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# 生命記号論

**生命記号論**（せいめいきごうろん、英：Biosemiotics）とは、ひとつの生体系内や複数の生体系間に見出される、多様なコミュニケーションの形式と、その真意について探究する、学際的な研究分野である。この分野の主な研究内容としては、遺伝子の塩基配列、細胞間の情報伝達、動物の誇示行動、言語や思想などの人間界における記号、等々の表現様式、意味、趣意、そして、その暗号および記号が形成される過程における生物学的意義が挙げられる。

「意図」・「目的」・「信号」・「暗号」・「記号」など、これらの用語は、あまりに隠喩的であるということと、いつの日か、そのような用語は、物理化学的な数式や反応式へと還元される、という考えとは、今日に至るまで、暗黙のうちに信じられてきた。しかし、このような考え（全ての生命現象は数式や反応式へと還元される、という考え）は、理論上であっても、立証し難いことが判ってきつつある。そのような時代背景にあって、生命記号論の学際的研究の場においては、生命科学の諸分野間の交流　―生命科学と人文科学との間についても同様に―　を再燃させようとしており、この分野の活性化を図っている。

## 研究者

* クラウス・エメッシェ（哲学、理論生物学　コペンハーゲン大学）
* 川出由己（ウィルス学、分子生物学　京都大学）
* マルティン・クランペン（記号学、視覚コミュニケーション学　シュヴェービッシュ・グミュント造形大学）
* カレヴィ・クル（記号学、理論生物学　タルトゥ大学）
* レオン・クロワザ（植物学、生物地理学　アンデス大学）
* ポール・コブリー（記号学、文芸学　ミドルセックス大学）
* トマス・セブク（またはシービオク）（記号学、言語人類学　インディアナ大学）
* テレンス・ディーコン（神経人類学　カルフォルニア大学バークレー校）
* ジョン・ディーリー（哲学、記号学　聖ヴィンセント大学）
* ルネ・トム（数学　フランス高等科学研究所）
* 中島敏幸（進化生態学、生物物理学　愛媛大学）
* ハワード・Ｈ・パティー（理論生物学　ニューヨーク州立大学ビンガムトン校）
* マルチェッロ・バルビエリ（理論生物学　フェラーラ大学）
* ドナルド・ファヴァロー（哲学、応用言語学　シンガポール国立大学）
* マルセル・フローキン（生化学　リエージュ大学）
* ジョージオ・プロディ（記号学、腫瘍学　ボローニャ大学）
* ハイニ・ヘディガー（動物園学　チューリッヒ大学）
* イェスパー（またはジェスパー）・ホフマイヤー（生化学、理論生物学　コペンハーゲン大学）
* ティモ・マラン（記号学　タルトゥ大学）
* テューレ・ｖ・ユクスキュル（心療内科学　ウルム大学）
* ヤーコブ・ｖ・ユクスキュル（哲学、動物学　ハンブルク大学）
* リュドミラ・ラツコヴァ（記号学、言語学　パラツキー大学オロモウツ）
* ロバート・ローゼン（生物物理学　ダルハウジー大学）
* フリードリッヒ・Ｓ・ロートシルト（記号学、精神医学　ニューヨーク科学アカデミー）
* ルイス・Ｍ・ロチャ（システム科学　ニューヨーク州立大学ビンガムトン校）
* クラウディオ・J・ロドリゲス・H.（記号学、形而上学　パラツキー大学オロモウツ）

## 参照

### 学会・団体

* 国際生命記号論研究学会ホームページ
* 国際記号学会ホームページ
* 日本記号学会ホームページ
* 日本数理生物学会ホームページ
* 日本生態心理学会ホームページ
* 日本生物音響学会ホームページ
* 日本動物行動学会ホームページ
* 日本動物心理学会ホームページ
* 日本認知科学会ホームページ

### 図書

* 今西錦司著『生物の世界』（講談社文庫、1972年）

* ハイニ・ヘディガー著『文明に囚われた動物たち　動物園のエソロジー』（今泉吉晴、今泉みね子訳、思索社、1983年）

* トマス・シービオク著『自然と文化の記号論』（池上嘉彦編訳、勁草書房、1985年）
* トマス・シービオク著『動物の記号論』（池上嘉彦編訳、勁草書房、1989年）
* 多田富雄著『免疫の意味論』（青土社、1993年）
* 多田富雄著『生命の意味論』（新潮社、1997年）
* ジョン・ディーリー『記号学の基礎理論』（大熊昭信訳、法政大学出版局・ウニベルシタス叢書、1998年）
* テレンス・ディーコン『ヒトはいかにして人となったか　―言語と脳の共進化』（金子隆芳訳、新曜社、1999年）

* ジェスパー・ホフマイヤー著『生命記号論　―宇宙の意味と表象―』（松野幸一郎、高原美規訳、青土社、1999年）
* ヤーコプ・ｖ・ユクスキュル、ゲオルク・クリサート著『生物から見た世界』（日高敏隆、羽田節子訳、岩波文庫、2005年）
* 川出由己著『生物記号論　主体性の生物学』（京都大学学術出版会、2006年）
* 日高敏隆著『動物と人間の世界認識　―イリュージョンなしに世界は見えない』（ちくま学芸文庫、2007年）
* アントニオ・リマ＝デ＝ファリア著『生物への周期律　―自然界のリズムと進化』（松野幸一郎監修、土明文訳、工作舎、2010年）
* ヤーコプ・ｖ・ユクスキュル著『動物の環境と内的世界』（前野佳彦訳、みすず書房、2012年）
* 矢倉英隆著『免疫から哲学としての科学へ』（みすず書房、2023年）
# 生物物理学

**生物物理学**（せいぶつぶつりがく、英: biophysics）は、生命システムを物理学と物理化学を用いて理解しようと試みる学際科学である。生物物理学は、分子スケールから一個体、果ては生態系まで、全階層の生物学的組織を研究対象とする。生化学、ナノテクノロジー、生物工学、システム生物学と密接に関係し、研究領域を共有することが多い。

