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年度	2025年度	開講部局	統合生命科学研究科博士課程前期統合生命科学専攻数理生命科学プログラム
講義コード	WG114003	科目区分	専門的教育科目
授業科目名	数理生物学
授業科目名 （フリガナ）	スウリセイブツガク
英文授業科目名	Mathematical Biology
担当教員名	藤本　仰一
担当教員名 (フリガナ)	フジモト　コウイチ
開講キャンパス	東広島	開設期	1年次生   後期   ３ターム
曜日・時限・講義室	(3T) 水1,水4：オンライン, (3T) 水2-3
授業の方法	講義	授業の方法 【詳細情報】	オンライン（オンデマンド型）
			講義中心、演習中心
単位	2.0	週時間	4	使用言語	J : 日本語
学習の段階	5 : 大学院基礎的レベル
学問分野（分野）	26 : 生物・生命科学
学問分野（分科）	04 : 生命科学
対象学生
授業のキーワード	細胞レベルの生命現象、数理モデリング基礎、微分方程式、確率分布、拡散
教職専門科目		教科専門科目
プログラムの中での この授業科目の位置づけ （学部生対象科目のみ）
到達度評価 の評価項目 （学部生対象科目のみ）
授業の目標・概要等	生命システムでは多くの分子や細胞が協調し、時間的および空間的に複雑な制御を行っている。この授業では、生物の時空間的な特徴を適切に捉えた実験の例と、関連する数理を学ぶことを通じて、生命システムを物理的および数理的に理解する能力の基礎を身につける。 目標：自然現象を、常微分方程式や確率分布、拡散方程式に基づいたモデルを立てて説明できる。線形常微分方程式の時間発展が求められるようになる。化学反応速度論に従い、遺伝子発現量の常微分方程式を導出できる。常微分方程式の定常状態の安定性を解析できる。複数の確率分布の特徴やその分布の生成メカニズムを説明できる。拡散の特徴を挙げることができる。拡散とランダムウォークの結びつきを説明できる。反応拡散方程式の定常状態の安定性を解析できる。
授業計画	生命現象の物理的および数理的な見方に関して、３つのテーマにわけて講義を行う。それぞれ、カギになる細胞レベルまたは個体レベルの生命現象（時間変化、確率性、空間パタン）を紹介する。並行して、時空間に展開するこれらの現象を数理的に理解する枠組み(微分方程式、確率分布、拡散方程式など)を学び、非線形非平衡系やネットワークの初歩的な理論についても触れる。 第１ー７回：　時間変化：　ガイダンス、細胞の増殖や分化を微分方程式で表す、微分方程式で遺伝子発現を表そう、正のフィードバックの役割（スイッチ、履歴現象）、負のフィードバックの役割（安定化、時間的な振動） ８－１１回：　確率性：　細胞の確率的振る舞い、２項分布から正規分布へ、細胞内の生化学反応では確率性が無視できない理由、２項分布からポアッソン分布へ、分布の重ね合わせ、確率分布から見る遺伝子や人間社会のネットワーク構造 １２－１５回：　空間パタン：　ブラウン運動から拡散方程式の成り立ちへ、モルフォゲンの濃度勾配を拡散方程式から導く、反応と拡散が織りなす多彩な空間パタン、チューリングパタン（拡散誘導不安定性）の理論 回については、進行に応じて多少の変動があります。
教科書・参考書等	教科書・参考書等 適宜指示する
授業で使用する メディア・機器等
	【詳細情報】	配付資料，スライド、動画
授業で取り入れる 学習手法
予習・復習への アドバイス	大学２年までに習った数学（ベクトル解析、線形代数、微積分、微分方程式、確率[2項分布, 期待値]）を十分に復習すること。
履修上の注意 受講条件等
成績評価の基準等	成績評価の基準等 提出されたレポートにより評価する。
実務経験
実務経験の概要と それに基づく授業内容
メッセージ
その他
すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。 回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。