[김우재의 보통과학자] 스타 과학자의 장례식과 과학의 진보 : 동아사이언스

“이론은 거듭되는 장례식을 통해 진보한다. 과학이론은 반례들에 직면하면 폐기하도록 설계되어 있다. 그리고 이왕 틀린 것이라면 빨리 폐기되면 될수록 좋다. "실수는 빨리 할수록 좋다."는 격언은 과학적 실천에서도 하나의 규칙이다. 과학자들도 자신이 만든 구조물과 사랑에 빠지고는 한다. 물론 나도 예외는 아니었다. 불행히도 자신이 틀리지 않았다는 점을 보이기 위해 평생을 헛수고하는 과학자들도 있다. 게다가 비록 소수이기는 하지만 그런 행동으로 자신의 명예를 실추시키고 그동안 쌓아온 학계의 명성을 잃는 사람도 있다. 경제학자 폴 새뮤얼슨이 언젠가 말했듯이 이론은 거듭되는 장례식을 통해 진보한다.” -에드워드 윌슨 《통섭》 중에서

토마스 쿤 그리고 막스 플랑크

토마스 쿤의 《과학혁명의 구조》는 대부분의 대학들이 신입생이 읽어야 하는 고전으로 꼽는, 과학사와 과학 철학의 베스트셀러다. 하지만 처음 이 책이 한국에 소개되었을 때, 심각한 오역과 직역투의 읽기 어려운 번역으로 말이 많았다⁠. 번역의 문제가 아니라도 이 책을 이해하는건 쉬운 일이 아니다. 특히 과학사와 과학현장에 대한 일정 수준의 경험이 없는 독자가, 쿤의 책을 읽고 마치 과학의 작동방식에 대해 모든 비밀을 깨닫기라도 한 듯 행동하는 것처럼 골치아픈 상황은 없다. 예를 들어 ‘과학책 읽는 보통 사람들’의 운영자 이형열씨는 팀 르윈스 케임브리지대 교수가 쓴 《과학한다, 고로 철학한다》를 소개하는 그의 칼럼 제목을 '과학철학이 없다면, 과학의 반성도 없다'로 지었다. 이 제목이 얼마나 논쟁적이며 복잡한 토론을 필요로 하는지에 대해 일언반구도 없이, 그는 칼럼에서 과학자들을 비난한다.

"자신의 정체성을 ‘과학자’로 보는 사람들, 과학주의자 혹은 과학만능론자들은 과학철학에 대체로 비판적이며 때로 적대적이기까지하다⁠.”

영화평론이 없으면 영화는 어떻게 될까. 축구평론가는 프리미어 축구의 질을 향상시키는가. 아마추어 5단인 바둑해설가가 이세돌 9단의 바둑을 평가하는 행위를 우리는 얼마나 진지하게 들어줘야 할까. 관점을 과학에서 조금만 돌려도, 우리 삶의 상식은 한 분야의 현장경험을 지닌 장인들과, 그 장인들의 작업이 존재해야만 가능한 직업군에 대해 말해준다. 과학철학은 과학이 없으면 존재할 수 없다. 하지만 과학은 과학철학이 없던 시절에도, 과학철학이 탄생한 이후에도 아무 상관 없이 자연을 발견하며 전진해왔다. 이형열 씨의 설명엔 이런 상식적인 관점이 없다.

책만 읽고 과학에 대해 아는 척 하는 것도 가능할지 모른다. 하지만, 과학자가 그런 사람의 말에 신경쓸 이유는 전혀 없다. 대패질도 해보지 않은 책상발림 귀공자가 목수에게 할 말이란, 그저 자신이 원하는 바를 설명하는 것 뿐이다. 귀공자가 목수의 작업에 조언을 하려 할 때, 그는 선을 넘는다. 과학철학자 한스 라이엔바흐는 과학철학이 인식론으로 지니는 임무를 ‘기술, 비판, 충고’의 순으로 열거했다. 하지만 과학철학이 가장 건강성을 유지하는 방법은 과학에 대해 기술하고 비판하는 임무를 수행할 때 뿐이라고 말했다. 즉, 과학철학엔 과학에 충고하고 반성을 요구할 그 어떤 정당성도 없다⁠.

