Арчибальд Хилл - Archibald Hill

Арчибальд Вивиан Хилл
Родившийся	(1886-09-26)26 сентября 1886 г. Бристоль, Англия
Умер	3 июня 1977 г.(1977-06-03) (в возрасте 90 лет) Кембридж, Англия
Национальность	объединенное Королевство
Альма-матер	Тринити-колледж, Кембридж
Известен	Механическая работа в мышцы Модель сокращения мышц Основание биофизика Уравнение Хилла (биохимия)
Награды	Нобелевская премия по физиологии и медицине (1922) Королевская медаль (1926) Медаль Копли (1948)
Научная карьера
Поля	Физиология и биофизика
Учреждения	Кембриджский университет Манчестерский университет Университетский колледж, Лондон
Академические консультанты	Уолтер Морли Флетчер
Известные студенты	Тэ-Пей Фэн Ральф Х. Фаулер Бернард Кац
Примечания
Он особенно отец Полли Хилл, Дэвид Кейнс Хилл, Морис Хилл, и дедушка Николас Хамфри.

Арчибальд Вивиан Хилл CH OBE ФРС^[1] (26 сентября 1886 - 3 июня 1977), известный как А. В. Хилл, был британцем физиолог, один из основоположников различных дисциплин биофизика и исследование операций. Он поделился 1922 г. Нобелевская премия по физиологии и медицине за его объяснение производства тепла и механическая работа в мышцы.^[2][3]

биография

Рожден в Мексика, он получил образование в Школа Бланделла и закончил Тринити-колледж, Кембридж как третий спорщик по математике Tripos прежде чем обратиться к физиология. Еще будучи студентом Тринити-колледжа, он получил в 1909 г.^[4] то, что стало известно как уравнение Ленгмюра.^[5] Это тесно связано с Кинетика Михаэлиса-Ментен. В этой статье, первой публикации Хилла, он вывел как равновесную форму уравнения Ленгмюра, так и экспоненциальный подход к равновесию. Статья, написанная под руководством Джон Ньюпорт Лэнгли, является важной вехой в истории рецептор теории, потому что контекстом для вывода было связывание никотина и кураре с «рецептивным веществом» в нервномышечное соединение.

Еще будучи студентом, он прошел курс подготовки офицеров; он был отличным стрелком. В 1914 г., когда началась Первая Мировая Война, Хилл стал мушкетером Кембриджширский полк. Британцы не пытались использовать своих ученых.^[6][7] В конце 1915 года, когда он был дома в отпуске, его попросил Гораций Дарвин от Министерство боеприпасов прийти на день посоветовать, как тренировать зенитчиков. На месте Хилл сразу же предложил простой метод двух зеркал для определения высоты самолетов. Переведенный в отдел боеприпасов, он понял, что зеркала могут определять места взрыва дымовых снарядов, и если он сопоставил эти данные с уравнения описывая полет снаряда, они могли предоставить точные таблицы дальности для зенитных орудий. Чтобы измерить и вычислить, он собрал Экспериментальная часть ПВО, бригада людей слишком старых для призыва, Ральф Х. Фаулер (раненый офицер) и парни, слишком молодые для службы, в том числе Дуглас Хартри, Артур Милн и Джеймс Краутер. Кто-то окрестил его пеструю группу «Разбойники Хилла», и они с гордостью приняли это решение. Позже во время войны они также работали над обнаружением вражеских самолетов по их звуку. Он мчался между их рабочими местами на своем любимом мотоцикле. В конце войны майор Хилл выдал удостоверения более чем сотне разбойников. Он был награжден OBE.

В 1923 году ему удалось Эрнест Старлинг как профессор физиологии в Университетский колледж Лондона, несколько лет спустя став там профессором исследований Королевского общества, где он оставался до пенсии в 1951 году. В 1933 году он стал с Лорд Беверидж и Лорд резерфорд член-учредитель и вице-президент Совет по академической помощи (которое в 1936 году стало Обществом защиты науки и обучения). К началу Вторая мировая война, организация спасла 900 ученых (18 из которых стали лауреатами Нобелевских премий) от Нацистский преследование. Он выставил на видном месте в своей лаборатории игрушечную фигурку Адольфа Гитлера с поднятой рукой для приветствия, что, как он объяснил, было благодарностью всем ученым, изгнанным из Германии, некоторые из которых теперь работали с ним.^[8] Хилл считал, что «Смех - лучшее средство от чепухи».^[9]

