20세기의 역사(과학) 리뷰

20세기의 역사 ㅣ 히스토리아 문디 1
마이클 하워드, 로저 루이스 엮음 | 차하순 외 옮김 / 이산 / 2000년 1월

<위대한 환원주의 : 20세기의 물리학, 20세기의 과학의 변화; 미시 세계에 대한 고찰>

19세기의 역학, 화학, 세포학, 미적분학 등 많은 과학의 영역이 필요를 충족시킬 수 있을 만큼 발달했다. 하지만 각각의 분야는 모두 나름의 자율적인 법칙아래 작동되고 있다고 생각하고 서로의 연관성을 고려하지 않았다. 하지만 몇몇 일부 과학자들은 모든 과학의 원대한 통합이라는 꿈을 가지고 있었고, 이는 작은 생각의 변화의 변화로부터 시작되었다.

▪ 기존의 생각 : 그들은 물리학법칙이 화학법칙에, 메커니즘에, 화학법칙이 물리학법칙에, 메커니즘에 영향을 줄 것이라는 생각을 하지 못하였다. 

▪ 변화된 생각 : 실제적으로 화학법칙, 메커니즘이 어떻게 물리학법칙으로부터 비롯되는지를 이해한다.

환원주의 : 19세기의 과학과 20세기의 과학이 가진 뚜렷한 차이점은 바로 환원주의이다. 환원주의란 넓은 의미에서 더 큰 영역의 과학원리를 더 간단하고 보편적인 원리로 설명하려는 것이고, 좁은 의미로는 어느 스케일의 자연현상을 더 작은 스케일의 물질을 지배하는 원리로 설명하려는 것이다. 간단한 예를 들어 보겠다.  

예) 휴대폰의 작동원리

▪ 19세기 과학 : 소리의 힘에 의해 버튼이 눌러져 그 힘에 의해 전화기가 작동한다.
▪ 20세기 과학 : 휴대폰을 분해하여 각각 칩의 구성을 파악하고 원리를 파악하고 수학적으로 물리적으로 계산을 해서 전화기가 어떻게 작동하는지 논리적으로 이해한다.

내용을 쉽게 이해시키려다 보니 너무 극단적인 예를 들었지만, 바로 이것이 환원주의이다. 휴대폰 안의 칩의 작동 원리를(칩의 구성, 칩의 작동) 수학적, 물리적, 화학적으로 파악해, 나아가 휴대폰의 작동원리를 설명하는 것이다. 20세기과학의 위대한 혁명인 양자역학, 상대성이론 등은 이러한 환원주의의 산물이라 할 수 있다. 

<내 의견>

미래의 지식 : 인공지능의 연구, 농작물의 유전적 개량(치료or디자인), 전력생산의 방법에 대한 연구. 무엇보다 생명과학에 대한 연구, 발전이 예상된다. 유전자의 배열 및 특성은 20세기 생명과학의 전유물로 남아있다. 앞으로 다가오는 21세기는 이를 활용한 의학의 발전에 있으리라 예상된다. 얼마 전의 황우석 교수의 사태를 다들 기억 할 것이다. 이는 인간이 정복하지 못한 질병의 치유에 대한, 생명연장에 대한 열망을 보여 주는 일 이었다. 이 문제는 21세기의 과학의 화두가 될 것이다.

정자와 난자가 만나면 수정란이 된다. 이 수정란이 세포분화를 하고(아래 그림) 배엽이 형성된다. 그리고 각 배엽은 : 내배엽(장기의 상피세포 등으로 발달), 중배엽(근육, 뼈 등으로 발달), 외배엽(척추, 뇌등 신경계로 발달) 기능을 가진다. 그리고 개체로 성장 하는 것이다.

지금 우리가 하려는 시도는 일반 세포를 이용하여 거꾸로 되돌려 처음의 수정란의 형태로 바꿔서 원하는 부분을 자극해 특별한 기관 또는 신경계를 다시 만들려는 것이다. 그러나 아직까지 거꾸로 돌리는 방법을 찾지 못하고 있고, 그 세포에 어떤 자극을 줘야 원하는 기관을 만들지도 모르고 있다. 사실 이 분화의 과정은 형태학적 변화, 분자적 변화, 생화학적 변화, 유전학적 변화를 모두 포함하고 있다. 어떤 방법으로 이런 Pattern formation genes 을 찾아 이용 할 지가 관건이다.
  
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