과학 현장에 대해 잘 모르면서 독서만으로 과학자가 되려는 이들이 가장 잘 빠지는 함정이 토마스 쿤의 《과학혁명의 구조》를 성경처럼 대하는 것이다. 책으로만 과학을 배운 사람은 쿤의 논리만으로 과학자들에게 감놔라 배놔라 조언을 하는 꼰대가 된다. 하지만 토마스 쿤은 그의 책에서 과학에 대한 조언을 단 한 번도 하지 않았다. 그는 물리학자로 훈련 받은 과학자였으며, 하버드에서 코넌트 총장의 후원 아래 이 책을 저술하면서, 물리학의 발전과정에서 나타나는 과학혁명의 성격을 자세히 논구하려 노력했다.

쿤은 이 책에서 과학혁명을 일종의 정치혁명으로 비유한다. 그는 혁명이 일어날 때의 과학을 신구 패러다임의 투쟁관계로 설명했고, 과학자사회는 이 두 패러다임 중 하나를 선택해야만 하는, 일종의 종교적 개종을 겪는 사람들로 묘사했다. 바로 쿤의 저술이 지닌 이런 측면 때문에, 과학자들이 반발했던 것도 사실이다. 하지만 인간으로서 과학자가 두 이론 사이에서 하나의 이론을 지지함에 있어, 투철한 합리성 외에 정치적 측면을 고려한다는건 그다지 이상한 일이 아니다. 과학자도 사람이기 때문이다. 중요한 건, 쿤이 주장한 그 과학자사회의 종교적 성향에도 불구하고, 과학이 계속 진보한다는 사실이다.

쿤의 존재를 몰랐던 독일의 물리학자 막스 플랑크는 언젠가 이렇게 말했다.

“새로운 과학적 진리는 그에 반대하는 사람들을 설득하여 생각을 바꾸게 만든다고 해서 곧바로 관철되는 것은 아니다. 그것은 반대자들이 서서히 모두 소멸하고 처음부터 그 진리에 익숙한 나중 세대가 등장하고 나서야 비로소 가능하다⁠.”

막스 플랑크의 이 냉소적인 발언은, 양자역학의 등장에도 불구하고 죽을 때까지 이를 인정하지 않았던 아인슈타인을 생각해보면 쉽게 이해할 수 있다. 어쩌면 과학자 사회는 이론의 선택에 있어 쿤과 플랑크가 생각했던 것처럼 정말 정치적인지도 모른다.

막스플랑크와 아인슈타인. 1929년 플랑크는 아인슈타인에게 플랑크 메달을 수여했다. 과학동아DB

1929년 막스플랑크와 아인슈타인. 과학동아DB

과학자의 장례식은 과학을 발전시키는가

과학자 사회의 정치적 성향은 단지 이론의 정당화 맥락, 즉 과학자가 자신의 주장을 담은 논문과 주류 이론들 사이에서 고민할 때에만 생겨나는게 아니다. 우리가 이미 살펴보았듯이, 과학생태계는 이미 미국의 사회학자 로버트 머튼이 이상적으로 상정했던 과학자 사회의 규범으로만 운영되지 않는다. 과학자로 시작해서 과학 사회학자가 된 존 지만은 이를 아카데믹 과학에서 포스트아카데믹 과학으로의 이행이라고 불렀다. 그리고 이 변화의 중심에 과학이 정부와 기업의 연구비에 중앙집권화되고 이 자본을 이용한 대학과 거대출판사의 상업화가 놓여 있다고 말했다⁠. 1990년대 과학전쟁에서 과학자와 과학 철학자들은 한 편이 되어 과학 사회학자와 포스트모더니스트들과 싸웠지만⁠ 이제 현대사회의 과학자들은 과학자 사회의 정치적 태도가 과학연구에 영향을 미친다는 점을 결코 부정하지 않는다. 심지어 어떤 연구의 경우, 과학자의 정치적 성형과 연구비에 얽힌 이해상충, 그리고 경쟁에서 승리하려는 욕망이 뒤엉켜, 과학연구의 내용까지 왜곡될 수 있다는걸, 과학자들은 잘 이해하고 있다⁠.

