これが生物学だ

This is Biology

The Science of the Living World
Ernst Mayer

　 　マイアから21世紀の生物学者へ

序　Preface
1　「生命」の意味するもの What Is the Meaning of“Life”?
　物理主義者 　　　 The Physicalists
　　物理主義の開花 THE FLOWERING OF PHYSOCALISM
　生気論者 The Vitalists
　生気論の衰退 　 THE DECLINE OF VITALISM
有機体論者 The Organicists
創発　　　　　　 EMERGENCE
　生命を識別する特性 The Distinguishing Characteristics of Life

2　科学とは何か　What Is Science ?
　現代科学の起源　The Origins of Modern Science
生物学は自律的科学か　Is Biology an Autonomous Science ?
科学の関心 The Concerns of Science
科学はどのように神学と異なるか
　　科学はどのように哲学と異なるか
　　科学はどのように人文科学と異なるか
　科学研究の目的　The Objects of Scientific Research
　科学と科学者

3　科学は自然界をどう説明するか
　How Does Science Explain the Natural World ?　
　科学哲学の歴史の概略
　 A Brief of the Philosophy of Science　
　　証明と反証 VERFICATION AND FALSIFICATION
　　科学的説明の新しいモデル NEW MODELS OF SCIENTIFIC EXPLANATION
　発見と正当化 Discovery and Justification
　　理論構築の内的および外的要因
　　検証
　実践的生物学者 The Practicing Biologist
　　説明の五つの段階
　　常識的な現実主義
　　科学の言語
　事実，理論，法則，概念の定義づけ
Defining Facts, Theories, Laws, and Concepts
　　事実　対　理論
　　物理科学の普遍的法則
　生命科学における概念

4　生物学は生物世界をどう説明するか
　生物学における因果説
　　近因および究極因
　　多元論
　　蓋然論
　　生物学的説明の事例研究
　経験的事実に基づいた進化的認識論
　　閉じたプログラムと開けたプログラム
　確実性への問い

5　科学は進歩するか
　細胞生物学における科学の進歩
　　核の理解
　　染色体の理解
　科学は革命を通じて進歩するか
　　系統分類学の進歩
　　進化生物学の進歩
　　生物学の進展における漸次主義
　科学はダーウィン的過程によって発展するのか
　　科学の共通認識が得がたいのはなぜか
　科学の限界

6　生命科学はどのような構造を持っているか
　生物学における比較の方法と実験的方法
　生物学の組立の新しい試み
　質問「何が」
　　質問「いかに」と「なぜ」
　　「いかに」と「なぜ」に基づく新しい分類
　生物学におけるパワーシフト
　生物学，多様性のある科学
　
7　質問「何が」：生物多様性の研究
　生物学における分類
　種分類学：種の区分
　　対立する種概念
　　種概念，種カテゴリー，種タクソン
　体系分類学：種の分類
　　下向きの分類
　　上向きの分類
　　進化的あるいはダーウィン的分類
　　数量表現型分類学
　　分岐論
　情報の貯蔵と引き出し
　　名称
　生物の体系

8　質問「いかに」：新しい個体の形成
　発生生物学の開始
　細胞説の衝撃
　　後成説と前成説
　　分化，すなわち発生しつつある細胞の多様化
　　胚葉の形成
　　誘導
　　反復
発生遺伝学
　　分子生物学の衝撃
　発生生物学と進化生物学
　　反復説再考
　　進化的前進はどのように起こるか

9　質問「なぜ」：生物進化
「進化」という用語の多様な意味
　進化それ自体に関するダーウィンの説
　　生命の起源
　ダーウィンの共通の由来説
　　ヒトの起源
　ダーウィンの種の増加説
　ダーウィンの漸次的変化説
　　大絶滅
　ダーウィンの自然選択説
　　進化的変化に関する競合する諸説
　　自然選択
　　偶然か必然か
　　性選択
　進化的総合とその後
　 大進化の説明
　進化は進歩するか
　　なぜ生物は完全ではないのか
　現在の論争
　　群選択
　　社会生物学
　　分子生物学
　　複数の原因と複数の解答

