과학연구결과가 의미하는 것은

우리는 매일 올라오는 수많은 종류의 연구결과들에 둘러쌓여 있습니다. 이들 과학연구결과들은 우리의 건강, 육아, 교육에 대한 생각을 바꾸고 개인적인 신념에까지 영향을 끼칩니다. 그러나 안타깝게도 어제의 연구가 오늘 또다른 연구에 의해 부정되는 것은 자주 발생하는 일입니다.

예를 들어, 2004년 한 연구는 비타민D 가 관절염을 예방한다고 발표했습니다. 2010년 존스홉킨스 병원의 대규모 조사에서도 이 결과를 확인했습니다. 그러나 2013년 2월의 보다 엄밀한 연구는 이 결론을 다시 검증할 필요가 있다는 결론을 내렸습니다.

이런 보도들은 많은 사람들에게 과학의 신뢰성에 대한 의문을 갖게 합니다. 그리고 언론이 과학을 보도하는 행태를 볼 때, 그들의 지적은 일리가 있습니다. 연구결과라는 것이 그렇게 쉽게 뒤바뀌는 것이라면 거기에 무슨 의미가 있을까요? 그러나 진짜 문제는 과학이 이루어지는 방식이 아니라 이것이 보도되는 방식입니다.

위의 예를 포함해, 많은 연구들은 인과관계가 아닌 상관관계만을 찾아냅니다. 인과관계를 찾아내기 위해서는 하나의 통제변수만의 효과를 보아야 하고, 이를 위해서는 “무작위 통제 실험(random controlled experiment)”을 해야 합니다. 그러나 무작위 통제 실험은 설계가 까다로우며 긴 시간을 필요로 합니다. 따라서 언론에 보도되는 대부분의 연구는 상관관계의 발견을 알리는 결과들입니다.

존 요아니디스는 연구자들이 가진 일반적인 편향성과, 전형적인 실험기술의 미숙함, 그리고 사람들의 주목을 끌만한 결과를 선호하는 연구자들의 경향을 포함하여 의학실험을 모델링했을 때, 무작위 통제실험이 아닌 연구의 경우 80%, 무작위 통제실험의 경우 25%,  대규모 무작위 통제실험의 경우에도 10%가 틀린 것으로 판명될 확률을 가지고 있다고 계산했습니다.

그렇다면 왜 과학자들은 이런 상관관계를 발견하기 위한 연구를 하는 것일까요? 그것은 이 상관관계에 대한 연구를 통해 가능성 있는 가설을 발견할 수 있으며, 이 가설을 바탕으로 무작위 통제실험을 포함한 후속연구를 진행할 수 있기 때문입니다.

결국 연구결과가 보도되는 방식의 문제점은 대중들에게 새로운 결과의 중요성이 어느 정도인지 충분히 알려주지 못한다는 데 있습니다. 때로 괜찮은 기사는 이번 연구가 상관관계를 찾았을 뿐이란 사실을 “~할 가능성이” 또는 “~할 수도”와 같은 표현을 통해 대중들에게 알려줍니다. 그러나 이 연구가 이 분야에서 얼마나 초기 단계의 것인지, 앞으로 이 결과가 잘못된 것으로 밝혀질 가능성이 얼마나 큰 지를 함께 알려주는 기사는 거의 찾아보기 힘든 것이 사실입니다.

과학기사는, 예를 들어, 다음과 같은 단계를 기사에 표시함으로써 더 정확해질 수 있습니다. 이 연구가 소규모의 초기 연구이며 이번 결과는 앞으로 수많은 검증을 거쳐야 하는지, 또는 대규모 관찰을 통해 충분한 상관관계가 관찰된 결과인지, 또는 대규모 무작위 통제실험을 통해 인과관계마저 확인된 결과인지 등의 단계를 나눌 수 있을 것입니다.

오늘날 많은 사람들은 언론에 난 기사를 보고 이를 자신의 삶에 적용시킵니다. 그러나 이 기사들은 결국 틀린 내용으로 판명될 상당한 가능성을 가지고 있습니다. 언론은 이를 표현하고 전달할 뚜렷한 방법을 스스로 찾아내어야 합니다. (NYT)

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[책]데니얼 데닛의 “생각을 위한 직관펌프 및 다른 도구들”

다음은 데니얼 데닛의 신작 “직관 펌프(intuition Pump)”에 소개된 생각을 위한 7가지 도구입니다.