分子生物物理学は、生化学や生物物理学が扱う生物学の問題に取り組むが、問題解決に対して定量的なアプローチを取ることが常である。一細胞内におけるさまざまなシステム（RNA生合成、タンパク質生合成など）の間に起こる相互作用の理解、およびこれら相互作用の調節機構の理解に挑戦する。そしてこれらの問題を解くために、多種多様な実験手法が用いられる。

蛍光イメージング、電子顕微鏡法、X線結晶構造解析、核磁気共鳴分光法（NMR）、原子間力顕微鏡法（AFM）を用いて、生物学的に重要な構造体の可視化を行うことが多い。構造体のコンフォメーション変化の計測には、二重偏光干渉測定法（DPI）や円偏光二色性分析法（CD）などの技術を用いることが多い。光学ハサミや原子間力顕微鏡を用いて分子を直接操作する技術も、力や距離がナノスケールで問題となる生命現象をモニターする時に利用される。分子生物物理学者によく見られる特徴として、複雑な生命現象を数々の相互作用単位から成るシステムとして捉えることが多く、このシステムは統計力学、熱力学、化学反応速度論の立場から理解することが可能であると考えることが多い。多岐にわたる諸分野からの知識や実験手法などを用いることで、個々の分子や複合体間に起こる相互作用、または構造体そのものを直接的に観察、モデル化、操作などを行うことが出来るようになった。

生物物理学は、伝統的に構造生物学や酵素反応速度論といった分子細胞生物学的なテーマを扱うことが多かったが、今日では研究対象となる分野が飛躍的に拡大しつつある。生物物理学では物理学、数学、統計学などから派生したモデルや実験手法を、組織や臓器、生物集団や生態系などさらに大きなシステムに応用することが、近年ではますます多くなっている。

## 下位分野

近年では、生物物理学という名を冠した組織が大学の学科として設置されているところもあるが、分子生物学、生化学、化学、情報工学、数学、医学、薬理学、生理学、物理学、神経科学など多くの学科で、分野横断的に扱われることもある。以下に示すリストでは、各学科がどのように生物物理学を包含しているのか、その一部の例を示している。

* 生物学・分子生物学 - 遺伝子調節、一分子タンパク質力学、生体エネルギー学、パッチクランプ法、バイオメカニクス
* 構造生物学 - オングストローム分解能でのタンパク質構造、核酸構造、脂質構造、糖質構造、およびこれらの複合体構造
* 情報工学 - 神経ネットワーク、生体分子・薬剤データベース
* 計算科学 - 分子力学シミュレーション、分子ドッキング、量子力学
* バイオインフォマティクス - 配列アラインメント、構造アラインメント、タンパク質構造予測
* 数学 - グラフ／ネットワーク理論、人口モデリング、力学系、系統学
* 医学・神経科学 - 神経ネットワーク（実験的・理論的を含む）、膜透過性、遺伝子治療、癌の理解
* 薬理学・生理学 - チャネル生物学、生体分子相互作用、細胞膜、ポリケチド
* 物理学 - 生体分子自由エネルギー、確率過程、力学
* 量子生物学 - 量子力学の言葉で生命現象を記述しようとする分野。これらの分野は、量子コンピューティングの分野における応用可能性を示唆している。
* 農学 - アグロノミー

* Perutz MF (1962). *Proteins and Nucleic Acids: Structure and Function*. Amsterdam: Elsevier. ASIN B000TS8P4G
* Perutz MF (1969). “The haemoglobin molecule”. *Proceedings of the Royal Society of London. Series B* **173** (31): 113–40.  PMID 4389425
* Dogonadze RR, Urushadze ZD (1971). “Semi-Classical Method of Calculation of Rates of Chemical Reactions Proceeding in Polar Liquids”. *J Electroanal Chem* **32**: 235–245.
* Volkenshtein M.V., Dogonadze R.R., Madumarov A.K., Urushadze Z.D. and Kharkats Yu.I. Theory of Enzyme Catalysis.- *Molekuliarnaya Biologia* (Moscow), 6, 1972, pp. 431–439 (In Russian, English summary)
* Rodney M. J. Cotterill (2002). *Biophysics : An Introduction*. Wiley. ISBN 978-0471485384
* Sneppen K, Zocchi G (2005-10-17). *Physics in Molecular Biology* (1 ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-84419-3
* Glaser, Roland (2004-11-23). *Biophysics: An Introduction* (Corrected ed.). Springer. ISBN 3-540-67088-2
* Hobbie RK, Roth BJ (2006). *Intermediate Physics for Medicine and Biology* (4th ed.). Springer. ISBN 978-0387309422.

* 日本生物物理学会

* 日本生物物理学会
	+ 欧文誌：Biophysics and Physicobiology or Biophysics and Physicobiology (J-Stage)
	+ 邦文誌：生物物理 or 生物物理 (J-Stage)
* Biophysical Society
* The European Biophysical Societies Association
* The Wellcome Trust Physiome Project - Links
* Online course Illinois Phys550 Molecular Biophysics By Klaus Schulten
* 生物物理学上の興味ある問題
	+ 太和田勝久「タンパク質分子モーターは第2種の永久機関？ に対する返答」『生物物理』第44巻第2号、日本生物物理学会、2004年、92頁、doi:10.2142/biophys.44.92。
	+ 太和田勝久「もしかしたら真実かもしれない」『生物物理』第41巻第5号、日本生物物理学会、2001年、221頁、doi:10.2142/biophys.41.221。
# 生物統計学

**生物統計学**（せいぶつとうけいがく、英語：biostatistics）または**生物測定学**（せいぶつそくていがく、biometry）は、統計学の生物学に対する応用領域で、様々な生物学領域を含む。特に医学と農学への応用が重要である。医学では「生物統計学」、農学では「生物測定学」の名を用いることが多い。古くは"biometrics"の名が使われたが、現在バイオメトリクスという呼称は異なる分野を指す語となっている。しかしバイオメトリクスの基本的な理念や方法論（例えば指紋による個人識別）は古典的な生物統計学にルーツを求めることができる。また理論生物学とも密接な関係がある。

