천성 과 양육 , 운수소관 과 인과율 – 과학 의 지평 
 울산 과학 기술원 ( UNIST ) 생명 과 학부 및 물리학 과 교수 
 청명 한 가을 날 국가 기간 시설 의 일부 인 저유 조 하나 가 검 은 연기 와 함께 전소 되 었 다 . 간헐 적 인 폭발 과 화염 이 17 시간 이나 지속 되 며 많 은 이 들 이 가슴 을 쓸어내렸 다 . 사실 인즉 , 전날 밤 800 여 미터 인근 초등 학교 의 ‘ 아버지 캠프 ’ 에서 풍등 이 날아올랐 다 . 불씨 가 꺼진 채 주변 의 공사장 에 불시착 한 풍등 은 이튿날 호기심 어린 한 젊 은 노동자 의 손 에서 다시 한 번 날아올랐 고 확률 의 장난 은 풍등 이 품 은 살 아 있 는 불씨 를 정확히 저 유조 로 날려 보냈 다 . 불행 중 다행 이 랄까 자칫 미궁 에 빠질 수 도 있 었 던 사건 의 전모 는 영상 에 고스란히 담겼 고 , 이제 사건 은 사법 과 책임 소재 에 관한 논쟁 으로 만 남 은 듯 하 다 . 
 2000 년 여름 , 에 어 프랑스 의 콩코드 여객기 가 샤를 드골 공항 을 이륙 한 지 2 분 이 채 못 되 어 화염 에 휩싸인 채 추락 했 다 . [ 1 ] 일 년 반 동안 의 조사 를 통해 밝혀진 바 에 따르 면 , 콩코드 이 륙 5 분 전 같 은 활주로 에서 는 콘티넨탈 항공 의 DC - 10 여객기 가 뉴어크 를 향해 날아올랐 는데 이때 비행기 의 엔진 덮개 로부터 길 이 40 센티미터 남짓 되 는 끈 모양 의 티타늄 합금 부속 이 이탈 되 어 활주로 에 떨어졌 다 . 비운 의 콩 코드 는 이륙 하 면서 바로 이 쇠붙이 파편 을 밟 았 고 , 곧이어 파열 된 타이어 가 연료 탱크 를 타격 하 면서 화재 로 이어진 것 이 었 다 . 
 아버지 캠프 와 활주로 에 떨어진 보일 듯 말 듯 한 쇳조각 이 라니 ! 사건 · 사고 들 을 개연 성 과 증거 로 충만 한 시나리오 로 재 구성 하 는 작업 은 사실 온전히 과학자 들 의 일상 이 기 도 하 다 . 그것 이 뉴스 를 통해 접하 게 되 는 극 적 인 사고 이 든 , 암 의 발병 과 같 은 개인 적 불운 이 든 , 굳이 그 원인 을 알 고자 하 는 것 은 호모 사피엔스 만 의 본성 인 듯 하 다 . ‘ 인과 ’ 라는 관념 의 틀 을 획득 한 것 이야말로 인류 지성사 의 일대 사건 이 었 고 , 이 는 지금 과 같 은 인공지능 과 기계 학습 의 시대 에 도 기계 가 흉내 내 지 못하 는 ‘ 인간 됨 ’ 의 최후 보루 이 다 . 튜링상 을 수상 한 컴퓨터 과학자 이 며 Bayesian network 라는 개념 을 창시 한 유디 아 펄 Judea Pearl 이 최 근작 < The Book of Why > 를 통해 지난 30 여 년 간 의 자신 의 업적 을 스스로 폄하 하 면서 까지 말 하 고자 하 는 바 역시 , 인과 적 추론 이야말로 ‘ 생각 하 는 기계 ’ 를 만드 는 데 필수 적 인 능력 이 라는 것 이 다 . [ 2 ] 
 “ 잔디 가 젖 었 을 때 ( 스프링클러 가 작동 한 것 이 아니 라 ) 비 가 왔 을 확률 이 얼마 인가 ? ” 라는 지극히 ‘ 건조 한 ’ 조건부 확률 문제 도 판정 의 언명 에 이르 면 인화 성 이 큰 논점 이 되 곤 한다 . 누군가 암 에 걸렸 을 때 , 그것 이 부모 로부터 물려받 은 ‘ 나쁜 ’ 유전자 때문 인지 , 이를테면 오래도록 꾸준히 마셔댄 진로 소주 탓 인지 , 아니면 그냥 운 이 없 었 던 탓 인지 를 실제로 물 은 논문 이 있 다 . 2015 년 과 2017 년 < 사이언스 > 를 통해 소개 된 논문 두 편 [ 3 ] [ 4 ] 에서 존스 홉킨스 의대 연구 진 은 ‘ 운 이 나빠서 ’ 걸리 는 암 이 3 분 의 2 는 된다고 결론지 었 고 “ … 66 % of driver mutations are due to replication … ” , 이후 2018 년 시월 현재 까지 수백 편 의 반박 , 재 반박 논문 들 이 이어지 고 있 다 . 노벨 상 을 제외 한 생물학 분야 의 저명 한 상 을 두루 다 받 은 저자 가 이제 노벨상 에 욕심 을 내 어 무리 하 는 것 이 라는 비아 냥 도 어느 학회 에서 인가 들 은 듯 하 다 . 