1. 자신의 실패를 이용하라:

“그때는 이게 좋은 아이디어인 줄 알았는데!”이런 후회의 말은 어리석음을 나타내는 것으로 들립니다. 그러나 이 말을 할 때, 우리는 이것이 인간이 가진 지혜의 산물임을 알아야 합니다.오직 인간만이 자신의 생각에 대해 생각할 수 있습니다. 실패에 이르게 된 원인을 잘 살펴야 합니다. 이를 통해 당신은 더 큰 기회에 도전할 수 있습니다. 아니, 더 큰 기회에 도전함으로써 당신은 실패를 극복할 수 있습니다.

2. 상대방을 존중하라:

논쟁중 상대방의 모순을 지적하고 그를 웃음거리로 만들고 싶은 마음을 자제해야 합니다. 이를 위한 가장 좋은 방법은 사회심리학자 아나톨 라포포트가 제시한 다음과 같은 규칙을 지키는 것입니다.

1) 상대방의 입장을 더 명확하고 정당하게 정리해줄 것

2) 서로 동의한 부분들을 명시할 것

3) 상대방으로부터 배운 것은 꼭 표현할 것

4) 위의 규칙을 지킨 후 상대방을 반박하거나 비판할 것

3. “surely”를 찾아라:

논란이 되는 글을 읽을 때 시간과 노력을 절약하면서 저자의 약점을 찾기 위해서는 “surely”가 사용된 부분을 검색하면 됩니다. “surely”는 저자가 독자들도 자신처럼 확신하기를 바라는 부분에서 주로 사용하는 단어입니다.

4. 질문 형태로 된 수사적 표현에 주목하라:

저자들은 “surely”와 마찬가지로 자신의 주장을 질문형태의 수사적 표현을 사용함으로써 강조하려 합니다. 이는 이 질문의 답이 너무나 명백하다는 사실에 모두 동의하기를 저자가 바란다는 뜻입니다. 명백한 질문에 대해 명백하지 않은 답을 찾는 습관을 길러야 합니다. 찰리브라운이 “어떤 것이 옳고 그른지 누가 말할 수 있겠어?”라고 말하자 다음 페이지에서 루시는 “내가”라고 말합니다.

5. 오컴의 면도날을 적용하라:

이것은 “필요한 것보다 더 많은 가정을 하지 마라”로 알려져 있습니다. 현상에 대해 간단한 설명이 가능할 때 복잡하고 터무늬없는 이론을 세울 필요는 없습니다. 누군가는 신의 존재가 이 우주를 더 간단하게 만든다고 주장합니다. 그러나 우주가 존재하기 위해 초자연적인 존재를 필요로 하는 것이야말로 가장 터무늬없는 이론입니다.

6. 쓰레기에 시간을 낭비하지 마라:

스터전의 법칙이란 모든 것의 90%는 쓰레기라는 것입니다. 이것은 어떤 분야, 장르, 학문, 예술등을 비평해야 할 때 쓸 수 있는 규칙입니다. 쓰레기에 시간을 낭비하고 야유를 보낼 필요가 없습니다. 그러나 분석철학, 사회학, 문화인류학, 거시경제학, 성형수술, 즉홍연극, TV시트콤, 철학적 신학, 마사지 치료 등의 많은 분야를 비판하는 이론가들은 이 규칙을 무시하고 있습니다.

7. 디프티(deepities)들을 조심하라:

디프티(deepty)는 모호하게 말함으로써 심오한 진실을 담고 있는 것처럼 보이는 주장들입니다. 이런 주장은 한편으로는 명백히 사실이 아니지만 사실일 경우 큰 의미를 가지도록 해석되고, 다른 한편으로는 사실이지만 아무런 의미가 없는 말로 해석됩니다. 사람들은 두번째 해석에서 이것이 사실이라는 느낌을 얻고, 첫번째 해석이 주는 큰 의미를 생각하여 여기에 어떤 진실이 있는 양 받아들입니다.