현대사회의 과학자들은 가파른 피라미드를 오르는 등산가들이며, 누군가를 경쟁에서 탈락시켜야만 살아남을 수 있는 콜로세움의 노예이기도 하다. 이런 상황에서 독립적인 연구자로 내던져진 과학자는, 정치적 타협의 기로에 설 수 밖에 없다. 연구를 지속하기 위해서는 연구비가 필요하고, 연구비를 수주하려면 비슷한 분야에서 연구하는 동료들과 경쟁해야만 하며, 그 경쟁에서 이기려면 동료보다 더 좋은 학술지에 논문을 출판해야 하고, 상위 학술지에 논문을 출판하기 위해선 학술지의 편집자와 정치적으로 협상을 해야 하는데, 이렇게 과학자의 목숨줄을 쥐고 있는 대부분의 상위 학술지 편집자들은 해당 분야의 슈퍼스타 과학자들이다. 즉, 현대사회의 신진과학자는 혁명적인 연구는 커녕 자기 분야의 원로 슈퍼스타 과학자들에게 어떻게든 줄을 대어야만 살아남을 수 있는 구조에 노출된다.

미국 매사추세츠공대(MIT)의 피에르 아줄레이 교수와 그의 동료들은 쿤과 플랑크가 제기했던 의문의 현실판, 즉 과학계에서 막대한 영향력을 행사하는 과학자들의 죽음과 과학의 발전 사이의 관계를 추적했다⁠. 슈퍼스타 과학자의 죽음과 과학생태계의 관계를 오랫동안 연구했던 아줄레이는 2010년 '슈퍼스타의 소멸'이라는 제목의 논문에서 처음으로 사고사나 돌연사로 사망한 112명의 과학계 슈퍼스타들의 죽음 이후 학계에 생긴 변화를 분석했고, 슈퍼스타의 갑작스러운 죽음이 공동 연구자들의 논문출판을 5~8%까지 감소시킨다는 결과를 발견했다. 이 연구를 마무리하는 결론부에서 아줄레이는 이렇게 썼다.

“특별히, 슈퍼스타의 소멸은 스타 과학자들이 ‘보이지 않는 대학’이라는 과학분야의 경계를 만드는데 기여한다는 점을 알려준다⁠”

‘보이지 않는 대학’은 17세기 귀족 과학자 로버트 보일이 만든 과학자 네트워크로, 영국에 존재하던 과학자들의 보이지 않던 네트워크를 뜻한다⁠. 당시 영국은 정치적으로 혼란한 상황에 놓여 있었는데, 보일은 과학자들이 정치적 문제에는 전혀 관여하지 않고 오로지 학문 연구에만 집중하자는 의미로 이런 비밀 모임을 만든 것이다. 보이지 않는 대학은 훗날 영국왕립학회의 모태가 되었고, 이후 근대적 의미의 과학 학회의 성격에 큰 영향을 미친다. 즉, 과학자사회가 성립된 원형적인 학회의 모습 속에는, 현실정치로부터 중립적이어야 한다는 규범이 있었음에도 불구하고, 과학자라는 정체성을 지닌 소수 엘리트들의 결속이라는 학회 내부의 정치적 성격이 녹아 있었다. 물론 보이지 않는 대학은 회원들 모두 동료관계로 평등한 지위를 보장했지만, 공동체의 규모가 커지면 어디에나 위계질서가 나타나는 법이다.

엘리트 과학자의 존재는 대부분의 경우 과학의 진보를 방해한다

게티이미지뱅크 제공

아줄레이 교수는 2018년 연구의 범위를 확장시켜, 엘리트 과학자 12,935명을 대상으로 새로운 분석을 시도했다. 연구비, 논문수, 특허수, 미국립과학원 멤버십 등의 지표를 총동원해서 선발된 이 1만2935명의 엘리트 과학자들 중에서 연구진은 신문의 부고를 뒤져 지난 10년간 452명이 퇴직 이전에 사고 등으로 사망했음을 발견했다. 이 452명의 과학자들의 남긴 모든 흔적을 통해 과학계 슈퍼스타의 소멸이 과학계에 미치는 영향을 조사했다. 현대 과학자들의 연구결과는 모두 기록으로 남겨져 있고, 연구자 간의 네트워크를 분석하는건 그다지 어려운 일이 아니다. 그리고 한 분야의 스타과학자가 돌연히 사라질 경우 나타나는 이 분석 결과는, 100여 년전 막스 플랑크의 말에 신뢰를 주기에 충분했다.

