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氷晶ウミ結晶系Vtuber氷晶ウミです。
皆さんは「科学」についてどこまで深く知っていますか？
大学選びや転職の参考にしても良いかもしれませんね。
この記事を読むと分かること！
- 科学の分類・種類
- 身の周りにある科学の具体例
- ChatGPTや生成AIに奪われない科学分野
科学と化学は別の意味？身の回りにある科学の法則！
皆さんは「科学」と聞いて最初に何を思い出しますか？科学が当たり前すぎて多くの人が頭の中で「白衣を着て実験しているでんじろう先生のような人」を思い浮かべることでしょう。しかしそれは多くの人が「科学」と「化学」をごちゃごちゃにしているなと思っています。厳密には科学と化学は違うものなのです。
科学とは「対象を観察や研究することによって得られた知識や法則の総称」を指しています。具体的に言い換えると「学校や大学で勉強する学問や、皆が当たり前だと感じる日常」が科学の一種とも言えるのです。国語や英語などの文系科目も科学の１つです。
そして科学は非常に複雑に絡み合っており様々な視点から分類されています。今回は日本でよく使われている分類方法で４種類紹介していきます。なお形式化学は自然科学の中に含まれるケースもあります。
- 「自然科学」
計算や実験など自然現象を扱う。 - 「形式化学」
論理や数字記号を扱う。 - 「社会科学」
ビジネスや政治など社会全体を扱う。 - 「人文科学」
言語や文化などを扱う。
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氷晶ウミちなみに科学で説明できない手法を「魔術」、科学的に証明できない現象を「霊」、科学的に未解明な生物を「UMA 」など未だに謎が多い所が面白いですよね！
自然科学
自然科学とは、自然が関係する現象や法則を研究した学問です。自然科学では実験を行いデータを集めて、現象や法則を定量的に解き明かすことを目的としています。小学校・中学校の「理科」に当たります。一般的に科学と言われて真っ先にイメージするのが自然科学で、物理学、化学、生物学など、研究やものづくりを中心とした学問が多いことが特徴です。
一般的な会社員になる場合は、大学４年間＋大学院(修士課程)を経て、企業の研究開発職になることが多いです。大学卒でも就職は可能ですが、大企業の研究開発職の内定は難しいと言われています。逆に大学教授として研究を極めたい場合は、アカデミックを目指すために大学院(博士課程)に進み、ポスドクと呼ばれる研究員から目指していく流れとなります。また生物学の中で「医学」は膨大な学習量が必要と言われており相応の根気が必要です。
- 物理学
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物質の性質や変化を研究する学問です。高校の物理では、万有引力の法則、物体の運動エネルギー、音や振動の波動、電子と磁力など学びました。物理学は多くの人が難しいと感じる分野で計算やデータに基づくことが多い分野です。
身近な例としては、クッション・自動車・建築物の衝撃や負荷に関する研究、電子レンジなど食品を温める研究、リニアモーターカーの超伝導研究、ロケットやロボットの研究など「衝撃吸収」「次世代技術」「宇宙技術」といった要素が強いです。
- 化学
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様々な物質の構造や性質、物質同士の反応を研究する学問です。高校の化学では、理論化学、無機化学、有機化学、高分子化合物と分かれています。特に元素周期表を「すいへーりーべーぼくのふね」で暗記した方も多いのではないでしょうか。化学はフラスコを持って実験するイメージが強いため科学と化学が間違われやすくなったのだと思っています。そのため化学専攻の研究者は「科学」と区別するために「化」の訓読みを用いて「ばけがく」と呼んでいる方がかなり多いです。
身近な例を紹介すると、医療に使うための精密素材の開発、化粧品や薬の成分研究、電気自動車のリチウムイオン電池の研究など「成分分析」「環境対策」「ものづくり」という要素が強いです。
- 生物学
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生命を持つ生物の研究を行う学問です。高校の生物では、細胞、遺伝子、生態系、進化などを学びます。人間を研究する医学や、食物を育成する農学も含まれているので３種類の中では最も身近な学問と言えるでしょう。
