Арчибальд Хилл

Арчибальд Вивиан Хилл
Родившийся	( 1886-09-26 )26 сентября 1886 г. Бристоль , Англия
Умер	3 июня 1977 г. (1977-06-03)(90 лет) Кембридж , Англия
Национальность	объединенное Королевство
Альма-матер	Тринити-колледж, Кембридж
Известен	Механическая работа в мышцах Модель сокращения мышц Основы биофизики 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 Университетский колледж Манчестера , Лондон
Академические консультанты	Уолтер Морли Флетчер
Известные студенты	Te-Pei Feng Ralph H. Fowler Бернард Кац
Примечания
Он особенно отец Полли Хилл , Дэвида Кейнса Хилла , Мориса Хилла и дедушка Николаса Хамфри .

Арчибальд Вивиан Хилл CH OBE FRS ^[1] (26 сентября 1886 - 3 июня 1977), известный как AV Hill , был британским физиологом , одним из основоположников различных дисциплин биофизики и исследования операций . Он разделил Нобелевскую премию 1922 года по физиологии и медицине за объяснение образования тепла и механической работы в мышцах . ^{[2] [3]}

Биография [ править ]

Родился в Бристоле , он получил образование в школе BLUNDELL в и окончил Тринити - колледж, Кембридж в качестве третьего Wrangler в математике Tripos прежде чем обратиться к физиологии . Еще будучи студентом Тринити-колледжа, он вывел в 1909 году ^[4] то, что стало известно как уравнение Ленгмюра. ^[5] Это тесно связано с кинетикой 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 Джона Ньюпорта Лэнгли., является важной вехой в истории теории рецепторов , потому что контекстом для получения было связывание никотина и кураре с « рецепторным веществом» в нервно-мышечном соединении .

Еще будучи студентом, он поступил в офицерский корпус ; он был отличным стрелком. В 1914 году, когда разразилась Первая мировая война , Хилл стал мушкетером Кембриджширского полка . Британцы не пытались использовать своих ученых. ^{[6] [7]} 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 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 суравнения, описывающие полет снаряда, они могли предоставить точные таблицы дальности для зенитных орудий. Для измерения и вычислений он собрал Экспериментальную секцию ПВО , команду людей, слишком старых для призыва, Ральфа Х. Фаулера (раненого офицера) и парней, слишком молодых для службы, включая Дугласа Хартри , Артура Милна и Джеймса Кроутера . 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 назначенОфицер Ордена Британской Империи (OBE).

В 1923 году он сменил Эрнеста Старлинга на посту профессора физиологии в Университетском колледже Лондона , а через несколько лет стал там профессором исследований 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 академической помощи (который в 1936 году стал Обществом защиты науки и обучения). К началу Второй мировой войны организация спасла 900 ученых (18 из которых стали лауреатами Нобелевских премий) от нацистов.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, высланным из Германии, некоторые из которых теперь работали с ним. ^[8] Хилл считал, что «Смех - лучшее средство от чепухи». ^[9]

В 1935 году он вместе с Патриком Блэкеттом и сэром Генри Тизардом работал в комитете, положившем начало радарам . 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 Кембриджского университета.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 совета научных союзов . Он был президентом Морской биологической ассоциации 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 [ править ]

Хотя работа Хилла в области физиологии мышц, вероятно, является самой важной и, безусловно, ответственна за его Нобелевскую премию, он также очень хорошо известен в биохимии благодаря уравнению Хилла , которое он использовал для количественной оценки связывания кислорода с гемоглобином, записанного здесь как кинетическое уравнение. , поскольку он в основном используется для этого: ^[13]

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

Здесь v - скорость реакции при концентрации субстрата a , V - скорость при насыщении, - значение a, которое дает , а показатель степени h - параметр, который выражает степень отклонения от кинетики Михаэлиса-Ментен: положительная кооперативность для , отсутствие взаимодействия для и отрицательное взаимодействие для . Обратите внимание, что здесь не подразумевается, что h является целым числом, и в большинстве экспериментальных случаев, за исключением тривиального случая , это не так. Хотя многие авторы используют n или вместо h${\ displaystyle {K_ {0.5}}}$${\ displaystyle v = 0,5 В}$${\ displaystyle h> 1}$${\ displaystyle h = 1}$${\ displaystyle h <1}$${\ displaystyle h = 1}$${\ Displaystyle {п _ {\ mathrm {H}}}}$эти символы вводят в заблуждение, если они означают, что они показывают количество сайтов связывания в белке. Сам Хилл избегал такой интерпретации.

