生命科学のリスト

生命科学で研究されるさまざまな種類の生物

• 上：微生物（大腸菌）と動物（ゴリアテビートル）
• 下：植物（シダ）と人間

この生命科学のリストは、動物（ヒトを含む）、微生物、植物といった生命の科学的研究に関わる科学分野で構成されています。これは自然科学の二大分野の一つであり、もう一つは非生物を対象とする物理科学です。生物学は生命を研究する自然科学全般を指し、他の生命科学はその下位分野として位置づけられています。

生命科学の中には、特定の種類の生物に焦点を当てているものがあります。たとえば、動物学は動物の研究であり、植物学は植物の研究です。その他の生命科学は、解剖学や遺伝学など、すべてまたは多くの生命体に共通する側面に焦点を当てています。ミクロスケールに焦点を当てているもの（たとえば、分子生物学、生化学）もあれば、より大きなスケールに焦点を当てているもの（たとえば、細胞学、免疫学、動物行動学、薬学、生態学）もあります。生命科学のもう1つの主要な分野は、心の理解です。神経科学です。生命科学の発見は、生活の質と水準の向上に役立ち、健康、農業、医学、製薬および食品科学産業に応用されています。たとえば、特定の病気に関する情報が提供され、人間の健康を理解するのに役立っています。^{[ 1 ]}

基礎生命科学分野

• 生物学– 生命の科学的研究^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}
• 解剖学– 植物、動物、その他の生物の形状と機能の研究^{[ 5 ]}
  • 組織学– 組織の研究
  • 神経科学– 神経系の研究
• 宇宙生物学– 宇宙における生命の形成と存在の研究^{[ 6 ]}
• バイオテクノロジー– 生物と技術の両方を組み合わせた研究^{[ 7 ]}
• 生化学– 生命が存在し機能するために必要な化学反応の研究。通常は細胞レベルに焦点を当てる^{[ 8 ]}
  • 量子生物学–生物における量子現象の研究
• バイオインフォマティクス– 生物学的データを保存、検索、整理、分析し、有用な生物学的知識を生み出すための方法やソフトウェアツールの開発^{[ 9 ]}
• 生物物理学– 物理科学で伝統的に使用されてきた理論と方法を適用して生物学的プロセスを研究する^{[ 10 ]}
  • バイオメカニクス– 生物の力学に関する研究^{[ 11 ]}
• 植物学– 植物の研究^{[ 12 ]}
  • アグロストロジー–草および草に似た種の研究
  • 樹木学- 木本植物と樹木に関する研究
  • 藻類学– 藻類の研究^{[ 13 ]}
• 細胞生物学（細胞学） – 細胞を完全な単位として研究し、生きた細胞内で起こる分子および化学的な相互作用を研究する学問^{[ 14 ]}
• 発生生物学– 接合子から完全な構造に至るまで、生物が形成される過程を研究する学問
• 生態学– 生物同士の相互作用、および環境中の非生物的要素との相互作用を研究する学問^{[ 15 ]}
• 酵素学– 酵素の研究
• 進化生物学– 時間の経過に伴う種の起源と系統の研究^{[ 16 ]}
  • 進化発生生物学– 分子制御を含む発生の進化の研究
• 遺伝学– 遺伝子と遺伝の研究
• 免疫学– 免疫システムの研究^{[ 17 ]}
• 海洋生物学– 海洋生物の研究
  • 生物海洋学– 海洋の生命と環境との相互作用の研究
• 微生物学– 微小な生物（微生物）と他の生物との相互作用の研究
  • 航空生物学– 空気中の微生物の動きと輸送の研究^{[ 18 ]}
  • 細菌学– 細菌の研究
  • ウイルス学–ウイルスおよびウイルス様因子の研究
• 分子生物学– 分子レベルでの生物学と生物学的機能の研究。一部は生化学、遺伝学、微生物学と重なる。
  • 構造生物学–分子生物学、生化学、生物物理学の一分野であり、生物学的高分子の分子構造を扱う。
• 菌学– 菌類の研究
• 古生物学– 先史時代の生物の研究
• 寄生虫学–寄生虫、その宿主、そしてそれらの関係を研究する学問
• 病理学– 病気や怪我の原因と影響の研究
• 人間生物学–人間の生物学的研究
  • 薬理学– 薬物の作用の研究
  • 生物人類学（または自然人類学） - 人間、非ヒト霊長類、ヒト科動物の研究
  • 生物言語学– 言語の生物学と進化の研究
• 生理学– 生物の機能と生物の器官や部位の研究
• 集団生物学– 同種の生物の集団の研究
  • 人口動態学は、人口規模と年齢構成の短期的および長期的な変化、そしてそれらの変化に影響を与える生物学的・環境的プロセスを研究する学問です。人口動態学は、出生率、死亡率、移民、移住が人口に及ぼす影響を扱い、高齢化や人口減少といったテーマを研究します。
• 合成生物学– 酵素、遺伝子回路、細胞などの新しい生物学的実体の設計と構築、または既存の生物学的システムの再設計
• システム生物学– 生物システム内の様々な構成要素の統合と依存性を研究する学問。特に、生理学における代謝経路と細胞シグナル伝達戦略の役割に焦点を当てる。
• 理論生物学– 抽象概念と数学モデルを用いて生物学的現象を研究する
• 毒物学– 毒物の研究
• 動物学– （一般的には人間以外の）動物 の研究
  • 動物行動学– 動物の行動の研究^{[ 19 ]}

