는 고전유전학의 도구를 만든 논문이나 교재의 본성을 거의 설명하지 못함.
341
모건 이전의 시대로 거슬러 올라가면 멘델의 법칙(Mendel’s Laws)이라고 불리는 유전자에 대한 두 가지 일반 진술이 있음.
멘델의 두 번째 법칙은 반수체(haploid)를 생산하는 이배체(diploid)의 유기체에서 다른 좌위(loci)에 있는 유전자들은 독립적으로 전달될 것이라고 진술함.
그러나 멘델의 두 번째 법칙이 일반적으로 성립하지 않음.
(유전자 재조합을 무시한다면) 같은 염색체 상에 존재하는(또는 정확히 이야기해서 같은 유전자의 가까운 위치에 존재하는) 대립형질(allele)들의 경우 함께 전달될 것이므로.
342
비상동염색체들(nonhomologous chromosomes)에 존재하는 유전자들만을 이야기하는 것으로 법칙을 제한하여 멘델의 두 번째 법칙을 개선할 수 있을 것으로 보임.
정상적인 세포 내의 과정들을 동반해서 비상동염색체들의 분리가 독립적일 필요가 없게 만드는 방해가 있을 수 있다.
그러나 키처가 지적하고자 하는 것은 멘델의 법칙이 틀렸다는 것이 아니라, 단순히 멘델의 두 번째 법칙의 개선 여부와 상관없이 고전유전학의 이후 연구가 그 법칙과 무관하게 되었다는 것.
(R2) 비판 [p. 343]
우선 고전유전학의 내용을 유전자 전달에 관한 일반적 원리들이라고 가정함.
이 원리들이 분자생물학에서 도출되려면 교량 원리가 필요함.
키처는 다음의 형식을 지닌 진술을 교량 원리로 제시함.
(*) (x)(x is a gene ↔ Mx)
‘Mx’는 분자생물학의 용어로 된 열린 문장.
키처는 다음과 같은 형태의 적절한 교량원리를 찾을 수 없다고 주장함.
[pp. 343-344]
우선 유전자가 DNA의 한 부분이라는 것만으로는 부족함.
왜냐하면 그러한 정의는 전사를 개시하고 종결하는 코돈의 특성을 언급하지 않기 때문.
유전자를 개시코돈과 종결코돈 사이의 DNA 조각이라고 유전자를 보더라도 문제는 해결되지 않음.
(i) 변이는 전사를 종결하고 다시 시작하는 코돈들을 포함하는 단일 대립유전자(single allele)를 산출할 수 있음.
(ii) 모든 유전자가 mRNA로 전사되는 것은 아님.
[pp. 345-346]
이 지점에서 환원주의자들은 억지로 교량 원리를 만들려고 시도할 수 있음.
지구상의 유기체의 수는 유한하고 유전자의 수도 유한하고, 각 유전자는 분자 구조를 가지는 DNA의 단편이므로, 원리적으로는 그러한 구조의 세부적인 분자적 기술(molecular description)을 제공하는 것이 가능함.
선언을 통한 유전자에 대한 분자적 상세화를 제공할 수 있다는 것.
그러나 키처는 이러한 분자적 기술만으로는, 존재하지 않지만 가능한 유전자에 대해서는 이야기할 수 없기 때문에 유전자 전달에 대한 법칙을 환원하기 힘들다고 주장함.
346
멘델의 두 번째 법칙의 논리적 형식은 다음과 같다.
(1) (x)(y)((Gx & Gy) → Axy)
우리는 (1)을 다음과 같은 형태의 진술들에서 얻고자 함.
(2) (x)(Gx → Mx)
(3) (x)(y)((Mx & My) → Axy)
‘Mx’는 분자생물학의 언어로 된 열린 문장.
우리는 형식 (2)의 참인 문장을 찾을 수 있다.
예) ‘Mx’를 ‘x는 DNA로 구성된다 ∨ x는 RNA로 구성된다’로 받아들일 수 있음.
문제는 (1)을 도출하고 설명하기 위해 다른 적절한 전제와 그런 문장들을 결합시킬 수 있느냐는 점.
어떤 분자생물학자도 그렇게 할 수 있는 좋은 이유를 가진 적절한 전제를 찾지 못했다.
분자적 관점에서 유전자는 다른 어떤 공통의 구조들과 구별되지 않기 때문에 약한 필요조건만을 얻을 수 있을 뿐.
