双生児
双生児（そうせいじ）は同じ母親の胎内で同時期に発育して生まれた2人の子供である。いわゆる双子（ふたご）のことであり、多胎児の一種である。多胎児の中では一番多い。
受胎時の受精卵の数により、一卵性双生児（いちらんせいそうせいじ）と二卵性双生児（にらんせいそうせいじ）に大別される。
出産の時には数分程度の時間差で産まれることが多いが、中には数時間から数十日の間隔で生まれる場合もある（双子が一度の分娩で生まれるとは限らない）ので、誕生日・誕生年が異なってしまう兄弟姉妹もいる。
また日本では、かつて後から生まれた方を兄または姉、先に生まれた方を弟または妹として扱う慣習があったが、戸籍法上は生まれた順に記載する事となっている。
双子は多くの哺乳類（猫や羊、フェレットなど）で一般的に観察される出生形態の一つであるが、一般に犬猫の一腹の仔は双子等とは呼ばれず、単に兄弟として扱われる。ただし、類人猿（ヒト上科）の多胎妊娠および多胎出産は非常に珍しい。
一つの受精卵（卵子）が分裂（多胚化）して生れる一卵性双生児 (英: identical twins / monozygotic twins) と、何らかの原因によって二つの卵子が排出（多排卵）されそれぞれ別の精子と受精して生まれる二卵性双生児 (英: fraternal twins / dizygotic twins) がある。
2007年3月には、どちらにも分類し難い準一卵性双生児 (semi-identical twins) という双生児の例が研究者によって報告された。
受精卵の多胚化による一卵性双胎（多胎）妊娠は偶然の産物であり、一卵性双生児の出生は遺伝やホルモン分泌量などの外的要因に影響をほとんど受けない（ただし、生殖補助医療（不妊治療）の種類によっては一卵性の発生確率を上昇させることもある）。古来より人種に関わりなく、1000組（1000分娩）に4組の割合で一卵性双生児が誕生する。ただし、下記の双生児の出生頻度に見られるように、多胚化の発生機序に何らかの遺伝的要素が関係する可能性も近年では指摘されている。また、肉用牛では卵分割技術を用いて一卵性双子を人為的に作出することも出来る。
一卵性双生児は基本的に全く同じ遺伝情報（遺伝子型）を持っている。そのため、性別や血液型等は基本的に（発生段階で変異がなければ）一致し、顔形もよく似ている。一般に一卵性双生児の身体能力や学力の類似性は高い。さらに成長に従って遺伝的規定性の強い因子の発現量が増大するため、双生児間の類似度が上昇する傾向がある。しかし同一のDNAを持つ一卵性双生児であっても、DNA情報は個々人の獲得形質に直接的な影響を与えることはないため、身体能力なども（似ているが）個々人で異なり学校の得意科目やスポーツの得意・不得意が分かれることも多い。胎児期から双子の各々は独自の成長をするため脳の発達過程も異なり、出生時には大脳皮質の形状も違うものとなっている。食物アレルギーの有無・種別・度合いなども、既に離乳期の時点で双子の各々で異なっている。また、一緒に育った一卵性双生児(MZT)と離れて育った一卵性双生児（離別双子；MZA）の体重類似度を調べると、MZTの相関係数は0.87、MZAの相関係数は0.69であった。これは体重などの身体的特徴においては、環境要因が強い影響力を持つことを示すものである。さらに双生児の成長に伴って遺伝子のメチル化などにより、個々の双子の絶対的な表現型の差は次第に広がるため、病気に対する抵抗力の差などは次第に大きくなっていく（下記双子研究参照）。
また指紋も遺伝以外の要因が大きい為、良く似た形状の指紋にはなるが同一のものとはならない。よって、一卵性双生児の各々を生体認証（バイオメトリクス）で識別することもほとんどの場合で可能である。一般に遺伝情報に左右されないものとして、ほくろ・あざの位置、虹彩や静脈パターンなどがあり、静脈認証などを用いた個人認証はまったく問題なく可能である。また顔認証で一卵性双生児を識別することもできる。しかし、双生児以外では最も確実と言われているDNA認証では一卵性双生児の各々を個人認証することができない。