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스타과학자가 은퇴 전 사라지면, 그 스타과학자와 공동 연구를 진행중이던 신진과학자들과 동료과학자들의 연구실적은 급격히 추락하기 시작했다. 하지만 동시에 스타과학자와 공동연구 네트워크에 속하지 않았던 과학자들의 연구성과가 급속하게 증가했다. 이런 결과는 단지 연구논문에 국한된 것이 아니다. 미국 정부의 연구비 수주에서 스타과학자의 소멸은 더욱 극명한 효과로 나타났다. 즉, 스타과학자와 공동연구 관계에 있던 과학자들의 연구비 수주율은 감소하고, 스타과학자와 관계가 없던 과학자들의 연구비 수주율은 증가했던 것이다.

특히 스타과학자의 죽음 이후 연구성과에 진전을 보인 이들은, 스타과학자의 연구를 거의 인용하지 않는 것으로 나타났다. 즉, 아줄레이와 동료들의 분석결과는 소수의 엘리트 과학자에게 의존해 불공평하게 경력에서 이득을 보는 신진과학자들의 존재를 드러내는 동시에, 이들 엘리트 과학자 네트워크가 논문출판과 연구비 수주에 강력한 영향을 미치고 있었음을 고발하고 있다. 특히, 이들의 죽음으로 성장하는 과학자들의 연구에서 이들 스타과학자의 연구가 인용되지 않는다는 점을 통해 막스 플랑크가 말했던 진실, 즉 과학자의 장례식이야말로 과학계에 새로운 아이디어를 가져오는 동시에 과학을 진보시킨다는 점을 알게 된다⁠.

물론 아줄레이 교수와 동료들은 스타과학자가 과학계에 기여하는 긍정적인 측면에 대해서도 지적했다. 과학의 한 분야가 이제 막 시작하는 시기일 때, 스타과학자와 그 네트워크는 분명 해당 분야의 발전에 도움이 된다는 것이다. 하지만 아줄레이 그룹의 연구결과를 보도했던 복스 지의 브라이언 레스닉은 이 연구 결과를 이렇게 신랄하게 요약했다. 소수 엘리트 과학자에게 연구비를 몰아주면 기초과학이 발전하고 노벨상이 나올거라고 생각하는 한국 과학기술 관료들이 경정해야 할 말이다.

“여기 나온 모든 사례는, 과학이 진보가 얼마나 인간의 행동에 의해 방해받을 수 있는지를 보여준다. 우리는 이런 결과를 수 없이 목격한다. 과학자들은 결과에 대해 거짓말을 하거나, 실패로 얻을 수 있는 통찰을 폄하한다. 과학은 점점 더 복잡한 문제들을 푸는데에만 정신이 팔려, 단순한 문제의 중요성을 무시하고 있다. 예를 들어 플레밍의 항생제 발견은 지금 같으면 출판조차 불가능할 것이다. 게다가 과학계는 남성에 편향되어 있다.

다음을 기억하는 게 좋다. 과학은 물론 차가운 논리와 합리적 관찰에 기반한 학문일지 모른다. 하지만 인간은 감정과 편향으로 가득찬 동물이다. 아줄레이 교수의 연구가 결론에서 말하듯이, 스타과학자 한 명의 일탈적인 자세가 과학적 진보를 가로막거나 적어도 지연시킬 수 있다⁠.”

