Список наук о жизни

Этот список наук о жизни включает отрасли науки, которые включают научное изучение жизни, например, микроорганизмов , растений и животных, включая людей . Эта наука - одна из двух основных областей естествознания , другая - физическая наука , которая занимается неживой материей. Биология - это общее естествознание , изучающее жизнь, с другими науками о жизни в качестве ее суб-дисциплин.

Науки о жизни относятся к различным естественным наукам, таким как микроорганизмы , растения и животные .

Некоторые науки о жизни сосредотачиваются на конкретном типе организма. Например, зоология изучает животных , а ботаника изучает растения. Другие науки о жизни сосредоточены на аспектах, общих для всех или многих форм жизни, таких как анатомия и генетика . Некоторые сосредотачиваются на микромасштабах (например, молекулярная биология , биохимия ), другие на более крупных масштабах (например, цитология , иммунология , этология , фармация, экология ). Другая важная отрасль наук о жизни включает понимание разума  - нейробиологию . Открытия в области наук о жизни помогают улучшить качество и уровень жизни и находят применение в здравоохранении, сельском хозяйстве, медицине, а также в фармацевтической и пищевой промышленности.

  • Биология - научное изучение жизни [1] [2] [3]
  • Анатомия - изучение формы и функций растений, животных и других организмов, или, в частности, людей [4]
  • Астробиология - изучение образования и присутствия жизни во Вселенной [5]
  • Бактериология - исследование бактерий
  • Биотехнология - исследование сочетания живого организма и технологий [6]
  • Биохимия - изучение химических реакций, необходимых для существования и функционирования жизни, обычно на клеточном уровне [7]
  • Биоинформатика - разработка методов или программных средств для хранения, извлечения, организации и анализа биологических данных с целью получения полезных биологических знаний [8]
  • Биолингвистика - изучение биологии и эволюции языка.
  • Биологическая антропология - изучение людей, нечеловеческих приматов и гоминидов. Также известна как физическая антропология.
  • Биологическая океанография - изучение жизни в Мировом океане и их взаимодействия с окружающей средой.
  • Биомеханика - изучение механики живых существ [9]
  • Биофизика - изучение биологических процессов с применением теорий и методов, которые традиционно использовались в физических науках [10]
  • Ботаника - изучение растений [11]
  • Клеточная биология (цитология) - изучение клетки как целостной единицы, а также молекулярных и химических взаимодействий, происходящих внутри живой клетки [12]
  • Биология развития - изучение процессов, посредством которых формируется организм, от зиготы до полной структуры.
  • Экология - изучение взаимодействия живых организмов друг с другом и с неживыми элементами окружающей их среды [13]
  • Энзимология - изучение ферментов
  • Этология - изучение поведения [14]
  • Эволюционная биология - изучение происхождения и происхождения видов с течением времени [15]
  • Эволюционная биология развития - изучение эволюции развития, включая его молекулярный контроль.
  • Генетика - изучение генов и наследственности
  • Гистология - исследование тканей
  • Иммунология - исследование иммунной системы [16]
  • Микробиология - изучение микроскопических организмов (микроорганизмов) и их взаимодействия с другими живыми организмами.
  • Молекулярная биология - изучение биологии и биологических функций на молекулярном уровне, некоторые пересекаются с биохимией, генетикой и микробиологией.
  • Неврология - исследование нервной системы
  • Палеонтология - изучение доисторических организмов
  • Патология - изучение причин и следствий болезни или травмы
  • Фармакология - изучение действия лекарств
  • Психология - изучение водорослей [17]
  • Физиология - изучение функционирования живых организмов, а также органов и частей живых организмов.
  • Популяционная биология - изучение групп организмов того же вида.
  • Квантовая биология - изучение квантовых явлений в организмах
  • Структурная биология - раздел молекулярной биологии , биохимии и биофизики, связанный с молекулярной структурой биологических макромолекул.
  • Синтетическая биология - разработка и создание новых биологических объектов, таких как ферменты, генетические цепи и клетки, или реконструкция существующих биологических систем (LY).