## 歴史

生物統計学的な研究は、現代の生物学および統計学の成立に重要な役割を果たした。

チャールズ・ダーウィンのいとこに当たるゴルトンや、その後継者の数学者カール・ピアソンらは、19世紀から20世紀にかけて進化を数量的に研究することを試み、その過程で統計学を進歩させた。20世紀初頭にメンデルの法則が再発見され、一見矛盾する進化と遺伝とをどう整合的に理解するかが、ピアソンら生物統計学者とベイトソンら遺伝学者との間で重大問題として議論された。その後1930年代までに統一的モデルが作られ、ネオダーウィニズムが成立した。これを主導したのも統計学的研究であり、これによって統計学が生物学における重要な方法論として確立した。R.A.フィッシャーは
生物学研究の過程で基本的な統計学的方法を確立し、シーウォル・ライトとJ・B・S・ホールデンも統計学的方法により集団遺伝学を確立した。統計学と進化生物学は一体のものとして発展したわけである。

またこれと並行して、ダーシー・トムソンの行った生物の形態の数学的研究（著書"On Growth and Form"にまとめられた）も、生物学の量的研究における先駆けとなった。

* 日本計量生物学会
# ケミカルバイオロジー

**ケミカルバイオロジー** (英語: chemical biology) とは、ハーバード大学のスチュアート・シュライバーらが提唱した、分子生物学的な手法に加えて有機化学的な手法も駆使し、核酸や蛋白質など、生体内分子の機能や反応を分子レベルから扱おうとする学問領域のことを指す。その中でも DNA や RNA などを対象とする分野は、化学遺伝学（ケミカルゲノミクス）と呼ばれる。

## 概要

生物学あるいは遺伝学は、生物にみられる形質を対象として、その根底にある遺伝子とその発現、生体分子の相互作用、それらによる制御といったメカニズムを解析する方向で進歩してきた。それと並行して、有機化学的方法を駆使した医薬品などの創薬が進み、これらの薬品が生物に与える影響（効果・副作用・毒性）についての情報も大量に蓄積されつつある。初めから生体高分子を狙った分子標的薬もすでに実用化が進んでいる。このような化合物の影響を「形質」と見なして、その根底にあるメカニズムを探ろうとするのがケミカルバイオロジーである。

生体機能の制御や解析、再現に関わるものであれば、低分子有機化合物から生体高分子まで、広い範囲の有機分子が研究対象に入る。ケミカルバイオロジーはそれら生体内分子あるいは関連化合物の、生体やモデル系における機能や反応を解析することにより、生体機能に関わる分子の振る舞いを理解しようとする学問でもある。

ナノテクノロジー、超分子化学とも関連が深く、近年、一領域を築いた分野である。

## 学術誌

* ネイチャー ケミカルバイオロジー
* ACS Chemical Biology

* コンビナトリアルケミストリー
* バイオインフォマティクス
* ケモインフォマティクス

* 日本ケミカルバイオロジー学会
# 計算生物学

**計算生物学**（けいさんせいぶつがく、英: computational biology）は、生物学の問題の解決やデータ解析に計算機科学、応用数学、統計学の手法を応用する学際研究分野。下記のような生物学の下位領域が含まれる。

バイオインフォマティクス
DNA、RNA、タンパク質配列などから成る大規模なデータセットの調査にアルゴリズムや統計的手法を応用する。具体的な応用例として、配列アラインメント（配列データベース検索や相同配列比較に用いる）、遺伝子発見、遺伝子発現の予測などが挙げられる。計算生物学という用語がバイオインフォマティクスの同義語として用いられることもある。
計算生物モデリング
生物系の計算モデルを構築するバイオサイバネティクスの一分野。
計算ゲノミクス
ゲノミクスの一分野。ゲノム・アセンブリとして知られる大規模なポストプロセシングを通した大量ゲノム配列決定によって細胞や生命体のゲノムを調べる。また、発現した遺伝子をDNAマイクロアレイを用いて統計学的に解析する。
分子モデリング
理論的アプローチや計算的手法を用いて分子の挙動のモデル化および模倣を試みる学問領域。数個の原子から成る低分子から、大きな生体高分子まで広い範囲が対象となる。
システム生物学
インタラクトームと呼ばれる広域的な生物学的相互作用ネットワークをモデル化を目指す学問領域。微分方程式を用いることが多い。
タンパク質構造予測と構造ゲノミクス
実験的に未解決の3次元タンパク質構造の精確な構造モデルの構築を目指す学問領域。
計算生化学と計算生物物理学
タンパク質機能の動力学的、熱力学的性質の解明を目指し、分子動力学法やモンテカルロ法由来のボルツマン・サンプリング法など、シミュレーションや構造モデリングの手法を多用する。

* 理論生物学
* 計算科学
# 低温生物学

植物組織切片の超低温長期保存操作
**低温生物学**（ていおんせいぶつがく、英語：cryobiology）は、低温における生物の動態・習性・生理活性や低温への耐性、低温での生物（生物組織・細胞）の保存などについて研究対象とする生物学の一分野である。

脳低温療法・低体温手術や凍傷などの低温を扱う医学分野と被る部分はあるが、これらは低温医学として別の分野に分類するようである。ただし、生殖医療における冷凍細胞保存や医学サンプルの冷凍保存・病変部の冷凍による破壊などは、低温生物学の一分野として見なす場合がある。

## 概要

### 汎論

低温生物学では、微生物・植物・動物などのタンパク質・細胞・組織・器官といった各分類について、さまざまな温度域における低温での性質について研究が行われている。特に、ヒトの胚（受精卵）・細胞・組織などの保存技術を対象とするものに注力されている。

### 歴史

低温関係の科学史を述べると、紀元前2500年エジプトでヒポクラテスによって低温が医療に利用されていたとの記録がある。近世においては、17世紀イギリスでロバート・ボイルが低温の動物への作用を報告している。

