科学的方法の例証とは？ わかりやすく解説

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「シクロール仮説」の記事における「科学的方法の例証」の解説

タンパク質構造のシクロール模型は、科学的方法の一部として機能する経験的反証可能性の一例である。独自の仮説は説明のつかない実験的観察を説明するために立てられる。その仮説の結果を検討し、予測を導き出して実験で検証する。今回の場合では、「ペプチド基は、アミド形よりもシクロール形の方が有利である」というのが重要な仮説であった。この仮説は、シクロール-6分子とシクロール生地の予測につながり、球状タンパク質の半正多面体の模型を示唆した。折り畳まれたタンパク質のカルボニル基は、大部分がヒドロキシ基に変換されるはずだという予測は、検証可能な重要な予測であったが、分光学的および化学的実験により、この予測が正しくないことが示された。また、シクロール模型は、折り畳まれたタンパク質やフィルム中のアミノ酸の横方向の密度が高いと予測しているが、これは実験とは一致しない。したがって、シクロール模型は否定され、1940年代から1950年代に提案されたαヘリックス模型のような、タンパク質の構造に関する新しい仮説の探求が始まることになる。 シクロール仮説は、立体的な衝突、プロリンを受け入れることができないこと、シクロール反応自体が不利となる高い自由エネルギーなど、アプリオリな欠陥があるため、提唱すべきではなかったと主張されることがある。このような欠陥により、シクロール仮説はあり得ないものとなったが、不可能になったわけではない。シクロール模型は、球状タンパク質について初めて提案された明確な構造であり、当時は分子内力やタンパク質の構造についてほとんど知られていなかったため、すぐに否定することはできなかった。この模型は、タンパク質のいくつかの一般的な特性をきちんと説明し、当時の異常な実験結果を説明した。一般的には間違っていたが、シクロール反応や、タンパク質の折り畳みにおける疎水性相互作用の役割など、サイクロル理論のいくつかの要素は最終的に検証されました。水素原子のボーア模型は、その考案者でさえも当初はあり得ないと考えていたが、最終的に正しい量子力学の理論へと導いたのである。同様に、ライナス・ポーリングは、DNAの明確なモデルを提案した。これも同様に本当とは思えないものだったが、他の研究者にとっては示唆に富むものであった。 逆に、シクロール模型は、「明らかに正しい」科学理論の証ともいえる大きな対称性と美しさを持った間違った科学理論の例である。例えば、DNAのワトソン・クリック二重らせんモデルは、その水素結合と対称性から「明らかに正しい」と言われることがあるが、条件によっては対称性のない別の構造が好まれることもある。同様に、美しい一般相対性理論は、アインシュタインが実験的検証を必要としないと考えていたが、この理論でさえ、場の量子論との整合性のために修正が必要である。

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