Арчибальд Хилл
Арчибальд Вивиан Хилл | |
---|---|
Рожденный | Бристоль , Англия | 26 сентября 1886 г.
Умер | 3 июня 1977 г. Кембридж , Англия | ( 90 лет
Национальность | Британский |
Образование | Тринити-колледж, Кембридж |
Известный | Механическая работа в мышцах Модель сокращения мышц Основополагающая биофизика Уравнение Хилла (биохимия) |
Супруг | Маргарет Невилл Кейнс [ 1 ] |
Награды | Нобелевская премия по физиологии и медицине (1922 г.) Королевская медаль (1926 г.) Актонианская премия (1928 г.) Медаль Копли (1948) |
Научная карьера | |
Поля | Физиология и биофизика |
Учреждения | Кембриджский университет Манчестерский университет Университетский колледж, Лондон |
Научные консультанты | Уолтер Морли Флетчер |
Известные студенты | Те-Пей Фэн Ральф Х. Фаулер Бернард Кац |
Примечания | |
В частности, он является отцом Полли Хилл , Дэвида Кейнса Хилла , Мориса Хилла и дедушки Николаса Хамфри . |
Арчибальд Вивиан Хилл CH OBE FRS [ 2 ] (26 сентября 1886 — 3 июня 1977), более известный друзьям и коллегам как А. В. Хилл , был британским физиологом , одним из основателей разнообразных дисциплин биофизики и исследования операций . Он разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1922 года за объяснение производства тепла и механической работы в мышцах . [ 3 ] [ 4 ]
Биография
[ редактировать ]Он родился в Бристоле , получил образование в школе Бланделла и окончил Тринити-колледж в Кембридже, став третьим специалистом по математике , прежде чем обратиться к физиологии . Еще будучи студентом Тринити-колледжа, он получил в 1909 г. [ 5 ] то, что стало известно как уравнение Ленгмюра. [ 6 ]
Это тесно связано с кинетикой Михаэлиса-Ментена . В этой статье, первой публикации Хилла, он вывел как равновесную форму уравнения Ленгмюра, так и экспоненциальный подход к равновесию. Статья, написанная под руководством Джона Ньюпорта Лэнгли , является важной вехой в истории теории рецепторов , поскольку контекстом ее создания было связывание никотина и кураре с «рецепторным веществом» в нервно-мышечном соединении . [ нужна ссылка ]
Будучи студентом, он записался в Корпус подготовки офицеров ; он был отличным стрелком. В 1914 году, с началом Первой мировой войны , Хилл стал офицером артиллерийской службы Кембриджширского полка . Британцы не предприняли никаких усилий, чтобы использовать своих ученых. [ 7 ] [ 8 ]
В конце 1915 года, когда он был дома в отпуске, Гораций Дарвин из Министерства боеприпасов попросил его приехать на день, чтобы посоветовать им, как обучать зенитчиков. На месте Хилл сразу же предложил простой метод с двумя зеркалами для определения высоты самолетов. Перейдя в отдел боеприпасов, он понял, что зеркала могут измерять места взрыва дымовых снарядов, и если он сопоставит эти данные с уравнениями, описывающими полет снаряда, они смогут предоставить точные таблицы дальностей для зенитных орудий. Для измерений и вычислений он собрал Экспериментальную секцию ПВО , команду людей, слишком старых для призыва, Ральфа Х. Фаулера (раненого офицера) и слишком молодых для службы парней, включая Дугласа Хартри , Артура Милна и Джеймса Кроутера . Кто-то окрестил его разношерстную группу «Разбойники Хилла», и они с гордостью приняли это на вооружение. Позже во время войны они также работали над обнаружением самолетов противника по их звуку. Между их рабочими площадками он мчался на своем любимом мотоцикле. В конце войны майор Хилл выдал сертификаты более чем ста разбойникам. Он был назначен Кавалер Ордена Британской Империи (ОБЕ). [ 9 ]
В 1923 году он сменил Эрнеста Старлинга на посту профессора физиологии в Университетском колледже Лондона , а несколько лет спустя стал там профессором-исследователем Королевского общества, где и оставался до выхода на пенсию в 1951 году. В 1933 году он стал вместе с Уильямом Бевериджем и лордом Резерфордом одним из основателей и вице-президент Совета академического содействия (который в 1936 году стал Обществом защиты науки и образования). К началу Второй мировой войны организация спасла 900 учёных (18 из которых впоследствии стали лауреатами Нобелевской премии) от преследований нацистов . Он выставил на видном месте в своей лаборатории игрушечную фигурку Адольфа Гитлера с поднятой рукой, салютуя, что, как он объяснил, было сделано в знак благодарности всем ученым, изгнанным Германией, некоторые из которых теперь работали с ним. [ 10 ] Хилл считал, что «Смех — лучшее средство от глупостей». [ 11 ]
