Ли Аарон Сегель (1932–2005) был прикладным математиком, главным образом в Политехническом институте Ренсселера и Научном институте Вейцмана . [1] Он особенно известен своими работами по спонтанному возникновению порядка в конвекции , слизистой плесени и хемотаксисе .
Ли Сегел | |
---|---|
Родившийся | |
Альма-матер | Массачусетский технологический институт |
Научная карьера | |
Поля | Прикладная математика |
Учреждения | Политехнический институт Ренсселера Научный институт Вейцмана |
Докторант | CC Lin |
биография
Ли Сегель родился в 1932 году в Ньютоне, штат Массачусетс , в семье Минны Сегель, учителя рисования, и Луи Сегеля, партнера портных Oppenheim-Segel. Луи Сегель был в некотором роде интеллектуалом, что можно было увидеть в его доме, например, по гравюрам Коллвица и Бекмана и изданию «Улисса» Шекспира и К °, купленным в Европе в 1930-х годах. Оба родителя были еврейско-литовского происхождения из семей, иммигрировавших в Бостон в конце 19 века. Семена более позднего огромного словарного запаса Сегеля можно частично рассматривать как следствие того, что его отец прочитал (и действовал в соответствии с ним) утверждение о том, что основное влияние подготовительной школы было на словарный запас ее выпускников. Сегель окончил Гарвард в 1953 году по специальности математик. Думая, что он может захотеть заняться совершенно новой областью компьютеров, он поступил в аспирантуру Массачусетского технологического института , где вместо этого сосредоточился на прикладной математике .
В 1959 году он женился на Рут Галински, юристе и дальней двоюродной сестре, в ее родном Лондоне, где они провели первые два года своей супружеской жизни. Позже родилось 4 ребенка (Джоэл 61, Сьюзен 62, Дэниел 64 и Майкл 66), а еще позже - 18 внуков. В 1973 году семья переехала в Реховот, Израиль.
Он умер в 2005 году.
Карьера
Ли Сигел получил степень доктора философии в Массачусетском технологическом институте в 1959 г. под руководством ЦК Lin . В 1960 году он поступил на факультет прикладной математики Политехнического института Ренсселера . В 1970 году он провел академический отпуск в Корнеллской медицинской школе и в Институте Слоуна-Кеттеринга . Сегель перешел из RPI в Институт Вейцмана в 1973 году, где стал председателем кафедры прикладной математики, а затем деканом факультета математических наук и председателем Ученого совета. В Лос-Аламосской национальной лаборатории он был летним консультантом группы теоретической биологии с 1984 по 1999 год, а в 1992-93 годах его назвали приглашенным научным сотрудником Улама.
Гидродинамика
В 1967 году Сегель и Скэнлон [2] первыми проанализировали проблему нелинейной конвекции . [3] Наиболее цитируемая статья Сегеля в этой области была его последней работой в этой области; [4] он был опубликован параллельно с работой Ньюэлла и Уайтхеда. [5] В этих статьях объясняется, на первый взгляд, спонтанное появление узоров - рулонов или сотовых ячеек - в жидкости, достаточно нагретой снизу ( узоры конвекции Бенара ). (Этому предшествовало формирование паттерна Тьюринга , предложенное в 1952 году Аланом Тьюрингом для описания химических паттернов.) Технически инструмент заключался в выводе «амплитудных» уравнений из полных уравнений Навье – Стокса , упрощенных уравнений, описывающих эволюцию медленно меняющейся волны. амплитуда взбалтывающейся жидкости; это уравнение амплитуды позже было описано как уравнение Ньюэлла – Уайтхеда – Сегеля .
Узоры
Вместе с Эвелин Келлер он разработал модель хемотаксиса слизистой плесени (Dictyostelium discoideum) [6], которая, возможно, была первым примером того, что позже было названо «эмерджентной системой»; например, в книге Стивена Джонсона 2001 г. « Возникновение: связанные жизни муравьев, мозгов, городов и программного обеспечения» . [7] Dictyostelium - «главный герой». [8] Его амебы объединяются в единый многоклеточный агрегат (похожий на многоклеточный организм), если заканчивается еда; у многоклеточного агрегата больше шансов найти оптимальные условия для распространения спор. Келлер и Сегель показали, что простые предположения о привлекательном химическом веществе ( циклическом AMP ), которое одновременно секретируется клетками и управляет ими, могут объяснить такое поведение без необходимости в какой-либо главной клетке, которая управляет этим процессом. [6]
Они также разработали модель хемотаксиса . [9] Хиллен и Пейнтер говорят об этом: «Его успех ... следствие его интуитивной простоты, аналитической управляемости и способности воспроизводить ключевое поведение хемотаксических популяций. Одно из таких свойств, способность отображать« автоагрегацию », имеет привело к его известности как механизма самоорганизации биологических систем. Было показано, что это явление приводит к взрыву за конечное время при определенных формулировках модели, и большое количество работ было посвящено определению того, когда это происходит. вверх или существуют ли глобально существующие решения ". [10]
Работа с Джексоном [11] была первой, применившей схему реакции-диффузии Тьюринга к динамике популяций . Ли Сегел также нашел способ объяснить механизм с более интуитивной точки зрения, чем это использовалось ранее.