10　生態学は何を問うか
　生態学の歴史の概略
　　今日の生態学
　個体の生態学
　種の生態学
　　ニッチ（生態的地位）
　　競争
　　生殖戦略と個体群密度
　　捕食者，被食者，共進化
　　食物連鎖と数のピラミット
　　生活史と分類学研究
　群落の生態学
　　遷移と極相
　　生態系
　　多様性
　古生態学
　生態学の論争
　
11　ヒトはどこで進化に適合するか
　ヒトと類人猿との関係
　　ホモ・ハビリス，ホモ・エレクトゥス，ホモ・サピエンスの出現
　　ネアンデルタール人とクロマニヨン人　　　　　
　　化石人類の分類
　ヒトになる
　　言語，脳，心の共進化
　　文化の進化
　　文明の誕生
　人種とヒトという種の未来
　　人類の平等の意味

12　進化は倫理を説明できるか
　人間の倫理の起原
　　包括的適合性利他主義
　　相互利他主義
　　純粋な利他主義の起こり
　文化的集団はどのように固有の倫理規範を獲得するのか
　　理性か，偶然の生き残りか
　個人はいかに道徳を身につけるか
　　開かれた行動プログラム
　人間に最適な道徳体系とな何か

あらためて教養とは

序章　教養の原点はモラルにあり

　いま武士論を読みなおす意味
　やせがまんの効用
　教養の原点はモラルだ

1　教養教育の誕生
　教育は家庭で行うもの
　大学の誕生と二重言語社会
　知識人のパスポート－リンガ・フランカ
　3つの必須科目ー文法・論理・修辞学
　「自由」な科目？

2　知の世界への扉　古典語との出会い
　ギリシャ・ローマの「古典」はイスラム世界から
　ラテン語が必須
　イスラム世界を介して古典世界と出会う
　イスラム世界に透けて見えるギリシア世界
　ギリシア語をラテン語へ翻訳
　数学的思考はアラビア語起源
　自国語による学問の誕生
　「古典」としてのギリシア語と漢語
　「古典」は一握りの人のための学問
　私の教養観，知識をどう活用するか

3　日本の教養のゆくえ
・教養教育の辿った道
　教養教育の継承者，アイヴィ・リーグ
　知的成熟を身につけるシステムの不在
　教養教育を見直す機運

・文化としても言葉　教養教育のゆくえ①
　「国語」よさらば
　思想や感情をふくみ持つ
　飛び跳ねる言葉
　
・理科を変えよう　教養教育のゆくえ②
　自然を読み解くためのわざ
　無関係ではいられない科学
　ふるいにかけるカリキュラム
　「なぜ？」と身近に引き寄せよう
　
4　大正教養人の時代　知的教養主義の伝統と継承
・「栄華の巷」を低く見て－父の世代
　大正教養主義の時代
　ドイツ語がかっこよかった時代
　インテリの読者
　ドイツ人への敬愛
　孤独の偏り感
　解放そして変革の時代
　堅いドイツ，柔らかいフランス
　ドイツ・リートが身近だった
　懐かしむだけでは通用しない
　旧制高校を出て
　
・知的教養主義の継承－私の時代
　世代の断絶
　友人という財産から得られたこと
　自分を広げる
　恥ずかしくないようにしておく心意気
　
・教養は虚学か，実学か？
　教養は虚学か，実学か？
　何を材料に自分を造り上げるか
　文学は何のためにあるのか
　何度も読みたくなるのが古典
　選択肢をいっぱい広げて選んでいく
　
5　価値の大転換　戦後民主主義教育で失われたもの
　平等をめぐる奇妙な事態
　「身の丈に合う」とは「小さくまとまる」こと？
　「自分は自分」は恥を忘れ，放恣になること？
　他人の目はあったほうがいい
　民主主義への大きな誤解
　悪いほうへ流されがち

6　いま，ふたたび教養論　規矩について
　受け身で間にあう状況
　価値観の逆転
　家族の話に耳を傾ける
　みっともないふるまい
　漱石自身の人間像
　物分かりが悪いと言えても
　諦念の世代
　教養は枠づくりを助ける