В 1935 году он вместе с Патриком Блэкеттом и сэром Генри Тизардом работал в комитете, создавшем 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 был независимым членом парламента (МП) от Кембриджского университета с 1940 по 1945 год. В 1940 году его направили в посольство Великобритании в Вашингтоне для продвижения военных исследований в все еще нейтральных Соединенных Штатах. Ему было разрешено обмениваться секретами с американцами, но это не могло сработать: как можно оценить чужую тайну? Хилл увидел ответ и убедил британцев показать американцам все, над чем они работали (кроме атомной бомбы). Мобилизация ученых союзников была одним из крупнейших успехов войны. [ 12 ]
Он посетил Индию в период с ноября 1943 по апрель 1944 года для наблюдения за научными и технологическими исследованиями. Его предложения повлияли на создание ИИТ в следующем десятилетии.
После войны он восстановил свою лабораторию в Университетском колледже и энергично продолжил исследования. [ 13 ] В 1951 году его пропагандистская деятельность была вознаграждена созданием под его руководством кафедры биофизики.
В 1952 году он стал главой Британской ассоциации содействия развитию науки и генеральным секретарем Международного совета научных союзов . Он был президентом Ассоциации морской биологии с 1955 по 1960 год. В 1967 году он ушел на пенсию в Кембридж, где постепенно утратил способность пользоваться ногами. Он умер, «испытывая величайшую любовь более чем ста потомков ученых во всем мире». [ 14 ]
Кооперативность связывания белков и кинетики ферментов
[ редактировать ]Хотя работа Хилла в области физиологии мышц, вероятно, является самой важной и, безусловно, ответственной за его Нобелевскую премию, он также очень хорошо известен в биохимии благодаря уравнению Хилла , которое используется для количественной оценки связывания кислорода с гемоглобином, записанному здесь в виде кинетического уравнения. : [ 15 ]
Здесь скорость реакции при концентрации субстрата, это скорость при насыщении, это ценность это дает , и показатель – параметр, выражающий степень отклонения от кинетики Михаэлиса-Ментен: положительная кооперативность для , никакого сотрудничества для и отрицательная кооперативность для . Обратите внимание, что нет никакого намека на то, что является целым числом, и в большинстве экспериментальных случаев, за исключением тривиального случая , это не. Хотя многие авторы используют или скорее, чем эти символы вводят в заблуждение, если подразумевают, что они показывают количество сайтов связывания на белке. Сам Хилл избегал подобных интерпретаций.
Уравнение можно переписать следующим образом:
Это показывает, что при точном выполнении уравнения Хилла (что обычно не так) график дает прямую линию наклона . Это называется графиком Хилла .
Физиология мышц
[ редактировать ]Хилл провел множество точных измерений тепла, выделяющегося при сокращении и расслаблении скелетных мышц. Ключевым открытием стало то, что тепло выделяется во время сокращения, которое требует затрат химической энергии, а не во время расслабления, которое является пассивным. [ 16 ] В своих первых измерениях использовалось оборудование, оставленное шведским физиологом Магнусом Бликсом . Хилл зафиксировал повышение температуры всего на 0,003 °C. После публикации он узнал, что немецкие физиологи уже сообщили о тепле и мышечных сокращениях, и отправился в Германию, чтобы узнать больше об их работе. Он постоянно совершенствовал свой аппарат, чтобы сделать его более чувствительным и сократить временной интервал между выделением тепла препаратом и его регистрацией термопарой .
Хилл считается, наряду с Германом Гельмгольцем , одним из основоположников биофизики.
