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生物学 第１回 生物学を学ぶにあたって 和田 勝 1 担当者の自己紹介 東京大学理学部生物学科動物学専 攻を卒業し、同大学院修了しました。 博士論文のテーマは、「鳥類における 視床下部の脳下垂体支配機構」とい うタイトルでした。 2 その後の研究テーマ 鳥類の繁殖戦略の内分泌学的研究という 観点から ○ 鳥類の繁殖行動とホルモン ○ ウズラ、コリンウズラなどの繁殖周期 の研究、特に繁殖終了のメカニズム さらに、 野鳥を用いて野外で行う野外内分 泌学への展開として ○ フンボルトペンギンの換羽と繁殖の内 分泌学的研究 ○ ウグイスの繁殖戦略とストレス応答に 3 関する研究 講義について この講義は、これから学ぶ専門の科 目の基礎として、生物とは何か、生物 の示すはたらきはどのように制御され ているかを中心に、順を追って学んで いきたいと考えています。 4 講義について 授業に使ったスライドは、後で見るこ とができるようにWebページに載せて おきます。授業中は、必要な事項をノ ートにメモをして、スライドを楽しんでく ださい。復習として、スライドとメモを 対照させて、自分なりのノートをつくっ てみてください。 5 Webページ 以下のアドレスを控えておいてください 。そこにパワーポイントのファイルを載 せておきます。ダウンロードして自分の パソコンで復習できます。 http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/nodai/ nodai.htm 6 受講する際のお願い 授業には必ず出席をしてください。毎 回、出席カードを配布しますので、鉛 筆で自分の学籍番号等をマークした後 、その回の講義の感想、担当者への 注文、質問などを必ず裏に書いてくだ さい。 分からない事があれば、もちろん遠慮 なく手を上げて質問してください。 7 ちょっと質問があります タンパク質もＤＮＡも生体高分子です。これ らの高分子は単量体が鎖状に結合したポリ マーです。 タンパク質およびＤＮＡを構成している構成 要素は、それぞれ何でしょうか。名前を出席 カードの裏に書いてください。またその構成 要素はどんな分子ですか。書いてください。 この授業に対する期待、要望、質問、その 他なんでも書いてください。 8 科学とは 科学（Science）と聞くと、どのようなこ とを思い浮かべますか。 9 科学とは 広い意味では「科学」は、自然科学、 人文科学、社会科学の総称です。 狭い意味では、自然科学、特にこれ から述べる科学的方法と、それに基 づいた知識の集積を指します。 自然科学（natural science） 物理学、化学、生物学、地学、天文 学など 10 科学とは 医学、農学、工学などは、これらの科 学的知識を応用した「応用科学 （applied science）」で、これも自然科 学に含めます。 11 生物学とその方法 バードウォッチング、庭いじり、潮溜ま りの探索などにみられるように、ヒトは 生き物が好きです。 生物学は、こうした性質の上に、近代 科学の方法論と手法によって、生物と 生物の示すさまざまな生命現象を明 らかにしようとする科学の一分野です。 12 科学の方法 ここで、近代科学の方法論について 述べておきます。 Scienceの語源は、ラテン語の「知る ことscientia」に由来します。 科学には大別して２つの方法があり ます。 １つは「発見と帰納の科学」で あり、もう1つは「仮説と演繹の科学」 です。 13 観察による発見と帰納 測定 観察 データ 観察 測定 （それぞれの データは testableで repeatableで ある必要） データを矛盾なく説明できるような 包括的な結論 14 観察に基づく仮説と演繹 観察 設問 仮説 もしも仮説が 支持されな かったら、仮 説を修正す るか新たな 仮説をたてる 予想 試験 （実験あるいはさらに 観察） 15 もしも仮説が 支持されたら、 次なる予想を 立てそれを試 験する 日常生活での仮説と演繹 もしこの仮説が正しいならば、電池を新し 実際に新しいものに取り換えてみる 仮説に基づく予想が確かめられた 懐中電灯がつかない どこが悪いのかしら 電池切れか いものに換えればなおるはず もしも仮説に基づく予想が否定さ れたら、仮説を立て直す 16 似非科学について 上に述べた科学的方法論によらない 結論を、本当だと主張する似非科学 （Pseudoscience）あるいは疑似科学 には注意をしましょう。 たとえば、「水からの伝言」がありま す。 17 あるページから引用 『ガラス瓶に水を入れて、一方には 、「ありがとう」と書いた紙を貼り、も う一方には、「ばかやろう」と書いた 紙を貼り、水の結晶を写真に撮ると 、大きな違いが出てくるのである。』 「ありがとう」の結晶 「ばかやろう」の結晶 18 あるページから引用 これはでたらめです。水がヒトの言 葉を聞き分けることはありません。ペ ージの制作者が恣意的に写真と言 葉を組み合わせた捏造品です。 「ありがとう」の結晶 「ばかやろう」の結晶 19 似非科学について これらのことは、江本勝というヒトの 書いた「水からの伝言」、「水は答を 知っている」にも書かれていることで すが、みんな嘘です。 科学的な装いをこらして書かれてい て、ふつうの本屋さんの、場合によっ ては科学のコーナーに置かれている ので、スピリチュアルよりも厄介な問 題です。 20 似非科学について ＴＶの健康・科学番組（たとえばもう 終了したが「発掘あるある大事典」な ど）は、あくまでバラエティー番組な ので、注意しましょう。 