終章　私を「造った」書物たち
　戦前の子供がわくわくした冒険譚
　カガク小学生の誕生
　はじめての韻文とミステリー　中学時代
　山本周五郎と藤沢周平を読みふける　大学時代
　池波正太郎さんへの共感
　現代屈指の作家たち
　「純文学」と「エンターテイメント」との区別
　「シラノ・ド・ベルジュラック」の影響力
　あえて向き合った本
　古典と漢籍のリズム感
　漱石と出会う－私にとっての古典①
　賢治と出会う－私にとっての古典②
　
教養のためにしてはいけない百箇条
あとがき
　自分を語る

　

物理学の原理と法則

これだけは知っておきたい

まえがき

1　原理，法則，定理とは何か
・物理学の大前提　自然の一様性の原理
・物理学の要件　普遍性　予言性
・物理学の言葉
　原理，法則，則・律，定理，効果，関係式
・物理学の原則とは何か　原則，対称性，類似性，不変性
・物理学者は原理主義者である
・歴史的な産物
・科学の大原則ー因果律
・科学という人間の行為

2　物理学の原理
・アルキメデスの原理－「エウレーカ」の叫びが響く
・浮力の原理ー船はなぜ浮くのか
・テコの原理－ローマ軍を襲う鉄の爪
・パスカルの原理－ジャッキで車が持ち上がるわけ
・フェルマーの原理－光は常に最短距離を選ぶ
・相対性原理－ガリレオからアインシュタインへ
・光速不変の原理－アインシュタイン，エーテルを追放
・等価原理－重力質量と慣性質量は同じ
・パウリ原理－ゆえに，原子は安定して存在する
・不確定性原理－完全に静止した物体はない
・宇宙原理－人間は特別な存在ではない

3　物理学の法則
・平行四辺形の法則－力学の，基礎の基礎
・自由落下の法則－中原中也はわかっていなかった
・慣性の法則－地上でも船上でも力学法則は同じ
・運動量保存則－相撲取りがガツンとぶつかると
・角運動量保存則－生卵とゆで卵の見分け方
・回転する座標系の慣性力－回るといろんな力が生じる
・ケプラーの法則－第一法則はケプラー自身を悩ませた
・万有引力の法則－なぜ，距離の二乗に反比例するのか
・ニュートンの運動の法則－ボールも銀河も支配する
・エネルギー保存則－無からエネルギーは生み出せない
・フックの法則－バネから，音や電気まで
・ベルヌーイの法則（定理）－野球のフォークは自由落下
・熱力学の法則－宇宙の秩序はなぜ崩壊しないのか
・プランクの法則－波長が短いと，光は粒子的に振る舞う
・E=mc2－原爆と原発の違いとは
・パップルの法則－銀河の遠ざかる速さは距離に比例する

4　物理学の原則
・対称性－時間・空間の変換と物理法則　並進変換，回転変換，鏡映変換
・不変性・共変性－これを満たしてこそ真の理論
・相似性－木の枝は自己相似性を示す　
・安定性－安定とは，エネルギーが最低の状態
・相反性（相反定理）－逆も同じ確率でおこる
・相補性－量子力学が備える要件
・統計性－偏差値の計算方法とは？

5　自然の論理と人間の思考
・オッカムの剃刀
・物理学者は統一がお好き
・美しい式
・人間の思考－演繹と帰納
・人間の思考－分析と総合　総合化する手法，複雑系の科学

天才たちの科学史

発見にかくされた虚像と実像

はしがき

1　天体運行の謎を解いたケプラーの生涯
　30年戦争を生き抜いた不屈の意志
・ギリシャの天文学とギリシャ人の叡智
・天動説から地動説へーコペルニクス的転回
・ケプラーの偉大な先行者，ティコ・ブラーエ
・ティコとの出会い，ティコの謎の死
・惑星運動第一，二法則の発見
・晩年のケプラー－第三法則の発見
・研究を永遠の未来に

2　物体運動の秘密を明らかにしたガリレオの素顔
　 名声と富を求めつづけた生涯
・なぜ落下運動に興味を持ったか
・実験物理学の創始
・ガリレオの思考実験ー投射体運動の予言
・ケプラーとの出会い
・天体観察とケプラーへの背信
・庇護者を求めるガリレオ
・ローマ訪問の成功
・第二次宗教裁判とガリレオの死