약한 필요조건이 우리가 유전자들에 귀속시키는 속성을 만족시키는데 공통적으로 충분하다는 것을 보여줄 때 문제가 발생함.
‘Mx’를 ‘x는 DNA로 구성된다 ∨ x는 RNA로 구성된다’로 받아들인다면, 모든 DNA와 RNA 조각을 포괄하는 일반 법칙을 찾아야 할 것.
따라서 환원주의자들은 그들이 필요한 교량원리를 찾을 수 없으며 더 약한 무언가를 위해 (*)를 폐기하는 것도 소용없다.
(R3) 비판 [pp. 346-347
키처는 분자생물학과 교량원리에서 유전자 전달에 관한 법칙을 도출하는 것은 그 법칙을 설명하지 못하고 따라서 환원의 주요 목표를 수행하지 못한다고 주장.
예) 멘델의 두 번째 법칙의 수정된 버전
왜 비상동 염색체상의 유전자들은 독립적으로 분리되는가?
감수분열기에 염색체는 그것의 상동염색체와 나란히 배열.
그것은 상동염색체가 일부의 유전물질을 교환할 수 있게 해줌.
이후 재조합된 짝의 각 염색체는 생식 세포로 감.
하나의 짝에서 하나의 염색체가 한 생식세포로 배분되는 것은 확률적으로 다른 염색체 쌍의 염색체가 배분되는 것에 독립적이다.
동일 염색체 상에서 가까이 위치하는(그 사이에서 재조합이 일어날 확률이 적은) 유전자는 함께 전달되지만, 비상동염색체 상의 유전자들은 독립적으로 분할됨.
347
이 설명은 우리가 예상한 법칙이 어느 정도 참인지, 왜 참인지에 대한 만족스러운 설명.
그러나 분자생물학에 호소하는 설명은 전달 법칙에 대한 우리의 이해를 깊게 해주지 못함.
347-348
설명을 제공하는 목적에 유관한 것은 원래 설명에 사용된 어떤 법칙을 설명하는 목적과 매우 다를 수 있음.
우리의 질문은 비상동염색체 상의 유전자가 왜 독립적으로 분류되느냐는 것.
세포학이 준 답은 더 나아간 질문을 낳는다.
우리는 왜 비상동 염색체가 감수분열에서 독립적으로 나뉘는지를 물을 수 있다.
이 질문에 답하려면 감수분열 직전의 방추체가 형성되는 것과 염색체가 방추체가 있는 극 쪽으로 이동하는 것을 기술해야 할 것.
다시 한 번 다음의 답은 더 나아간 화학적 질문들을 낳는다.
우리의 원래 질문은 비상동염색체 상의 유전자가 왜 독립적으로 분류되느냐는 것.
전 단계에서 제공된 묘사를 분자적 설명으로 대체하는 것은 그러한 묘사의 설명력을 떨어뜨릴 것.
348-349
여기에 대한 자연 환원주의자들의 대응은, 이러한 주장이 과학적 설명에 대해 매우 주관적인 관점을 전제한다는 것.
그러나 그들의 주장은 중요한 점을 놓치고 있다.
[p. 349
원래의 세포학적 설명으로 돌아가면, 유전자의 전달은 감수분열을 특정 종류의 과정으로 인식함을 통해서 설명된다. 이때 PS 과정을 다음과 같이 정의하자.
- PS 과정(PS-processes): 쌍 지어진 독립체들(이 경우 상동염색체)이 어떤 힘에 의해 분리되어 각 쌍의 한쪽이 후손의 독립체(이 경우 생식세포)에 할당되는 과정
- 키처의 주장
(i) 전달 법칙을 설명하는 것은 PS 과정을 감수분열의 과정이 속하는 자연종을 형성하는 것과 동일하게 보는 것을 필요로 함.
(ii) PS 과정은 분자적 관점에서 볼 때 어떤 종으로 볼 수 없음.
349
PS 과정이 분자적 도출에서 보존되려면, 유관한 법칙을 분자생물학의 용어로 된 법칙으로 표현할 수 있어야 하고, 그러려면 분자적 관점에서 PS 과정을 자연종으로 특징지어야 함.