  • Системная биология - изучение интеграции и зависимостей различных компонентов в биологической системе с особым акцентом на роли метаболических путей и клеточных сигнальных стратегий в физиологии.
  • Теоретическая биология - использование абстракций и математических моделей для изучения биологических явлений.
  • Токсикология - природа, эффекты и обнаружение ядов
  • Вирусология - изучение вирусов, таких как субмикроскопические, паразитические частицы генетического материала, содержащиеся в белковой оболочке, и вирусоподобных агентов.
  • Зоология - изучение животных

  • Сельское хозяйство - наука, искусство и практика выращивания растений и животноводства.
  • Биокомпьютеры - биокомпьютеры используют системы из биологически полученных молекул, таких как ДНК и белки , для выполнения вычислительных вычислений, включающих хранение, извлечение и обработку данных . Разработка биокомпьютеров стала возможной благодаря расширению новой науки нанобиотехнологии . [18]
  • Биоконтроль - биоэффекторный метод борьбы с вредителями (включая насекомых , клещей , сорняков и болезней растений ) с использованием других живых организмов. [19]
  • Биоинженерия - изучение биологии средствами инженерии с упором на прикладные знания, особенно связанные с биотехнологиями.
  • Биоэлектроника - электрическое состояние биологического вещества существенно влияет на его структуру и функцию, сравните, например, мембранный потенциал , передачу сигнала нейронами , изоэлектрическую точку (IEP) и так далее. Микро- и наноэлектронные компоненты и устройства все чаще сочетаются с биологическими системами, такими как медицинские имплантаты , биосенсоры , устройства « лаборатория на кристалле» и т. Д., Что приводит к появлению этой новой научной области. [20]
  • Биоматериалы - любые вещества, поверхности или конструкции, которые взаимодействуют с биологическими системами. Биоматериалам как науке около пятидесяти лет. Изучение биоматериалов называется наукой о биоматериалах. За свою историю компания пережила устойчивый и сильный рост, и многие компании инвестировали большие суммы денег в разработку новых продуктов. Наука о биоматериалах включает в себя элементы медицины , биологии , химии , тканевой инженерии и материаловедения .
  • Биомедицинская наука - наука о здравоохранении, также известная как биомедицинская наука, представляет собой набор прикладных наук, в которых применяются части естествознания или формальной науки , или того и другого, для разработки знаний, вмешательств или технологий, используемых в здравоохранении или общественном здравоохранении . Медицинскими науками являются такие дисциплины, как медицинская микробиология , клиническая вирусология , клиническая эпидемиология , генетическая эпидемиология и патофизиология .
  • Биомониторинг - измерение содержания в организме токсичных химических соединений , элементов или их метаболитов в биологических веществах. [21] [22] Часто эти измерения проводятся в крови и моче. [23]
  • Биополимер - полимеры, вырабатываемые живыми организмами; другими словами, это полимерные биомолекулы . Поскольку они являются полимерами , биополимеры содержат мономерные звенья, которые ковалентно связаны с образованием более крупных структур. Существует три основных класса биополимеров, классифицируемых в соответствии с используемыми мономерными звеньями и структурой образующегося биополимера: полинуклеотиды ( РНК и ДНК ), которые представляют собой длинные полимеры, состоящие из 13 или более нуклеотидных мономеров ; полипептиды , которые представляют собой короткие полимеры аминокислот; и полисахариды , которые часто представляют собой линейно связанные полимерные углеводные структуры. [24] [25] [26]
  • Биотехнология - манипулирование живым веществом, включая генетическую модификацию и синтетическую биологию [27]
  • Биология сохранения - Биология сохранения - это управление природой и биоразнообразием Земли с целью защиты видов, их сред обитания и экосистем от чрезмерных темпов исчезновения и эрозии биотических взаимодействий. Это междисциплинарный предмет, основанный на естественных и социальных науках, а также на практике управления природными ресурсами. [28]
  • Гигиена окружающей среды - многопрофильная область, связанная с экологической эпидемиологией , токсикологией и наукой о воздействии .