1949年、英国国立医学研究所でクリストファー・ポルジ (Christopher Polge) とアンドリュー・スミス (Audrey Smith) によって、グリセリンの添加がウシ精液の冷凍保存改善に極めて有効であることが偶然発見された。この発見が生物の低温保存技術について大きなブレイクスルーとなった。その後、精子・卵・胚・血液成分などについては液体窒素による保存技術が確立され、現在は心臓など、臓器移植向けの保存技術についての研究が途上段階にある。

### 各論

動物細胞の脱水や解凍についてさまざまな知見が知られている。その中では、一気に冷凍を行い氷晶が成長しないうちに冷凍を完了する、もしくは徐々に冷凍を行い粗大な氷晶が析出しないようにする、というのが基本的な理論である。

糖類溶液などによって高浸透圧とする（これについて糖類にトレハロースを用いる、溶媒としてジメチルスルホキシドを用いるなど、氷晶の成長を抑制する試みがなされている）・フリーズドライ（真空凍結乾燥処理）を行う・水分をグリセリンなどに置換してガラス化させるなどの手法が知られている。グリセリン置換を行うと細胞がガラス転移点を獲得する（冷却しても非晶質になる）ため、冷凍時に細胞内での氷晶の生成が抑制される。そのため、氷晶の成長による組織の破壊を防ぐことができる。この目的に加える物質を、凍害防御剤 (cryoprotective agent, CPA) と呼ぶ。

植物における適用としては、主に遺伝資源の保存を目的に植物の種苗や組織の低温保存が行われている。種子や花粉は冷凍状態では数年以上にわたる保存が可能であるものが多く存在しており、経代栽培による遺伝資源の保存と平行して行われている。組織切片については、動物細胞と同様の方法によって保存が行われている。枝・株単位などの状態では、予備冷凍を行う、高浸透圧物質による処理を行うなどの手法が研究されている。一部で成功をみているが、手法としては発展途上である。また、生育している植物については、糖類やプロリンの施用によって低温ストレスへの耐性が増強されるとの知見がある。

動植物の個体単位への研究では、極寒地における動植物の耐低温メカリズムの解明・冬眠のメカニズムの解明・耐低温遺伝子の研究・それらの人為的な操作への応用などが行われている。冬眠時の動物では脂肪の不飽和度の上昇による脂肪凝結防止が発生している、低温の海域に生息している魚類は不凍タンパク質 (Antifreeze protein, AFP) の存在によって組織液中で氷晶の成長を抑制しているなどの知見が今までに得られており、これらの応用・実用化が研究途上にある。

* 極限環境微生物
* 雪氷学 - 地球科学・気象学関係の総合科学。
* 低温物理学 - 極低温下における物質の動態。
* 脳低温療法
* 凍傷
* 低体温症
* 冬眠
* 人体冷凍保存
* コールドスリープ - 老化防止を目的とする人体冷凍処理・未来技術。
# 樹木学

**樹木学**（じゅもくがく、英語: Dendrology、古代ギリシア語: δένδρον, *dendron*, "tree"; and 古代ギリシア語: -λογία, *-logia*, *science of* or *study of*） or **xylology** （古代ギリシア語: ξύλον, *ksulon*, "wood"）は、木、潅木、つる植物等の木本植物を研究する学問の分野である。

木本植物は多くの他の植物の科に含まれるだけではなく、これらの科は木本と草本の両方の植物から構成されている。しかし、科によってはごく少数の木本植物しか含まれない場合もあり、このことが（純粋な植物学としての）樹木学的アプローチの有用性を損なう要因にもなっている。従って、樹木学は経済的に有用な樹木の同定や園芸学、林学といった、応用的側面に重点を置く傾向がある。

## 植物学との関係

樹木学は、しばしば植物学と混同される。しかし、植物学は一般的なあらゆる種類の植物を扱う学問であるのに対して、樹木学は木本植物のみを対象とする。樹木学は、木本植物に特化した植物学の1カテゴリーであるとも言える。

## アーボリカルチャー

樹木の手入れを行うアーボリスト。チェーンソーを使って、ビクトリア州カリスタの公園にあるユーカリの木を伐採している。
アーボリカルチャー（Arboriculture、[ˈɑːrbərɪˌkʌltʃər, ɑːrˈbɔːr-])は、個々の樹木、低木、つる、および他の多年生の栽培、管理、および研究をする分野の意味である。木質植物の栽培、管理、研究する科学として、これらの植物がどのように成長し、文化的実践や環境にどのように反応するかを研究するのはもちろんのこと、さらに学の実践として、選択、植え付け、育成、肥料、害虫と病原菌の駆除、剪定、伐採といった文化技術が含まれている。

このためアーボリカルチャーを日本語で「樹木学」をあてたり、樹木管理技術の総称、伐採技術や特殊伐採、樹芸/樹芸学をあてたりしている。

### 概要

アーボリカルチャーを実践または研究する人は、アーボリスト（樹医または樹木栽培家）と呼ばれることがある。アーボリストは、より一般的には樹木の物理的なメンテナンスや操作の訓練を受けた人であり、したがって樹医というよりもむしろ樹木学のプロセスの一部である。リスク管理、法的問題、美的配慮は、樹木学の実践において重要な役割を果たすようになった。また、企業では「樹木の危険性調査」のためにアーボリストを雇い、労働安全衛生の義務を果たすために現場の樹木を管理する必要がある場合が多い。

→詳細は「en:Arboriculture」を参照
アーボリカルチャーは主に、永続的な景観やアメニティの目的で、通常は庭園や公園、その他の人口の多い環境で、アーボリストが人々の楽しみ、保護、利益のために維持する個々の木質植物や樹木に焦点を当てていく。

アーボリカルチャー的な事柄は都市林業の業務にも含まれると考えられているが、明確な区分はなされていない。

### イギリス

イギリスでは、樹木は都市計画制度の中で重要な考慮事項とされており、アメニティの景観として保護されることがある特徴として挙げられる。

アーボリストまたは地方自治体の樹木栽培担当者の役割は、そのような問題に大きな影響を与える可能性がある。樹木の保全において、長寿命で質の高い樹木を特定することは、重要な要素である。

都市部と農村部の樹木は、タウン＆カントリープランニングシステムによる法定保護から利益を得ることができる。このような保護は、農村集落だけでなく都市林の保全と改善にもつながる。