우리가 과학적 설명에 관한 매우 다른 접근들을 받아들인다면, PS 과정을 분자생물학의 용어로 된 자연종과 동일시할 때만 세포학적 설명의 설명력이 보존될 수 있다는 결론을 유사한 방식으로 도출할 수 있다.
예) 설명을 인과적으로 유관한 속성들을 구체화하는 것으로 받아들이거나, 자연에 대한 통합된 설명에 현상을 들어맞게 하는 것으로 받아들이는 것.
[pp. 349-350
그러나 PS 과정은 분자적 관점에서 이질적.
분자의 결합은 수많은 방식으로 결합되고 깨질 수 있음.
어떤 경우에 결합은 분자 간에 직접적으로 이루어지지만 어떤 경우에는 다른 분자들의 무리가 관여한다. 따라서 PS 과정은 분자들이 잡다하게 섞인 과정으로 이루어진다.
3. 문제의 근원 (The Root of the Trouble)
[p. 351]
환원주의의 가장 근본적인 실패는 (R1)이 거짓이라는 것.
고전유전학과 분자유전학에 적용할 수 있는 이론을 설명하지 않고 그 두 이론 사이의 관계를 모색하는 일은 시작부터 잘못된 것.
그렇다면 고전유전학은 구조는 무엇인가?
[pp. 351-352]
고전유전학을 공리화할 때의 주된 어려움은 어떤 진술을 공리화해야 하는지 결정하는 것.
유전학자들의 저작에 나오는 진술들은 일반 이론을 뒷받침하기에는 너무 구체적인 것에 관한 것.
유전학에 일반 이론이 있다면 유전학자들이 밝힌 게 아니라 철학자들이 재구성할 수 있는 것.
352
우리의 곤란한 상황은 두 가지 주요한 문제를 제기함.
- 문제(1): 우리가 고전유전학의 특정한 역사적 시기에 초점을 맞춘다면 그 시대 유전학자들이 받아들인 말뭉치(corpus)를 구성하는 특정 유기체의 유전에 대한 진술들의 집합이 있는 것처럼 보인다는 것이다. 이러한 말뭉치와 그 당시 쓰인 고전유전학 이론은 어떤 관계인가?
- 문제(2): 유전 이론이 다양한 버전으로 지속되는 어떤 것으로 간주된다는 것.
1910년대, 1930년대, 1950년대에 받아들인 고전유전학 사이에는 어떤 관계가 있는가?
352
고전유전학의 말뭉치는 그 시대 고전유전학의 실행(practice)이라고 부르는, 훨씬 복잡한 한 존재자의 구성요소일 뿐.
유전 현상을 말할 때 사용하는 공통 언어가 있고, 그 언어에 수용된 진술들의 집합이 있고, 유전 현상에 대해 질문할 때 적절한 질문으로 받아들이는 질문들의 집합이 있고, 수용된 질문의 일부에 답할 때 예화되는 추론 패턴의 집합들이 있다.
(또한 실험 과정들과 방법론적 규칙의 집합은 제안된 답을 평가하는 데 사용되도록 설계된다. 그러나 현재의 목적을 위해 무시될 것.)
위의 각 요소들에 의하여 그 시대의 고전유전학의 실행은 완전하게 상세화됨.
353
추론 패턴은 일련의 도식적 문장들(schematic sentences)의 연쇄.
그것은 비-논리적 용어의 어떤 항목이 꼭두각시 문자(dummy letter)로 대체되고 그러한 패턴을 예화하는 추론을 만들어내는 도식에서 그러한 대체가 어떻게 이루어져야 하는지를 상세화하는 “채우는 지침”(filling instruction)의 집합을 포함한 문장들.
패턴에 대한 이러한 개념은 문제 해답 집단의 기저를 이루는 공통 구조에 대한 생각을 설명하도록 의도됨.
353-354
이제 위의 두 질문에 대한 답을 할 수 있다.
고전유전학은 다른 실행들이 언어, 수용된 질문, 질문에 답변하는 패턴의 상대적으로 작은 수정을 따라서 일련의 실행에 의해 연결된다는 점에서 다른 시기의 다른 버전들이 한 이론으로 유지됨.
354-355
이제 고전유전학과 분자유전학의 관계를 탐구할 준비가 되었다.
