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2015年8月26日水曜日

現象を救え!~医療において真の理論メカニズムは必要なのか~

Naは水と激しく反応するので、石油中に保存しておく。そんなことが高校の科学の教科書、そう、たしか無機化学のところに書いてあったような気がする。アルカリ金属であるナトリウムは非常に反応性が高い。ナトリウムは金属と言ってもごつごつ硬い物質ではなく、非常に柔らかい。カッターナイフで容易に切断可能だ。ごく少量のナトリウムを水の中に入れるとどうなるか。まあ理論上は以下の反応式が急激に進むことになる。

2Na +2 H2O 2NaOH + H2…①

どうやら水素が出てくる。これが反応熱により空気中の酸素と結びつき「ボンっ!」と爆発、燃焼すると言われている。ようは水素が反応しているというわけだ。水素に火が付く、まあ言ってみれば水素爆発みたいなことが起きているんだ、と高校時代に思った。

この「ボンっ!」という爆発現象を僕たちは目で見て、耳で聞いて、それを知覚できる。しかし実際に①のような反応が一瞬で進行して、ナトリウムと水酸基がくっ付いて、水素がふわふわと出来上がり、それがなんだか“熱”なんていう得体のしれないものによって、急激な酸化反応がおきる過程を目視できるわけじゃない。爆発現象は観察可能だが、①の反応そのものは観察不可能だ。そもそも“Na”を見たことがあるかい?それはこの世に実在するのだろうか。便宜上、記号として置いたものなんじゃないの?

Na”なるものが真に存在するのか、という議論を科学実在論争という。まあこの論争自体をここで掘り下げるつもりはない。非常に興味深いテーマだが、このあたりは僕の理解を超えている。いずれにせよ僕が知覚できたのは「ボンっ!」という現象だけである。この現象のメカニズムがどうあれ、水にナトリウムをぶち込んだら危険極まりないという事は分かる。だから僕はナトリウムなんてものが目の前にあったら、その場から一目散に逃げるだろうし、もしくはそっと灯油に浸すだろう。とどのつまり、「ボンっ!」という爆破の原因が水素爆発だろうが、まあそんなことはどうでもいい。

しかし、「原因なんざ、どうでもいい」なんて理科の先生が生徒に教えていたらどうなるだろうか。「いい加減なこと教えているんじゃない!」「科学の教師なのに実は知らないんじゃないの…」「ふざけているのか?」なんて言われるのは当然のことのように思える。しかし、僕はこの「どうでもいい」に案外賛成だ。

ナトリウムと水が反応して爆発が起きる原因、近年の研究で明らかになったのは電荷移動により生じたクーロン力の反発による示唆だ。

Mason PE.et.al. Coulomb explosion during the early stages of the reaction of alkali metals with water. Nat Chem. 2015 Mar;7(3):250-4PMID: 25698335

ナトリウムはイオン化傾向が非常に高い元素である。ここまでは高校の教科書に書いてある。このナトリウムが水と接触すると、ナトリウムから水に向かって電子が一気に放出されナトリウム内部は急激に正電荷を持つことになる。原子核は正電荷を帯びているため、強力な反発力は内部からナトリウムを一気に崩壊させる。体内から爆発してもうぐちゃぐちゃになるというイメージか。ナトリウムが針状に飛び散るという。ナトリウム自体は柔らかいので、原型をとどめることができずに内部から爆発するというわけだ。崩壊したナトリウムは水との接触面積を増大させるために①の化学反応が連鎖的に進むらしい。「ボンっ!」はクーロン力による爆発だった、まあそんなことが最新の研究で明らかになったわけだ。(解釈に誤りがあればご指摘ください)

この研究結果が真であれば「ボンっ!」のメカニズム理論はこれまでと大きく異なる。より科学の真理に近づいたという事であろうか。いや僕は心理に近づくとか、そういったことが重要ではないように思える。経験的に十全な理論を構築することでヒトはなんら問題なく日常生活をおくることができるといえば言い過ぎだろうか。科学的理論は現象を救うことができれば十分である、と言う考え方は臨床現場にフィットする。このような考え方が科学、それも化学の分野にフィットするかどうか、僕にはわからない。また医薬品開発の現場、基礎研究分野においてはフィットしないことも多々あるだろう。しかし、臨床現場においてこのような現象を救う理論こそ重視したい。メカニズムの真理がどこにあるかは大きな問題じゃない。あのいいかげんな理科の先生が言ったように「まあ、そんなことはどうでもいい」に案外賛成なのだ。


最新の研究結果で明らかとなる意外なメカニズムも、人間が知覚しうる現象そのものを大きく変えるわけじゃない。大事なのは、メカニズム理論にこだわることではなく、起こりうる現象の因果関係を適切に類推できることであり、経験的に十全な理論構築を重視したい。理論の真理を目指すことを否定するつもりはない、ただ僕はそんないいかげんな薬剤師なのだという事である。


[メカニズム理論が不要なわけじゃない(追記)]
思うところがあるので補足する。本稿の記述には反論もあるだろう。メカニズム理論は不要なのか、研究者はただの無能な存在なのか、理論メカニズムの追及は時間の無駄か、経験からしか現象を説明できないのであれば、経験できないことはずっとわからずじまいではないか…。

僕はそんなことを主張するつもりはない。本稿の理論を以下の2つの視点から擁護する。

①身体不条理に悩む患者を前に立つ医療者の立場と(非臨床)研究分野の一線で活躍する立場の違い
②メカニズム理論の多様性を認める立場であり、現象を重視するが一つのメカニズム理論にコミットしないという立場が理解されていいない。

身体不条理に悩み、それをどうにかしてほしいという患者を前に、とりあえず今できる思考プロセスはなんとか、その現象を救う事である。そのためにしばしば大事なのは、何をどうすれば現象の改善が、どの程度見込めるかという事であり、多くの場合で、その身体不条理を改善するメカニズムを論じることではない。ただし、仮説としてそれを長期的な観察により検証するためには必要なことだろう。メカニズム理論が想定できなければ医療の発展はない。これは研究分野の一線で活躍する立場にとって重要な問題と言える。

おおよそ立場の違いが、今必要な思考プロセスの差異を生み出すことは明らかであろう。したがって、ここでは理論が必要か否かと言う二元論は、その立場における必要度に応じて重視するか、しないかと言う問題に帰着する。また本稿ではむしろ理論は必要であると主張しているのだが、なかなか理解できない部分もあるだろう。要するに現象を説明するのに、経験的に十全な理論は必要だと主張しているのである。これが2つ目の擁護ポイントだ。

現象を重視することで、一つのメカニズム理論にコミットしないというのが僕の立場である。さらに一つのメカニズム理論にコミットしないことのメリットはメカニズムの多様性を認めることである。ナトリウムを水に入れると起こる「ボンっ!」と言う現象を水素爆発というメカニズム理論にコミットしている限り、クーロン力による爆発というメカニズム理論は永久に見えてこないだろう。しかし僕の立場はこのクーロン力による爆発というメカニズム理論にもコミットしない。それが「メカニズム理論なんてどうでもいい」という立場であり、「メカニズム理論なんていらない」と主張しているわけではないのだ。ではどんな理論が必要なのか。それは現象をうまく説明しうる経験的に十全な理論である。これはメカニズムの真理を否定もせず、そして追究せず、むしろ多様性を認める立場なのである。

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