[ Ronald Munson (1975), “Is Biology a Provincial Science?”, Philosophy of Science, 42(4): 428-447. ]
1. The Concept of a Provincial Science
2. The Prior Presumption that Biology is Not a Provincial Science
3. Examination of the Claim that Biology is a Provincial Science
4. Conclusion
428
‘국지적 과학’(Provincial Science)이라는 용어는 다소 비하적인 의미를 내포함.
1. The Concept of a Provincial Science
429
‘국지적’의 일반적인 의미
일상적인 의미에서 ‘국지적’이라는 것은 특정 관심사, 지역, 또는 영역에 한정됨을 의미함.
모든 과학은 이러한 보편적인 의미에서 국지적 특성을 지님.
429
과학에 적용되는 ‘국지적’의 특수한 의미
이 논문에서 다루는 '국지적' 개념은 일반적인 의미의 제한이나 한계를 넘어서는 특정 기준에 따라 정의된다.
'국지적 과학'의 조건: 과학은 다음 세 가지 조건 중 하나 이상을 충족할 때 '국지적'이라고 간주되며, 이 조건들을 전혀 만족하지 않을 경우 '보편적 과학(universal science)'으로 분류
a. 시공간적 제한성: 과학의 근본적인 법칙, 원리 또는 이론이 명시적으로 또는 암묵적으로 특정 시공간적 범위나 개별 존재에 국한된다.
b. 고유 명사 또는 개별 상수 포함: 과학의 법칙이나 원리에 논리적으로 특정 고유 명사 또는 개별 상수가 포함된다.
c. 증거 기반의 제한성: 과학의 법칙이나 원리가 원래 확립되고 확인된 상황 외에서는 다양성이나 양적 측면에서 충분한 증거에 의해 뒷받침되지 않아 수용되기 어렵다.
1.2. '국지적 과학'의 세 가지 기준 설명 및 예시
증거 기반의 최소 기준: 세 번째 기준은 법칙과 원리가 보편적으로 수용되기 위해 필요한 증거의 최소량, 일반적인 범위, 다양성, 신뢰성에 의존한다.
보편적 과학의 증거: 보편적 과학으로 간주되는 과학의 경우, 그 법칙이 다양한 종류의 사례와 초기에 발표된 시점 이후에 조사된 사례들을 통해 얻은 증거로 뒷받침될 것이라고 예상된다.
증거의 특징: 이러한 증거는 관찰, 실험, 그리고 예상치 못한 경우에 대한 적용을 통해 얻어진 직접적 및 간접적 증거를 포함하며, 이는 원리들의 보편적 적용에 대한 신뢰를 강화한다.
'국지적 과학'의 정의: 이러한 최소한의 특징을 보여주지 않는 과학은 '국지적 과학'으로 간주된다.
'과학'의 정의: 저자는 논의의 목적을 위해 '과학'을 "현상에 대한 일반적인 설명을 제공하는 논리적 원리나 이론의 체계적인 경험적 집합"으로 정의한다.
조건(1): 포괄 범위: 이 정의는 물리학, 생물학, 사회과학뿐만 아니라 이집트학(Egyptology)과 같은 분야도 포함한다.
조건(2): 법칙 및 원리: 과학의 기본 법칙과 원리는 직접적 또는 간접적으로 관찰 가능하며, 확인 및 반증에 개방적인 일반적인 문장으로서, 설명과 예측에 사용될 수 있다.
'국지적 과학'의 실제 사례: 위에서 제시된 세 가지 조건을 만족하여 '국지적 과학'으로 분류되는 몇 가지 사례는 다음과 같다.
431
프톨레마이오스 천문학 (조건 1 충족):
내용: 주전원(epicycle)과 이심원(deferent system) 개념을 기반으로 행성들의 관측된 위치와 움직임을 설명한다.
제한성: 이 이론의 원리는 태양계 내의 행성, 태양, 달, 별들의 움직임에만 적용되며, 우리 태양계 너머의 천체에는 적용되지 않는다.
국지성 판단: 따라서 프톨레마이오스 천문학은 특정 영역에 제한되어 있어 첫 번째 조건(시공간적 제한성)을 충족하므로 국지적 과학이다.
431-432
아시리아학(Assyriology)과 이집트학(Egyptology) (조건 1 및 2 충족):
내용: 고대 시리아와 이집트 문명에 대한 관찰과 사실을 정리한 이론들로 구성됨.