В 1935 г. служил с Патрик Блэкетт и сэр Генри Тизард в комитете, который породил радар. Он также был биологическим секретарем Королевского общества; Уильям Генри Брэгг был президентом. Оба были разочарованы задержкой с привлечением ученых к работе во время предыдущей войны. Королевское общество составило список ученых, и Хилл представлял Общество в Министерстве труда. Когда началась война, Хилл возглавил кампанию по освобождению интернированных ученых-беженцев. Он служил независимый Член парламента (депутат) от Кембриджский университет с 1940 по 1945 год. В 1940 году он был направлен в посольство Великобритании в Вашингтоне для содействия военным исследованиям в все еще нейтральных Соединенных Штатах. Ему было разрешено обмениваться секретами с американцами, но это не могло сработать: как вы оцениваете чужой секрет? Хилл увидел ответ и убедил британцев показать американцам все, над чем они работают (кроме атомной бомбы). Мобилизация ученых союзников была одним из главных успехов войны.^[10]

После войны он восстановил свою лабораторию в Университетском колледже и энергично продолжил исследования.^[11] В 1951 году его деятельность была вознаграждена созданием отдела биофизики под его руководством. В 1952 году он стал главой Британской ассоциации развития науки и генеральным секретарем Международного союза научных организаций. Он был президентом Морская биологическая ассоциация с 1955 по 1960 год. В 1967 году он уехал на пенсию в Кембридж, где постепенно потерял способность использовать ноги. Он умер, «вызванный величайшей любовью более чем сотни потомков ученых со всего мира».^[12]

Кооперативность связывания белков и кинетики ферментов

Хотя работа Хилла в области физиологии мышц, вероятно, является наиболее важной и, безусловно, принесла ему Нобелевскую премию, он также очень хорошо известен в биохимии благодаря своим достижениям. Уравнение Хилла, который он использовал для количественной оценки связывания кислорода с гемоглобином, записанный здесь как кинетическое уравнение, поскольку оно в основном используется для этого:^[13]

${ displaystyle v = V { frac {a ^ {h}} {K_ {0.5} ^ {h} + a ^ {h}}}}$

Здесь v скорость реакции при концентрации а субстрата, V скорость при насыщении, ${ displaystyle {K_ {0.5}}}$ это ценность а это дает ${ displaystyle v = 0,5 В}$, а показатель степени час - параметр, который выражает степень отклонения от кинетики Михаэлиса-Ментен: позитивное сотрудничество за ${ displaystyle h> 1}$, нет сотрудничества для ${ displaystyle h = 1}$, и отрицательное сотрудничество за ${ displaystyle h <1}$. Обратите внимание, что это не означает, что час является целым числом, и в большинстве экспериментальных случаев, кроме тривиального случая ${ displaystyle h = 1}$, это не так. Хотя многие авторы используют п или же ${ Displaystyle {п _ { mathrm {H}}}}$ скорее, чем час эти символы вводят в заблуждение, если их понимать, что они показывают количество сайтов связывания в белке. Сам Хилл избегал такой интерпретации.

Уравнение можно переформулировать следующим образом:

${ Displaystyle пер [v / (V-v)] = час пер а-час пер К_ {0,5}}$

Это показывает, что при точном соблюдении уравнения Хилла (а обычно это не так) график зависимости ${ Displaystyle пер [v / (V-v)]}$ дает прямую линию наклона час. Это называется Заговор на холме.

Физиология мышц

Хилл провел множество точных измерений тепла, выделяемого при сокращении и расслаблении скелетных мышц. Ключевым открытием было то, что тепло выделяется во время сжатия, что требует затрат химической энергии, но не во время релаксации, которая является пассивной.^[14] В его первых измерениях использовалось оборудование, оставленное шведским физиологом. Магнус Бликс, Хилл измерил повышение температуры всего на 0,003 ° C. После публикации он узнал, что немецкие физиологи уже сообщали о тепле и сокращении мышц, и отправился в Германию, чтобы узнать больше об их работе. Он постоянно совершенствовал свой прибор, чтобы сделать его более чувствительным и сократить временной интервал между выделением тепла при приготовлении и его записью. термопара.

Хилл рассматривается вместе с Герман Гельмгольц, как один из основоположников биофизики.

Хилл ненадолго вернулся в Кембридж в 1919 году, прежде чем занять кафедру физиологии в Университет Виктории в Манчестере в 1920 г. Уильям Стирлинг. Используя себя в качестве испытуемого (он бегал каждое утро с 7:15 до 10:30), он показал, что при беге в рывке используются запасы энергии, которые впоследствии пополняются за счет повышенное потребление кислорода. Параллельно с работой немецкого Отто Фриц Мейерхоф, Хилл объяснил процессы, посредством которых в мышцах производится механическая работа. За эту работу они разделили Нобелевскую премию 1922 года по физиологии и медицине.^[15] Хилл представил концепции максимальное потребление кислорода кислородный долг в 1922 году.^[16][17]

Личная жизнь

В 1913 году он женился на Маргарет. Кейнс (1885-1974), дочь экономиста Джон Невилл Кейнс, и сестра экономиста Джон Мейнард Кейнс и хирург Джеффри Кейнс. У них было два сына и две дочери:

• Полли Хилл (1914–2005), экономист, вышла замуж за К.А.С. Хамфрис, регистратор Западноафриканского экзаменационного совета.
• Дэвид Кейнс Хилл (1915–2002), физиолог, женился на Стелле Мэри Хамфри
• Морис Хилл (1919–1966), океанолог, женился на Филиппе Пасс.
• Джанет Хилл (1918–2000) детский психиатр, вышла замуж за иммунолога. Джон Герберт Хамфри.