  • Технология ферментации - изучение использования микроорганизмов для промышленного производства различных продуктов, таких как витамины , аминокислоты , антибиотики , пиво , вино и т. Д. [29]
  • Пищевая наука - прикладная наука, посвященная изучению продуктов питания . Деятельность ученых-диетологов включает разработку новых пищевых продуктов, разработку процессов производства и хранения этих пищевых продуктов, выбор упаковочных материалов, исследования срока годности , изучение воздействия пищевых продуктов на организм человека, сенсорную оценку продуктов с использованием панелей или панелей. потенциальных потребителей, а также микробиологические, физические (текстура и реология ) и химические испытания. [30] [31] [32]
  • Геномика - применяет рекомбинантную ДНК , методы секвенирования ДНК и биоинформатику для секвенирования, сборки и анализа функции и структуры геномов ( полного набора ДНК в одной клетке организма). [33] [34] Эта область включает усилия по определению всей последовательности ДНК организмов и мелкомасштабное генетическое картирование . Эта область также включает исследования внутригеномных явлений, таких как гетерозис , эпистаз , плейотропия и другие взаимодействия между локусами и аллелями в геноме. [35] Напротив, исследование ролей и функций отдельных генов является основным направлением молекулярной биологии или генетики и является общей темой современных медицинских и биологических исследований. Исследование отдельных генов не подпадает под определение геномики, если только цель этого анализа генетической, путевой и функциональной информации не состоит в выяснении его влияния на сети всего генома, их места и реакции на них. [36] [37]
  • Иммунотерапия - это « лечение от заболевания путем индукции, усиления или подавления иммунного ответа». [38] Иммунотерапия, предназначенная для вызова или усиления иммунного ответа, классифицируется как активационная иммунотерапия, тогда как иммунотерапия, которая снижает или подавляет, классифицируется как супрессивная иммунотерапия . [39]
  • Кинезиология - кинезиология, также известная как кинетика человека, - это научное исследование движений человека. Кинезиология занимается физиологическими, механическими и психологическими механизмами. Применения кинезиологии к здоровью человека включают: биомеханику и ортопедию ; сила и выносливость; спортивная психология ; методы реабилитации, такие как физиотерапия и трудотерапия; и спорт и упражнения. Лица, получившие степень в области кинезиологии, могут работать в исследованиях, фитнес-индустрии, клинических условиях и в промышленных условиях. [40] Исследования движения человека и животных включают измерения систем слежения за движением, электрофизиологию мышечной и мозговой активности, различные методы мониторинга физиологической функции и другие методы поведенческих и когнитивных исследований. [41]
  • Медицинское устройство - Медицинское устройство - это инструмент, аппарат, имплант, реагент in vitro или аналогичный или связанный с ним предмет, который используется для диагностики, предотвращения или лечения заболеваний или других состояний и не достигает своих целей посредством химического воздействия внутри или на тело (что сделало бы его наркотиком ). [42] В то время как лекарственные средства (также называемые фармацевтическими препаратами ) достигают своего основного действия фармакологическими, метаболическими или иммунологическими средствами, медицинские устройства действуют другими способами, такими как физические, механические или тепловые.