디프티의 간단한 예는 이런 것입니다. “사랑은 단어일 뿐이야”

이럴수가, 정신을 확 달아나게 하는 놀라운 표현입니다. 그러나 이런 것이 바로 디프티입니다. 사랑 이란 한편으로는 감정, 또는 감정이 표현되는 형태, 서로 다른 인간이 나눌 수 있는 최고의 관계 등으로 생각할 수 있습니다. 이것은 단어가 아닙니다. 또 다른 한편으로는 “사랑”은 단어입니다. 그러나 “치즈버거”도 단어이고, “단어”도 단어입니다. 따라서 이 해석은 아무런 의미를 가지지 않습니다.

모든 디프티가 쉽게 분석되는 것은 아닙니다. 얼마전 리처드 도킨스는 나에게 캔터배리 대주교였던 로완 윌리엄스가 자신의 신앙을 표현한 말을 알려주었습니다.

“진리에 대한 고요한 기다림, 알 수 없는 존재가 나와 함께 있으므로 느낄 수 있는 순수한 숨결”

(Guardian)

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도구는 인간의 본성이다

도구는 우리의 유전자에 수백만년동안 영향을 주어 왔습니다. 도구는 구석기인들을 탄생시켰고 이들을 다루면서 우리의 뇌는 커지기 시작했습니다. 우리가 진화과정에서 새총과 화살을 발명한것은 우연이 아닙니다. 우리는 우리 자신의 진화에 있어 지적으로 설계된 요소를 가지고 있습니다.

돌을 쪼개 만든 손도끼는 우리 조상들이 2백만년 전부터 도구를 사용했음을 말해줍니다. 동물의 이빨자국과 도구의 자국이 겹쳐있는 것을 볼 때, 도끼는 죽은 동물의 뼈에서 골수를 채취하기 위해 사용되었을 수 있습니다. 데렉 비커톤은 도구를 사용함으로써 영양을 섭취하기 쉬워졌고 이를 통해 우리의 두뇌가 세배로 커질 수 있었다고 말한 바 있습니다. 그러나 도구의 발전은 느렸습니다. 돌도끼의 시대는 1백만년 이상 지속되었습니다. 50만년 전 창이 나타났고, 가장 오래된 화살촉은 9만년 전의 것입니다.

도구와 무기에 의해 인간은 생물학적으로는 약점으로 보이는 특성들을 진화과정에서 얻었습니다. 티모시 테일러는 도구가 “거대한 이, 손톱, 근육”을 대체했다고 말했습니다. 두뇌는 더 많은 에너지를 소모하도록(체중의 2%를 차지하는 두뇌는 20%의 에너지를 소모합니다) 진화하였고, 이것은 생물학적으로 약해지는 “역진화”로 볼 수도 있습니다. 다른 종들도 도구를 사용하지만 – 예를 들어 나뭇가지로 땅을 파는 원숭이와 같이 – 그들은 도구 없이도 살 수 있습니다. 그러나 우리의 조상들은 그렇지 못했습니다. 구석기인들에게 도구는 생존의 문제였습니다.

“적자생존(Survival of the fittest)”은 성공적인 번식으로 이어져야만 진화상의 잇점을 가지게 됩니다. 인간의 아이는 성인으로 자라나기까지 긴 시간을 극진히 보호받아야만 합니다. 선사시대에 이미 오늘날에도 널리 쓰이는 아기들을 위한 보조장치가 개발되었습니다. 딘 포크는 이렇게 말합니다. “화석 기록은 우리의 조상들이 육상생활을 위해 160만년 전부터 포대기(baby sling)를 사용했음을 말해줍니다.” 두 발달린 인간이 아기를 안고 움직이는 것은 많은 에너지를 소모하는 힘든 일입니다. 포대기를 사용할 경우 아기를 등에 업을 때에 비해 16%의 에너지를 절약할 수 있습니다.

다윈은 인간의 진화에서 도구의 역할을 잘 이해하고 있습니다.

“부족의 보다 영리한 누군가가 새로운 덫이나 무기를 고안할 경우 … 다른 이들 역시 그를 따라함으로써 쉽게 이득을 얻을 수 있게 되고, 결국 누구나 이로인한 이득을 보게 될 것이다.”

진화과정에서 도구를 만들고 사용할 수 있는 지능과 손재주를 선호하는 강한 선택압이 존재했습니다. 수백만년동안 거친 자연을 이기기위해 인간이 지적으로 설계한 도구는 다시 인간의 진화에 영향을 주었습니다. 마샬 맥루한의 다음과 같은 관찰은 심오한 생물학적 진리를 담고 있습니다.