歴史的に見ると、この職業は業務分野と専門分野に分かれる。さらに、民間部門と公共部門に細分化されるかもしれなく、この職業には樹医協会という1つの業界団体があると考えられているが、公認森林師協会は、専門家としての認定と公認森林師の地位を得るためのルートを提供している。

この業界に関連する資格は、職業資格から博士号まで多岐にわたる。アーボリカルチャーは比較的新しい産業である。

* Harris, Richard W. (1983). *Arboriculture: Care of Trees, Shrubs, and Vines in the Landscape*. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, Inc.. pp. 2–3. ISBN 0-13-043935-5
* “arboriculture”. *Merriam-Webster's Collegiate Dictionary, Eleventh Edition*. Merriam-Webster.
* “arboriculture”. *Encyclopædia Britannica Online*. 2007.
* “arboriculture”. *The American Heritage Dictionary of the English Language, Fourth Edition Online*. Houghton Mifflin Company. 2000.

* 年輪年代学
* 世界林業会議

* Iowa State - Dendrology
* Forest Biology and Dendrology Educational Sites at Virginia Tech
* Dendrology information and other tree identification resources
# ゲノミクス

**ゲノミクス**（英: genomics、ジェノミクス）とは、生物が持つ全遺伝情報であるゲノムを対象として、その配列、構造、機能および進化や相互作用を大規模かつ統合的に解析・解釈する生命科学の一分野である。

1980年代以降に形成され、1990年代のヒトゲノム計画を契機とする配列解析および計算解析技術の発展とともに進展した。現在では、生物の機能や進化の理解を支える基盤分野として、医療、農業、生物工学、環境科学など多様な領域で応用されている。

## 歴史

### 初期の配列解析の取り組み

ロザリンド・フランクリンがX線回析によってDNAのらせん構造を確認し、ジェームズ・D・ワトソンとフランシス・クリックが1953年にDNAの構造を発表し、フレッド・サンガーが1955年にインスリンのアミノ酸配列を発表した後、核酸配列決定は初期の分子生物学者の主な目標となった。 1964年、ロバート・W・ホーリーとその同僚は、これまでに決定された最初の核酸配列であるアラニン転移RNAのリボヌクレオチド配列を発表した。この研究を拡張して、マーシャル・ニーレンバーグとフィリップ・レーダーは遺伝コードのトリプレットの性質を明らかにし、実験で64のコドンのうち54の配列を決定することができた。

## ゲノム解析

→詳細は「ゲノムプロジェクト」を参照
ある生物が対象に選ばれた後、次の三つの段階を経る。：シーケンシング、アセンブリ、アノテーション。

ゲノムプロジェクト概要。初めに、解析対象ゲノムが選ばれる。この選択は、コストや研究の妥当性などの要因を勘案してなされる。第二に、シーケンシングが実行され、アセンブリされる。第三に、アノテーションを様々なレベルでおこなう。: 遺伝子、タンパク質、gene pathways、種間比較

### シーケンシング

→詳細は「DNAシークエンシング」を参照
歴史的に見ると、初め、シーケンシングはシーケンシングセンターという中央集中型の施設（一年に数十テラ塩基の配列決定をおこなうJoint Genome Instituteのような巨大独立行政法人に囲まれた施設）で行われていた。そこには高価な実験器具や技術サポートを必要とする研究室が集まっていた。しかし、塩基配列決定技術が進歩し、十分に高速なベンチトップ型のシーケンサーができると、平均的なアカデミックラボでもシーケンサーを使えるようになってきた。

全体的に見て、ゲノムシーケンシングの手法は二つに区分される。ショットガンシーケンシングとハイスループットシーケンシング（いわゆる、次世代シーケンシング）である。

An ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer. このようなキャピラリーシーケンサーによって、初期のゲノムシーケンシング作業が自動化された。
Illumina Genome Analyzer II System. Illumina technologiesは標準的なhigh throughput massively parallel sequencing技術である。
### アセンブリ

→詳細は「配列アセンブリング」を参照
Overlapping reads form contigs; contigs and gaps of known length form scaffolds.next generation sequencing data のPaired end reads を reference genome にマップしている。複数の断片化された sequence reads は、どの領域が重複しているかという情報を基にアセンブリされる。
配列アセンブリは大量のDNA配列断片をアライメントし、繋ぎ合わせ、オリジナルの配列を再構築することである。

### アノテーション

アセンブリされたDNA配列は、さらに追加の解析がなされないとほとんどの場合価値はない。
ゲノムアノテーションはDNA配列に生物学的情報を付加し、意味付けするプロセスである。

このプロセスは三つのステップからなる。

1. ゲノムの非コード領域部分を同定する。
2. タンパク質をコードする遺伝子など、何らかの機能を持つと推測される領域を同定する。（gene prediction）
3. これらの要素に生物学的情報を付加する。

* グライコーム
* メタボローム
* プロテオーム
* オーミクス
* メタゲノミクス
* フィジオーム
* ヒトゲノム
* 遺伝学
* バイオインフォマティクス

* DDBJ:DNA Data Bank of Japan
* バイオサイエンスデータベースセンター（NBDC；National Bioscience Database Center）
* 統合TV
* Genomics.org: An openfree genomics portal.
* Global map of genomics laboratories
* エコゲノミクスは進化生態学をどう変えるか？
# 老年学

**老年学**（ろうねんがく、ギリシャ語の「ゲロン」＝「老いた人」と「ロゴス」＝「研究」から派生）は、老齢と老化を科学する学問。この学問は、老化の生物学的、心理的、社会的、経済的、文化的側面を個人レベルおよび集団レベルで扱う。

これらの技術的知識を活用し、健康的な老化の促進や老化過程に伴う問題への対処に携わる医療専門職は、老年学者（ジェロントロジスト）として知られている。老年学者は、公立や私立の病院、医療機関で働くことができるだけでなく、研究、教育、または公共政策の立案にも携わることができる。老年医学（ゲリャトリックス）は密接に関連している。