美容や健康食品も、そうです。 21 科学に戻って 少しわき道にそれましたが、科学リテ ラシーを持つということはとても大事 なことです。 普段からよく考えるような癖をつけ、 ネット上の情報も本当に正しいかどう か十分注意しましょう。 22 観察の重要性 いずれにしても、出発点として観察に よるデータの集積が重要です。 肉眼 小さくて観察できない 近寄って観察できない 顕微鏡 双眼鏡 23 顕微鏡改良の歴史 レンズが物を拡大してみせるという ことは知られていました。 複数のレンズを組み合わせた複式 顕微鏡は、17世紀の初頭にオランダ のヤンセン親子が発明したと言われ ています。 24 25 この絵を知っていますか。 これはJohannes Vermeer (1632-1675) が描いた有名な一枚 「真珠の耳飾の 少女」（1665年頃）です。 フェルメールはオランダのデルフト生ま れで、同じ年（月も）に生まれたのがレ ーウェンフックでした。 26 デルフト眺望 Vermeerの描いたDelft眺望（1660-1661） 27 レーウェンフックの観察 オランダの織物商人だったレーウェ ンフックは、独特な単式顕微鏡を作 製して微生物などを観察しました。 28 レーウェンフックの観察 レーウェンフックは原生生物、細菌、 淡水性の藻類などを観察し、王立科 学アカデミーへレターとして報告し続 けます。 ヒトの精子も発見しています。 29 フックによる細胞の発見 イギリスのフックは 複式顕微鏡を使って 動物や植物の微細 構造を図版にした本 「Micrographia」を出 版（1665）しました。 30 フックによる細胞の発見 この本の中で、コルクの顕微鏡像があ り、その空所を細胞(cell)と名づけまし た。 31 顕微鏡の改良 その後、複式では避けられなかった 色収差の問題を、異なる材料で作っ たレンズを張り合わせることで克服で きることが発見されます。 標本の染色法などの改良がおこなわ れました。 32 現在の顕微鏡 光学顕微鏡 透過型電子顕微鏡 33 走査型電子顕微鏡 顕微鏡の原理 光線を 使う 電子線を 使う 34 顕微鏡の原理 電子線を 使う 35 光学顕微鏡で見ると 染色してあります。 36 この部分を拡大してみると この部分の断面を拡大して みると 37 38 細胞の構造 こうして次第に細胞の構造が明らか になります。 39 細胞の構造 細胞の構造についてはまたあとで学び ます。今は、我々の体は無数（60兆個 と言われています）の細胞からできて いることを覚えておいてください。 40 細胞の大きさ 最後の質問です。平均的な細胞の大 きさはどのくらいでしょうか。単位を含 めて書いてください。 41 今日の講義の最後に 来週から本格的に、「生物学」の講義 に移ります。 その前にいくつかのことをお話ししてお きたいと思います。まずは「ちゃんと勉 強しなければあかんよ」という点につ いて。 42 大学で学ぶということ 「大学で、どのように学ぶか」は、皆さ ん、オリエンテーションである程度、習 ったことでしょう。まずはactive learner になれということです。 そのために、たとえば次のサイトは役 に立つかもしれません。 http://www.humanities.manchester.ac.uk /studyskills/ 43 大学で学ぶということ このサイトのなかで、大学で学ぶた めに必要なスキル(Essential Study Skills)として次の項目を挙げていま す。 1. Reading 2. Note taking 3. Writing 4. Listening 44 大学で学ぶということ Note takingは重要なスキルです。 講義を受けるのは、受動的なことの ように感じるかもしれませんが、 ListeningとNote takingを通じて、 activeでcritical thinkingなものにでき るのです。 45 ノート・テーキング ノートのとり方は人それぞれでしょうが 、上に挙げたサイトにもノートのとり方 が書かれています。 たとえば、今日の講義では、大きな項 目として次のようなことがありました。 科学とは何か（似非科学）、データ（ 観察）の重要性、細胞の観察 46 大学での単位の考え方 単位の考え方についても少し触れてお きます。 １単位というのは、1時間の講義を15回 行い、その予習と復習にそれぞれ1時 間ずつを当てると考えて、合計した45 時間の学習を行って、試験を合格して 与えられるものです。 47 単位の考え方 2単位はその倍ですから、本来なら講 義を120分やらなければならないので すが、途中の休み時間を取らずにやっ たと考えて、90分でよしとしています。 だから、1時間につき２時間の予習と復 習の時間は単位に含まれているので す。そのことを忘れないでくださいね。 48 予習と復習のために 予習と復習のためにこの講義で使うパ ワーポイントのファイルは、次のサイト に載せておきます。 http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/nodai/nodai.htm 教科書は指定した通りです。 「基礎から学ぶ生物学・細胞生物学 第2版」 和田勝 羊土社 3150円 49 （税込） 出席カードとメール 講義中に質問などがあれば、遠慮なく してください。また、出席カードの裏に、 必ず何か書いてください。その日の講 義で分かったこと、質問、コメントなど。 またメールアドレスは以下の通りです。 [email protected] 50