Почести и награды

• Офицер Орден Британской Империи (1918)
• Сотрудник Королевское общество (1918)
• Нобелевская премия по физиологии и медицине (1922)
• В 1926 году его пригласили поставить Рождественская лекция Королевского института на Нервы и мышцы: как мы себя чувствуем и двигаемся.
• Почетный товарищ (1946)
• Медаль Копли Королевского общества (1948)
• Президент Британская ассоциация (1952)^[18]

Синий налет

Голубая табличка на Бишопсвуд-роуд, 16, Хайгейт.

9 сентября 2015 г. Английское наследие Синий налет был возведен в бывшем доме Хилла, 16 Бишопсвуд-роуд, Highgate, где он жил с 1923 по 1967 год. С тех пор дом был разделен на квартиры и принадлежал Школа Highgate, где Хилл был губернатором с 1929 по 1960 год. Сейчас он продан, реконструирован и переименован в Херстборн. Во времена Хилла, по словам его внука Николас Хамфри, постоянными гостями в доме были 18 нобелевских лауреатов в изгнании, его зять, экономист. Джон Мейнард Кейнс, и друзья Стивен Хокинг и Зигмунд Фрейд. Послеобеденные беседы в гостиной неизбежно включали страстные дискуссии о науке или политике. «Каждое воскресенье нам приходилось ходить на чаепитие в доме дедушки, и, помимо развлечения некоторых необычных гостей, он придумывал для нас несколько отличных игр, таких как лягушачьи бега в саду или просмотр через линзу (рассеченного) овечьего глаза. . » сэр Ральф Кон ФРС предложивший синюю табличку, сказал: «Нобелевский лауреат А. В. Хилл внес большой вклад в наше понимание физиологии мышц. Его работа нашла широкое применение в спортивной медицине. Как выдающийся гуманитарный деятель и парламентарий, он был бескомпромиссен в своем осуждении нацистского режима за его преследование ученых и других. А. В. Хилл сыграл решающую роль в оказании помощи и спасении многих беженцев, чтобы они продолжили свою работу в этой стране ».^[19][20][21]

Публикации

По Хиллу:

• Грей, К. Х. (1947). «Значение реакции ван ден Берга». Ежеквартальный медицинский журнал. 16 (63): 135–142. PMID  20263725.
• Hill, A. V .; Long, C. N. H .; Луптон, Х. (1924). «Мышечные упражнения, молочная кислота, поступление и использование кислорода». Труды Королевского общества B: биологические науки. 96 (679): 438–475. Дои:10.1098 / rspb.1924.0037.
• Хилл, А. (1924–25). Учебник по зенитной артиллерии, 2 тома
• - (1926). «Научное исследование легкой атлетики». Scientific American. 224 (апрель) (4): 224–225. Bibcode:1926SciAm.134..224H. Дои:10.1038 / scientificamerican0426-224.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
• - (1926а). Мышечная активность. Филадельфия: Университет Пенсильвании Press. ISBN  978-0-8493-5494-6.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
• - (1926b). Мышечная активность: лекции Гертера - шестнадцатый курс. Балтимор: Компания Williams & Wilkins.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
• - (1927а). Мышечные движения в человеке
• - (1927b). Живая техника
• Хилл, А. В. (1928). «Миотермический аппарат». Труды Королевского общества B: биологические науки. 103 (723): 117–137. Bibcode:1928RSPSB.103..117H. Дои:10.1098 / rspb.1928.0029.
• - (1931). Приключения в биофизике. Филадельфия: Университет Пенсильвании Press.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
• - (1932) Передача химической волны в нерве
• - (1960). Этическая дилемма науки и других работ. Нью-Йорк: Издательство Института Рокфеллера.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
• - (1965). Следы и испытания в физиологии: библиография, 1909–1964; с обзорами определенных тем и методов и разведкой для дальнейших исследований. Лондон: Арнольд.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)

Рекомендации

Источники

• Ласк, Г. (1925). Лекции по питанию: 1924–1925 гг.. Филадельфия: W.B. Компания Сондерс.
• Медавар, Жан: Пайк, Дэвид (2012). Дар Гитлера: правдивая история ученых, изгнанных нацистским режимом (Мягкая обложка). Нью-Йорк: Издательство Arcade. ISBN  978-1-61145-709-4.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
• Стивенсон, Л. (1953). Лауреаты Нобелевской премии по медицине и физиологии: 1901–1950 гг.. Нью-Йорк: Генри Шуман.
• Арчибальд В. Хилл на Nobelprize.org

внешняя ссылка