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【カオス理論】感動するほど生物は実にうまくできている【阪大生物】

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この記事では、大阪大学の教授の生物学紹介の文章を紹介します。 

大学での学部学科選びに役に立つと思います。

 
室長
今の科学では生物分野がアツいので、物理・化学選択生が生物に進むのも大アリだと思っています。
 
現在の最先端の科学研究では何がなされているのか見ていきましょう。
 

感動するほど生物は実にうまくできている

大阪大学教授のメッセージ

西田 宏記 教授 大阪大学理学研究科生物科学専攻 発生生物学研究室

理学部パンフレットに掲載されています。

 

生物学が物理学や化学と圧倒的に異なるのは、全ての生命現象の仕組みは何らかの役割を持っており、それは長い進化の過程で獲得され、驚くほど精緻であり、うまくできているものであるということ。小さくて単純に見える卵も、分子レベルで調べると遺伝子産物の分布が特定の部分に片寄っているなど非常に複雑につくり上げられていて、体の設計図を内包していることを教え てくれます。それらを解き明かしていくと、胚発生のいろいろなことが巧みに進むように実にうまくできている。そのことに純粋に感動します。 知れば知るほど興味が高まる世界です。

 

科学に生まれた「因果律」→「カオス」という方向性

「科学とはなにか」と聞かれると

 

因果律と再現性
 
ということになるでしょう。
つまり、AすればBになるという因果関係とAすればいつでもBになるという再現性がもっとも重要なことです。
 
そして、科学はその因果を突き詰めていくことに力を注いできました。
 
Aが起こるためにはBか必要。Bが起こるためにはCが必要。Cが・・・
 
というように根源までたどる試みが科学なわけです。そして人類は素粒子などの超微細な物質までたどり着いていったわけです。
 
そこの一石を投じたのが「カオス理論」です。
 

バタフライ効果

カオス理論をわかりやすく表現したものに「バタフライ効果」があります。

バタフライ効果(バタフライこうか、butterfly effect)は、力学系の状態にわずかな変化を与えると、そのわずかな変化が無かった場合とは、その後の系の状態が大きく異なってしまうという現象。カオス理論で扱うカオス運動の予測困難性、初期値鋭敏性を意味する標語的、寓意的な表現である。

気象学者エドワード・ローレンツによる、「がはばたく程度の非常に小さな撹乱でも遠くの場所の気象に影響を与えるか?」という問い掛けと、もしそれが正しければ、観測誤差を無くすことができない限り、正確な長期予測は根本的に困難になる、という数値予報の研究から出てきた提言に由来する。

 

要するに

 

現実の世界は複雑に事象が絡み合いすぎていて、そもそも因果関係がわかんねー!

 

ってことです。

今までの科学の分析方法は「原子」などの純粋物質などの研究には力を発揮しますが、「気象」などの現実の事象については使えない。

 

生物はまさに「カオス」

教授の文章にあるように、生物の性質は「長い進化の過程で獲得され」たものです。

そんなものの「因果関係」を解明できるでしょうか?

 

はっきり言って不可能でしょう。

 

生物の性質は、どういった経緯で獲得されてきたのかはわからないけど(因果関係は不明)、「驚くほど精緻であり、うまくできているものである」ことは確か。

 

ならば、因果関係を究明するのではなく、自然が作り上げた「うまく出来たもの」その性質や仕組みを他に応用しようというのが現在の生物学です。

 

生物の仕組みを応用する

生物の仕組みを他に応用するわけなので、分野は物理・化学にも広がっていきます。

例えば、ロボットを作るならば、生物の動きのシステムを模倣するのが一番手っ取り早いわけです。

このように、なにかのシステムを作り上げるときに「実にうまく出来ている」生物の仕組みを模倣するのが現在の科学の手法になっています。

 

そう考えるとシステムを主に扱う物理分野とは非常に密接に関わってくるので、物理選択生が生物の分野の研究をするというのは今後増えていくと思います。

 

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室長
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