고전유전학에서 문제들의 초기 집합은 가계도 문제들(pedigree problems)의 집합
그러한 문제는 우리가 유기체의 몇 세대를 마주하게 되었을 때 그 유기체의 후손들이 명시적인 연결로 관련되고 하나 이상의 형질(characteristic)의 분포를 가질 때 발생하는 문제들.
주어진 표현형의 배분을 이해하거나 다음 세대의 표현형을 예측하거나 특정 표현형의 확률을 계산할 때 이 문제가 발생함.
일반적으로 고전유전학 이론은 그런 질문에 대해서 관련된 유전자, 표현형 결과, 가계도 내의 개체들의 분포에 대한 가설을 세워서 답변함.
각 버전의 고전유전학 이론은 하나 이상의 문제풀이 패턴을 포함함.
그러나 패턴의 세부적인 특징은 후속 버전에서 개선됨.
이전 버전에서 잘 풀리지 않던 문제가 조정되는 것.
355
가계도 문제의 각 사례는 자료의 집합, 제약의 집합, 한 질문으로 특징지어짐.
자료의 상세한 정도는 매우 다양함.
각 문제는 자료 내에 설명된 생물을 언급하는 질문을 포함함.
355-356
가계도 문제는 적은 수의 관련된 패턴을 예화하는 발전된 추론에 의해 풀림.
모든 경우에 추론은 유전학적 가설에서 시작한다.
유전학적 가설의 기능은 유관한 대립유전자, 그들의 표현형적 발현, 그리고 가계도를 통해 나타나는 전달을 상세화하는 것.
가계도에서 나타나는 어떤 짝짓기에서도 부모의 유전형을 상세화하는 유전 가설의 일부에서 후손들에게 나타나는 유전형의 기대 분포를 계산할 수 있다.
마지막으로 가계도에서 일어나는 모든 짝짓기에서, 후손의 유전형의 기대 분포가 유전학적 가설이 제공한 유전형의 할당과 일치하는지를 보임.
[p. 356]
키처의 관심은 추론 스타일 그 자체.
- 추론은 다음 네 종류의 정보를 주는 유전학적 가설에서 시작.
(a) 연관된 좌위의 수
(b) 유전자형과 표현형의 관계
(c) 유전자와 염색체의 관계
(d) 개체에 할당되는 가계도 내의 유전자형
356-357
유전 이론이 발전할수록, 허용가능한 유전학적 가설들의 조건들의 집합이 변화함.
예) 다인자발현(polygeny)과 다면발현(pleiotropy)을 발견하기 전까지, 적절한 유전 가설의 (a)부분은 좌위와 표현형적 형질 사이의 일대일 대응이 있을 것이라는 요건의 지배를 받는 것이라고 봄.
불완전 우성과 상위작용(epistasis)의 발견 이후에는 적절한 가설의 (b)부분이 이전에 허용되지 않았던 형식을 가지게 됨. 이형접합체의 표현형을 동형접합체의 표현형에 할당하는 것을 금지하지 않는 가설과 유전자의 유전적 환경에 대한 상대적인 표현형 효과를 허용하는 가설로 인식됨.
재조합, 분리변협(segregation distortion), 감수분열 구동(meiotic drive), 부등교차(unequal crossing over), 교차 억제(crossover suppression) 등이 이전 버전의 가설 (c)부분을 수정하도록 만듦.
추론의 일반적인 형태는 고전유전학의 발전을 통해서 유지되었지만, 가계도 문제를 해결하는 데 사용된 추론 패턴은 유전학자들이 어떤 형태의 유전학적 가설이 수용가능한지에 대한 관점을 수정함에 따라서 지속적으로 미세 조정됨.
357-358
고전유전학은 가계도 문제를 목표로 한다.
따라서 우리는 유전자 전달에 대한 이론인 고전유전학이 중심 이론으로 자리하고 중심 이론을 추구하는 데서 발생하는 문제들에 관계된 다수의 위성 이론이 둘러싸고 있다고 생각할 수 있다.
4. 분자유전학과 고전유전학
(Molecular Genetics and Classical Genetics)
358
고전유전학의 구조와 진화에 대한 이해를 가지고 처음의 질문으로 돌아가 보자.
고전유전학과 분자유전학의 관계는 무엇인가?
분자생물학이 유전 현상에 대한 우리의 이해를 진보시킨 것은 분명하다.
358-359
분자생물학이 달성한 세 가지 성과 중, 첫째 왓슨과 크릭의 DNA 이중 나선 구조의 발견으로 인해 유전자 복제에 대한 설명을 제공했다는 점.
