유니버시티 칼리지 런던(University College London)에서 생물학을 공부하면서 저에게 주어진 첫 번째 주요 과정은 "What can phylogenetic trees tell us about how complex eukaryotic cell evolution from prokaryotes?"라는 제목의 1500단어 에세이를 작성하는 것입니다. 주제를 읽는 동안 생물학에서 사용되는 다소 틈새 기술인 계통 발생학이 생물학적 시스템을 이해할 수 있게 할 뿐만 아니라 많은 과학 분야에서 '과학적 공백' 영역을 드러낸다는 생각이 들었습니다.

계통 발생학에 대한 에세이

에세이 제목에 대해 혼란스러워하는 사람들을 위해 이 기사에 대한 간단한 컨텍스트가 있습니다. 원핵생물 은 다소 단순한 세포로 지구에 존재한 최초의 생명체입니다. 그러나 진핵생물 은 원핵생물의 종이 비행기에 대한 보잉 747입니다. 그들은 원핵생물에서 진화하여 원핵생물과 구별되는 많은 특징을 가지고 훨씬 더 복잡해졌습니다. 단순히 그들의 특징을 피상적으로 보는 것만으로는 그들이 관련되어 있다는 것을 알 수 없습니다. 그러나 조금 더 깊이 살펴보면 DNA의 특정 부분이나 유사한 특정 단백질을 발견할 수 있으며 이는 두 유기체 그룹이 얼마나 관련이 있는지 알려줍니다. 이것이 계통 발생학 의 기본 개념입니다.이것은 생물학, 특히 진화론에서 유용한 도구가 되었습니다.

실제로는 불행하게도 그렇게 간단하지 않습니다. 우리는 아직 진화 과정에서 중간체를 찾지 못했습니다. 그들은 멸종 위기에 처했을 가능성이 높기 때문입니다. 따라서 진화생물학자들은 진핵생물과 가장 밀접한 관련이 있는 원핵생물과 모든 진핵생물이 지닌 보편적인 특징을 비교함으로써 원핵생물이 어떻게 급격하게 변해 진핵생물이 되었는지 알아내는 것을 목표로 합니다. 그러나 비교되는 두 가지 유형의 유기체가 매우 다르기 때문에 이 진화 과정에 대한 가능한 메커니즘이 많이 있습니다. 많은 제안이 있었지만 실제로 입증된 것은 없습니다.

실제로 더 이상 현존하는 진화 중간체가 없다면 복잡한 진핵 세포가 어떻게 생겼는지 진정으로 알 수 없다는 의미입니까?

과학적 공허

채울 수 없어 보이는 과학적 공백은 과학에서 드물게 흩어집니다. 생명의 기원, 우주의 기원, 진핵생물의 진화가 그 예입니다. 흥미롭게도 수학이라는 보편적 언어에서도 볼 수 있는데, Veritasium 에서 만든 Youtube 비디오에서 적절하게 설명합니다 .

이 비디오에서 Dr. Derek Muller는 Gödel의 불완전성 정리에 대해 이야기합니다. 괴델의 불완전성 정리 는 모든 수학에 대해 완전하고 일관된 일련의 공리를 확립하는 것이 불가능하며 일부 참 진술이 결코 참으로 증명될 ​​수 없다는 사실로 이어집니다.

과학에 철학적 공리가 존재한다는 점을 감안할 때, 다른 과학 분야에는 입증될 수 있고 결코 입증되지 않을 특정 이론과 가설이 있을 수밖에 없으며, 위에서 설명한 과학적 공허함을 만듭니다. 그러나 과학자들은 문제를 해결할 수 있는지 여부를 알지 못한 채 계속 주장합니다.

