科学技術と共に歩む

目次
1.　人は生物をどのように理解してきたか
　1.1　生物の自然発生説と微生物の認識
　1.2　生物発生原則と原始生命体
2.　生物はなぜ変わらず、また変わることができるのか
　2.1　遺伝子は何を情報として伝えているのか
　　2.1.1　生物の体はどのようにして作られるのか
　　2.1.2　タンパク質とは
　　2.1.3　タンパク質の高次構造
　2.2　核酸と遺伝暗号
　　2.2.1　DNAとRNA
　　2.2.2　水素結合とDNA の二重らせん構造
　　2.2.3　DNAの複製
　2.3　タンパク質合成のプロセス
　　2.3.1　遺伝情報のRNAへの転写
　　2.3.2　遺伝暗号の翻訳-タンパク質の合成-
　2.4　なぜ生物は変わるのか
　　2.4.1　減数分裂と遺伝子の撹拌
　　2.4.2　突然変異
3.　生物を人為的に変えることができる
　3.1　遺伝子組み換え技術
　　3.1.1　DNAの調整
　　3.1.2　DNAの切断と連結
　　3.1.3　DNAの細胞内への導入
　　3.1.4　ウイルスについて　
　3.2　細胞融合
　　3.2.1　細胞融合の方法
　　3.2.2　雑種細胞の選抜
　3.3　アンチセンス核酸工学-逆の発想-
　4.1　タンパク質工学とは
　4.2　タンパク質の構造と機能の相関関係　
　4.3　タンパク質改変の方法と実施例
　　4.3.1　リゾチームの熱安定性の改良
　　4.3.2　スブチリシンの改変
　4.4　展望と課題
5.　微生物における生物工学
　5.1　微生物の直接利用
　5.2　発酵工業における微生物
　　5.2.1　一次代謝物質と二次代謝物質
　　5.2.2　一次代謝物質の生産
　　5.2.3　二次代謝物質の生産
　5.3　遺伝子組み換えによる微生物の育種と物質生産
　　5.3.1　微生物の遺伝的組み換え
　　5.3.2　微生物の遺伝子操作
　　5.3.3　ソマトスタチンの生産
　　5.3.4　インスリンの生産
　　5.3.5　ヒト成長ホルモンの生産
　　5.3.6　酵素の生産
6.　植物におけるバイオテクノロジー
　6.1　分化全能性
　　6.1.1　分化とは
　　6.1.2　植物細胞の分化全能性
　　6.1.3　植物ホルモン
　6.2　クローン植物の増殖
　　6.2.1　茎頂培養と不定芽および不定胚分化
　　6.2.2　ウイルスフリー植物
　　6.2.3　人工種子
　6.3　植物の育種
　　6.3.1　胚培養による育種
　　6.3.2　花粉培養（葯培養）と胚珠培養（子房培養）-半数体植物の作出-
　　6.3.3　体細胞変異を利用する育種
　　6.3.4　植物の分子育種
　6.4　細胞融合
　　6.4.1　細胞融合と雑種細胞の選抜
　　6.4.2　対称融合と非対称融合
　6.5　植物培養細胞を用いた二次代謝物質の生産
　　6.5.1　培養系の誘導と物質生産-シコニンを例として-
7.　動物におけるバイオテクノロジー
　7.1　繁殖と育種
　　7.1.1　胚移植
　　7.1.2　胚分割
　　7.1.3　キメラ動物
　　7.1.4　クローン動物
　　7.1.5　形質転換動物
　　7.1.6　病態動物
　7.2　動物の性支配
　　7.2.1　精子の分離
　　7.2.2　胚の性判別
　7.3　動物培養細胞を用いるバイオテクノロジー
　　7.3.1　動物細胞の培養
　　7.3.2　生理活性物質の生産
　　7.3.3　モノクローナル抗体
　7.4　魚類におけるバイオテクノロジー
　　7.4.1　魚の性支配-雌性発生-
　　7.4.2　魚の大型化
8.　バイオリアクター
　8.1　バイオリアクターとは
　　8.1.1　生体触媒
　　8.1.2　微生物用バイオリアクター
　　8.1.3　植物細胞、器官用のバイオリアクター
　　8.1.4　動物細胞用バイオリアクター
　8.2　生体触媒の固定化
　　8.2.1　担体結合法
　　8.2.2　架橋法
　　8.2.3　包括法
　　8.2.4　限外濾過膜法
　　8.2.5　固定化技術を利用した動物細胞の培養
9.　機械システムから見た生物・生体
　　-生物・生体の高度な機能に学ぶ-
　9.1　生物工学と機械工学にかかわる学際的工学分野研究の歴史
　9.2　生物・生体と機械の比較
　　9.2.1　大きさ（体長、体積、重量（体重））と比表面積の影響
　　9.2.2　機械にはない生物・生体固有の時間尺度
　　9.2.3　生物・生体と機械の活動する環境、レイノルズ数
　　9.2.4　粘性力の支配する環境での運動機構
　　9.2.5　生物・生体と機械の構成材料の比較
　　9.2.6　生物・生体と機械システムの運動機構の比較
　9.3　生物・生体構造は最適化されているか
　　9.3.1　人体の血管系統は低エネルギー消費の最適配管系
　　9.3.2　骨格の形態と機能の力学的合理性
　　9.3.3　弾性皮膚構造によって生じる渦乱流防止効果
　9.4　生物・生体に学ぶ機械工学技術
　　9.4.1　6足極地探査ロボットの手本となるウイルスT4ファージとその自動組立
　　9.4.2　多自由度アクチュエータとしての筋肉の伸縮機構
　　9.4.3　腸の蠕動運動を模倣した土砂圧送ポンプ
　　9.4.4　生物・生体のセンサと制御動作
　　9.4.5　生体の代替材料と人工臓器・人工補綴物
　　9.4.6　生体を支援する医療・福祉用ロボット
　　9.4.7　蓮やサトイモの葉の表面を模倣した透湿防水繊維
　9.5　あとがき
10.　生物と工学における通信と情報処理
　10. 1　耳介と集音傘-ウサギの耳はなぜ長い？-
　10.2　鼓膜とダイアフラム
　10.3　蝸牛とマイクロホン
　10.4　耳は知能的マイクロホン
　10.5　耳から脳へのディジタル通信
　10.6　モノラルとステレオ
　10.7　聴覚による音源定位
　10.8　フーリエ周波数解析とウェーブレット解析
　10.9　聴覚器官の周波数解析とウェーブレット解析
　10.10　山びこ、レーダまたはソナー
　10.11　コウモリのエコーロケーション　
　10.12　コウモリと非定常信号解析
　10.13　医学における超音波の利用
11.　地球の将来と生物工学
　11.1　人口急増と将来への影響
　　11.1.1　食糧不足
　　11.1.2　食糧増産の可能性
　　11.1.3　バイオテクノロジーは何ができるか
　11.2　エネルギーと環境問題
　　11.2.1　地球の温暖化
　　11.2.2　地球温暖化がもたらすもの
　　11.2.3　地球温暖化を回避できるか
　　11.2.4　バイオテクノロジーは何ができるのか-バイオマスの利用-
引用・参考文献
索引