    "> Воспроизвести медиа
    Парасагиттальная МРТ головы с артефактами наложения спектров
  • Медицинская визуализация - Медицинская визуализация представляет собой метод и процесс , используемый для создания изображения на теле человека (или их часть и функции) для клинических или физиологических исследовательских целей [43]
  • Оптогенетика. Оптогенетика - это метод нейромодуляции , применяемый в нейробиологии, который использует комбинацию методов из оптики и генетики для контроля и мониторинга активности отдельных нейронов в живых тканях - даже внутри свободно движущихся животных - и для точного измерения эффектов этих манипуляций в в реальном времени. [44] Ключевыми реагентами, используемыми в оптогенетике, являются светочувствительные белки. Пространственно-точный нейрональный контроль достигается с помощью оптогенетических исполнительных механизмов, таких как каналродопсин , галлородопсин и архаэродопсин , в то время как временные записи могут быть сделаны с помощью оптогенетических датчиков, таких как Clomeleon, Mermaid и SuperClomeleon. [45]
  • Фармакогеномика - Фармакогеномика (портфель фармакологии и геномики ) - это технология, которая анализирует, как генетический состав влияет на реакцию человека на лекарства. [46] В нем рассматривается влияние генетической изменчивости на лекарственный ответ у пациентов путем корреляции экспрессии генов или однонуклеотидных полиморфизмов с эффективностью или токсичностью лекарства . [47]
  • Фармакология - Фармакология является отраслью медицины и биологии , связанной с изучением наркотиков действия, [48] , где лекарственное средство может быть в общих чертах определены как любая техногенный, природная или эндогенной (внутри тела) молекула , которая оказывает биохимическую и / или физиологическое воздействие на клетку, ткань, орган или организм. В частности, это изучение взаимодействий, которые происходят между живым организмом и химическими веществами, которые влияют на нормальную или ненормальную биохимическую функцию. Если вещества обладают лечебными свойствами, они считаются фармацевтическими препаратами .
  • Динамика населения. Динамика населения - это изучение краткосрочных и долгосрочных изменений в размере и возрастном составе населения , а также биологических и экологических процессов, влияющих на эти изменения. Динамика народонаселения касается того, как на население влияют коэффициенты рождаемости и смертности , иммиграции и эмиграции , а также изучает такие темы, как старение населения или сокращение населения .
  • Протеомика - Протеомика - это крупномасштабное исследование белков , в частности их структур и функций . [49] [50] Белки являются жизненно важными частями живых организмов, так как они являются основными компонентами физиологических метаболических путей в клетках . Протеом является весь набор белков, [51] произведены или модифицированы организмом или системы. Это зависит от времени и различных требований или стрессов, которым подвергается клетка или организм.

    • Очерк биологии
    • Подразделения фармакологии
    • Теория управления

    1. ^ Урри, Лиза; Каин, Михаил; Вассерман, Стивен; Минорский, Петр; Рис, Джейн (2017). «Эволюция, темы биологии и научные изыскания». Кэмпбелл Биология (11-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Пирсон. С. 2–26. ISBN 978-0134093413.
    2. ^ Хиллис, Дэвид М .; Хеллер, Х. Крейг; Хакер, Салли Д .; Laskowski, Marta J .; Садава, Дэвид Э. (2020). «Изучение жизни». Жизнь: Наука биологии (12-е изд.). WH Freeman. ISBN 978-1319017644.
    3. ^ Фриман, Скотт; Куиллин, Ким; Эллисон, Лизабет; Черный, Майкл; Подгорски, Грег; Тейлор, Эмили; Кармайкл, Джефф (2017). «Биология и тройка жизни». Биологические науки (6-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Пирсон. С. 1–18. ISBN 978-0321976499.
    4. ^ «Анатомия | Определение, история и биология» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    5. ^ «Астробиология | наука» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    6. ^ «Биотехнология | Определение, примеры и приложения» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    7. ^ «Биохимия | Определение, история, примеры, значение и факты» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    8. ^ «Биоинформатика | наука» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    9. ^ «Биомеханика | наука» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    10. ^ «Биофизика | наука» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    11. ^ "ботаника | Определение, история, отрасли и факты" . Британская энциклопедия . Проверено 31 мая 2020 .
    12. ^ «Цитология | биология» . Британская энциклопедия . Проверено 31 мая 2020 .
    13. ^ «Экология» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    14. ^ «Этология | биология» . Британская энциклопедия . Проверено 31 мая 2020 .
    15. ^ «Эволюция - наука об эволюции» . Британская энциклопедия . Проверено 31 мая 2020 .
    16. ^ «Иммунология | медицина» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    17. ^ «Психология | биология» . Британская энциклопедия . Проверено 1 сентября 2020 .