身近な例を紹介すると、ウイルス感染症ワクチンの研究、寒さや暑さに強い農作物・肥料の品種改良、動物の生態系の研究などがあり「栄養」「医療」「生殖」の要素が強いです。
※なお上記の他に4つ目として「地球科学」があります。今回は書きませんが、地質学や天文学などを含む分野で物理学・化学・生物学との境界に位置しています。大きく３つあるということを覚えておくと良いかもしれませんね。
形式化学
形式化学は、人間が作り出した記号・数式・論理によって「形式体系」を対象とした科学です。形式体系とは公式・文法・定理・推論規則を指します。ポジションとしては自然科学と社会科学の境界に位置していますが、自然科学のように観測や実験をすることはありません。何を言っているのか分からないですよね・・・(笑)。
分かりやすく説明すると、数学、情報社会学・情報工学、論理学などがあります。文系の方は頭を抱えたくなるような学問が勢揃いしていますよね。これらの学問には公式・法則・ルールが決まっています。例えば、「九九」や「三平方の定理」といった公式を扱ったり、電卓やスーパーコンピュータなどの計算機を製作することも形式科学の分野です。現在大流行中の「ChatGPT」もプログラミングや機械学習という形式科学の上で開発されたツールになっています。IT業界で働く人は形式科学の知識があると重宝されるでしょう！
- 数学
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数・量・図形などに関する計算を行うための基礎学問です。物理学・化学・生物学などの自然科学には「公式」が付き物であり、数学は自然科学の一部と言われることもあります。メインは代数学・幾何学・解析学・統計学の４種類あります。
- 代数学は、１つまたは複数の演算機能を持つ構造物について研究する分野です。人間を演算する構造物と考えれば算数や数学も全てここから始まったと言えるでしょう。そろばんから電卓に進化し、現在はコンピュータが計算する時代となっています。身近な例として、銀行口座やクレジットカードの暗号化に使われています。
- 幾何学はトポロジーとも呼ばれ、図形や空間の測量について扱う分野です。宇宙規模の球体や曲面になると地球の測量法が成り立たなくなるためブラックホールや時空の歪みなどの研究も扱っています。現在は、測量士・土地家屋調査士の仕事に使われたり、３Dモデルの作成に使われています。
- 解析学は、微分積分を使って物や人の変化を研究する分野です。今ある膨大なデータを計算・解析して、将来どうなるかシミュレーションを通して予測します。身近な例としては、天気予報やハザードマップなどがあり、少子高齢化の予測・景気変動の予測なども行うことができます。
- 統計学は、バラツキのあるデータから規則性・不規則性を見つける分野です。未来予測よりもグラフ化して問題点を見つけたり、企業の顧客の中でどの年齢層が多いのかなど、データ分析として重宝されています。データサイエンティストという職業が生まれました。
- 情報学(情報社会学・情報工学)
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情報学は自然科学と社会科学の境界に位置している分野です。IT革命が1990年代に起きる前は、情報社会学として新聞などの書誌情報の管理や、マスコミや電話などの情報伝達について研究する分野でした。しかし近年ではコンピュータのハードウェア・ソフトウェア・情報システムが稼働する原理などを研究する分野として情報工学が広まっています。この情報工学の分野は今後伸び続ける分野ですが、2025年に40万人、2030年に45万人のIT人材が不足すると予測されています。
- 論理学
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数学的理論や数学的解析を展開する際にその骨格となる論理の構造を研究する分野です。簡単に言い換えると「ロジカルシンキング(論理的思考)」を追求する学問です。先ほどの解析学や統計学の計算結果を元に、どの順番で考えていけば答えが導き出せるのか、どう話せば相手に結果を正しく伝えることができるのかを学んでいきます。高校数学の「集合と論理」で「A⋀B」や「A⋁B」などを勉強しましたが、それの延長線上が論理学です。論理学を扱う大学の学部はほとんど存在しないため、文系なら哲学部や文学部、理系は情報学部か数学部の講義で探してみると良いでしょう。