359-360
둘째, 유전자를 DNA 조각으로 보면서 변이를 뉴클레오티드 염기 서열의 변화로 이해하게 되었다는 것.
360
셋째, 특정한 유기체의 특정 유전자의 분자적 구조를 식별하여 왜 그러한 유전자들이 그들이 만들어내는 표현형을 생산하게 되는지를 이해할 수 있게 한 것.
헤모글로빈 분자는 네 개의 단백질 사슬(α-사슬 두 개와 β-사슬 두 개)로 이루어짐.
겸혐적혈구 빈혈증이라는 표현형적 질병은 정상의 헤모글로빈 β-사슬을 이루는 여섯 번째 아미노산이 다른 아미노산으로 치환되면서 나타나는 것.
360-361
키처는 이 분자생물학의 성과로 강조되어 온 세 가지를 전 절에서 다룬 이론의 관점에서 이해할 수 있다고 보며 그것은 환원에 대한 고전적인 개념과는 전혀 다르다고 주장한다.
361-362
유전자가 복제된다는 주장은 고전유전학 이론에서 중심 법칙의 지위를 가지지 않음.
그것은 설명에 전제되는 주장으로 받아들여짐.
유전자가 복제된다면 어떻게 그 일이 일어나는가? 분자생물학은 답을 준다. 그것은 고전유전학에서 앞서서 문제가 되었던 전제를 근본적으로 해명함.
새로운 이론은 이전 이론에서 문제가 되는 전제의 가능성에 대한 이론적 해명을 제공.
362
과학자들은 종종 관계된 실체의 일반적 속성에 대한 설명을 받아들인다.
그들의 전제를 의심하는 것은 당연하다.
약한 문제가 발생할 경우 배경이론에 호소함으로써 해결된다.
그러나 그 대답은 부정적이다.
362-363
유전자 복제의 사례에서 어떤 버전의 유전자 전달(고전유전학의 중심 하위이론) 이론의 어떤 문제 풀이든지 문제 풀이는 대립유전자가 복제될 수 있다는 주장을 함축하는 문장을 포함할 것이다. 생화학에 의존해서 분자 구조가 복제될 수 있는가에 대한 문제를 설명할 수 있다. 그러나 이는 부정적이다. 왓슨과 크릭의 모형은 올바른 설명을 제공할 수 있다. 특정 조건하에서 DNA가 복제된다는 결론을 가진 주장을 만들 수 있다.
363
이것은 고전적 환원 개념과 두 가지 측면에서 차이.
첫째, 법칙의 결합의 연역적 귀결로서 유전 이론을 형식화할 필요가 없다.
둘째, 유전자에 관한 모든 일반 진술이 똑같이 분자적 도출을 필요로 한다고 전제되지 않음.
환원주의자들의 이론 간의 총체적 관계는 고전유전학과 분자유전학의 관계에서는 얻어지지 않는다. 단지 그 이론들의 특정 부분 사이에 유효한 그것과 유사한 무언가가 있을 수 있다.
363-364
돌연변이에 대한 설명에서 분자유전학의 성과는 이전 이론에 대한 개념적 개선과 관련됨.
후속 이론이 이전 이론의 언어에서 술어들의 외연에 포함되는 존재자들을 상세화할 때, 후속 이론은 이전 이론을 개념적으로 개선한다고 할 수 있음.
이때 술어의 지시체가 고정되는 방식은 새로운 상세화에 따라 대체됨.
364-365
3절에서 본 것처럼, 고전유전학 이론의 각 버전은 유전학적 가설에 대한 도식(schema) 안에 유전자형과 표현형의 관련짓는 어떤 구(clause)를 포함함.
분자생물학의 대립유전자 설명에서 표현형-유전자형의 관계를 설명하는 진술이 도출된다.
‘헤모글로빈 사례’를 일반화하면, 우리는 유전자형에 표현형을 할당하는 스키마를 산출할 수 있는, 분자유전학에서의 추론 패턴을 찾는 것을 기대할 수 있음.
365
막 그려진 이 관계를 특징짓기란 어렵지 않다.
이론 T의 문제풀이 패턴이 존재하는 경우, 그 도식적 전제 중 하나를 이론 T’의 추론패턴의 결과로서 만들 수 있다고 하자.
