En 1856 fue a estudiar en un colegio de Bayona, de donde pasó al Liceo Imperial de Burdeos y después a Baylis-House, en Inglaterra. Aunque no realizó estudios oficiales de disciplinas biológicas, durante ese tiempo leyó numerosas obras de Historia Natural, las que le compraba su padre como premio a su rendimiento académico.

En 1862, cuando regresó España, se incorporó a la banca de la familia y allí tuvo lugar el acercamiento de Serafín a la ciencia biológica institucional; se debió al hecho de que Laureano Pérez Arcas (1820–1894), a la sazón catedrático de Zoología de la Universidad Central, se acercó a una de las ventanillas  de las oficinas de la banca para hacer efectiva una letra. Serafín indicó al empleado bancario que personalmente respondía de la firma del señor Pérez Arcas ya que le conocía como entomólogo.

Este contacto entre el aficionado y el catedrático hace que Pérez Arcas invite al hombre de banca a excursiones y reuniones científicas que realiza con colegas y alumnos de la Universidad. En dichas reuniones se gesta la fundación, en 1871, de la Sociedad Española de Historia Natural y el bilbaíno es uno de los catorce socios fundadores de la misma y más tarde, en 1885, su presidente.

Uhagón colectó ejemplares en diferentes comarcas españolas: Cantabria,  Navarra, etc. y sus investigaciones científicas aparecieron en las diferentes publicaciones de la Sociedad Española de Historia Natural. Entre aquéllas destaca el trabajo “Coleópteros de Badajoz” —que  apareció entre 1876 y 1887 en los Anales de la citada institución—, donde se describen siete especies nuevas y un nuevo género. También son dignos de mención otros trabajos entomológicos: “Ensayo sobre las especies españolas del grupo Cholevae” (1892), “Ensayo sobre los maláquidos de España” (1900) y  “Revisión de las especies españolas del género Zebrus“.

Su nombre figura en una especie de coleóptero que le dedicó David Sharp (1840-1922): Adelops uhagoni. Unos meses más tarde, Ignacio Bolívar (1850-1944) dedicó a su memoria el género Uhagonia.

Pertenecía a las Sociedades entomológicas de Francia y de Bélgica.

Uhagón falleció en Madrid el 5 de mayo de 1904. Su biblioteca fue vendida por su viuda a la Sociedad Española de Historia Natural y la colección entomológica que poseía fue adquirida por Oberthür y con posterioridad se incorporó al Museo de Historia Natural de París. Su correspondencia científica se encuentra en el Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Estudia Ayudante de Montes, que ejerce en Arnedo (La Rioja). Después, en la década de los cincuenta, se instala definitivamente en Soria donde trabaja en el Instituto de Conservación de la Naturaleza (ICONA). En la ciudad castellana reside hasta su fallecimiento.

Su interés por la ciencia de las plantas se inicia poco antes de cumplir los cuarenta años; es entonces cuando conoce y tiene contactos científicos con el botánico Pedro Montserrat (1918), que estaba estudiando la vegetación pratense de las cuencas del Duero y Ebro. Precisamente este científico le apadrina el ingreso, en la década siguiente, en la Société pour l’Échange des Plantes vasculaires de l’Europe occidentale et Bassin méditerranéen. Segura fue el cuarto de los socios españoles de la citada institución.

En esos años interviene en las primeras reuniones científicas de la Sociedad Española para el Estudio de los Pastos y en las que fueron el punto de partida de Flora iberica, proyecto que empezó a funcionar en los años ochenta y en el que el bilbaíno fue nombrado asesor.

Mantuvo relaciones con los más importantes botánicos de su tiempo (Javier Fernández Casas, Julián Molero Brionez, etc.) y participó en las actividades de la Sociedad Española para el Estudio de los Pastos y en las Reuniones de Botánicos Peninsulares.