社会科学
社会科学は、人間の行動や社会の仕組みを解明することを目的とした分野です。種類は、法学、政治学、経済学、経営学、教育学、心理学、コミュニケーション学など幅広い分野が含まれます。
人間の行動を分析することで、社会や経済状況などを変化させる政策立案に役立ったり、ビジネス戦略の立案などにも活用されています。また社会的な問題を解決するための手掛かりを提供することもできます。
例えば、貧困や格差がなぜ発生するのか、子育て支援策や教育施策が有効なのか、などの問題に取り組んでいます。こうした研究結果をもとに、社会のより良い未来を作るための改善策を提案しているのです。
- 経済学
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政府・銀行・企業・個人における「社会全体の流れ」を様々なデータを用いて分析・研究する学問です。経済学は漠然として難しいイメージがありますが、「政府・銀行」と「企業・個人」と２つに分けて考えると分かりやすいです。
政府・銀行の流れを研究するのがマクロ経済学で、企業・個人の流れを研究するのをミクロ経済学と呼んでいます。マクロ経済学は銀行の金融政策や政府の景気対策を研究し、ミクロ経済学は企業と消費者(個人)の市場の流れを研究します。具体的には、不景気・失業者・結婚・少子化・年金問題・過疎化・満員電車・交通渋滞など一見無関係に思えることも経済学の分析の対象となります。職業も幅広いですが金融業界を目指す方や、国家公務員(省庁)・県庁市役所職員を目指す方はお勧めです。
- 経営学
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主に企業・組織が発展するために必要な手法を分析する学問です。ミクロ経済学では、企業や個人を外側から客観的に研究しますが、経営学は企業の内部から、どのように成長・発展させていくのか、働きやすい企業をどのように作っていけば良いのか追求する学問です。マーケティング・サプライチェーン・人材・会計・法律など幅広い知識が求められます。経営学を学べば稼げるのか？と言えば、その保証は全くできません。あくまでも時期・裁量・創造力によって成功する難易度が変わります。
職業としては、経営者(社長)や管理職を目指す方、起業家、経営コンサルタントが基礎として学びます。30,40代の管理職が経営学修士(MBA)を受講するケースも増えています。
- 政治学
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国際社会や国家、地域社会などさまざまな政治現象の仕組みや成り立ちを理論的に分析し研究する分野です。政治哲学や政治思想などの理論を研究したり、過去の政治の歴史を掘り下げたり、国際的な外交政治の考え方を学んだりと幅広い分野が絡んでいます。マクロ経済学が政府の外側から客観的に研究することに対し、政治学は政府の内側を研究すると考えると分かりやすいと思います。
例えば、原子力発電所や少子化対策など、与党と野党が国会で議論し、常に賛否両論になるような問題がたくさんありますよね。政治学はどちらかの思想に偏らずに「中立的」な立場から研究することが求められます。職業としては国会議員や都道府県議員などトップとして相応しい仕事から、新聞記者・ニュース記者などのマスコミ業界で役に立ちます。
- 法学
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法的なシステム、その背後にある理論、そしてその法律システムが人々にどのように影響するかを研究する分野です。社会において倫理や道徳、権利や自由、そして秩序を維持する上で重要な役割を果たしています。日本にも多くの法が存在しており約2000もの法律があります。
法律関連の職業は数多くあり司法試験を受けることで裁判官・検察官・弁護士などに就くことができます。資格スクールまたは独学でも目指せる仕事としては、社会保険労務士・行政書士・司法書士・公認会計士・税理士・弁理士など士業と呼ばれる職業が挙げられます。
- 教育学
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子どもが健やかに成長するにはどう導いていくべきなのか、過去の事例・事象などを分析し検証する分野です。近年問題となっている教員による体罰、親からの虐待、子どもの貧困、いじめ問題、不登校を減らす方法など家庭内での教育や政策としての教育なども研究範囲に含まれます。