二卵性双生児は、多排卵のうち（異なる精子に）受精した二卵が、同時に子宮壁に着床した場合の双胎妊娠から誕生する。二卵性双生児は同時に生まれて来る兄弟と同じ事なので一卵性双生児と異なり、遺伝情報は各々で独自のものである。普通の兄弟姉妹と同じように性別や血液型等が異なる場合もあるし、顔形も通常の兄弟姉妹程度に似ることになる。髪質や肌の色がまったく異なる場合も多い。日本の二卵性双生児出生率はかつて0.2%弱であった（一卵性より出生率は低かった）が、現在は0.4%以上になっている。
性別が異なる二卵性双生児を特に異性双生児という。日本では異性双生児のことを「ミックスツイン」と呼称する場合も多い。ただし、英語の"mixed twins"は混血 ("Multiracial") の親から生まれた双子を指し、異性双生児を指す英語は"mixed sex twins"または"opposite sex twins"である。
多排卵は妊婦自身や母方家族の二卵性双生児出産既往と相関があり、高ゴナドトロピン血症との関連が示唆されている。ゴナドトロピンは経産により上昇する傾向にあり、経産婦が双子を出産する可能性は初産の場合よりも若干ながら高い。遺伝子研究においては双子の両親のうち母親の持つ要因だけが二卵性双胎妊娠の発生に影響を与える（父親側の要因が母体側に何らかの影響を及ぼし、多排卵を導くという可能性はない）。ただし二卵性双生児自身が双子を受胎する確率が一般よりどれぐらい高いのかについて、科学的根拠のある数字を示す文献は存在しない。これは多胎家庭の系譜（family history)を厳密に調査することが出来ないため、具体的な数値を算出することが不可能なためである。
なお、排卵された複数の卵子が受精する時期は必ずしも近接していない。（同一月経周期内での）異なる時期・異なる性交による受精が発生（過妊娠、Superfecundation）することがある。さらに珍しいことではあるが受胎時とは別の月経周期に妊娠中にもかかわらず排卵が生じ、受胎時期が異なる二人目を妊娠する（過受胎、Superfetation）こともある。短時間で複数の受精卵が生じた双胎妊娠と比べ過妊娠・過受胎では受胎時期が双子のそれぞれで異なっているが、出生する子供が二卵性双生児であることに変わりはない。特に過妊娠で二卵性双生児を受胎することは比較的一般的に確認されるため、二卵性双生児の在胎週数は双子の個々でしばしば異なっている。
一卵性と二卵性以外の卵性をもつ双生児が、ごく稀に誕生することがある。双生児の出生頻度は人種により違いがあり白人種は1/80から1/120、黒人種では1/50以上といわれる。日本における双生児の出生頻度はかつては1/150から1/160の低い水準で安定していたが、1987年以降は双生児の出生頻度は大きな変動が続いている。一卵性双生児の出生率は地域・民族・時代に関わりなく一律0.4%であり、双生児出生率の人種間の差や近年の日本の双生児出生頻度の変動は主として二卵性双生児の出生頻度によるものである。
日本の双生児出生頻度は1000組中、1974年頃は6組を少し下回る程度だったが、2003年には10組を上回った。日本の一卵性双生児出生頻度は1974年から2003年の30年間において1000組中4組前後で安定しているため、この出生頻度の変化は二卵性双生児の出生率の変動による影響が大きい。特に人工授精の導入による影響は大きく、体外受精の導入によって双生児の出生率は導入前の6割増になったと言われる。ただし1996年から日本産婦人科学会が胎内に戻す受精卵数を制限を開始し、現在は日本の双生児の出生率は2005年をピークに低下傾向にある（現在の産婦人科学会の指針では原則として、胎内に戻す受精卵は一つと定められている）。