사람들은 종종 과학을 '아는 것' 또는 '이해하는 것'의 원리와 연관시킵니다. 이것이 과학을 일관되고 신뢰할 수 있게 만드는 것입니다. 예를 들어, 뉴턴 물리학을 이해함으로써 우리는 일상 생활에 도움이 되는 신뢰할 수 있는 기계를 생각하고 만들 수 있었습니다. 반면 과학은 사실 '발견'하는 과정인 과학적 방법에서 파생된다. 과학은 가장 위대한 과학적 발견이 이루어지는 미지의 환경에서 번성합니다. 과학은 우리가 결코 모든 것을 알 수 없다는 것을 받아들이고 있지만 여전히 거인의 어깨 위에 서서 더 높은 곳을 찾아내고 도달하려고 노력하고 있습니다.

과학과 종교

과학과 종교는 서로가 정면으로 대립하는 전혀 다른 이데올로기라는 것이 공통된 시각이다. 그들은 일반적으로 완고한 무신론자와 강한 종교적 신봉자들이 온라인에서 그리고 개인적으로 서로 격렬하게 토론하는 등 서로 대립했습니다. 무신론자들은 종종 과학이 관찰 가능한 우주의 진리에 의존한다는 주장을 사용하며, 따라서 신학 이론과 비교할 때 더 큰 신뢰성을 보유합니다. 그러나 과학의 불완전성과 비일관성을 염두에 둔다면 이것이 반드시 사실이 아닐 수도 있습니다. 사실 과학과 종교는 서로가 틀렸다는 것을 증명하지도, 자신이 옳다는 것을 증명하지도 않습니다. 진부한 표현이지만 우주에는 오답이나 정답이 없습니다. 다른 사람의 믿음을 이유로 공격하거나 자신의 믿음을 다른 사람에게 지속적으로 강요하지 않는 한 원하는 것을 믿으십시오.

종교적 신념을 갖는 것은 이점이 있습니다. 당신을 인생과 사후 세계로 안내하는 전능한 존재가 존재한다는 믿음은 목적뿐 아니라 확신과 안정감을 가져다줍니다. 그 존재는 상황에 관계없이 항상 의지할 수 있는 일관된 지원의 기둥 역할을 합니다. 반면에 과학의 공리와 과학적 방법을 믿는 것은 우리가 모든 것을 알지 못하며 결코 모든 것을 알지 못할 것이라는 사실을 받아들임으로써 무지를 편안하게 해줍니다. 그러나 미지의 아름다운 신비가 우리에게 계속 나아갈 힘을 주기 때문에 우리는 이러한 과학적 공백에 대해 끊임없이 숙고합니다.

나는 종교와 과학이 '무엇'이 아니라 그 배후에 있는 지침 원리에서 다르다고 주장합니다. 우주나 지구상의 생명체가 어떻게 생겨났는지 진정으로 확실하게 증명할 수 있는 사람은 아무도 없기 때문에 이러한 개념에 대해 논쟁하는 것은 다소 무의미합니다. 무신론자로서 저는 복잡성과 불확실성의 아름다움을 감상하는 데 자부심을 느낍니다. 과학적 관점에서 현실을 보는 것은 언제나 매우 흥미로운 일입니다.

“종교는 믿음의 문화입니다. 과학은 의심의 문화다.”

— 리차드 파인만

마무리 생각

한 걸음 물러서서 더 넓은 관점에서 불확실성을 바라볼 때 우리가 얻을 수 있는 귀중한 교훈이 있습니다. 첫 번째는 우리 주변의 세상을 인식할 때 겸손함을 갖는 것의 중요성입니다. 우리는 지구상에서 지배적인 종이지만 여전히 자연의 종이며 우리를 둘러싼 광활한 미지의 우주에서 작은 알갱이에 불과합니다. 둘째, 우리의 안락한 영역에서 벗어나 상황을 파악하기 위해 최선을 다하려는 의지는 우리 자신과 주변 사물에 대해 가장 잘 배울 수 있을 때입니다.

"어딘가에 놀라운 무언가가 알려지기를 기다리고 있습니다."

— 샤론 베글리

내면의 엘사를 활용하고 미지의 세계로 계속 뛰어드세요!