“우리는 도구를 만들었고, 도구는 다시 우리를 만든다.”

(Scientific American)

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근거중심의학(Evidence Based Medicine)에 대하여

1950년대와 60년대 영국에서는 병원을 소재로한 코미디물이 인기를 끌었습니다. 란슬롯 스프랏 경도 그런 코미디물의 한 주인공이었습니다. 그는 누구도 자신의 권위에 도전하는 것을 허락하지 않았고, 자신의 경험과 자신이 오래전에 배웠던 의학지식만을 가지고 환자를 치료했습니다. 물론 그 캐릭터는 다소 과장된 면을 가지고 있었지만, 당시의 의학계는 실제로 그런 문제들을 가지고 있었습니다.

1970년대가 되자, 아치 코크란이라는 인물이 이런 현실에 문제가 있다고 주장하고 나섰습니다. 그는 “유효성과 효율성: 의료 서비스에 있어서의 확률이 끼치는 영향(Effectiveness and Efficiency: Random Reflections on Health Services)”이라는 자신의 책에서 매우 혁명적인 생각을 내놓았습니다.

“의료 제도내에서 우리가 할 수 있는 치료, 우리가 따르는 치료과정, 우리가 환자를 다루는 방식은 다수의 환자들을 대상으로 한 실험에서 검증된 적절한 근거에 기반하여 이루어져야 한다.”

놀랍게도, 당시에는 의학계가 위의 방식을 따르고 있지 않았습니다. 사 실 그 관습은 아직까지도 계속되고 있습니다. 1990년 이루어진 한 연구는 70년대 미국의 경우 10-20%의 치료만이 근거에 기반하고 있었고, 1990년에도 그 비율은 21%에 불과하다고 주장했습니다.

오늘날 근거중심의학(EBM, Evidence Based Medicine)으로 불리는 코크란의 생각은 많은 국가의 의료제도에서 표준으로 받아들여지고 있습니다. 그러나 여전히 이를 따르지 않는 사람들이 존재합니다.

“논문 읽는 법(How to Read a Paper)”의 저자 트리쉬 그린할지는 근거중심의학을 다음과 같이 정의합니다.

“다수의 환자를 대상으로 한 수준있는 연구의 결과를 바탕으로 위험의 정도를 수학적으로 예측하여 환자의 진단, 조사, 치료를 위해 요구되는 의학적 결정을 내리는 것”

데이브 사켓은 코크란의 생각을 보다 실용적인 형태로 아래와 같이 바꾸었습니다.

1. 문제는 답변할 수 있는 형태로 바꾸어야 한다
2. 문제에 대해 가장 확실한 근거를 찾아야 한다
3. 근거가 얼마나 진실과 가까운지, 얼마나 나의 환자에게 유용한지를 따져야 한다
4. 실제로 이를 적용해야 한다
5. 실행 후 그 결과를 평가하여야 한다

근거중심의학의 비판자들은 이 방식이 의사의 경험을 무시하고 의학과 환자들을 숫자로만 여긴다고 주장합니다. 그러나 근거중심의학이야말로 경험에 의한 직관과 임상자료에 기반한 과학이 현실에서 조화를 이룰 수 있는 방법입니다.

지난 4월, 영국의 자선단체 “과학적 감각(Sense About Science)”은 “근거중심의학이 중요하다”는 새로운 캠페인을 시작했습니다. 다음은 이들이 배포한 작은 책자에 실린 왕립약학회 의장 마틴 애스버리의 글입니다.

“우리는 근거중심의학이 현대의료제도가 성공하기 위한 필수적인 요소임을 믿고 있습니다. 현대 의학은 엄밀한 비판없이 시행되는 수많은 치료법들에 의해 병들고 있습니다. 영국 국립건강서비스(NHS)는 매년 60억원을 동종요법에 사용하고 있습니다. 근거중심의학을 통해서만 의사와 환자들은 최선의 결정을 내릴 수 있습니다. 임상실험과 근거수집은 계속해서 진행되고 있고 이들은 의학을 더욱 발전시키고 있습니다. 지난 세기 우리가 이룬 인간수명의 연장과 향상된 삶의 질은 바로 여기에 기반한 것입니다.”

(Scilogs)

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