※관련기사

- 토마스쿤의 《과학혁명의 구조》는 김대중 정부에서 환경부 장관을 역임하고 최근까지 과총 회장이었던 김명자가 이 책을 번역했으나, 학계의 끊임 없는 요구에도 번역에 수정을 하지 않다가, 2013년이 되어서야 겨우 홍성욱 교수의 노력으로 개정판이 발매되었다. 쿤의 책 초판본이 1962년에 발행되었으니, 무려 51년 만에야 한국에 제대로 된 《과학혁명의 구조》 번역본이 나온 셈이다. ”Kuhn, Thomas S. 과학혁명의 구조. 서울: 까치글방, 2013.”
- https://m.blog.naver.com/bookmid/220811607045
- 내 글, 《왜 철학자는 과학자들에게 존경받지 못하는가》를 참고할 것. https://revoltscience.wordpress.com/2012/07/15/왜-철학자는-과학자들에게-존경받지-못하는가/
-(*) 부분의 원문은 이렇다. ”A new scientific truth does not triumph by convincing its opponents and making them see the light, but rather because its opponents eventually die, and a new generation grows up that is familiar with it.” 번역은 다음 링크를 참고했다. https://m.blog.naver.com/bigheadsz/221898160824
-사이언스타임즈, 김우재, 《현대 사회의 과학자, 그리고 석기시대인》을 참고할 것. https://www.sciencetimes.co.kr/news/현대-사회의-과학자-그리고-석기시대인/
-홍성욱. ""누가 과학을 두려워하는가" ." 한국과학사학회지 19.2 (1997): 151-179. 최근 "과학 전쟁"(Science Wars)의 배경과 그 논쟁점에 대한 비판적 고찰 .
-(**)물론 그럼에도 불구하고, 머튼이 생각했던 과학자사회의 이상적인 규범이 작동하지 않는다는 말도 아니고, 과학자의 정치적 성향으로 인해 과학이라는 보편적 학문체계의 작동방식 자체가 변한다는 뜻도 아니다. 그건 완전히 다른 이야기이며, 과학전쟁은 바로 과학이라는 학문의 방법론에 대한 논쟁으로 보는게 타당하다. 과학자를 둘러싼 정치경제적 맥락이 변화시키는건 과학의 내용이 아니라 과학의 환경, 즉 과학생태계다.
- Azoulay, P., Graff Zivin, J. S., & Wang, J. (2010). Superstar extinction. The Quarterly Journal of Economics, 125(2), 549-589.
Azoulay, P., Fons-Rosen, C., & Graff Zivin, J. S. (2019). Does science advance one funeral at a time?. American Economic Review, 109(8), 2889-2920.
- ‘보이지 않는 대학’에 대해선 동아사이언스, “[김우재의 보통과학자] 천재가 아닌 사람들의 과학”와 사이언스타임즈, “[김우재 박사의 미르 이야기] 김빛내리, 소그룹의 혁명성, 그리고 황우석”등을 참고할 것.
http://dongascience.donga.com/news.php?idx=27460

https://www.sciencetimes.co.kr/news/김빛내리-소그룹의-혁명성-그리고-황우석/
- 슈퍼스타 과학자의 죽음은, 해당 슈퍼스타에게 의존하던 동료과학자, 특히 신진과학자들의 연구성과에 엄청난 타격을 주는 반면, 슈퍼스타와 아무런 상관이 없던 과학자들의 연구실적에는 오히려 긍정적으로 작용한다. 슈퍼스타의 죽음은 해당 분야에 새로운 아이디어를 불러 일으키는 것이다. Azoulay, P., Fons-Rosen, C., & Graff Zivin, J. S. (2019). Does science advance one funeral at a time?. American Economic Review, 109(8), 2889-2920.
- https://www.vox.com/2015/12/14/10048422/matters-journal-small-science-big-data
- 과학계가 점점 더 소수의 슈퍼스타과학자들에 의해 독점되어가는 상황은, 결코 과학의 진보에 도움이 될 수 없다. 한국 역시 기초과학연구원의 운영방식을 심각하게 재고해봐야 할 것이다

※필자소개

김우재 어린 시절부터 꿀벌, 개미 등에 관심이 많았다. 생물학과에 진학했지만 간절히 원하던 동물행동학자의 길을 자의 반 타의 반으로 포기하고 바이러스학을 전공해 박사학위를 받았다. 이후 박사후연구원으로 미국에서 초파리의 행동유전학을 연구했다. 초파리 수컷의 교미시간이 환경에 따라 어떻게 변하는지를 신경회로의 관점에서 연구하고 있다. 모두가 무시하는 이 기초연구가 인간의 시간인지를 이해하는데 도움이 될 것이라고 주장하고 다닌다. 과학자가 되는 새로운 방식의 플랫폼, 타운랩을 준비 중이다. 최근 초파리 유전학자가 바라보는 사회에 대한 책 《플라이룸》을 썼다.