 하기야 지금 이 시점 에 도 전 세계 적 으로 암 연구 에 퍼부 어 지 고 있 는 시민 들 의 세금 이 얼만데 운수소관 이 라니 이 무슨 허망 한 소린가 ? 섭생 을 챙기 고 규칙 적 으로 운동 하 는 것 이 다 헛 것 이 란 말 인가 ? 하지만 저자 들 이 보여준 것 은 인체 조직 별 암 발병 빈도 데이터 를 기반 으로 일생 동안 의 암 위험 도가 ( 다른 무엇 보다 도 ) 각 조직 의 줄기세포 의 분열 회수 와 상당히 강한 정도 로 연관 되 어 있 다는 통계 적 관찰 이 다 . 세포 가 분열 을 준비 할 때 30 억 쌍 에 이르 는 염기 서열 을 복제 하 는 과정 에서 ‘ 실수 ’ 가 없 을 수 없 고 , 돌연변이 는 세포 가 분열 을 많이 하 면 할수록 누적 될 것 이 다 . 나이 에 따라 암 발병 의 위험 이 단조 증가 하 는 것 과 같 은 이치로 . 
 포겔 슈타인 Bert Vogelstein 의 논문 은 암 과 같 은 극 적 인 불운 의 상황 이 유전자 라는 천성 nature 과 , 양육 nurture 이나 식이 와 같 은 환경 요인 을 능가 하 는 정도 로 운수 chance 혹은 확률 의 장난 에 의한 것 일 수 있 다는 점 을 지적 한다 . 암 을 예방 하 기 위한 좋 은 식습관 과 꾸준 한 운동 의 중요 성 을 부정 한 일 도 없 다 . 오히려 소아 백혈병 이나 소아 림프종 과 같이 유전 적 요인 에 의한 것 으로 보이 는 경우 조차 도 환자 의 부모 가 자책 할 일 이 아닐 가능 성 이 더 크 며 , 설령 ‘ 나쁜 ’ 유전자 를 물려주 었 다 한들 이미 우환 을 안 고 사 는 환자 의 보호자 에게 원인 제공 자 라는 비난 은 온당 치 않 다는 위로 의 메시지 다 . 적어도 단 한 번 의 돌연변이 로 암 이 발병 하 는 것 이 아니 라면 , 다른 불운 의 요소 가 모두 갖추 어 졌 다 해도 화룡점정 의 사건 이 환경 요인 에 의해 좌우 된다면 암 은 분명 예방 할 수 있 는 질병 이 다 . 
 이 는 부모 의 육아 방식 이 아이 들 의 인성 에 미치 는 영향 에 관한 심리학자 의 관찰 연구 나 일 란 성 쌍둥이 집단 에 대한 유전학 적 종단 연구 의 결과 와 도 상통 하 는 측면 이 있 다 . 두 연구 에서 공히 얻 은 결론 은 유전자 나 양육 방식 이 아이 의 현재 를 적어도 비참 하 게 만들 수 는 있 지만 , 또 거꾸로 아이 의 성정 이 부모 의 성격 에 영향 을 미칠 수 는 있 지만 , 아이 의 미래 를 결정 할 수 는 없 다는 것 이 다 . 아이 의 장래 는 아이 가 부모 와 는 독립 적 인 개체 인 이상 피할 수 없 는 확률 적 요동 에 노출 되 어 있 으므로 . 
