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カール・ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィ（1901年9月19日 - 1972年6月12日）は、一般システム理論（GST）の創始者の一人として知られるオーストリアの生物学者です。これは、相互作用する構成要素を持つシステムを記述する学際的な手法であり、生物学、サイバネティクス、その他の分野に適用できます。ベルタランフィは、古典的な熱力学の法則は閉鎖系には適用できるが、生物のような「開放系」には必ずしも適用できないと提唱しました。1934年に発表された、生物の成長を時間とともに記述する彼の数学モデル[ 1 ]は、今日でも使用されています。
ベルタランフィはオーストリアで育ち、その後ウィーン、ロンドン、カナダ、アメリカ合衆国で活動した。
ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィは、ウィーン近郊の小さな村アッツガースドルフ（現在のリーシング）で生まれ育った。ルートヴィヒの母カロリーネ・アグネス[ 2 ]フォーゲルは、34歳のグスタフと結婚した時17歳だった。ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィは一人っ子として育ち、10歳で両親が離婚するまで家庭教師による教育を受けた。両親はカトリック教会を通さずに民事婚で再婚した[ 3 ] 。ギムナジウム（文法学校の一種）に入学した時には、すでに読書による学習に慣れており、独学を続けた。隣人で有名な生物学者パウル・カメラーは、若いルートヴィヒの指導者であり模範となった[ 4 ] 。
ベルタランフィ家は、16世紀のハンガリー貴族にルーツを持ち、その貴族には学者や宮廷官僚が何人もいた。[ 5 ]彼の祖父チャールズ・ヨーゼフ・フォン・ベルタランフィ（1833年 - 1912年）はオーストリアに定住し、オーストリア帝国の重要な都市であったクラーゲンフルト、グラーツ、ウィーンで国立劇場の監督を務めた。ルートヴィヒの父グスタフ・フォン・ベルタランフィ（1861年 - 1919年）は著名な鉄道管理者であった。母方の祖父ヨーゼフ・フォーゲルは帝国顧問であり、ウィーンの裕福な出版業者であった。
1918年、ベルタランフィは大学で哲学と美術史の研究を始め、最初はインスブルック大学、次にウィーン大学で学んだ。最終的に、ベルタランフィは科学哲学と生物学のどちらかを学ばなければならなくなった。彼は後者を選んだ。なぜなら、彼によれば、哲学者には後からなれるが、生物学者にはなれないからである。1926年、彼は心理学者で哲学者のグスタフ・テオドール・フェヒナーに関する博士論文（ 『フェヒナーと高次統合の問題』）を完成させた。[ 4 ]その後6年間、彼は生物学の哲学に焦点を当てた「理論生物学」のプロジェクトに専念した。彼は1934年に「理論生物学」の教授資格を取得した。 [ 6 ]
ベルタランフィは1934年にウィーン大学の私講師に任命された。この職は収入が少なく、ベルタランフィは経済的に苦境に立たされ続けた。彼は准教授への昇進を申請したが、ロックフェラー財団からの資金援助により、 1937年にシカゴへ行き、ニコラス・ラシェフスキーと共同研究を行うことができた。また、マサチューセッツ州の海洋生物学研究所を訪れることもできた。[ 6 ]
ベルタランフィは1938年3月にアンシュルスを知った時、まだアメリカに滞在していた。しかし、アメリカに留まろうとする彼の試みは失敗に終わり、同年10月にウィーンに戻った。[ 6 ]帰国後1ヶ月以内にナチ党に入党し、それが1940年のウィーン大学教授への昇進につながった。[ 6 ]第二次世界大戦中、彼は自身の「有機体論的」生物学哲学を、主に総統原理というナチスの支配的なイデオロギーと結びつけた。[ 6 ]
ベルタランフィは、不利な非ナチ化手続きと戦時中の活動に起因する敵意が自身のキャリアの機会を制限していると考え、1948年にウィーンを永久に離れた。[ 6 ] 彼はロンドン大学（1948～49年）、モントリオール大学（1949年）、オタワ大学（1950～54年）、南カリフォルニア大学（1955～58年）、メニンガー財団（1958～60年）、アルバータ大学（1961～68年）、ニューヨーク州立大学バッファロー校（SUNY）（1969～72年）に移った。
彼は1972年に心臓発作で亡くなった。