教育学は、子どもへの正しい接し方や指導方法などを学ぶ機会が多く、保育士や学校教諭になる方が大半を占めます。その他には、教科書や絵本などの出版業界に入る方や、非行少年の指導をする保護観察官(国家公務員)といった職業に就く方もいます。
- 心理学
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人間の心や行動を科学的に解明していく学問です。心理学は、行動心理学・社会心理学・臨床心理学・認知心理学・犯罪心理学など多くのジャンルに分かれています。自然科学の理工学や医学などと連携した研究も進んでおり、時代と共に新たな問題の解決に向けて新しい分野が開かれています。
職業としては、教育や医療の場で活躍する人が多く、臨床心理士となりスクールカウンセリングになる方や、発達心理学を学びベビーシッターになる方、犯罪心理学を学び警察官として働く方など様々な方がいます。メンタリストDaiGoさんの人気もあり心理学を学びたい方も増えているようです。
人文科学
人文科学は人間や動物が持つ文化的・芸術的な側面に焦点を当てたり道徳や倫理感を研究する分野です。主に哲学、文学、歴史学、宗教学、芸術学などが含まれます。元々は「人文学」と呼ばれていましたが、自然科学や社会科学と語調を合わせるために「人文科学」と呼ぶようになりました。
人文科学は科学的手法を用いず、主に主観・感情・経験を元に研究する分野であるため科学の真理に反する特殊な分野でもあります。近年話題になっているLGBTQ・フェミニズム・動物愛護・ヴィーガン・表現の自由など、賛否両論を引き起こすテーマは科学の真理と言えるのか実に悩ましいテーマです。賛否両論ということは正解が1つに証明できないということです。ひまわりの絵画を見て「悲しさ」を示しているのか「喜び」を示しているのかは、故人であれば正解が分かりません。勝手に価値観で決めつけてしまうのは科学の道理として正しいのかと考えさせられます。
- 哲学
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人はどう生きるべきなのか、正しい行いとはどういったものか、などの人生観や世界観を客観的に考察する学問です。「なぜ人は生きるのか？」「なぜ人を殺めてはいけないのか？」「なぜ人は争うのか？」「なぜ人をいじめてはいけないのか？」という疑問への解答を追求します。他に面白い哲学として「世界五分前仮説」という「世界は実は5分前に始まったのかもしれない」という哲学も存在します。自己啓発として有名な「アドラー心理学」も心理学と哲学の境界に位置しています。哲学を活かす職業はごく一部と言われており、執筆家や小説家など創造力が必要な職業に便利です。
- 歴史/地理
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歴史学は、過去に起こった人間や国家の出来事を取り上げて、その出来事がどのような意味を持っていたのかを、残された物や建造物、文書などから研究する学問です。地理学は、過去の自然現象を取り上げて、その現象がどのような原理で起こったのかを研究する学問です。国家公務員(国土交通省)や地方公務員(歴史/地理の教諭)で活躍できます。また他にも旅行・観光業界では歴史や地理の知識が大きく役に立つでしょう。
- 文学/語学
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文学・語学は「言葉による表現」によって人間がどのように感じるのか、受け取るのかを研究する学問です。例えば、書籍や小説の文章から人間がどのように感じるかを調査したり、方言・イントネーション・敬語・若者言葉・キラキラネームなど様々なジャンルがあります。社会人としての礼儀作法や文章の書き方、資料作成など基礎といえる部分を強化することができます。もし国際文学/国際語学を学び、留学などの経験があれば、外資系企業などで大活躍することも可能です。
- 芸術学
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広義的に芸術に関するあらゆる研究を行う学問です。芸術学の分類の中で「美学」は芸術における哲学的立ち位置を示しています。他にも美術学・音楽学・文芸学・演劇学など個別の芸術を研究する学問が含まれています。絵画の色彩や楽器の音響などの研究などがされていましたが、21世紀に入ってからはコンピュータ機器の中で芸術を製作することが可能になり情報学と連携し芸術学が大きく飛躍しました。そして2022年に画像生成AIが誕生したことで芸術学において新たな変革が起きました。