Уравнение можно переформулировать следующим образом:

${\ Displaystyle \ пер [v / (Vv)] = час \ пер ах \ пер К_ {0,5}}$

Это показывает, что при точном соблюдении уравнения Хилла (а обычно это не так) график дает прямую линию наклона h . Это называется сюжетом Хилла .${\ Displaystyle \ ln [v / (Vv)]}$

Физиология мышц [ править ]

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} своих первых измерениях использовалось оборудование, оставленное шведским физиологом Магнусом Бликсом. 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 улучшал свой прибор, чтобы сделать его более чувствительным и сократить временной интервал между выделением тепла при приготовлении и его записью его 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 Университете Виктории в Манчестере в 1920 году, после Уильяма Стирлинга . Используя себя в качестве испытуемого - он бегал каждое утро с 7:15 до 10:30 - он показал, что бег зависит от запасов энергии, которые впоследствии восполняются за счет повышенного потребления кислорода . Параллельно с работой немца Отто Фрица Мейерхофа , 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 максимального потребления кислорода и кислородного долга в 1922 году. ^{[16] [17]}

Личная жизнь [ править ]

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 К. А. Хамфриса, регистратора 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 [ править ]

• 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 о нервах и мышцах: как мы себя чувствуем и двигаемся .
• Почетный товарищ (1946)
• Медаль Копли Королевского общества (1948)
• Президент Британской ассоциации (1952 г.) ^[18]

Синий налет [ править ]

9 сентября 2015 года в бывшем доме Хилла по адресу Бишопсвуд-роуд, 16, Хайгейт , где он проживал с 1923 по 1967 год, была установлена табличка « Английское наследие синего цвета» . С тех пор дом был разделен на квартиры и принадлежал школе Highgate School , где Хилл жил Губернатор с 1929 по 1960 год. Сейчас он был продан, реконструирован и переименован в Hurstbourne. Во времена Хилла, по словам его внука Николаса 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, FRSпредложивший 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. AV Hill сыграл решающую роль в оказании помощи и спасении многих беженцев, чтобы они продолжили свою работу в этой стране ». ^{[19] [20] [21]}

Публикации [ править ]

По Хиллу:

• Грей, CH (1947). «Значение реакции ван ден Берга». Ежеквартальный медицинский журнал . 16 (63): 135–142. PMID  20263725 .
• Hill, AV; Лонг, CNH; Луптон, Х. (1924). «Мышечные упражнения, молочная кислота, снабжение и использование кислорода» . Труды Королевского общества B: биологические науки . 96 (679): 438–475. DOI : 10,1098 / rspb.1924.0037 .
• Хилл, А. В. (1924–25). Учебник по зенитной артиллерии , 2 тт.
• - (1926). «Научное исследование легкой атлетики». Scientific American . 224 (апрель) (4): 224–225. Bibcode : 1926SciAm.134..224H . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0426-224 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
• - (1926а). Мышечная активность . Филадельфия: Университет Пенсильвании Press. ISBN 978-0-8493-5494-6.CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
• - (1926b). Мышечная активность: лекции Гертера - шестнадцатый курс . Балтимор: Компания Williams & Wilkins.CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
• - (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 . DOI : 10,1098 / rspb.1928.0029 .
• - (1931). Приключения в биофизике . Филадельфия: Университет Пенсильвании Press.CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
• - (1932) Передача химической волны в нерве
• - (1960). Этическая дилемма науки и других писаний . Нью-Йорк: Издательство Института Рокфеллера.CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
• - (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 ( ссылка )

Ссылки [ править ]

Источники [ править ]

• 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 (в мягкой обложке). Нью-Йорк: Издательство Arcade. ISBN 978-1-61145-709-4.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
• Стивенсон, LG (1953). Лауреаты Нобелевской премии по медицине и физиологии: 1901–1950 . Нью-Йорк: Генри Шуман.
• Арчибальд В. Хилл на Nobelprize.org

Внешние ссылки [ править ]

В Wikiquote есть цитаты, связанные с: Арчибальд Хилл