3　万有引力の発見者，ニュートンの虚像と実像
　歴史的発見を20年間も公表しない不思議
・20代前半での偉大な発見
・微分積分法の発見は神業か
・万有引力の発見
・ニュートン力学の誕生
・フックとの光学論争
・万有引力の先取権争い
・あまりに長い人生

4　断頭台に消えた，近代化学の創始者ラボアジエ
　文豪の戯曲に取り上げられた悲劇
・錬金術時代の物質観と燃素説の登場
・徴税官への就任と結婚
・燃焼の研究ー重量測定の重視
・近代科学の創始ー質量作用の法則を発見
・逮捕と断頭台の死
・ロマン・ロランの戯曲「愛と死の戯れ」

5　巨人ラマルクと凡庸なダーウィン
　＜進化論＞確立の裏面史
・生物学の巨人，ラマルクの生涯
・「動物哲学」の出版と進化論
・英国におけるラマルクの影響
・生い立ちと英国のジェントリー階級
・ダーウィンの進化論ー自然淘汰とその問題点
・ダーウィンを守った学者たち
・ダーウィンは本当に偉いのか
・ラマルクの再評価

6　遺伝の法則の発見者，メンデルの孤高の生涯
　 死後，20数年たって再発見された偉大な法則
・数学と物理を学んで修道院へ
・植物交配実験の開始
・遺伝の法則の発見
・修道院長としてのメンデル
・死後，再発見された業績

7　ナポレオン三世をめぐる科学者たち
　科学者の活動を擁護した君主と，科学の発展
・生い立ちと挫折，皇帝への道
・地球の公転の直接的証明
・フーコーによる地球の自転の直接的証明
・正弦則の発見と科学者たちの反感
・正弦則の説明，コリオリの力
・パストゥールと白鳥の首形フラスコの実験
・パストゥールの発酵現象の解明とリービッヒとの論争
・パストゥールとコッポによる免疫療法の確立

あとがき

100年の難問はなぜ解けたのか

天才数学者の光と影

プロローグ　世紀の難問と謎の数学者
　数学が「宇宙の形」を解き明かす
　消えた天才数学者
　最後の会話

1　ペレリマン博士を追って
・生まれ故郷，サンストペテルブルク
・金も地位もいらない
・変わり果てた天才少年

2　「ポアンカレ予測」の誕生
・自由な数学を愛した天才ポアンカレ
・「形」の謎に迫る，ポアンカレ予測
・まずは「地球の形」から
・宇宙の形を調べる方法
・「宇宙が丸い」とは？
・ポアンカレ予測と宇宙の関係は？

3　古典数学 VS トポロジー
・数学のアール・ヌーヴォー
・トポロジーの魔法
・「ポアンカレ予測」という悪夢

4　1950年代「白鯨」に食われた数学者
・ギリシャからやってきた修行僧
・ライバルたちの静かな闘い
・ある数学者の述懐

5　1960年代　クラシックを捨てよ，ロックを聴こう
・時代を席巻した「数学の王者」トポロジー
・ポアンカレ予想への奇襲作戦 －スティーブン・スメール－
・「高次元」への旅が始まった
・天才少年誕生
・天才数学者の素顔
・トポロジーは死んだ？

6　1980年代　天才サーストンの光と影
・マジシャン登場
・宇宙は本当に丸いのか －リンゴと葉っぱのマジック－
・衝撃の新予測 －宇宙の形は八つ？－
・天才サーストンの苦悩
・穴の数で分類するとは？

7　1990年代　開かれた解決への扉
・ロシアとアメリカの出会い
・知られざる「転機」
・七つの未解決問題
・100年に一度の奇跡
・世紀の難問が解けた
・なぜ彼だったのか

エピローグ　終わりなき挑戦
　本当の宇宙の形とは？
　孤高の天才はいま
　数学者は今日もどこかで
　
あとがき
　数学者は数学に人生を賭けている。
　　好きなことを続けるために世間に惑わされない
　　自分なりの行動規範を作り
　　それを守るために
　　地道に努力を続ける人たち
　
文庫版あとがき －ベレリマンがくれたもの－