예) 수메르 문화에서 글쓰기가 중요했던 이유(계약 유효성을 위함)나 이집트에서 피라미드가 건설된 이유(사후 세계에 대한 믿음, 공공 사업의 일환) 등을 설명함.
제한성: 이 과학들은 특정 지리적 지역과 특정 시간대에 국한된 역사적 사건들을 다루는 원리를 사용함.
국지성 판단: 이 과학들은 시공간적 범위와 개별 지역에 제한되므로 조건 1과 2를 충족하여 국지적 과학이다.
432
케플러의 행성 운동 법칙 (조건 2 충족):
내용: 각 행성이 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 돈다는 법칙을 포함한 세 가지 법칙으로 이루어짐.
제한성: 이 법칙들은 특정 태양과 행성이라는 개별 존재를 명시적으로 언급하며, 그 궤도가 우주의 특정 공간이나 시간 범위에 국한된다고 명시하지는 않지만, 특정 태양-행성계에 대한 내용을 담음.
국지성 판단: 케플러의 법칙은 특정 개별 존재(태양, 행성)를 언급하기 때문에 두 번째 조건(고유 명사 또는 개별 상수 포함)을 충족하여 국지적 과학임.
432-433
17세기 중반의 기체 역학(Pneumatics) (조건 3 충족):
내용: 토리첼리의 "대기압 가설"로 시작되었으며, 파스칼과 보일의 실험을 통해 발전했다.
제한성: 초기 토리첼리와 파스칼의 주장은 제한된 증거에만 기반하고 있었으며, 다른 대안적 설명들이 제시되면서 충분히 설득력 있는 것으로 간주되지 않았다.
국지성 판단: 보일이 더 많은 양의 증거를 제공하고 후속 연구자들이 더 넓은 범위의 사례에서 정밀한 관찰 결과를 얻기 전까지는 세 번째 조건(증거 기반의 제한성)을 충족하여 국지적 과학으로 간주되었다.
2. The Prior Presumption that Biology is Not a Provincial Science
433
2.1. 생물학이 '국지적 과학'이 아닐 것이라는 사전 추정
생물학의 보편성 주장: 언뜻 보기에 생물학이 '국지적 과학'인지 묻는 것은 무의미해 보일 수 있다. 생물학은 생명체를 연구하는 학문으로서 유기체 현상에 대한 이해를 제공하며, 유전, 진화 등의 메커니즘에 대한 이론을 확립해 왔다.
물리 과학과의 비교: 생물학의 원리와 이론은 물리 과학의 그것과 비교할 때 증거적, 설명적 지원의 범위와 힘이 유사해 보인다.
사전 추정: 따라서 생물학은 물리 과학과 마찬가지로 보편적이며 '국지적 과학'이 아닐 것이라는 사전 추정이 존재한다.
이러한 추정은 무비판적으로 받아들여져서는 안 되며, 명시적으로 이의를 제기받은 적은 없음
433-434
2.2. 생물학 이론의 특성 및 진화론의 역할
생물학의 통합된 구조 부족: 생물학은 현재 물리 과학의 특징인 고도로 논리적으로 통합된 구조를 결여한다는 어려움이 발생함.
물리 과학의 통합: 뉴턴의 운동 법칙과 만유인력 법칙은 고전 물리학에 조직과 체계적인 방정식을 제공하며, 상대론과 양자 역학은 현대 물리학에서 동일한 역할을 수행한다.
생물학의 개별 이론: 생물학은 유전적 전달, 발생, 복제, 진화 등의 다양한 영역에 걸쳐 구조화된 이론들을 가지고 있으며, 각 영역에는 중심 원리들이 존재한다.
통합의 부재: 물리 과학에서 볼 수 있는 단일한 원리 집합으로 이러한 다양한 이론들을 통합하는 것이 생물학에는 부족하다.
결론: 이러한 부족은 생물학에 기본으로 간주될 수 있는 원리들이 전혀 없다는 것을 의미하는 것이 아니라, 오히려 더 많은 수의 원리들이 기본으로 간주되어야 함을 의미함.
434-436
진화론의 통합 가능성: 진화론은 생물학 전체를 통합할 가장 큰 잠재력을 가진 이론으로, 생물학의 근본적인 종합 이론이다.