老年学は、科学的な学問として、何世紀にもわたって進化してきた。老化とその多面的な側面を研究することに焦点を当てている。高齢者の世話や老後に対する関心は古代から存在していたが、老年学が学問分1903年、ロシアの生物学者イリヤ・イリッチ・メチニコフは、老年学を「老化の研究を目的とした科学」と定義し、その学問の基盤を築き、認識されるようになった。この時期には、医学と心理学の進歩に影響され、長寿と老後の生活の質に関する研究も発展していく。

日本では、桜美林大学に老年学研究科が設置され、大学院課程も用意されている。また東京大学では、2009年4月に総長室直属の組織として高齢社会総合研究機構が設置された。

## 日本における老年学の歩み

* 1953年2月　老人病研究所、老人病研究会設立。
* 1953年4月　日本寿命科学協会発足。
* 1954年7月　寿命学研究会設立（日本ジェロントロジー学会の主催）。
* 1956年12月　第1回日本ジェロントロジー学会開催（東京）。
* 1957年11月　第2回日本ジェロントロジー学会開催（大阪）。
* 1958年11月　第3回日本ジェロントロジー学会開催（名古屋）。総会において日本ジェロントロジー学会は日本老年学会と名称が変更になった。
* 1959年11月　日本老年医学会設立。
* 1959年11月　日本老年社会科学会設立。
* 1972年4月　東京都老人総合研究所（現：東京都健康長寿医療センター研究所）開所。
* 1981年5月　日本基礎老化学会設立。
* 1986年6月　日本老年精神医学会設立。
* 1990年9月　日本老年歯科医学会設立。
* 1993年6月　ダイヤ高齢社会研究財団設立。
* 1995年1月　日本老年看護学会設立。
* 1995年7月　国立療養所中部病院長寿医療研究センター（現：国立長寿医療研究センター）開所。
* 2001年7月　日本ケアマネジメント学会設立。
* 2002年4月　桜美林大学大学院国際学研究科老年学専攻設置。
* 2006年4月　東京大学総括プロジェクト機構ジェロントロジー寄付研究部門設立（2009年に高齢社会総合研究機構に改組）。
* 2006年10月　日本応用老年学会設立。

* 高齢者福祉
* 老年医学
* 高齢者
* 認知症
* ジェロントロジー・リサーチ・グループ
* 国立長寿医療研究センター
* 東京都健康長寿医療センター
* ミシェル＝ウジェーヌ・シュヴルール - 102歳まで生きた19世紀フランスの化学者。晩年は老年学の先駆者となった。

### 基本情報

* 高齢者社会における世代間問題(老年学) - 『健康長寿ネット』(長寿科学振興財団)より
* 人生100年時代－老年学とは？｜教員コラム - 常葉大学Webサイトより

### 関係団体・組織

* 日本老年学会
* 日本応用老年学会
* 東京大学 高齢社会総合研究機構
* 桜美林大学 老年学総合研究所

### 関係映像

* 長寿社会とファイナンシャル・ジェロントロジー（金融老年学）研究の展望 - 慶應義塾大学経済研究所YouTube公式チャンネルより
* 老年学・老年医学公開講座 - 東京都健康長寿医療センターYouTube公式チャンネルより
# 爬虫両棲類学

**爬虫両生類学**（はちゅうりょうせいるいがく、英語：herpetology）とは、爬虫類と両生類（両棲類）を対象とした動物学の一分野である。英語の**herptile**という語句は、爬虫類と両生類を含んだ意味で用いられる。

爬虫両生類学では変温（冷血）動物の四肢動物を扱う。両生類はカエルやサンショウウオ、イモリ、アシナシイモリ、爬虫類はヘビやトカゲ、カメやワニ、アシナシトカゲ、ムカシトカゲなどが含まれる。

## 両者の関係

爬虫両生類学には二つの綱が含まれるが、これらはともに変温動物で、サンショウウオとトカゲのようによく似た形態をしているものもある。

しかし進化的に見ると必ずしも密接に関連しているわけではない。両生類は3室に分かれた心臓を持ち、一生のほとんどを水辺で過ごす。また両生類は分泌腺に富んだ皮膚を持ち、多くは捕食者を撃退するために毒液を出す。成体は陸上生活が可能な体を持つが、幼生は原則としてえらを持ち、水中生活であり、成体になるときにはっきりした変態がおこなわれる。卵には殻がなく、水中に産卵されるのが原則である。

一方爬虫類は防水性の乾いた皮膚を持ち、鱗で身を守っているが分泌腺はほとんど持たない。多くの爬虫類は一生を通じて水辺では生活せず、肺を持っている。爬虫類の心臓は3室だが、心室がやや仕切られ（ワニのみ4室）、卵胎生のウミヘビを除いて、ほとんどが陸で産卵する。しかし既に絶滅した種は異なった生態を持っていたものもある。

脊椎動物の分類の上では、爬虫類・鳥類・哺乳類を有羊膜類としてまとめることがあり、この観点でも両生類は大きな異質性を持っている。

### 一緒にする理由

総じて言えば、この両者の共通点は四肢動物であることと、変温動物であることであるが、これらは明らかに陸上脊椎動物における祖先的形質であるから、それを理由にそれらをまとめることの正当性を主張するのは無理がある。

にもかかわらずこれらをまとめる理由は、それ以外のものがまとめやすいからである。脊椎動物において魚類・鳥類・哺乳類は種数が多く、それぞれに特徴がはっきりしているので（細部を見れば必ずしもそうではないが、一般的印象としてはそうである）、それぞれに単独の学問の形をとりやすい。しかし両生類、爬虫類は、特に学問の進歩の主流であった温帯域においては種数が少なく、したがって先の群のように区別して扱うのではなく、それらをまとめてしまうことが多かった。もちろん先に挙げた共通性があることもその理由にはなっている。図鑑等においてもこの二つをまとめる例が多い。また、これらが古生代中生代に栄えた動物群の生き残りである、との印象もある。