 ‘ 운 칠기 삼 ’ 이 란 우스갯소리 부터 과학 의 최전선 에 이르 기 까지 사실 운수소관 은 도처 에 있 다 . 미생물 세포 하나 가 두 개 의 딸세포 로 분열 할 때 모세포 의 모든 자원 이 두 딸세포 에 정확히 1 / 2 씩 돌아갈 것 인가 ? 왜 한 딸세포 는 단백질 P 를 7 개 물려받 고 , 다른 딸세포 는 3 개 만 받 았 을까 ? 유전자 에 그렇게 쓰여 있 었 던 걸까 ? 세포 분열 이 일어나 는 배경 공간 의 좌우 ( 상하 ) 대칭 성 이 깨 어 져 있 었 기 때문 에 ? 확률 과정 stochastic process 을 체계 적 으로 배운 적 이 없 는 일반 독자 라도 되물 을 줄 안다 . 그게 뭐 이상 한가 , 꼭 5 : 5 이 어야 하 냐고 . 세포 집단 전체 의 평균 은 5 : 5 의 규칙 을 따르 겠 지만 개체 의 수준 에서 는 확률 적 요동 을 피할 수 없 다 . 굳이 왜 7 : 3 이 었 나 에 대한 원인 을 말 하 고자 한다면 운수 말 고 다른 무엇 이 겠 는가 ? 
 게다가 마침 변화 된 환경 에서 의 생존 을 위해서 는 5 개 이상 의 P 단백질 분자 가 필수 적 이 라면 , 확률 적 요동 의 문제 는 단지 찻잔 속 의 태풍 이 아니 라 삶 과 죽음 의 문제 가 될 수 도 있 다 . 작위 적 으로 들릴 수 도 있 겠 지만 이것 은 미생물 이 끊임없이 변화 하 는 환경 속 에서 흔히 겪 는 상황 이 다 . 유전자 의 발현 을 포 아송 확률 과정 Poisson process 으로 볼 수 있 다면 이 는 또한 회로 에서 산탄 잡음 shot noise 의 문제 이 기 도 하 다 . 산탄 잡음 을 잘 들여다보 면 응집 물질 내 전자 간 상호 작용 이나 양자 역학 적 얽힘 상태 entanglement 같 은 정보 를 읽 어 낼 수 있 는 것 과 마찬가지 로 , 유전자 발현 시스템 에서 보이 는 ‘ 잡음 ’ 은 유전자 네트워크 에서 유전자 간 의 상호 작용 이나 세포 내 생화학 반응 의 동역학 적 디테일 을 파악 하 는 중요 한 도구 로 쓰일 수 있 다 . [ 5 ] 중 시계 mesoscopic system 이론 과 정보 의 소실 에 동반 되 는 열적 흩어짐 thermal dissipation 에 관한 연구 로 굵 은 족적 을 남긴 IBM 의 과학자 롤프 란다 우어 Rolf Landauer 가 일찍이 말 했 듯 “ 잡음 이 ( 곧 ) 신호 다 ” . [ 6 ] 
 똑같 은 유전자 를 지니 고 있 고 ( 거의 ) 똑같 은 환경 에서 자라났 음 에 도 불구 하 고 세포 분열 당시 ‘ 삐끗 하 는 ’ 바람 에 , 혹은 하필 어떤 이유 로 P 를 발현 하 는 유전자 ‘ 스위치 ’ 가 꺼지 는 바람 에 후손 을 남기 지 못하 고 스러진 세포 가 있 다면 어디 에 그 탓 을 돌려야 할까 ? 염기 서열 이나 후성 유전학 적 epigenetic 변이 로 DNA 에 남 은 그 무엇 도 아니 고 적어도 인근 의 미생물 들 이 다 함께 겪 었 던 환경 탓 도 아니 다 . 직접 적 원인 은 P 결핍 이 겠 지만 P 결핍 을 불러온 것 은 운수소관 이 랄 수 밖에 . 