また、二卵性双生児の出生頻度は地域間・民族間の違いも大きい。西アフリカ一帯に住むヨルバ族の場合、二卵性双生児の出生率は2.8%（二卵性出生率1000組中28組、一卵性出生率は1000組中7組）から約5%におよぶ。さらにブラジルのある小さな集落、リーニャ・サンペドロ地区では双子出生率が10%に達する。これは日本の二卵性双生児出生頻度の10 - 20倍に達している。また、リーニャ・サンペドロ地区では二卵性のみならず一卵性の出生率も（僅かではあるが）高い。この原因について長期にわたる調査が行われた結果、地域住民の遺伝的要因（TP53*P72およびMDM4-T）が影響を及ぼしている可能性が2012年に報告された。この報告では住民に多い遺伝子（特にP53）多型種に受精胚生存率を上昇させる効果を有するものがあり、（受胎が知覚される前に消失するような受精胚も生き残るなどの結果として）卵性を問わず双子出生率が上昇している、と指摘している。ただし、受精胚の生存率には非常に多様な遺伝的影響があるため、P53の多型のみによって双子出生率が影響されることはない。あくまで居住者（すなわち遺伝子）の地域流動性が低い、特定地域のみで偶発的に現れる現象であると考えられている。
二卵性双生児とは異なり、一卵性双生児の受胎は偶然であって遺伝的な影響は存在しないとされている。しかし、インドのモハンマド・プル・ウムリ (Mohammad Pur Umri) 村では一卵性双生児の出生率が約10%に達しており、他にもヨルダンに一卵性双生児の誕生率が非常に高い家族が存在するなど、一卵性双生児の出生率にも遺伝的な影響が存在する可能性も指摘されている。なお、ココノオビアルマジロは基本的に一卵性の四つ子を生むことで知られており、偶然に依拠することなく生物が一卵性多胎児を受胎することは可能である。
双胎妊娠においては5つのバリエーションが一般的である（確認されている事例が1例のみである準一卵性双生児と、異性一卵性双生児は除く）。出生率順に以下のパターンとなる。特に1絨毛膜1羊膜性双胎の場合、男男の出生率は極めて低い。ただし日本では二卵性双生児出生率が低いため、必ずしも上記の出生割合とはならない。日本の多胎児データベースに基づいたある調査（標本数461組）では、卵性が不明（未確認を含む）である双生児のペア（男男16組（3.5%）、女女26組（5.6%））を除くと組合せは以下の順となった。この調査では女女の一卵性双生児の組数が男男の二卵性双生児の組数より1組だけ多いが、当然ながら両者の差は有意なものではない。卵子が分割して一卵性双生児が産まれる原因は、解明されていない。しかし一卵性双生児の父親の一部には係累に一卵性双生児がいる確率が有意に高いケースもあるため、男性側の遺伝的影響が存在する可能性を指摘する仮説もある。ほかに受精時期が影響を与えるという、以下のような仮説も近年は存在する。また、生殖補助医療の手法（胚盤胞移植や卵細胞質内精子注入法における一部の手法）によっては一卵性双生児の受胎確率を少なくとも2倍に上昇させる。自然妊娠による一卵性双生児の受胎確率は0.4%であるが、これらの手法による受胎確率は2.25倍の0.8–0.9%となる。
二卵性双生児の出生率は、母親の遺伝要因の影響を受ける（多排卵に遺伝的影響がある）。また二卵性双生児の母親が受胎した際、卵胞刺激ホルモンの値が上昇している傾向が見られる。その影響を受け、妊娠前の生理の周期が早まったり期間が短くなっていることが多い。他に、以下のような幾つかの要因が二卵性双生児の受胎に影響を与えていると考えられている。双胎妊娠の確率を上昇させるIGFは乳製品等から摂取できるが菜食主義の中でもヴィーガン (Vegan) と呼ばれるグループは全ての動物由来製品の利用を拒んでおり、血中のIGFレベルが非ヴィーガンと比べて13%ほど低い。そのため、双胎妊娠の確率が非ヴィーガン（乳製品を食事にとっている人）の5分の1程度になっているという調査結果もある。