Хилл ненадолго вернулся в Кембридж в 1919 году, прежде чем занять кафедру физиологии в Манчестерском университете Виктории в 1920 году, сменив Уильяма Стирлинга . Используя себя в качестве испытуемого — он бегал каждое утро с 7:15 до 10:30 — он показал, что бег на бегу зависит от запасов энергии, которые впоследствии пополняются за счет повышенного потребления кислорода . Параллельно с работой немца Отто Фрица Мейерхофа Хилл выяснил процессы, посредством которых в мышцах производится механическая работа. За эту работу они оба получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1922 года. [ 17 ] Хилл ввел концепции максимального поглощения кислорода и кислородного долга в 1922 году. [ 18 ] [ 19 ]
Личная жизнь
[ редактировать ]В 1913 году он женился на Маргарет Невилл Кейнс (1885–1974), дочери экономиста Джона Невилла Кейнса и сестре экономиста Джона Мейнарда Кейнса и хирурга Джеффри Кейнса . У них было два сына и две дочери:
- Полли Хилл (1914–2005), экономист, вышла замуж за Кейка Хамфриса, секретаря Западноафриканского экзаменационного совета.
- Дэвид Кейнс Хилл (1915–2002), физиолог, женился на Стелле Мэри Хамфри.
- Морис Хилл (1919–1966), океанограф, женился на Филиппе Пасс.
- Джанет Хилл (1918–2000), детский психиатр, вышла замуж за иммунолога Джона Герберта Хамфри .
Почести и награды
[ редактировать ]- Кавалер Ордена Британской Империи (1918 г.)
- Член Королевского общества (1918).
- Нобелевская премия по физиологии и медицине (1922 г.)
- В 1926 году его пригласили прочитать рождественскую лекцию Королевского института « Нервы и мышцы: как мы чувствуем и двигаемся» .
- Международный почетный член Американской академии искусств и наук (1934). [ 20 ]
- Международный член Американского философского общества (1938). [ 21 ]
- Доцент Национальной академии кинезиологии (1938). [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
- США Международный член Национальной академии наук (1941). [ 25 ]
- Кавалер ордена Кавалеров Почёта (1946).
- Медаль Копли Королевского общества (1948 г.)
- Президент Британской ассоциации (1952). [ 26 ]
Синяя бляшка
[ редактировать ]9 сентября 2015 года мемориальная доска English Heritage Blue была установлена в бывшем доме Хилла по адресу 16 Bishopswood Road, Хайгейт , где он жил с 1923 по 1967 год. С тех пор дом был разделен на квартиры и принадлежал средней школе , где Хилл был Губернатор с 1929 по 1960 год. Сейчас он продан, реконструирован и переименован в Херстборн. Во времена Хилла, по словам его внука Николаса Хамфри , постоянными гостями в доме были 18 изгнанных нобелевских лауреатов, его зять, экономист Джон Мейнард Кейнс , а также друзья Стивен Хокинг и Зигмунд Фрейд . Послеобеденные беседы в гостиной неизбежно включали в себя страстные дебаты о науке и политике. «Каждое воскресенье нам приходилось посещать чаепитие в доме дедушки, и, помимо того, что он развлекал некоторых необычных гостей, он придумывал для нас несколько замечательных игр, таких как лягушачьи бега в саду или просмотр через линзу (разрезанного) овечьего глаза. ". Сэр Ральф Кон из FRS , который предложил создать Голубую мемориальную доску, сказал: «Лауреат Нобелевской премии А.В. Хилл внес огромный вклад в наше понимание физиологии мышц. Его работа нашла широкое применение в спортивной медицине. Как выдающийся гуманитарный деятель и парламентарий, он был бескомпромиссный в осуждении нацистского режима за преследование ученых и других лиц, А.В. Хилл сыграл решающую роль в оказании помощи и спасении многих беженцев, позволивших им продолжить свою работу в этой стране». [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
Публикации
[ редактировать ]По Хиллу:
- Грей, CH (1947). «Значение реакции Ван ден Берга». Ежеквартальный медицинский журнал . 16 (63): 135–142. ПМИД 20263725 .
- Хилл, А.В.; Лонг, CNH; Луптон, Х. (1924). «Мышечные упражнения, молочная кислота, поставка и использование кислорода» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 96 (679): 438–475. дои : 10.1098/rspb.1924.0037 .
- Хилл, А.В. (1924–25). Учебник зенитной артиллерийской стрельбы , в 2 т.