    18. ^ Уэйн, Грег (1 декабря 2011 г.). «Крошечные биокомпьютеры становятся ближе к реальности» . Scientific American . Проверено 10 мая 2020 года .
    19. ^ Флинт, Мария Луиза; Дрейстадт, Стив Х. (1998). Кларк, Джек К. (ред.). Справочник по естественным врагам: Иллюстрированное руководство по биологической борьбе с вредителями . Калифорнийский университет Press. ISBN 9780520218017.
    20. ^ М. Биркхольц; А. Май; К. Венгер; К. Мелиани; Р. Шольц (2016). «Технологические модули из микро- и наноэлектроники для наук о жизни» . ПРОВОДА Nanomed. Нанобиотех . 8 (3): 355–377. DOI : 10.1002 / wnan.1367 . PMID  26391194 .
    21. ^ «Третий национальный отчет о воздействии химических веществ в окружающей среде на человека» (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний - Национальный центр гигиены окружающей среды . Проверено 9 августа 2009 года .
    22. ^ "Что такое биомониторинг?" (PDF) . Американский химический совет . Архивировано из оригинального (PDF) 23 ноября 2008 года . Проверено 11 января 2009 года .
    23. ^ Ангерер, Юрген; Эверс, Ульрих; Вильгельм, Майкл (2007). «Биомониторинг человека: современное состояние». Международный журнал гигиены и гигиены окружающей среды . 210 (3–4): 201–28. DOI : 10.1016 / j.ijheh.2007.01.024 . PMID  17376741 .
    24. ^ Mohanty, Amar K .; Мишра, Манджушри; Дрзал, Лоуренс Т. (2005-04-08). Натуральные волокна, биополимеры и биокомпозиты . CRC Press. ISBN 978-0-203-50820-6.
    25. ^ Чандра, Р., Растджи, Р., «Биоразлагаемые полимеры», Progress in Polymer Science, Vol. 23, стр. 1273 (1998)
    26. ^ Кумар, А., и др., "Умные полимеры: физические формы и биоинженерные приложения", Progress in Polymer Science, Vol. 32, стр.1205 (2007).
    27. ^ "Биотехнология: онлайн-справочник ресурсов по наукам о жизни | МСЖД" . Интернет-мастера информатики в области здравоохранения | Медсестринское дело и медицинское образование . 2014-12-19 . Проверено 30 мая 2020 .
    28. ^ Таннер, Рене. "LibGuides: Науки о жизни: Биология сохранения / Экология" . libguides.asu.edu . Проверено 30 мая 2020 .
    29. ^ «ферментация | Определение, процесс и факты» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 .
    30. ^ Геллер, Мартинн (22 января 2014 г.). «Nestle объединяется с Сингапуром в области исследований в области пищевых продуктов» . Рейтер . Проверено 9 февраля 2014 .
    31. ^ «Пищевая наука для борьбы с ожирением» . Евроньюс . 9 декабря 2013 . Проверено 9 февраля 2014 .
    32. ^ Бхатия, Атиш (16 ноября 2013 г.). «Новый вид пищевой науки: как IBM использует большие данные для изобретения творческих рецептов» . Проводной . Проверено 9 февраля 2014 .
    33. ^ Национальный институт исследования генома человека (2010-11-08). «Краткое руководство по геномике» . Genome.gov . Проверено 3 декабря 2011 .
    34. ^ Клуг, Уильям С. (2012). Концепции генетики . Pearson Education. ISBN 978-0-321-79577-9.
    35. ^ Певснер, Джонатан (2009). Биоинформатика и функциональная геномика (2-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли-Блэквелл. ISBN 9780470085851.
    36. ^ Национальный институт исследования генома человека (2010-11-08). «Часто задаваемые вопросы о генетике и геномной науке» . Genome.gov . Проверено 3 декабря 2011 .