双胎妊娠に限らず多胎妊娠の場合、母体の子宮容積が胎児達の体重・体積の増加に物理的な制約となるため、妊娠の継続が困難になりやすい。そのため、単胎妊娠（胎児数1の妊娠）と比べ双胎妊娠の場合、臨月を待たずに出産にいたる可能性が高く、個人差はあるが34週から36週ぐらいの早産になり易い傾向がある。早産は新生児の健康状態に影響を及ぼす可能性が高いため、双胎妊娠の場合は慎重な妊娠生活を過ごすことが要求される。産休期間は単胎妊娠が産前6週間であるのに対し、多胎妊娠の場合は産前14週間が認められている(労働基準法65条)。
双胎妊娠は、卵膜の種別である膜性により幾つかの形態に分類される。膜性の違いにより、妊娠生活上の注意事項が異なる。また膜性により胎児の卵性が出生前に判明する場合もあり、重要な医療情報となる。
卵膜は外層より脱落膜・絨毛膜・羊膜の三層で形成され、このうち絨毛膜と羊膜の数による区分が膜性である。特に母体内の胎盤の数の違いを表す絨毛膜の違いが重視される。絨毛膜の方が羊膜より完成が早く、ごく早期は羊膜数の判断は困難である。また妊娠週数が進行すると膜性の判断が難しくなるため、膜性診断はおおよそ妊娠10週までに医師の判断を仰ぐ必要がある。双生児の性別が異なる場合、上記異性一卵性双生児を除き原則として二卵性双生児である。しかし、同性の場合はDNA検査をしない限り卵性判断をすることは出来ない。自然妊娠の1絨毛膜性双胎であれば、産まれてくる双生児は一卵性双生児と考えて差し支えないが、二卵性1絨毛膜性双胎が自然妊娠により発生する可能性も存在する。ただし、自然妊娠による二卵性一絨毛膜性双胎の報告例はない。一方、2絨毛膜性双胎の場合は一卵性と二卵性の両方の可能性がある。
双生児の卵性と膜性（絨毛膜・羊膜の組合せ）には以下のような関係がある。1卵性双生児の場合、受精卵の分裂時期により膜性に違いが生じる。一方、2卵性双生児の膜性はほぼ必ず2絨毛膜2羊膜となるが、1絨毛膜2羊膜の二卵性双生児が誕生することもある。また、2絨毛膜2羊膜性双胎胎盤の場合、癒合双胎胎盤と分離双胎胎盤に分類され、視認により胎盤数を確認することが困難な場合もある。
双胎妊娠の膜性が1絨毛膜型である場合、在胎週数が28週（妊娠後期）を超える頃、管理入院でMFICU（母体胎児集中治療管理室）等に入室する場合が多い。一般に管理入院の期間はノンストレス・テスト (NST, "Non Stress Test") 等の結果によって変わってくるため、個人差が大きい。数週の入院の後に自宅に戻る場合もあれば、出産時までそのまま入院が継続される場合もある。
37週0日以上の正期産になるまで妊娠を継続することが望まれるが、双胎妊娠では胎児二人分という物理的な大きさが母体の負担になる場合も多い。そのため、低出生体重児になる可能性があっても妊娠34週を超えれば出産を選択することは双胎妊娠では珍しくない。これは妊娠34週以降であれば胎児の肺がほぼ完成し、NICUを備えた産院であれば十分な対応が可能になるからである。
アメリカ在住の妊婦の妊娠期間を調査した1998年の研究では単胎妊娠と双胎妊娠の妊娠期間は下記の表に見られるように、顕著な期間の違いが報告されている。参考に品胎（三つ子）妊娠の事例も併記しておく。一般には双子の場合は37週過ぎ、三つ子の場合は34週過ぎの頃に出産となる場合が多いといわれている。また1羊膜1絨毛膜の場合や品胎妊娠の場合、分娩時に臍の緒が巻きつく可能性などの危険を避けるため帝王切開による出産が多くなる。