しかし、これらの動物の主たる分布地は熱帯域であり、そこでは種数もかなり多く、扱う内容ははるかに豊かである。

## 内容

特に両生類は環境の変化に敏感であるため、爬虫両生類学の研究は地球環境の変化を明らかにする。また爬虫類や両生類が産生する毒素は人間の薬として役立っている。現在でも、あるヘビ毒は脳卒中や心臓発作の治療に使われる抗凝血剤を作るのに使われている。

* 日本爬虫両棲類学会
# 人類生物学

**人類生物学**（じんるいせいぶつがく、英語：human biology）は、ヒトを対象とした生物学の一分野であり、医学、霊長類学や他の様々な分野と密接に関連している。

ヒトは、約37兆個の細胞からなる多細胞の真核生物である。ただし人体を構成する細胞の数については諸説あり、幅広い値が提唱されている。種としてみると、ヒトは霊長類に属し、高度に発達した脳によって霊長類の他の種と区別される。ヒトは多細胞の動物であるが、生物学的プロセスの多くは酵母などの真核単細胞生物や、さらには原核生物とさえ共通している。

ヒトと酵母の生物学的に最も大きな違いの一つは、酵母は単細胞生物であるということである。酵母は分裂し、新しい個体を作ることができる。ヒトも発生の初期は受精卵という一つの細胞であるが、細胞分裂し、胚になる。初期の胚は全能性幹細胞であり、のちに全能性を失って心臓、肝臓、筋肉などそれぞれに特有の細胞になる。全能性を失う過程で、ある遺伝子は発現が止まり、またある遺伝子は発現が高まるが、この過程は複雑に制御されている。結果的に、それぞれの細胞は特有の組織になり、それぞれの機能を果たすことになる。また全能性を失う過程で、細胞の大きさ、形、極性、代謝活性、シグナルへの応答など、物理的な性質も大きく変わる。

## 組織のレベル

成長後のヒトの体は多くの種類の細胞で作られている。筋肉細胞は筋肉組織の一部になるように、細胞は、共通の機能を持つ細胞の集まりである組織を形成する。同様に、関連する機能を持つ組織は集まって器官を形成し、関連する機能を持つ器官は集まって器官系を形成する。ヒトは、これらの器官系に依存して生存していると言える。

ヒトの器官系の主なものは、次のようなものである。

* 循環器系：心臓と血管によって血液を循環させる系
* 消化器系：口、胃、腸などで食物を消化する系
* 内分泌系：ホルモンを使って、体の内部で情報を伝達する系
* 排出器系：体の中から老廃物を除去する系
* 免疫系：病気の原因となるものから身を守る系
* 外皮系：皮膚、髪、爪などからなる系
* 筋肉系：体を動かす系
* 神経系：感覚器で情報を集め、神経で運び、脳に蓄積する系
* 生殖器系：生殖器官よりなる系
* 呼吸器系：肺など息をするための系
* 骨格系：骨によって体を支える系

受精細胞から完全な体に至る過程を研究する学問は発生生物学であり、人体の構造を研究する学問は人体解剖学、機能を研究する学問は人体生理学である。
また人体が抱える疾患について研究する学問は医学である。
# 生物海洋学

**生物海洋学**（せいぶつかいようがく、英: biological oceanography）とは、生物過程に着目して海洋のありかたを明らかにしようとする学問。

海洋に存在する生物の生理生態を明らかにしようとする海洋生物学（marine biology）とは、厳密にではないが区別されることが多い。魚類など人間の食料となりうる生物の生産の場としての海を強調した場合には特に水産海洋学（fisheries oceanography）と細分される。

生物海洋学の研究対象生物は植物プランクトン、動物プランクトンおよび従属栄養性細菌（バクテリア）が主であり、魚類やクジラ類、軟体動物といった大型動物を対象とした研究は少ない。これは海洋に存在する生物の個体数、種数、および物質循環への寄与のあらゆる面で微生物が海洋生物の主役であることを反映している。

## 生物海洋学に関する学科

* 生物学科#海洋生物学科・水産学科／コース

* en:Marine life - 海洋生物の意。
* 海洋生態系
* 海洋生息環境
* 海洋法医学 - 海洋生物の死因を調べる学問
* 富栄養化、デッドゾーン(酸素不足)、HNLC海域(鉄分不足で植物プランクトンが生成されにくい海域)、海洋施肥
* コールドコアリング（冷水渦、冷水塊、cold water mass、CWM）、ウォームコアリング（暖水渦、暖水塊）
# 哺乳類学

**哺乳類学**（ほにゅうるいがく、英語: mammalogy）とは、哺乳類を対象に研究する動物学の一分野である。英語では、mastology、theriology もしくは therology とも言われる。哺乳類とは、恒温で毛皮を持ち、心臓が4つの部屋に分かれ、複雑な神経系を持つ脊椎動物の総称である。

## 分野

哺乳類学は分類学に基づいて、猿を研究する霊長類学（サル学）、鯨を研究するクジラ学、馬を研究するウマ学、犬を研究するイヌ学などに分かれる。

* 動物学
* 哺乳類
# 骨学

**骨学**（こつがく、英: osteology、羅: osteologia）は、解剖学のうち、運動器系における受動運動器である骨格について系統的叙述を行う学問である。ただし、骨格のうち靭帯については靭帯学において述べられる。

骨学は、解剖学、人類学（特に法人類学）又は古生物学の一分野であり、骨の構造、骨格要素、歯、微小骨の形態、骨の機能、骨の病気、骨の病理学、骨化する過程、並びに、骨の抵抗及び硬度に関する研究である。

骨学者は、博物館のコンサルタント、研究所の科学者、医学研究の科学者、骨格標本の複製を作成する企業のコンサルタントとして、働いているが、職場は公的機関のこともあれば、民間企業のこともある。

## 応用

骨学アプローチは、古脊椎動物学、動物学、法医学、人類学、考古学などの分野における調査に応用され、更に、下記のテーマの研究に用いられることがある。

* 古代の戦争

* 活動パターン
* 犯罪捜査
* 人口統計
* 発生生物学
* ダイエット
* 病気
* 初期集団の遺伝学
* 化石の組立
* 健康
* 人の移動
* 未知の遺体の特定
* 体格
* 社会的不平等
* 戦争犯罪