- 진화론의 핵심: 진화론은 개체군의 유전적 구성 변화인 진화를 설명하고 예측하는 데 중점을 둔다.
- 개체군 유전학의 기본 원리(하디-바인베르크 법칙): 개체군 유전학의 가장 기본적인 원리는 다음의 이상적인 조건들 하에서 유전자 및 유전자형 빈도에 대한 하디-바인베르크 법칙임.
개체군이 크고 무작위 교배가 이루어짐.
이주나 이입이 없음.
선택 압력이 없음.
돌연변이가 없음.
생물은 이배체이며 유성 생식을 함.
단일 유전자좌에 두 개의 대립유전자만 관여하며, 남성과 여성이 유전자 빈도에 동일하게 기여함.
- 진화적 변화 요인: 돌연변이, 이주, 자연 선택과 같은 요인들은 개체군 내의 유전적 변화를 일으키는 '지향성' 변화의 주된 원인이다.
- 돌연변이: 돌연변이는 유전적 변이의 궁극적인 원천이며, 돌연변이율은 특정 대립유전자가 한 세대에서 돌연변이를 일으킬 확률로 측정된다.
- 자연 선택: 자연 선택은 개체군 내에서 특정 유전자형의 존속을 의미하며, 이는 특정 유전자형을 가진 개체가 유전자 풀에 기여하는 정도를 다른 유전자형에 비해 측정하는 것이다.
- 개체군 유전학 원리의 적용: 개체군 유전학의 원리는 모든 생명체에 예외 없이 적용되며, 생식 과정에 유전 물질의 전달이 포함되는 모든 생명체에 적용된다.
이 원리들은 명시적으로나 암묵적으로 시공간적 제한을 포함하지 않음.
이 원리들은 현재의 진화 과정을 연구하여 얻은 실험적 증거에 의해 뒷받침됨.
- 결론: 개체군 유전학 이론은 '국지적 과학'의 특징을 전혀 가지고 있지 않음.
3. Examination of the Claim that Biology is a Provincial Science
437
3.1. 외계 생명체 증거 부족에 대한 반박 (조건 3과 관련)
- 외계 생명체 증거 부족론의 핵심: 이 주장은 생물학의 기본 원리들이 외계 생명체에 대한 정보 부족으로 인해 조건 3(증거 기반의 제한성)을 충족하지 못하므로, 생물학은 '국지적 과학'이라는 것이다.
- 물리 과학의 보편성: 물리 과학 이론들은 광범위한 우주 전체에서 얻은 데이터를 통해 지지받음.
예) 분광 분석을 통한 태양계 및 다른 은하의 행성 정보 획득
- 생물학의 제한성: 반면 생물학은 지구상의 생명체로부터 얻은 데이터에만 의존하며, 외계 생명체에 대한 증거가 없기 때문에 그 원리들이 지구 밖에서도 신뢰할 수 있다는 것을 보장할 수 없다.
- 결론: 따라서 생물학은 조건 3을 충족하여 '국지적 과학'이다.
438-
외계 생명체 증거 부족론에 대한 반박: 저자는 이러한 주장이 생물학의 증거 기반을 너무 좁게 해석하며, 다음 세 가지 이유로 그 설득력을 잃는다고 주장한다.
a. 일부 생물학 원리의 보편성 주장 가능성: 모든 생물학적 일반화가 지구상의 증거에 의해 동등하게 뒷받침되는 것은 아니다. 일부 일반화는 다른 것보다 더 광범위한 적용 가능성을 가질 수 있다.
- 제한적 예시: 유기체 대사가 황 인산 결합을 통해 에너지를 저장한다는 일반화는 현재 알려진 예외가 없지만, 다른 형태의 에너지 저장이 있을 가능성을 배제할 수 없다.
- 보편적 예시: 핵산(DNA, RNA)이 모든 생명체의 세포에서 유전 정보의 저장 및 전달에 중요한 역할을 한다는 일반화는 보편적으로 적용될 수 있다.
핵산의 분자 복잡성: 핵산의 분자 복잡성은 탄소 원소를 포함하는 리보스 및 데옥시리보스 당의 독특한 구조에서 비롯되며, 이는 다른 원소로는 대체하기 어려운 특징이다.