- Хилл, А.В. (1926). «Научное изучение легкой атлетики». Научный американец . 224 (апрель) (4): 224–225. Бибкод : 1926SciAm.134..224H . doi : 10.1038/scientificamerican0426-224 .
- Мышечная активность . Филадельфия: Издательство Пенсильванского университета. 1926а. ISBN 978-0-8493-5494-6 .
- Мышечная активность: Лекции Гертера – Шестнадцатый курс . Балтимор: Компания Williams & Wilkins. 1926б.
- - (1927а). Мышечные движения у человека
- - (1927б). Живая техника
- Хилл, А.В. (1928). «Миотермический аппарат» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 103 (723): 117–137. Бибкод : 1928RSPSB.103..117H . дои : 10.1098/rspb.1928.0029 .
- Приключения в биофизике . Филадельфия: Издательство Пенсильванского университета. 1931 год.
- - (1932) Химическая передача волн в нерве
- Этическая дилемма науки и другие произведения . Нью-Йорк: Издательство Института Рокфеллера. 1960.
- Следы и испытания в физиологии: библиография, 1909–1964; с обзорами определенных тем и методов и рекогносцировкой для дальнейших исследований . Лондон: Арнольд. 1965.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джайн, К. «Добавлены сведения о супруге» . Арчибальд В. Хилл Биографический .
- ^ Кац, Б. (1978). «Арчибальд Вивиан Хилл. 26 сентября 1886 г. - 3 июня 1977 г.». Биографические мемуары членов Королевского общества . 24 : 71–149. дои : 10.1098/rsbm.1978.0005 . JSTOR 769758 . ПМИД 11615743 . S2CID 46444782 .
- ^ Бассетт, Д.Р. младший (2002). «Научный вклад А. В. Хилла: пионера физиологии упражнений». Журнал прикладной физиологии . 93 (5): 1567–1582. doi : 10.1152/japplphysicalol.01246.2001 . ПМИД 12381740 . S2CID 14704104 .
- ^ «Оксфордский национальный биографический словарь». Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. 2004. doi : 10.1093/ref:odnb/31230 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
- ^ Хилл, А.В. (1909). «Способ действия никотина и курари определяется формой кривой сокращения и методом температурных коэффициентов» . Журнал физиологии . 39 (5): 361–373. дои : 10.1113/jphysicalol.1909.sp001344 . ПМЦ 1533665 . ПМИД 16992989 .
- ^ Ленгмюр, Ирвинг (июнь 1918 г.). «Адсорбция газов на плоской поверхности стекла, слюды и платины» . Журнал Американского химического общества . 40 (9): 1361–1402. дои : 10.1021/ja02242a004 .
- ^ Ван дер Клот, Уильям (2011). «Зеркала и дым: А.В. ХИЛЛ, его разбойники и наука о зенитной артиллерии в Первой мировой войне» . Примечания Рек. Р. Сок. Лонд . 25 : 393–410.
- ^ Ван дер Клот, Уильям (2014). Великие учёные ведут Великую войну . Страуд: Фонтхилл. стр. 191–214.
- ^ Ван дер Клот В. (декабрь 2011 г.). «Зеркала и дым: А. В. Хилл, его разбойники и наука о зенитной артиллерии в Первой мировой войне» . Примечания Rec R Soc Lond . 65 (4): 393–410. дои : 10.1098/rsnr.2010.0090 . ПМИД 22332470 .
- ^ Жан Медавар; Дэвид Пайк (2001). Подарок Гитлера: ученые, бежавшие из нацистской Германии . Лондон: Пяткус. п. 122.
- ^ Ван дер Клот 2014, с. 202.
- ^ Гастингс, Макс (2011). Весь ад вырвался на свободу: мир в войне 1939–45 гг . Лондон: Харпер. п. 81.
- ^ Хилл, А.В. (1965). Пути и испытания в физиологии . Лондон: Эдвард Арнольд.
- ^ Кац 1978. с. 133.
- ^ Корниш-Боуден А (2012). Основы кинетики ферментов (4-е изд.) . Вайнхайм, Германия: Вили-Блэквелл. стр. 286–288. ISBN 978-3-527-33074-4 .
- ^ Кац, Бернард (1978). «Арчибальд Вивиан Хилл». Биографические мемуары членов Королевского общества . 24 : 71–149. дои : 10.1098/rsbm.1978.0005 . ПМИД 11615743 . S2CID 46444782 .
