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授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2026/03/25 現在

基本情報/Basic Information

開講科目名
/Course
生物学の世界-生物と物理学・数学入門-/The World of Biology-Introduction to biophysics and mathematical biology-
時間割コード
/Course Code
1262100230
ナンバリングコード
/Numbering Code
開講所属
/Course Offered by
教養教育科目/
曜日コマ
/Day, Period
金/Fri 5
開講区分
/Semester offered
後期/second semester
単位数
/Credits
2.0
学年
/Year
1,2,3,4
主担当教員
/Main Instructor
岩井 草介/IWAI SOSUKE
科目区分
/Course Group
教養教育科目 自然・科学
教室
/Classroom
必修・選択
/Required/Elective
授業形式
/Class Format
メディア授業
/Media lecture

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Faculty/Department
岩井 草介/IWAI SOSUKE 教育学部/Faculty of Education
難易度(レベル)
/Level
レベル2
対応するCP/DP
/CP/DP
CP・DP 1 見通す力
授業としての具体的到達目標
/Concrete arrival target as the class
○生物学ならびにその近接領域についての学識を得ること
○上記学問の知識や技能に基づいて,生命現象を理解できるようになること
授業の概要
/Summary of the class
現代の生物学の研究では、物理学や数学の知識・手法が重要な位置を占めるようになっています。本授業では、生物学に出てくる物理学や数学について簡単に解説してから、それらを使って解明される、分子レベル・細胞レベル・集団レベルの様々な生命現象を紹介します。分野名としては、伝統的に「生物物理学」や「数理生物学」と呼ばれる分野ですが、最近ではまとめて「システム生物学」と呼ばれることもあります。
授業の内容予定
/Contents plan of the class
1. ガイダンス-扱う内容・分野の紹介
2. 微分方程式入門(マルサス増殖など)
3. 数学の復習(1)微分と近似
4. 化学熱力学入門とATPのエネルギー
5. 反応速度論と酵素反応(ミカエリス-メンテン機構)
6. 超感受性(ヒルの式、アロステリック制御)
7. 数学の復習(2)行列と固有値
8. 力学系入門(2次元線形系、非線形系の解析法)
9. 個体群動態(ロジスティック増殖、捕食者-被食者系)
10. 生物リズム
11. 複製エラー問題、転写スイッチ
12. 神経系の数理(興奮系、中枢パターン発生器)
13. 生物学の復習
14. 進化の数理(タカハトゲーム、血縁淘汰)
15. 感染症の数理、期末試験
授業の進行などの状況によっては、順番や内容は変更されることもあります。
成績評価方法及び採点基準
/A scholastic evaluation method and marking standard
平常評価(授業への参加度、毎回のリアクションペーパー):50%
期末評価(期末試験):50%
上記を合算して最終的な評価を行う予定です。
学習における生成AIの補助的利用を可とします。ただし、情報の正確性についての責任は学習者が負うものとします。
予習及び復習等の内容
/Contents such as preparations for lessons and the review
[予習] 数学(行列・微分方程式など)、物理化学(化学平衡・反応速度など)、生物学(タンパク質・遺伝情報の発現・神経系・進化のしくみなど)の各知識について、弘前大学リメディアル授業などで学習しておく。
[復習] 配布予定の「授業ノート」や参考文献を用いて、不明の点については理解を完全にし、興味を持った内容についてはさらに知識を深める。
教材・教科書
/The teaching materials, textbook
特に指定しない。
参考文献
/bibliography
・畠山哲央・姫岡優介『システム生物学入門』(講談社サイエンティフィク)
・金子邦彦・澤井哲・高木拓明・古澤力『細胞の理論生物学 ダイナミクスの視点から』(東京大学出版会)
・瀬野裕美『数理生物学講義基礎編 数理モデル解析の初歩』(共立出版)
ほか。授業中に適宜紹介する。
留意点・予備知識
/Point to keep in mind, back ground
微積分に関する基礎的な知識があることが望ましいです。
授業内容に関する質問・疑義等
/Question, doubt about class contents
授業時間外の質問はメール(アドレスは下記)でお願いします。
Eメールアドレス・HPアドレス
/E-mail address, HP address
iwai-soあっとhirosaki-u.ac.jp(あっとは@で置き換えてください)
学問分野1(主学問分野)
/Discipline 1
G43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
学問分野2(副学問分野)
/Discipline 2
G45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
学問分野3(副学問分野)
/Discipline 3
G46:神経科学およびその関連分野
実務経験のある教員による授業科目について
/About the class subject by the teacher with the work experience
なし
地域志向科目
/Local intention subject
なし
授業形態・授業方法
/Class form, class method
講義形式。主に板書を用いますが、プロジェクタ(プリント資料として配布)を用いることもあります。
メディア授業期間になった場合は、講義動画を用いたオンデマンド授業とします。
科目ナンバー
/The subject number
LA-2-1637-
メディア授業による著作物利用の有無について
/Whether or not copyrighted works are used in media classes
無/Nothing
その他
/Others
特になし。
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません

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