생명체의 탄소 기반 가정: 모든 알려진 생명체가 탄소 기반이라는 점을 고려할 때, 모든 생명체가 탄소를 기반으로 할 것이라는 좋은 이유가 있으며, 유전 정보 저장 및 발달도 핵산을 통해 이루어질 것으로 예상된다.
- 자연 선택 원리: 자연 선택이 유기체 집단에 작용하여 변이가 발생하고 진화적 변화가 일어난다는 원리도 보편적인 적용 가능성을 주장할 수 있다.
- 결론: 따라서 일부 생물학 원리는 다른 것들보다 보편적으로 적용될 수 있다는 강력한 주장을 할 수 있다.
b. 지구-외계 생명체 증거 분류의 오해: 증거를 '지구상'과 '외계'로 나누는 것은 근본적인 것이 아니며, 오해의 소지가 있다.
- 생물학 증거의 다양성: 생물학의 기본 원리들은 다양한 데이터에 의해 광범위하게 뒷받침됨
- 개체군 유전학의 예시: 개체군 유전학의 원리들은 곤충, 곰팡이, 바이러스, 식물, 동물 등 광범위하고 다양한 형태의 유성 및 무성 생식 생명체에 대한 연구를 통해 확인되었다.
- 초파리 연구의 확장: 초파리 연구를 통해 개발되고 시험된 원리들은 이후 조사된 모든 유기체에 적용가능함이 밝혀졌다.
- 설명 및 예측: 이러한 원리들은 통제된 개체군에서 유전자형과 표현형의 변화를 예측하고, 소규모 진화적 변화를 설명하는 데 사용될 수 있다.
- 화석 기록과의 연관성: 이 원리들은 화석 기록과 같은 과거 진화적 사건을 설명하는 데도 사용된다.
- 결론: 생물학 원리는 초기 적용 상황을 넘어선 다양한 종류와 양, 범위, 신뢰성을 가진 증거에 의해 충분히 뒷받침된다.
c. 간접적 증거와 예상치 못한 사례의 중요성: 외계 생명체 증거에 대한 배타적인 강조는 생물학 원리가 지니는 간접적 증거와 예상치 못한 사례에서의 확인을 간과한다.
- 이론적 통합: 생물학은 이론적으로 통합된 과학이며, 많은 기본 원리들이 서로 간접적으로 연결되어 있다.
- 개체군 유전학과 멘델 유전학: 개체군 유전학은 멘델 유전학과 논리적으로 연결되어 있으며, 개체군 내 유전 현상에 대한 확장된 이론이다.
- 증거의 상호성: 개체 유전의 법칙에 대한 직접적인 증거는 개체군 유전학의 법칙에 대한 간접적인 증거가 되며, 그 반대도 마찬가지다.
- 염색체 이론과 분자 이론: 염색체 이론과 분자 이론도 유전 원리에 대한 증거를 제공하며, 이는 개체군 유전학에 간접적인 증거를 제공한다.
- 예상치 못한 사례: 멘델 유전학 원리들은 원래 소수의 특별한 사례에서 확인되었지만, 이후 수많은 놀랍고 예상치 못한 경우에도 적용되는 것으로 밝혀졌다.
세균학 연구: 과거 세균학자들은 미생물의 변화를 라마르크설에 따라 외부 요인에 의해 유도된다고 믿었으나, 실제로는 다윈주의 원리에 따라 증식하고 적응하는 것이 밝혀졌다.
돌연변이율의 오해: 세균학자들은 집단 내 번식하는 유기체의 수가 매우 많기 때문에 높은 돌연변이율을 가질 수 있다는 사실을 인지하지 못했다.
개체군 유전학 원리의 적용: 개체군 유전학 원리가 이러한 예상치 못한 사례에도 적용된다는 사실은 그 이론이 요구되는 증거의 최소 기준을 넘어선 추가적인 증거적 특징을 지닌다는 것을 보여준다.
- 결론: 따라서 생물학 원리에 대한 증거는 보편적 과학이 요구하는 다양성, 양, 범위, 신뢰성의 특징을 충족한다.
443-
3.2. 생물학 법칙의 논리적 특성 차이에 대한 반박 (조건 1 및 2와 관련)
Smart의 주장: J. J. C. Smart는 생물학의 법칙이 물리학의 법칙과 논리적으로 다르다고 주장한다.