## 人体骨学と法医学

ヒト骨格の検査は、法医学でよく行われるが、通常、遺体の年齢、死因、性別、成長、発達を特定するために用いられる。骨格の解剖学的構造は、次の4つの要因により変化する：胚発生（または成長）、性的二形、地理的変化および個人的または特異的な変化。

* Bass, W. M. 2005. *Human Osteology: A Laboratory and Field Manual*. 5th Edition. Columbia: Missouri Archaeological Society.
* Buikstra, J. E. and Ubelaker, D. H. (eds.) 1994. *Standards for Data Collection from Human Skeletal Remains*. Arkansas Archeological Survey Research Series No. 44.
* Cox, M and Mays, S. (eds.) 2000. *Human Osteology in Archaeology and Forensic Science*. London: Greenwich Medical Media.
* F.F.A. Ijpma, H.J. ten Duis, T.M. van Guilik 2012." A cornerstone of orthopaedic education". Bones & Joint 360, Vol. 1, No. 6
* Ekezie, Jervas, PHD, "Bone, the Frame of Human Classification: The Core of Anthropology". Department of Anatomy, School of Basic Medical Sciences, Federal University of Technology, PMB 1526, Owerri, Nigeria. Volume 2: Issue 1.
* 中野隆、骨学のすすめ、南江堂、2020

* 解剖学（口腔解剖学）／人間の骨の一覧
* 法人類学
* 古生物学
# 鳥類学

**鳥類学**（ちょうるいがく、英語: ornithology）とは、鳥類に関する科学的な研究を目的とする動物学の一部門である。英語のornithologyの語源は、ギリシャ語のornis = 鳥とlogos = 学問の合成語である。

## 鳥類学の研究分野

* Field Ornithology 野外鳥類学
	+ Ecological studies 生態学的研究
		- Studies of individuals 個別研究
		- Studies of populations 個体群研究
		- Studies of communities 群生研究
	+ Behavioral studies 行動研究
* Laboratory Ornithology 実験鳥類学
	+ Physiological studies 生理学的研究
	+ Genetic studies 遺伝子研究

* Category:鳥類学者
* Timeline of ornithology（鳥類学の歴史）
* Category:Ornithological literature（鳥類学書籍）
	+ Category:Journals and magazines relating to birding and ornithology
	+ Category:Ornithological writers
# 寄生虫学

**寄生虫学**（きせいちゅうがく、英語：parasitology）は、寄生虫と宿主、及びそれらの関係について探求する生物学の一分野。寄生虫学の対象であるか否かは、生命体や環境ではなく、それらの生態で決まる。細胞生物学、生物情報学、分子生物学、免疫学、遺伝学、生態学などの分野の手法を用いた学際的研究分野である。

寄生は地球上では最も一般的な生態であり、単純な単細胞生物から複雑な脊椎動物に至るまで、主要な全分類で確認される。全ての自由生活性の種は自身に独特の寄生虫を持っている。そのため、寄生虫の種数は自由生活性の生物の種数を大きく上回る。

## 領域

多様な生命体を研究する際、対象を単純化細分化した「単位」に分解し、他の研究と共通の手法を用いることが重要となることが多い。寄生虫学の研究の大部分は、複数のこのような単位の隙間に入り込む。一般的に、原核生物の研究は寄生虫学ではなく細菌学の範疇に入る。

### 医寄生虫学

人間に病原体を媒介する寄生虫を研究する分野を**医寄生虫学**という。次のような寄生虫が含まれる。

* マラリア原虫 *Plasmodium* spp. - マラリアの原因となる単細胞生物
* リーシュマニア *Leishmania* spp. - リーシュマニア症の原因となる単細胞生物
* 住血吸虫 *Schistosoma* spp.、バンクロフト糸状虫 *Wuchereria bancrofti*、アメリカ鉤虫 *Necator americanus* 等の多細胞生物

他に医寄生虫学は薬剤開発、疫学の研究、動物原性感染症の研究などにも関連がある。

### 獣医寄生虫学

農業や水産養殖業における経済的損失を引き起こし、伴侶動物に病原体を媒介する寄生虫について研究する分野を**獣医寄生虫学**という。次のような寄生虫が含まれる。

* クロバエ *Lucilia cericata* - 家畜の皮膚に卵を産む。蛆が孵化し皮膚の中に潜り込むと、動物に苦痛を与え、農場に経済的損失を引き起こす。
* ミミヒゼンダニ *Otodectes cynotis* - 潰瘍の原因となる。
* *Gyrodactylus salaris* - 鮭の単生類寄生虫で、抵抗力の無い個体を死に至らしめる。

### 寄生虫生態学

寄生虫は、宿主となる個体の生態についての情報を提供する働きを持っている。例えば漁業生物学では、寄生虫の群落が同じ地域に棲息する魚の個体群を特異的に識別するのに使われる。また、寄生虫は宿主に寄生するために、多様な特徴的習性と生活史戦略を持っている。寄生虫生態学を理解することは、寄生虫による被害を如何にして防ぐかを知る手がかりにも成りうる。

### 分類と系統

並外れた多様性を誇る寄生生物の分類は、生物学者にとって大きな難問の一つとなっている。近年発達した、DNAを用いた分類法は寄生虫学者の大きな助けとなった。寄生虫の多くはひどく退化しているので、種同士の関係が判断しにくいからである。

## 関連人物

* 寺田護（浜松医科大学医学部教授）
* 藤田紘一郎（東京医科歯科大学医学部名誉教授）

* American Society of Parasitologists
* Australian Society for Parasitology
* British Society for Parasitology
* Chinese Society of Parasitology
* Czech Society for Parasitology
* Indian Society of Parasitology
* Israel Society for Parasitology, Protozoology and Tropical Diseases
* Japanese Society of Parasitology
* The Korean Society for Parasitology and Tropical Medicine
* Nederlandse Vereniging voor Parasitologie
* New Zealand Society for Parasitology
* Scandinavian and Baltic Societies for Parasitology
* World Federation of Parasitologists - ICOPA