双生児の第一子と第二子の分娩間隔を調査した香港の大学病院による報告では、34週未満の早産や帝王切開などのケースを除く対象となった118例（平均在胎週数37.1週）で、以下のような結果が示されている（中央値は16.5分、四分位範囲は10–23.3分である）。また、第一子・第二子の出産時期が大幅に異なる事例もあり、誕生日が95日離れた双子がアメリカ合衆国ルイジアナ州で産まれている（第一子は1994年生まれ、第二子は1995年生まれである）。
双子の出生順により、二子中第一子（兄・姉）、二子中第二子（弟・妹）となる。
かつての双生児の兄弟姉妹の定め方は一律に定まっていたわけではなく、地域・時代により変化していた。古代ローマでは第二子をもって兄姉とし、長子としていた。欧州では基本的に第一子をもって兄姉としていたが、地域によっては20世紀の初めまで第二子をもって兄姉としていた。日本でも「後から生まれた方を兄（姉）とする」という因習が長く存在していた。これは「兄（姉）ならば先に母の中に入ったので奥にいるはずであり、後から出てくるはず」、「弟（妹）が兄（姉）を守るため、先に露払いとして出てくる」などの考え方による、江戸期から明治初期の「産婆ノ妄説」であった。ただしこの当時は他にも「体格が大きい方が兄」、「先に生まれた方が兄」という考え方が併存しており新潟県中部域などでは先に生まれた方を兄としていたことが民事慣例類集に記載されている。
1874年12月13日の太政官指令により「前産ノ児ヲ以テ兄姉ト定候（先に産まれた方を兄・姉とする）」と多胎児の兄弟姉妹の順が定められた。それ以後、少なくとも法令上は出生順により兄弟姉妹が決められている。ただし、この「後から生まれた方が兄（姉）」という考え方は直ぐには改められなかったようで、例えば明治25年（1892年）に生まれたきんさんぎんさんは後から生まれたきんが姉となっている。1898年10月12日には司法省民刑局長が「出生ノ前後」をもって順序を定めるように再度の通達を出している。
現在は戸籍法第四十九条第三項の定めにより、子が出生すると出生証明書を添えた上で出生の届出（出生届）をしなければならない。この届書に「出生の年月日時分」を記載する必要があり届書に添えられる出生証明書にも「出生の年月日時分」、「単胎か多胎かの別及び多胎の場合には、その出産順位」などが立ち会った医師（またはそれに準ずる者）により記載されていなければならない（法務省・厚生労働省令第一号（1952年11月17日、最終改正は2002年2月18日））。この出生届出と出生証明書の記載に従い、兄弟姉妹の順が定められている。
出生体重に差があった双子（762組）を2歳から9歳の時点で調査した研究によれば、出生時点での体重差はその後の発育にほとんど何の影響も与えていなかった。20%以上の体重差があった一卵性双生児のペアに関しては、その後の発育差がわずかに存在した。なお、体重差のあった双生児達は、体重差の逆転が相当の多数において生じていた。
出生時点において人工呼吸・呼吸サポートを必要とする双生児は単生児よりも多い。しかし、その他の処置が必要とされるような幾つかの症状については、双生児と単生児の間に有意な差は存在しなかった。これは早産になりやすいという点を除けば、双生児と単生児の間に生存能力上の大きな違いがないことを意味する。出生後の運動能力の発達をみると、低出生体重児として生まれた双子と標準体重児と間に、統計上の有意な差は確認されていない。
また、いわゆる修正月齢を用いて双生児の低出生体重児の運動の発達度合いを調査すると、低出生体重児の単胎児と比べ、双生児は歩き始める時期が早い傾向がある。