- 물리 법칙의 보편성: 물리 법칙은 시공간적으로 어디에나 적용되는 보편적인 성격을 가지며, 고유 명사나 개별 용어에 대한 암묵적 참조 없이 일반적인 용어로 표현될 수 있다.
- 생물 법칙의 제한성: 생물학적 일반화는 특정한 고유 명사를 포함하므로, 조건 1 또는 2를 충족하여 생물학은 국지적 과학임.
- Smart의 논증 구조:
엄밀한 의미의 '법칙'은 시공간적 제한을 포함한다.
종(species)은 계통발생학적 나무의 분절이다.
계통발생학적 나무의 분절은 시공간적으로 제한적이다.
따라서 특정 종을 언급하는 모든 법칙(일반화)은 시공간적으로 제한적이다.
생화학적 법칙이 아닌 모든 생물학적 법칙은 종을 언급하는 법칙이다.
결론: 생물학은 엄밀한 의미의 법칙을 포함하지 않는다.
444-
Smart의 주장에 대한 반박: Smart의 논증은 '모든 생물학적 법칙이 종을 언급한다'는 전제 5가 거짓이기 때문에 문제가 있다.
- 진화론의 예시: 진화론은 특정 종(예: 청어 갈매기)의 진화에 대한 이론이 아니라, 종, 속, 상위 분류군 등 종의 분류군(classes of species)에 대한 일반적인 이론이다.
- 개체군 유전학의 예시: 개체군 유전학의 원리들은 특정 개체군이나 특정 유전자에 대한 일반화가 아니라, 유전자 풀로 간주되는 유기체 개체군에 대한 추상적인 원리들이다.
이 원리들은 생식 과정에서 유전 물질을 전달하는 모든 생명체에 적용되며, 특정 유전자나 개체군에 직간접적으로 참조하지 않는다.
- Smart의 오류: Smart의 오류는 생물학 이론을 메커니즘에 대한 이론과 특정 사례나 과정에 대한 진술을 혼동하는 데서 비롯된다.
이는 뉴턴 역학이 지구상의 낙하하는 물체의 행동을 설명하는 데 사용될 수 있다는 이유만으로 '자연사'의 한 형태로 간주되는 것과 유사한 오류이다.
- 진정한 생물학 법칙의 특성: Smart가 '알비노 생쥐'와 같은 사례에 집중했지만, 진정한 생물학적 법칙은 '모든 이배체 동형 접합 열성 형질 유기체는 멘델 원리에 따라 번식한다'와 같은 일반화이다.
이러한 원리는 특정 종이나 유전자에 대한 참조를 포함하지 않으며, 시공간적으로 제한되지 않는 논리적으로 일반적인 법칙이다.
- 결론: Smart의 주장은 생물학 법칙이 물리학 법칙과 논리적으로 다르다는 주장을 받아들일 수 없게 만든다. 그의 주장은 기껏해야 특정 분류군을 참조하는 일반화에만 적용될 수 있지만, 이러한 일반화는 생물학의 기본적인 이론과 원리를 구성하지 않으므로, 그의 일반적인 결론은 받아들여질 수 없다.
4. Conclusion
446
4. 결론: 생물학의 보편성에 대한 사전 추정의 유지
현재적 결론의 한계: '생물학이 국지적 과학인가'라는 질문은 현재로서는 최종적으로 해결될 수 없다. 외계 생명체의 발견은 이 주장을 지지하는 데 크게 기여할 것이다.
생물학의 보편성 지지: 그러나 생물학을 보편적 과학으로 간주할 충분한 이유가 있다.
사전 추정의 타당성: '생물학은 국지적 과학이 아니다'라는 사전 추정은 타당하며, 면밀한 검토 결과 생물학적 원리들이 보편적이고 광범위하게 적용 가능함을 보여준다.
외계 생명체 탐사의 가정: 외계 환경에서 생명체나 유기 시스템의 존재를 탐지하려는 사람은 지구상의 유기체에서 확인된 근본적인 생물학적 원리들이 외계 생명체에도 적용될 것이라고 가정해야 한다.
실용적 측면: 실제적으로, 생물학 원리가 보편적이라는 가정 하에 행동하는 것이 유일하고 합리적인 방식이다.
결론: 생물학 원리가 보편적 과학이 요구하는 기본 원리의 기준을 충족한다는 점은 생물학을 보편적 과학으로 간주하는 사전 추정을 강화한다.
(2025.10.11.)
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