이론 T’는 이론 T에 설명적 확장(explanatory extension)을 제공.
새로운 이론이 이전 이론의 설명적 확장을 제공할 때, 이전 이론은 제공한 설명적 도출에서 발생하는 특정 전제가 새로운 이론이 제공한 논증을 통해서 자체적으로 설명될 수 있다.
365-366
심지어 환원주의가 실패해도, 이는 설명적 확장 개념을 통해서 환원주의의 정신을 일부 보존할 수 있음을 보여줌.
분자생물학이 고전유전학에 설명적 확장을 제공한다는 논제는, 두 이론의 광역적 관계에 대한 생각을 함축함. 반면, 환원주의의 세 가지 문제 중 두 가지를 피함.
이 논제는 고전유전학의 특정 전제가 분자적 논증의 결과로서 도출될 수 있다는 것이 아니라, 고전유전학의 전제와 분자유전학의 설명적 논증의 일반적 연결을 제공함.
그것은 (R1)의 실패를 수용하고 3절에서 설명한 고전유전학의 구조를 더 잘 보여주도록 형식화 한다.
게다가 (R2)의 실패는 그것에 영향을 주지 않음.
헤모글로빈 사례를 범례(paradigm)로 받아들이면, 설명적 확장은 분자 용어로 유전자를 표현해야 할 필요가 없음.
필요한 것은 특정 유전자 구조의 분자적 특징에서 표현형적 설명을 도출해낼 가능성 뿐.
366
그렇지만 다시 태어난 환원주의도 구원받지 못할 운명임.
유전자 작동에 대한 고전적 주장의 설명에 부속 이론이 기여하지 않는 경우.
그런 경우 고전적 주장은 분자유전학의 패턴의 예화를 통해 도출되고 설명될 수 있다.
헤모글로빈이 그런 사례다. 그러나 이 예는 이례적.
366-367
헤모글로빈의 사례가 작동하는 방식을 살펴보자.
정상/돌연변이 대립유전자의 분자적 구조의 상세화는 유전 암호를 통해 정상/돌연변이 헤모글로빈의 구성을 도출하게 해준다.
화학을 적용하면 단백질 간의 상호작용을 설명할 수 있다.
생리학은 표현형을 도출하게 한다.
혈구세포에 대한 가정이나 생리학적 요구들은, 케플러 법칙의 뉴튼 식 유도에서 발생하는 행성의 모양, 상대 위치, 속도에 대한 “경계 조건”과 같은 역할을 함.
화학은 세 가지 경계 조건을 생물학적 체계에 준다.
367-368
이 예는 이례적인 특징 때문에 환원주의자들에게 위안을 줄 것.
어떤 이는 표현형에 나타난 차이에만 집중하는 방식으로 발생 과정의 상세는 무시할 수 있다.
그러나 돌연변이의 효과가 그렇게 단순한 경우는 거의 없다.
표현형과 유전형의 관계를 설명하는 추론은 헤모글로빈 사례보다 훨씬 더 복잡.
우리는 일련의 하위 논증을 마주하게 될 것.
분자적 설명은 세포의 특징을 상세화한다. 그리고 이 상세화에서 세포의 상호작용에 대한 결론을 얻고 여기에서 더 나아간 분자적 설명을 얻게 된다.
여기에는 분자생물학을 포함하는 추론 패턴이 있다.
그리고 그것은 표현형이 어떻게 유전형에 의존하는지를 보임으로써 고전유전학이 제공하는 설명을 확장한다. 그러나 이러한 확장을 분자생물학만 제공하는 것은 아니다.
368-369
지금까지 다룬 고전유전학과 분자생물학의 관계는 특정 사례 연구에 지나는 것이 아니다.
- 3장에서 소개한 과학적 실행의 개념과 4장에서 다룬 이론 간 관계에 대한 개념은 과학의 구조와 과학적 지식의 성장을 분석하는 데 도움이 될 것이다.
- 두 과학에 대한 이야기는 종래의 연대기들에서 작지만 문제가 있는 틈을 메우는 역할로 제시한 것이 아니라 과학의 성장을 이해하는 데 일반적 의미의 개념을 소개하기 위한 것이다.
5. 반-환원주의와 자연의 조직화
(Anti-Redectionism and the Organization of Nature)
369
생물학의 역사는 환원주의자와 반-환원주의자 사이의 지속적인 대립.