Durante aproximadamente tres décadas Antonio Segura realizó una importante labor de herborización, conservación e intercambio de muestras vegetales, principalmente de la provincia en la que residía, pero también de materiales significativos para el estudio de la vegetación de otros lugares del territorio español: Zaragoza, Almería, La Rioja, etc.

Su bibliografía, reducida, se inicia en 1969 cuando publica un primer catálogo florístico soriano, que iría actualizando con diversas notas posteriores

Intervino en la edición de un libro sobre el Parque Natural del Cañón del Río Lobos, en la preparación de un herbario de consulta de unos 200 pliegos, depositado en el centro de interpretación de Ucero, y en la publicación colectiva, con Gonzalo Mateo y José Luis Benito, de 1998, del “Catálogo Florístico de la Provincia de Soria” dentro de la serie Monografías de Flora Montiberica, que fue reeditado dos años después.

Describió varias especies nuevas para la ciencia y algunas de ellas tienen su nombre: Biscutella segurae, un endemismo del Sistema Ibérico, Hieracium segurae, de los montes sorianos y riojanos, etc.

Falleció el 17 de mayo de 2004 en Soria

A los diecisiete años ingresó en el Colegio de la Orden Agustinina de Valladolid y cuatro años más tarde profesó como agustino. Después de una breve estancia en Filipinas, regresó a España en 1898.

Es entonces cuando comienza a estudiar la carrera de Ciencias Naturales en la Universidad Central de Madrid. Una vez finalizados sus estudios científicos imparte clases de Ciencias Naturales y de Fisiología e Higiene durante más de 20 años en diversos centros que su Orden tiene en diferentes localidades asturianas.

Su interés por la micología le llegó como consecuencia de un encuentro casual con el considerado Padre de esta disciplina biológica en España: Romualdo González Fragoso (1862-1928), a la sazón jefe del Laboratorio de Micología del Jardín Botánico de Madrid y que desde entonces fue su maestro y el agustino su discípulo predilecto. De este contacto nació una relación científica continua en la que el padre Unamuno enviaba material biológico a Fragoso y éste le proporcionaba consejo y bibliografía con la que poder realizar sus determinaciones botánicas.

González Fragoso desea que Unamuno continúe su trabajo en el laboratorio micológico del Jardín Botánico y cuando fallece en 1928 su puesto es ocupado por el vasco. Y así, en 1943, como manifestó en su discurso de ingreso en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (“Algunas aplicaciones de la micología a diversos ramos de la ciencia y de la industria”), convirtió “este recoleto Jardín Botánico, tan propicio a la evocación, en una prolongación de su celda religiosa”.

Realizó herborizaciones micológicas por casi toda la Península, especialmente en Asturias, Cantabria, Galicia, Vizcaya, León, Burgos, Cuenca, Salamanca y Madrid y sus trabajos científicos fueron publicados por la Asociación Española para el Progreso de las Ciencias, y también aparecieron en el Boletín de la Real Sociedad Española de Historia Natural, en los Anales del Jardín Botánico de Madrid, en el Boletín de la Real Academia de Ciencias, etc.

En el mundo de la micología describió un nuevo género (Rhynchoseptoria) y 23 especies, además de numerosas variedades. Asimismo, su nombre ha quedado inmortalizado en algunas especies y géneros que le dedicaron sus colegas científicos. Es el caso, por ejemplo, del género Unamunoa.

Como consecuencia de sus investigaciones, presentó diversas aportaciones en varios Congresos de la Asociación para el Progreso de las Ciencias celebrados en diferentes ciudades españolas y portuguesas.

Dos de sus obras más citadas son la “Enumeración y distribución geográfica de los Esferopsidales conocidos de la Península Ibérica y de las Islas Baleares, familia de los Esferioidáceos” y la “Enumeración y distribución geográfica de los ascomicetos de la Península Ibérica y de las Islas Baleares”, publicadas por la Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales en 1933 y 1941 respectivamente.

El día 2 de octubre de 1943 falleció en Madrid.