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Replication in Science

Scientific experiments must be repeated to show they consistently produce the same result.

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과학연구의 복제

수학 선생님으로 부터 각자의 답을 확인해보라는 말을 들어본 적이 있는가?  만일 덧셈을 하고 있었다면 선생님 말씀은 계산을 다시 하여 똑같은 답이 얻어지는지를 확인하라는 것이다. 만일 두 차례의 계산에서 똑같은 답이 나오면 그 답은 정답일 가능성이 크다. 그러나 두 답이 일치하지 않는다면 처음 또는 두 번째 답이 오답이 된다. 그 때에는 세 번째 계산을 해야하며 그 답이 앞의 두 답 중의 하나와 일치하기를 바랄 것이다. 

복제

과학자들도 자신의 일을 점검해야 한다.  과학자의 연구결과는 조사를 반복적으로 하고 여러 차례의 조사에서 언제나 같은 결과를 얻지 못하면 다른 과학자들에게 잘 받아드려지지 않는다. 실험을 반복했을 때 같은 결과를 얻는 것을 복제(replication)라 한다.  만일 연구결과를 복제할 수 있다면 그 것은 옳을 가능성이 더 커진다. 조사의 반복적인 복제는 가설을 이론으로 바꾸어 줄 수 있다. 반면에 결과를 복제할 수 없다면 결과가 옳지 않을 가능성이 크다. 

과학에서 복제가 왜 중요한가?

다음의 예는 과학에서 복제가 왜 중요한지를 보여준다. 1998년, 한 영국의 과학자가 의학학술지에 자신이 연구한 아동들에서 백신과 자폐증 사이의 관계가 있음을 발견했다는 논문을 발표하였다. 이 논문에 의하면 자기가 연구하고 있는 아동들이 백신을 접종한 다음 자폐증이 발병하였다는 것이다. 이 논문이 발표된 후 많은 부모들이 자기 자녀에게 백신을 접종하는 것을 거부하였다. 그 결과 전염병에 걸려 일부 아동이 사망하였다.

이 아이는 1998년에 자폐증과 관련이 있다고 발표된 백신인 MMR 백신을 접종 받고 있다. MMR 백신은 아동들의 3가지 전염병 즉 홍역, 볼거리, 풍진을 예방해준다. 아동들이 예방 접종을 받지 않자 이들 질병이 유행하였다.

처음 연구가 출판된 직후 다른 과학자들이 이 연구의 복제(반복)를 시도하였다. 그러나 이를 복제할 수 없었다. 다른 어떤 연구도 백신과 자폐증의 관련을 밝힐 수 없었다. 그 결과 과학자들은 이 연구결과가 옳지 않다는 것을 확신하게 되었다. 결국 연구자들은 이 연구가 사기라고 결정하였다. 그들은 이 논문의 저자가 백신이 자폐증의 원인임을 밝혀 달라는 자들로부터 많은 돈을 받았음을 알게 되었고, 이 때문에 연구자가 자신의 연구결과를 조작한 것이었다. 만일 다른 과학자들이 이 연구를 복제해보지 않았더라면 그 진실이 결코 밝혀지지 않았을 것이다. 다음 사이트에서 이 사례에 관해 더 많은 것을 알아볼 수 있다. 

http://www.usatoday.com/yourlife/health/medical/autism/2011-01-06-autism06_ST_N.htm

요약

  • 한 실험을 반복 했을 때 똑같은 결과를 얻는 것을 복제라 한다. 만일 연구결과가 복제 가능하다면 이는 옳을 가능성이 더 크다. 
  • 복제는 과학자들이 자신들의 작업을 점검할 수 있기 때문에 과학에서 중요하다. 연구가 여러 차례 반복적으로 복제되지 않거나 항상 같은 결과가 얻어지지 않는다면 그 연구의 결과가 잘 수용되지 않을 가능성이 크다. 

용어

  • 복제(replication): 연구(조사)가 반복 실시되었을 때 같은 결과를 얻는 것.

연습

과학자들은 그들의 연구결과를 복제할 수 있는지 알아보기 위하여 실험을 반복적으로 실시한다. 이 반복실험은 검증이라 불린다. 다음 사이트에서 까마귀가 관여된 한 조사에서의 반복적인 시험에 대하여 읽어보라. 다른 각 시험에서의 까마귀를 보여주는 영화를 꼭 보라. 이 글을 읽고 영화를 본 다음 아래의 질문에 답하라. 

http://users.ox.ac.uk/~kgroup/tools/tool_manufacture.shtml

  1. 이 실험에서 왜 반복적인 시험이 실시되었나?
  2. 왜 다른 실험실의 연구자가 이 결과를 복제하려 하겠나?

복습

  1. 복제란 무엇인가?
  2. 과학에서 왜 복제가 중요한가?
  3. 과학자들은 모든 연구(조사)를 복제하려 하지는 않으나 어떤 연구는 여러 차례 복제를 한다. 예를 들어, 많은 과학자들이 앞의 백신-자폐증 연구를 복제하려 하였다. 왜 이 연구를 복제하려는 많은 시도가 있었다고 생각하는가?  추가적인 연구의 결과는 무엇이었나?

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