환원주의는 반-환원주의가 이해할 수 없는 생기론의 유일한 대안을 제공한다고 주장.
반-환원주의는 환원주의가 자연의 유기체적 복잡성을 무시했다고 대응.
키처는 자신이 지금까지 그린 그림이 이 전통적인 논쟁에 어떤 시사점을 주는지 묻는다.
369-370
키처는 자신이 환원주의자들이 주장하는 것에 대해 더 정확한 설명을 제공하도록 했고, 반-환원주의자들에게는 그들이 부정하는 것을 더 상세하게 했다고 함.
환원주의자와 반-환원주의자 모두 최소 물리주의에 동의함.
현대 생물학에서 각 생물학적 사건, 상태, 과정이 각각 복잡한 사건, 상태, 과정이라는 것을 부정하는 사람은 없음.
반-환원주의자는 자연의 조직화와 다양한 수준에서 발생하는 현상들 사이의 상호작용을 강조함. 그들은 모든 것이 유전자 수준에서 일어난다고 여기는 것이 불가능하다고 주장.
370
세련된 환원주의자는 현대 생물학의 실행에서 자연이 생물학 연구 영역의 적절한 분야를 형성하는 수준으로 나뉘어 있음을 인정해야 한다. 이때 환원주의자는 두 가지 주장을 할 수 있다.
- 강한 논제: 어떤 생물학 이론도 재공식화 될 수 있고 분자생물학이 제공한 추론 패턴으로 예화될 수 있다.
- 약한 논제: 분자 생물학은 다른 생명 과학의 설명적 확장을 제공한다.
370-371
강한 환원주의는 (R3)에 대한 고려를 통해 좌절된다.
유전자의 배분은 분자의 재배열이 아니라 감수분열 이전에 염색체 쌍이 배열되는 것을 관찰함으로써 설명된다. 즉, 생물학자들이 선호하는 말로 표현하면 대립유전자의 배분은 세포학적 수준에서 이해되어야 함.
이는 어떤 추론 패턴이 있고 그것이 대립유전자의 배열에 대한 설명을 도출하는 데 적용되며 그것이 세포와 더 큰 규모의 내부적 구조의 성격의 서술과 연관되어 있다는 것을 의미한다.
그 추론 패턴은 객관적으로 분자 수준의 패턴을 선호한다.
왜냐하면 그것은 분자적 관점에서 이질적으로 보이는 사례들을 포괄해서 적용할 수 있어야 하기 때문.
직관적으로 분자적 수준에서 잃어버리게 되는 연결들이 세포학적 패턴에서 만들어진다. 따라서 (이 경우) 세포학적 설명이 선호되어야 한다.
371
반환원주의자들은 생물학적 설명에 자율적 수준이 있다는 논제를 내놓았다.
그들은 현재 생물학의 분과가 단지 일시적인 것이 아니라 자연의 조직화 수준을 반영하는 것이라고 주장한다.
또한 그들은 약한 환원주의에 대해서는 저항한다. 그들에 따르면, 유전자의 표현형 효과를 이해하기 위해서 각 수준을 일정하게 앞뒤로 가로지를 수 있어야 한다고 주장한다.
372-373
환원주의자는 전체 상황에 대한 매우 복잡한 분자적 설명이 존재한다고 지적한다.
그러나 발생학자들은 강한 반환원주의를 지지하는 주장을 내놓고 있다.
373
키처는 생물학 내의 현재의 설명 구조가 이치에 닿는 한에서 우리는 반환원주의자의 학설도 이해 가능하다고 결론 내린다.
최소 형태에서, 그것은 다양한 설명 수준이 단순히 우리의 인지적 한계를 반영하지 않는다고 주장한다. 그것은 환원적 설명을 반대한다.
373
키처가 든 예는 반환원주의자의 학설도 지지한다. 그러나 설명적 수준의 개념은 상세화가 필요하고 다양한 설명 수준을 보완하는 것이 우리 믿음을 통합하기 위한 가장 좋은 방법이라는 비공식적인 논증은 더 정확한 기준에 기초한 논증으로 대체되어야 한다.
1953년 왓슨과 크릭에 의해 시작된 분자생물학이 엄청난 가치를 가지지만, 그것이 다른 생물학을 집어삼킬 수는 없다.
(2019.11.01.)
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