応用生命科学の分野と派生概念

• 農業– 植物や家畜の栽培に関する科学と実践
  • 農学– 資源のために植物を栽培する科学
• バイオコンピュータは、 DNAやタンパク質などの生物学的分子から構成されるシステムであり、データの保存、検索、処理を含む計算を実行するために使用されます。生物学的コンピューティングの発展は、ナノバイオテクノロジーという新たな科学の発展によって可能になりました。^{[ 20 ]}
• 生物防除-バイオエフェクター-他の生物を利用して害虫（昆虫、ダニ、雑草、植物病害など）を防除する方法。 ^{[ 21 ]}
• バイオエンジニアリング– 応用知識に重点を置き、特にバイオテクノロジーに関連した工学的手段による生物学の研究
• バイオエレクトロニクスは、電子工学と生物科学の融合分野です。生物の電気的状態は、その構造と機能に大きな影響を与えます。例えば、膜電位、ニューロンによるシグナル伝達、等電点（IEP）などが挙げられます。マイクロエレクトロニクスおよびナノエレクトロニクスの部品やデバイスは、医療用インプラント、バイオセンサー、ラボオンチップデバイスなどの生物システムとますます融合しており、この新しい科学分野の出現につながっています。^{[ 22 ]}
• 生体材料とは、生物系と相互作用するあらゆる物質、表面、または構造を指します。科学分野としての生体材料は約50年前に誕生しました。生体材料の研究は生体材料科学と呼ばれています。その歴史を通して着実かつ力強い成長を遂げ、多くの企業が新製品開発に多額の資金を投資しています。生体材料科学は、医学、生物学、化学、組織工学、材料科学の要素を包含しています。
• 生物医学科学（バイオメディカルサイエンスとも呼ばれるヘルスケアサイエンス）は、自然科学または形式科学、あるいはその両方を応用し、ヘルスケアまたは公衆衛生に役立つ知識、介入、または技術を開発する応用科学の集合体です。医療微生物学、臨床ウイルス学、臨床疫学、遺伝疫学、病態生理学などの分野が医学です。
• バイオモニタリング– 生物学的物質中の毒性化学物質、元素、またはその代謝物の体内負荷量の測定。^{[ 23 ] [ 24 ]}多くの場合、これらの測定は血液と尿で行われます。^{[ 25 ]}
• バイオポリマー–生物によって生成されるポリマー。言い換えれば、高分子生体分子である。ポリマーであるため、バイオポリマーは共有結合してより大きな構造を形成するモノマー単位を含む。バイオポリマーには、使用されるモノマー単位と形成されるバイオポリマーの構造によって、主に3つのクラスがある。ポリヌクレオチド（RNAおよびDNA）は13個以上のヌクレオチドモノマーからなる長鎖ポリマーである。ポリペプチドはアミノ酸の短鎖ポリマーである。そして多糖類は、多くの場合、直鎖状に結合した高分子炭水化物構造である。^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}
• バイオテクノロジー– 遺伝子組み換えや合成生物学を含む生物物質の操作^{[ 29 ]}
• 保全生物学– 種、その生息地、そして生態系を、過度の絶滅率や生物間相互作用の侵食から守ることを目的とした、自然と地球の生物多様性の管理。自然科学、社会科学、そして自然資源管理の実践を基盤とする学際的な分野です。^{[ 30 ]}
• 環境衛生–環境疫学、毒物学、暴露科学に関する学際的な分野。
• 発酵技術 –ビタミン、アミノ酸、抗生物質、ビール、ワインなどの様々な製品の工業製造における微生物の利用に関する研究。^{[ 31 ]}
• 食品科学– 食品の研究に特化した応用科学。食品科学者の活動には、新食品の開発、これらの食品の生産・保存プロセスの設計、包装材料の選択、保存期間の研究、食品が人体に与える影響の研究、パネルまたは潜在的消費者を用いた製品の官能評価、微生物学的、物理的（テクスチャーとレオロジー）、化学的試験などが含まれる。^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}
• ゲノミクス–組み換えDNA、DNAシーケンシング法、バイオインフォマティクスを応用して、ゲノム（生物の単一細胞に含まれるDNAの完全なセット）の機能と構造をシーケンシング、アセンブル、解析する。 ^{[ 35 ] [ 36 ]}この分野には、生物の全DNA配列を決定し、微細スケールの遺伝子マッピングを行う取り組みが含まれる。また、雑種強勢、エピスタシス、多面発現、ゲノム内の遺伝子座と対立遺伝子間のその他の相互作用などのゲノム内現象の研究も含まれる。 ^{[ 37 ]}一方、単一遺伝子の役割と機能の調査は、分子生物学または遺伝学の主要な焦点であり、現代の医学および生物学研究の一般的なテーマである。単一遺伝子の研究は、この遺伝的、経路的、および機能的情報解析の目的がゲノム全体のネットワークへの影響、位置、および応答を解明することでない限り、ゲノミクスの定義には該当しない。^{[ 38 ] [ 39 ]}
• 健康科学– 健康またはヘルスケアをその研究分野の中心に据えた科学。これら2つの研究分野は、STEM分野だけでなく、新興の患者安全分野（ソーシャルケア研究など）など、複数の学問分野に関連し、いずれも最新の健康科学の知識と密接に関連しています。
  • 医療機器– 医療機器とは、病気やその他の症状を診断、予防、治療するために使用される器具、装置、インプラント、試験管内試薬、または類似または関連のある物品であり、体内または体表面での化学作用（薬物となるもの）によって目的を達成するものではありません。^{[ 40 ]}医薬品（医薬品とも呼ばれる）は薬理学的、代謝的、または免疫学的手段によって主な作用を発揮しますが、医療機器は物理的、機械的、または熱的手段などの他の手段によって作用します。
  • 医用画像診断-臨床研究や生理学研究の目的で人体（またはその一部や機能）の画像を作成するために使用される技術とプロセス^{[ 41 ]}
  • 免疫療法– 「免疫反応を誘導、増強、または抑制することによる疾患の治療」^{[ 42 ]} 。免疫反応を誘発または増幅するように設計された免疫療法は活性化免疫療法に分類され、一方、免疫反応を低下または抑制する免疫療法は抑制免疫療法に分類されます。^{[ 43 ]}
• 運動学– 人間の運動に関する科学的研究。運動学はヒューマンキネティクスとも呼ばれ、生理学的、力学的、心理学的なメカニズムを研究対象とします。運動学の人間の健康への応用には、バイオメカニクスと整形外科、筋力トレーニングとコンディショニング、スポーツ心理学、理学療法や作業療法といったリハビリテーションの方法、スポーツと運動などが含まれます。運動学の学位を取得した人は、研究機関、フィットネス業界、臨床現場、そして産業界の現場で活躍することができます。^{[ 44 ]}人間と動物の運動に関する研究には、動作追跡システムによる測定、筋肉と脳の活動の電気生理学、生理機能の様々なモニタリング方法、その他の行動・認知研究技術が含まれます。^{[ 45 ]}