    37. ^ Калвер, Кеннет У .; Марк А. Лабоу (2002-11-08). «Геномика» . В Ричарде Робинсоне (ред.). Генетика . Научная библиотека Macmillan. Справочник Macmillan USA. ISBN 0028656067.
    38. ^ «Определение: иммунотерапия» . Dictionary.com . Проверено 10 мая 2020 года .
    39. ^ «Иммунотерапия | медицина» . Британская энциклопедия . Проверено 31 мая 2020 .
    40. ^ «CKA - Канадский кинезиологический альянс - Канадский кинезиологический альянс» . Cka.ca. Архивировано из оригинала на 2009-03-18 . Проверено 25 июля 2009 .
    41. ^ Розенхан, Бодо; Клетте, Рейнхард; Метаксас, Димитрис (2008). Движение человека: понимание, моделирование, захват и анимация . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4020-6692-4.
    42. ^ Здоровье, Центр приборов и радиологии (2019-12-16). «Как определить, является ли ваш продукт медицинским устройством» . FDA .
    43. ^ Сунь, Чанмин; Беднарз, Томаш; Pham, Tuan D .; Валлотон, Паскаль; Ван, Дадун (07.11.2014). Анализ сигналов и изображений для биомедицины и наук о жизни . Springer. ISBN 978-3-319-10984-8.
    44. ^ Deisseroth, K .; Feng, G .; Маевска, AK; Miesenbock, G .; Тинг, А .; Шнитцер, MJ (2006). «Оптические технологии нового поколения для освещения мозговых цепей с генетической направленностью» . Журнал неврологии . 26 (41): 10380–6. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.3863-06.2006 . PMC  2820367 . PMID  17035522 .
    45. ^ Манкузо, Джей Джей; Kim, J .; Lee, S .; Цуда, С .; Чоу, Нью-Йорк; Августин, GJ (2010). «Оптогенетическое зондирование функциональной схемы мозга» . Экспериментальная физиология . 96 (1): 26–33. DOI : 10.1113 / expphysiol.2010.055731 . PMID  21056968 . S2CID  206367530 .
    46. ↑ Ермак Г., Современная наука и медицина будущего (второе издание), 164 стр., 2013 г.
    47. ^ Ван Л. (2010). «Фармакогеномика: системный подход» . Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med . 2 (1): 3–22. DOI : 10.1002 / wsbm.42 . PMC  3894835 . PMID  20836007 .
    48. ^ Валланс П., Смарт ТГ (январь 2006 г.). «Будущее фармакологии» . Британский журнал фармакологии . 147 Приложение 1 (S1): S304–7. DOI : 10.1038 / sj.bjp.0706454 . PMC  1760753 . PMID  16402118 .
    49. ^ Андерсон Н.Л., Андерсон Н.Г. (1998). «Протеом и протеомика: новые технологии, новые концепции и новые слова». Электрофорез . 19 (11): 1853–61. DOI : 10.1002 / elps.1150191103 . PMID  9740045 . S2CID  28933890 .
    50. ^ Blackstock WP, Weir MP (1999). «Протеомика: количественное и физическое картирование клеточных белков». Trends Biotechnol . 17 (3): 121–7. DOI : 10.1016 / S0167-7799 (98) 01245-1 . PMID  10189717 .
    51. ^ Марк Р. Уилкинс; Кристиан Паскуали; Рон Д. Аппель; Кели Оу; Оливье Голаз; Жан-Шарль Санчес; Jun X. Yan; Андрей. А. Гули; Грэм Хьюз; Ян Хамфери-Смит; Кейт Л. Уильямс; Денис Ф. Хохштрассер (1996). «От белков к протеомам: крупномасштабная идентификация белков с помощью двумерного электрофореза и анализа арниновой кислоты». Природа Биотехнологии . 14 (1): 61–65. DOI : 10.1038 / nbt0196-61 . PMID  9636313 . S2CID  25320181 .

    • Магнер, Лоис Н. (2002). История наук о жизни (Rev. и расширенное 3-е изд.). Нью-Йорк: М. Деккер. ISBN 0824708245.