幼児期の双子は、言語の発達が単生児と比べて遅いと言われる。特に男・男の双子の場合、顕著な遅れが見られることがある（女・女の双子の場合、言語発達の遅れは明確なものではなく、確認される場合でも、大きな遅れではない）。30か月の男の双子幼児の場合、言語発達の遅れの程度は単生児や女の双子と比べ表出言語で8か月の遅れ、言語理解で6か月の遅れ、ごっこ遊びで5か月の遅れが見られた。一般に双子間でのみ通じる「秘密の言語」（あるいは、双子言語（双生児間で日本語がクレオール化したもの）の存在が発達の遅れの要因として疑われることが多いが、そのような双子間専用のコミュニケーション手段が仮に存在したとしても言語発達の程度に対する影響は非常に微々たるものである。なお34組の4歳の双子を調査した結果によれば、4歳時点で、女の双子の方が若干ながら言語能力と運動能力で高い能力が見られたが、男女間の差より出生時体重の差による影響の方が大きく、その出生時体重による差も大きなものではなかった。また、一卵性と二卵性の違いによる言語・運動能力の差も認められなかった。
双子などの多胎児を持つ家庭は家庭外への外出や日常の買い物ですら困難な場合もあるため、様々な育児支援が民間企業や公的団体により行われている。平成26年度までは厚生労働省による国庫補助事業によりベビーシッター等の育児支援サービスにかかる経費の一部、または全部を資金援助する等の事業が行われていた。平成27年度は公益社団法人全国保育サービス協会を通じて厚生労働省が「ベビーシッター派遣事業」を実施し、平成28年度からは内閣府が実施する。双生児の誕生は単胎児より頻度的に珍しいが、偶発的に（あるいは何らかの原因により）双生児が集中している地域が生じる場合もある。双生児の居住地が特定地域に集中していると、社会的な関心を引いたり、その原因について学術調査が行われることがある。
双子研究は一卵性双生児を医学的・遺伝子的・心理学的性格分類の諸側面から研究し、環境的な影響を極力排除した上で遺伝的要素による影響を抽出するものである。人類学・分子生物学の分野で非常に興味深い研究分野として存在している。特に誕生して間もない時期に離れ離れとなり、異なる家庭環境で別々に育てられたような双子(別離双子)が最も研究の対象として適しているとされる。双子を用いた相加的遺伝 (A)、共有環境 (C)、非共有環境 (E) を分析する手法はACEモデルと呼ばれる。相加的遺伝Aは（狭義の）遺伝率と呼ばれる。モデルには非相加的遺伝 (D)を用いる場合もある。
一卵性双生児は同一のDNAを持っているが各々の人生を通して異なる環境的影響を受け、その影響は各種の遺伝的素質の発現に影響を及ぼす（双生児の遺伝子型は同一であっても表現型は環境の影響を受け、後天的に定まる）。これをエピジェネティクス（後成）変異と呼ぶ。3 - 74歳の一卵性双生児80組の研究によると幼い双子ほど相対的な後成的差異はほとんどないが後成的差異の数は加齢と共に上昇し、50歳の双子は3歳の双子の幼児の三倍以上の後成的差異が発現していた。そして離れ離れに育った双子の後成的差異が最も巨大だった。
質的な形質に対して、双生児の類似性を示す指標に一致率があり、組一致率(pair concordance)と発端者一致率(proband concordance)の2種類がある。ある形質が一致した双子がX組、一致しなかった双子がY組いたとき、組一致率はX/(X+Y)となり、発端者一致率は2X/(2X+Y)となる。発端者一致率は双子を個人単位で見た場合の一致率である。神話・伝承には数多くの双子が登場する。神話に登場する神としては善悪などの対立する二元的存在、あるいは同格の相克対象（ロムルスとレムス）として登場する。双子間で能力差がある場合は、男女（フレイとフレイヤ）・太陽と月（アポロンとアルテミス）・人間と神（カストールとポリュデウケース）などの相補的な存在・両極性二項対立（あるいは統一体の二面）な存在として描かれることも多い。架空の物語では、大きく分けて3つの意図から双子を登場させることが多い（もちろん、複数の意図が被る場合もある）。現実の双子有名人は双子の有名人の一覧を参照。本項では代表的な双子の紹介に留める。