- ^ «Нобелевская премия по физиологии и медицине 1922 года» .
- ^ Хейл, Тюдор (15 февраля 2008 г.). «История развития спорта и физиологии физических упражнений: А. В. Хилл, максимальное потребление кислорода и кислородный долг». Журнал спортивных наук . 26 (4): 365–400. дои : 10.1080/02640410701701016 . ISSN 0264-0414 . ПМИД 18228167 . S2CID 33768722 .
- ^ Бассетт, ДР; Хоули, ET (1997). «Максимальное поглощение кислорода: «классическая» и «современная» точки зрения» . Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 29 (5): 591–603. дои : 10.1097/00005768-199705000-00002 . ISSN 0195-9131 . ПМИД 9140894 .
- ^ «Арчибальд Вивиан Хилл» . Американская академия искусств и наук . 9 февраля 2023 г. Проверено 15 мая 2023 г.
- ^ «История участников APS» . search.amphilsoc.org . Проверено 15 мая 2023 г.
- ^ «Вам может быть интересно узнать». Журнал здоровья и физического воспитания . 9 (7): 449–451. 1938. дои : 10.1080/23267240.1938.10619861 .
- ^ Кардинал, Брэдли Дж. (2022). «Национальная академия кинезиологии: ее основание, направление и будущее». Обзор кинезиологии . 11 (1): 6–25. дои : 10.1123/kr.2021-0064 .
- ^ Скотт, М. Глэдис (1978). Документы Академии . Вашингтон, округ Колумбия: Американская академия физического воспитания и Американский альянс здравоохранения, физического воспитания и отдыха. стр. 63–65.
- ^ «Арчибальд Хилл» . www.nasonline.org . Проверено 15 мая 2023 г.
- ↑ Обращение президента к собранию Британской ассоциации, состоявшемуся в Белфасте в 1952 году.
- ^ «А.В.Хилл, лауреат Нобелевской премии и пионер спортивной медицины, получает Голубую табличку английского наследия» . Проверено 8 октября 2015 г.
- ^ Роулинсон, Лиз (18 сентября 2015 г.). «Дома, отмеченные знаком престижа» . Время онлайн . Проверено 8 октября 2015 г.
- ^ Джейкоби, Чарли. «Знаменитые дома на севере Лондона со множеством историй» . Джей Си . Проверено 3 июня 2020 г.
Источники
[ редактировать ]- Ласк, Г. (1925). Лекции по питанию: 1924–1925 гг . Филадельфия: Компания WB Saunders.
- Медавар, Жан: Пайк, Дэвид (2012). Дар Гитлера: правдивая история ученых, изгнанных нацистским режимом (мягкая обложка). Нью-Йорк: Издательство Arcade Publishing. ISBN 978-1-61145-709-4 .
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - Стивенсон, Л.Г. (1953). Лауреаты Нобелевской премии по медицине и физиологии: 1901–1950 гг . Нью-Йорк: Генри Шуман.
- Арчибальд В. Хилл на Nobelprize.org
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Документы А.В. Хилла хранятся в Архивном центре Черчилля
- 1886 рождений
- 1977 смертей
- Академики Манчестерского университета Виктории
- Преподаватели Университетского колледжа Лондона
- Выпускники Тринити-колледжа Кембриджа
- Персонал британской армии Первой мировой войны
- Английские биофизики
- Английские нобелевские лауреаты
- Британские нобелевские лауреаты
- Английские физиологи
- Члены Королевского общества
- Иностранные сотрудники Национальной академии наук
- Семья Кейнсов
- Члены парламента Соединенного Королевства от Кембриджского университета
- Кавалеры Ордена Почетных кавалеров
- Нобелевские лауреаты по физиологии и медицине
- Офицеры Ордена Британской Империи
- Британские исследователи операций
- Люди, получившие образование в школе Бланделла
- Ученые из Бристоля
- Обладатели медали Копли
- Обладатели Королевской медали
- Спортивные ученые
- Члены парламента Великобритании 1935–1945 гг.
- Офицеры Кембриджширского полка
- Джодрелл, профессор физиологии
- Военные из Бристоля
- Члены Американского философского общества
- Лауреаты медали Котениуса