  頭部の傍矢状方向MRI （エイリアシングアーティファクトあり）

• オプトジェネティクスは、神経科学において用いられる神経調節技術であり、光学と遺伝学の技術を組み合わせ、生体組織（自由に動く動物も含む）内の個々のニューロンの活動を制御・モニタリングし、それらの操作の効果をリアルタイムで正確に測定する。^{[ 46 ]}オプトジェネティクスで使用される主要な試薬は、光感受性タンパク質である。チャネルロドプシン、ハロロドプシン、アーキアロドプシンなどのオプトジェネティクスアクチュエータを用いることで、空間的に正確なニューロン制御が実現される。一方、クロメレオン、マーメイド、スーパークロメレオンなどのオプトジェネティクスセンサーを用いることで、時間的に正確な記録が可能となる。^{[ 47 ]}
• 薬理ゲノミクス– 遺伝子構成が個人の薬物反応にどのように影響するかを分析する科学技術分野。^{[ 48 ]}薬理ゲノミクス（薬理学とゲノミクスを組み合わせた造語）は、遺伝子発現または一塩基多型と薬物の有効性または毒性を相関させることにより、患者の薬物反応に対する遺伝的変異の影響を扱います。^{[ 49 ]}
• 薬理学–薬物の作用を研究する医学および生物学の一分野^{[ 50 ]。}薬物とは、細胞、組織、臓器、または生物に生化学的および／または生理学的影響を及ぼす、人工、天然、または内因性（体内）の分子と広く定義されます。より具体的には、生体と化学物質との間で生じる相互作用を研究し、正常または異常な生化学的機能に影響を及ぼす物質を研究します。物質に薬効がある場合、それらは医薬品とみなされます。
• プロテオミクスとは、タンパク質、特にその構造と機能に関する大規模な研究です。^{[ 51 ] [ 52 ]}タンパク質は細胞の生理的代謝経路の主要構成要素であるため、生体にとって不可欠な要素です。プロテオームとは、 ^{[ 53 ]}生物またはシステムによって産生または修飾されるタンパク質の全体集合です。これは、時間や細胞または生物が受ける個別の要件、あるいはストレスによって変化します。

参照

• 生物学の概要
• 薬理学の分野
• 制御理論

参考文献

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さらに読む

• マグナー、ロイス・N. (2002). 『生命科学の歴史』（改訂・増補第3版）. ニューヨーク: M. デッカー. ISBN 0824708245。