생명을 가지고 살아있는 생명체의 물리적인 구조와 발생 및 진화, 화학적 과정, 생명현상을 연구하는 자연과학 분야인 생물학은 다양한 생물들에 대해 탐구하는 학문이다. 현대 생물학의 기초는 세포설, 진화, 유전학, 항상성, 에너지, 발생이 있으며 모든 생명체는 하나 이상의 세포로 구성되며 세포는 생명체를 구성하는 기본 단위이다. 세포는 병리학적 과정에서 기본 단위로 생각되며 생물이 세포에서 생명을 유지하기 위해 일어나는 모든 물질의 변화인 물질대사 중에 에너지를 흡수하거나 방출하는 현상이 발생한다. 유전자는 모든 생명체에서 유전의 기본 단위이며 세균에서 동물에 이르기까지 모든 유전자를 가진 생명체는 DNA인즉슨, 고분자화합물을 복제하고 유전자 발현이 발생한다. 생명은 진화하며 변화하고 발전하며 진화가 일어나는 근본적인 원인은 유전적 다양성 때문이다. 진화는 생명체가 어떠한 구성으로 이루어져 있는지 자연사에 대한 이해와 관련이 있다. 결론적으로 말하자면 모든 생물학 분야의 중심은 진화라고 할 수 있다. 세포를 만들어내고 유지하기 위해서는 에너지의 지속적인 제공에 있다. 음식물로 섭취된 물질로부터 에너지를 추출하고 새로운 세포를 만들어내고 세포를 유지하는데 섭취된 음식물이 사용된다. 발생은 초기 발생, 후기 발생으로 나누어지며 이후에는 기관과 형태가 완성되어 부화하거나 출산을 통해 새로운 개체가 된다. 생물학의 주요 연구 분야는 많다. 이 중에서 몇 가지를 알아보면 해부학은 간단하게 말하면 생물의 내부 구조에 대해 연구하는 학문이다. 형태와 구조를 연구하는 학문이므로 생물학이나 의학에서 기초 학문의 역할을 한다. 생명체의 기본 단위인 세포의 구조를 연구하는 분야는 세포 생물학이다. 세포 생물학은 세포의 구조를 시작으로 세포들의 상호 간에 형성되는 여러 현상을 연구하며 생물이 어떻게 생성되고 발전되는지에 대한 탐구가 이루어지는 분야이다. 식물에 대해 연구하는 식물학도 생물학에 포함되며 식물이 어떠한 구조를 이루며 성장하고 진화하는지에 연구하고 식물의 질병에 대하여 연구하는 학문인 식물 병리학도 있다. 유익한 곤충도 있지만 해로운 곤충이나 진드기, 기타 식물조직의 소모에 의해서 식물에 어떤 영향을 주는지에 대해 연구한다. 인간의 건강과 질병에 대해 연구하며 인체의 구조를 살펴보고 질병이나 상해에 필요한 치료와 예방법에 관한 기술을 연구하는 학문인 의학도 생물에 대해 탐구하므로 생물학의 한 분야이다. 의학은 질병의 원인에 대한 분석과 질병을 치료하기 위한 치료법의 개발을 위해서 여러 연구와 실험이 이루어지고 있다. 다양한 질병을 진단하고 치료하기 위해서 병을 구분하기 위한 진단 기술을 가지고 있으며 정확한 진단을 위해 유전자 검사나 내시경 검사, 엑스선 촬영, MRI 촬영 등의 기출이 있으며 이 기술을 통해 진단이 나오며 약물이나 외과적인 수술에 의한 치료, 재활 치료 등으로 질병의 치료를 나눌 수 있다. 생화학은 생명체가 존재하며 기능하기 위해 필요한 화학반응에 대하여 연구하는 분야로 이런 생화학적 과정들은 생명의 복잡성을 이야기한다. 생화학을 크게 보면 생물체의 구성 요소와 체제, 그리고 이들이 어떻게 결합하여 생물체가 되는지 연구하며 생화학을 연구하며 발견된 것들은 의학이나 영양학, 농업에서 적용되어 결과를 얻는다. 해양 생태계나 해양 식물, 해양 동물 등의 해양에서 사는 생물을 연구하는 분야인 해양생물학은 귀중한 자원을 제공하고 지구의 자연환경을 연구하는 데에 여러 가지 기여를 한다. 화석과 선사시대의 지리적 증거에 대해 연구하는 고생물학은 진화 생물학과 밀접한 관계를 맺고 있는 생물학이다. 화석을 바탕으로 생물체의 발생과 진화되는 과정을 연구하며 지질학적인 구조를 이해하기 위한 학문이다. 다른 생물에 기생하여 사는 기생물에 관한 연구를 하는 기생충학도 있으며 미생물 중에서 세균을 대상으로 탐구하는 세균학도 있다. 20세기 후반에 유전자에 관하여 연구가 많아졌으며 미국에서는 이 분야의 비즈니스가 유행하고 있는데 사람의 유전자를 인위적으로 다시 조합하고 전환하여 다양한 분야에 응용하는 기술을 생명공학 기술이라고 한다. 생명공학의 기술 발전은 질병의 치료와 풍요로운 먹거리를 제공받으며 환경도 쾌적해지는 인류의 삶의 질이 올라가며 경제성장도 볼 수 있는 미래 유망한 분야이다. 면역학은 생물체의 질병으로부터 생물체 자신을 보호하기 위해 구축된 구조로 이루어진 기관과 세포에 대해 연구한다. 면역계는 균의 침입을 막는 여러 단계로 구성되어 있는데 진화를 통해 효율적이고 여러 층을 가진 구조를 이루었지만 완벽하지 않아 면역계에 장애가 일어나기도 한다. 면역계의 기능이 저하되면 별일 아닌 병원체의 감염에도 치명적인 결과를 가져올 수 있다. 면역 반응이 실수해 건강한 세포가 병들었다고 보고 면역계가 건강한 세포를 공격하여 질병이 발생하면 이를 자가 면역 질환이라고 한다. 면역 반응은 병에 걸리면 다음에는 동일한 병에 잘 걸리지 않는 것을 이용하여 천연두의 예방 방법을 발명한 것이 시초이며 이는 예방접종법의 시초가 되었다. 생물학은 생명의 본질이나 바탕의 과정에 대한 이해는 많은 발전에도 불구하고 몇 가지의 문제는 해결되지 못한 상태이다. 몇 가지 문제 중 노화는 시간이 흐름에 따라서 신체의 전반적인 기능이 퇴화하는 현상이며 세포가 분열할 수 있는 능력이 소멸하는 것이다. 노화는 어느 정도 진행되면 결국 사망에 이른다. 이는 노화에 대한 생물학적인 기초에 대한 문제이다. 노화에 관해서 설명하는 다양한 이론이 존재하며 노화는 인간에게는 부정적인 변화로 인식된다.
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