 역설 처럼 들리 겠 지만 과학 에서 정량 적 으로 인과 관계 를 탐구 하 기 시작 한 것 은 비교 적 최근 의 일 이 다 . 스피노자 , 라이프 니 쯔 , 흄 , 칸트 로 면면히 이어져 온 철학 적 담론 과 는 달리 , 변수 들 간 의 조건부 예측 가능 성 을 토대 로 한 위너 Norbert Wiener 의 인과 성 을 통계학 자 그 레인져 Clive Granger 가 정량 화 한 것 은 1969 년 의 일 이 었 다 . [ 7 ] 그 는 경제학 적 시계열 데이터 로부터 변수 들 간 의 인과 관계 를 정량 적 으로 추론 하 는 방법 을 제시 하 였 고 , 이 공로 는 2003 년 , 알프레드 노벨 을 기념 하 는 스웨덴 국립은행 경제학 상 , 소위 노벨 경제학 상 수상 으로 인정받 게 된다 . 결정 론 적 세계관 에 대한 거 부감 이 었 을까 ? 상관 관계 correlation 와 인과관계 causation 사이 의 간극 이 예 나 지금 이나 마찬가지 로 난감 해 보이 는 것 은 , 어쩌면 상관 관계 를 ‘ 충분히 ’ 이해 한다는 전 제하 에 인과 적 추론 으로 얻 을 수 있 는 실익 이 미미 했 기 때문 일 수 도 있 겠 다 싶 다 . 한편 으로 앞서 말 한 운수소관 을 하나 의 ‘ 원인 ’ 으로 볼 수 있 을 것 인가 에 대해서 도 아직 은 의견 이 분분 하 다 . [ 8 ] 
 반복 된 관찰 을 통해 닭 이 울 면 해 가 뜬다는 것 을 누구 랄 것 없이 알 고 있 었 고 , 일세 를 풍미 한 노정 객 老 政客 이 아니 었 어도 “ 닭 의 목 을 비틀 어도 새벽 은 온다 ” 는 것 쯤 은 간파 했 다 . 닭 이 우 는 것 과 새벽 이 오 는 것 이 서로 에게 얼마 만큼 원인 이 고 결과 인지 는 굳이 숫자 를 동원 하 지 않 더라도 우리 가 체득 하 고 있 는 경험칙 에 속한다 . 그러나 본지 2018 년 5 월 14 일 자 에 실린 박권의 ‘ 믿 기 힘든 양자 Incredible Quantum [ 4 ] : 게이지 대칭 성 ’ 에 실린 사연 은 어떠 한가 ? 저자 가 예정 에 도 없 던 해외 유학길 에 오르 게 된 것 이 학부 시절 교양 체육 수강 을 마다 하 고 일본 견학 을 갔 기 때문 이 라 할 수 있 을까 ? 
 이슬람 극단주의 자 들 의 손 에 아들 대니얼 을 잃 은 비운 의 부친 이 기 도 한 유디 아 펄 은 굳이 묻 는다 . 월스트리트 저널 의 대니얼 펄 기자 가 파키스탄 에서 참 수당 해야 했 던 원인 은 과연 무엇 이 었 나 ? 단지 순진 한 한 언론인 의 판단 착오 가 불러온 비극 이 었 던가 ? 팍스 아메리카나 의 그늘 ? 그 이전 대영 제국 의 식민 정책 ? 아니면 그 옛날 로마 제국 에 대항 하 여 예루살렘 을 잠시 나마 해방 시켰 던 바르 코크 바 의 난 ? 더 거슬러 , 디아스포라 유태인 의 후손 으로 태어난 펄 자신 의 업보 이 고 카르마 였 던가 ? 전쟁 과 분단 의 상흔 을 물려받 고 살아온 한반도 거주민 의 부질 없 는 상상 : 삼 국통 일 의 주체 가 신라 가 아닌 고구려 였 다면 사정 이 달라졌 을까 ? 문제 는 이 를 검증 할 역사 의 앙상블 혹은 레플리카 가 우리 에겐 주 어 지 지 않 는다는 것 . 하지만 한 가지 분명 한 점 은 운수소관 을 고려 하 지 않 는 천성 - 양육 nature vs . nurture 논쟁 은 마치 천성 이나 양육 의 요소 ( 중 의 하나 ) 를 무시 하 는 것 만큼 이나 불 완전 하 고 , 또한 문제 의 해결 을 오도 할 수 있 다는 것 이 리라 . 
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