ベルタランフィは1924年4月にオーストリア・アルプスで妻のマリアと出会った。その後48年間、二人はほとんど離れることがなかった。[ 7 ]彼女は学業を終えたかったが、結局はベルタランフィのキャリアに人生を捧げた。後にカナダで、彼女は彼のために働き、また彼のキャリアに協力し、彼の死後、ベルタランフィの最後の著作2冊を編纂した。二人の間には息子フェリックス・D・ベルタランフィ（1926-1999）がおり、マニトバ大学の教授[ 8 ]で、父親の足跡をたどり、癌研究の分野で職業を選んだ。
今日、ベルタランフィは、アレクサンダー・ボグダノフによって開拓された一般システム理論として知られる学際的な思想の創始者であり、主要な著者の一人であると考えられている。[ 9 ]ウェコヴィッツ（1989）によれば、彼は「20世紀の知的歴史において重要な位置を占めている。彼の貢献は生物学にとどまらず、サイバネティクス、教育、歴史、哲学、精神医学、心理学、社会学にまで及んでいる。彼の崇拝者の中には、この理論がいつかこれらすべての学問分野の概念的枠組みを提供するだろうと信じている者さえいる」。[ 5 ]
1934年にルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィによって発表された個体成長モデルは、生物学的モデルにおいて広く用いられており、数多くのバリエーションが存在する。
最も単純な形では、いわゆるベルタランフィ成長方程式は、長さ（L）と時間（t）に関する微分方程式として表される。
いつベルタランフィ成長率と個体の最終的な長さ。このモデルは、1920年にアウグスト・フリードリヒ・ロベルト・プッター（1879-1929）によって以前に提案された。[ 10 ]
動的エネルギー収支理論は、一定の食物供給を受ける同形動物の場合に、このモデルのメカニズム的説明を提供する。異なる食物レベルを比較すると、ベルタランフィ成長率の逆数は最終的な長さに線形に依存するように見える。切片は維持コストに関係し、傾きは代謝によって利用されるために貯蔵が動員される速度に関係する。最終的な長さは、食物供給量が多い場合の最大長さに等しい。[ 1 ]
ベルタランフィ方程式は生物の成長を記述する。これは1969年にルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィによって発表された。[ 11 ]
ここで、Wは生物の重量、tは時間、Sは生物の表面積、Vは生物の体積を表す。
係数そしてこれらは（ベルタランフィの定義によれば）それぞれ「同化係数」と「異化係数」である。
ベルタランフィ方程式の解は次の関数です。
どこそしてこれらは定数です。
ベルタランフィはパラメータの意味を説明できなかった（同化係数）（異化係数）は彼の著作に登場し、生物学者から批判を招いた。しかし、ベルタランフィ方程式は、生物の成長に関するより一般的な方程式であるテテアリング方程式[ 12 ]の特殊なケースである。テテアリング方程式は係数の物理的意味を提供する。そして。
ベルタランフィを称えるため、生態系エンジニアであり科学者でもあるハワード・T・オダムは、自身の一般システム言語の記憶シンボルをベルタランフィモジュールと名付けた（右の画像を参照）。[ 13 ]
1920年代後半、ソ連の哲学者アレクサンドル・ボグダノフは「テクトロジー」を提唱し、ヨハン・プレンゲはこれを「一般システム理論」と呼んだ。[ 9 ] [ 14 ]しかし、西側では、ベルタランフィが一般システム理論（GST）として知られる理論を発展させたことで広く知られている。この理論は、従来の組織モデルに代わるものを提供しようと試みた。GSTは、多くの研究分野に応用可能な一般化されたシステム理論として新たな基礎と発展を定義し、還元主義よりも全体論、メカニズムよりも有機体を強調した。
生物システムに適用される一般システム理論（GST）の現代的な進化は、システムの安定性と成長がその生物物理学的主権に依存することを示唆しています。この視点では、グルタミン酸興奮毒性の管理[ 15 ]と機械伝達チャネルPIEZO1/2の活性化[ 16 ]を、環境ストレスや情報飽和に対するシステム的な整合性を回復するための人間認知工学（HCE）の基本的なネゲントロピー機構として統合しています。[ 17 ]
システム思考は、変革的なパラダイムであり、その起源は理論生物学者ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィの深い知性に由来し、彼とコンピュータ科学者ジェイ・フォレスターをはじめとする著名人との先駆的な共同研究がその基礎を築いた。彼らの集合的な才能から生まれたこの革新的な枠組みは、1990年代にピーター・センゲの不朽の名作『第五の規律』の出版によって花開き、その原理が世界中の人々に明らかにされた。[ 18 ]
ベルタランフィによる一般システム理論に関する最初の論文：