現代科学(ものづくり)の目的と役割
好奇心と真理
真理とは「何時どんな時にも変わることのない正しい物事・事柄・道筋」のことです。世界の真理を追究するには、自然現象を理解し、技術の進歩をもたらし、人類の進歩に貢献させることが必要です。要するに世界をより深く理解し、現実に基づいた知識を得なければ科学も人類も進歩しません。私たち人間が「なぜ？」「どうして？」と疑問を解明しようとすることで世界の真理がまた１つ解明されていきます。今の現代科学や科学技術は真理を追究して積み重ねたことによる結果ということです。結論、言いたいことは「好奇心さえあればどんな科学者にもなれる」ということですね。
科学の目的
上にも書きましたが、科学の目的は真理の追究をすることです。真理の追究には、①存在の発見、②起源の探求、③過程の解明、④原理の応用が含まれています。自然科学の分野でいえば①～③までが基本研究で「理学」、④が工業化を目指した応用研究で「工学」と呼んでいます。このような基本研究と応用研究の2つの視点から世界の真理を追究することが現代の科学の目的です。
しかし、科学の目的を完遂するためには、多くのお金と労働力が必要不可欠です。お金持ちであれば自由に研究しても問題ありませんが、大抵の人は精密機器を買うためのお金は持っていません。自分がこれを研究したいからといって必ずしも研究できるという訳では無いのです。自身で研究したいことを省庁に認めて貰わないと補助金や人材を支援してもらえません。したがって国や人間に利益をもたらす研究であることが求められます。結論としては、科学の目的は「真理の追究＋国の有益」というのが現実社会では不可欠な要素と考えられます。
科学の役割
科学の目的に「国や人間に有益であるか」という部分を追加した理由は、科学の役割にもつながっています。科学の役割は「人類の幸福と地球の保全」をすることです。人類の幸福と自然の保全をする機関は国であり政治です。大学や機関の科学者は国家から補助金をもらって研究を行うかわりに、問題やリスクの評価をしたり国家に対して研究結果を助言したりします。災害の防止、少子高齢化の対策、生活の質の向上、先端技術の開発、環境問題の解決、文化の保護などの役割があります。したがって内閣の各大臣は独断専行で決定するほど科学的な専門知識は無いため、施策や政策は多くの科学者が関わって各大臣と議論しています。
対して企業研究者の役割は、自社商品の質を向上させて国民の生活を豊かにすることです。企業は「お金儲け(利益)」が目的ではありますが、給料として社員の生活を豊かにするという役割があります。したがって企業研究者も真理を追究していると言えるのです。
ChatGPTや生成AIで科学技術に変革が起きる！
仕事を奪われる可能性
長くなってしまいましたが、世界中の人たちは理系も文系も関係なく科学の真理に従って働いているということが分かります。科学は人間を支える重要な学問ということを覚えていただければ新しい科学技術を受け入れやすくなると思います。そのような中、2022年に世界を震撼させたのがChatGPTと画像生成AIです。
これによってある問題が物議となりました。それが、AIによって仕事が効率化し業績が上がる可能性があるが、一部業界は仕事が奪われてしまうという問題です。科学は「人間を幸福」にする役割を持っていますが、AIにより仕事が奪われることで生活の質が悪化してしまう人が今後出てくるかもしれません。例えば、ChatGPTが発達すればブログやライター、翻訳家が厳しくなっていきますし、画像生成AIが発達すればイラストレーターが厳しくなるでしょう。
しかし全ての仕事がAIによって置き換わることは無いと言われています。科学は人間の好奇心と物理研究が主であるからです。もしAIロボット(アンドロイド型)になれば、物理研究も置き換わるかもしれません。とはいえ研究開発に使えるほどのAIロボットを作るためには少なくとも50年、100年以上先になるだろうと思われます。
まとめ
ここまで記事を読んでいただきありがとうございました。今回は科学の種類と役割そして生成AIの所感について書きました。まだ将来について心配する必要はなさそうですね。私たちはChatGPTを上手く使いこなして生活していけると効率良い生活が送れると思います。それではまたね！