Администрация
В 1975 году Сегель был назначен деканом математического факультета Института Вейцмана . Центральным проектом было обновление аспекта информатики в отделе путем привлечения одновременно 4 молодых ведущих исследователей, которых он назвал «Бандой четырех» - Дэвида Харела ( Израильская премия 2004 г.), Амира Пнуели ( Премия Тьюринга 1996 г., Премия Израиля 2000 г.). ), Ади Шамир (премия Тьюринга '02) и Шимон Ульман ( премия Израиля '15).
Сегель был редактором Бюллетеня математической биологии с 1986 по 2002 год.
Книги
Ли Сегел был автором:
- Математика в применении к механике сплошной среды (классика прикладной математики) (с дополнительным материалом по упругости Г. Х. Хендельмана) [12]
- Математика в приложении к детерминированным задачам естествознания (классика прикладной математики) К. Линь и Ли А. Сегель. [13] Эта книга стала первым томом серии SIAM Classics in Applied Mathematics.
- Моделирование динамических явлений в молекулярной и клеточной биологии [14] возникло в результате его курса математического моделирования, который он преподавал в течение 20 лет в Институте Вейцмана.
И редактор:
- Биологические системы задержки: линейная теория стабильности (Кембриджские исследования по математической биологии) [Мягкая обложка] Н. Макдональд, К. Каннингс, Фрэнк К. Хоппенстедт и Ли А. Сигел (ред.) [15]
- Математические модели в молекулярной и клеточной биологии. [16]
- Принципы проектирования иммунной системы и других распределенных автономных систем (Исследования Института Санта-Фе по наукам о сложных процедурах) [17]
Почести
Сегель был приглашенным научным сотрудником Улама в Институте Санта-Фе в 1992-93 годах. Его памяти был посвящен шестой израильский мини-семинар по прикладной математике. Springer Press в партнерстве с Обществом математической биологии финансирует Премии Ли Сигела за лучшую опубликованную оригинальную исследовательскую работу (присуждаемую каждые 2 года), приз в размере 3000 долларов за лучшую исследовательскую работу студентов (присуждаемую каждые 2 года) и приз в размере 4000 долларов за лучшую обзорную работу (присуждается каждые 3 года). [18] Факультет математики и компьютерных наук Института Вейцмана ежегодно присуждает премию Ли А. Сегеля в области теоретической биологии .
Рекомендации
- ^ Левин, Симон ; Хайман, Джеймс М .; Перельсон, Алан С. (10 марта 2005 г.). «Некролог: Ли Сигел» . Новости SIAM .
- ^ Скэнлон, JW; Сегель, Л.А. (1967). «Ячеистая конвекция конечной амплитуды, вызванная поверхностным натяжением». J. Fluid Mech . 30 : 149–162. Bibcode : 1967JFM .... 30..149S . DOI : 10.1017 / S002211206700134X .
- ^ Кошмидер, Э.Л. (1993). Ячейки Бенара и вихри Тейлора . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-40204-0.
- ^ Сегал, Л.А. (1969). «Удаленные боковые стенки вызывают медленную амплитудную модуляцию клеточной конвекции». J. Fluid Mech . 38 : 203. Bibcode : 1969JFM .... 38..203S . DOI : 10.1017 / S0022112069000127 .
- ^ Ньюэлл, AC; Уайтхед, Дж. А. (1969). «Конечная ширина полосы, конвекция конечной амплитуды». J. Fluid Mech . 38 (2): 279–303. Bibcode : 1969JFM .... 38..279N . DOI : 10.1017 / S0022112069000176 .
- ^ а б Келлер, EF; Сегель, Лос-Анджелес (март 1970 г.). «Инициирование агрегации слизистой плесени рассматривается как нестабильность». J. Theor. Биол . 26 (3): 399–415. DOI : 10.1016 / 0022-5193 (70) 90092-5 . PMID 5462335 .
- ^ Джонсон, Стивен Берлин (2001). Возникновение: связанные жизни муравьев, мозгов, городов и программного обеспечения . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. ISBN 978-0684868752.
- ^ Харви Блюм (19 ноября 2001 г.). «Слизь и программное обеспечение» . Американский проспект . Проверено 30 января 2011 года .
- ^ Келлер, EF; Сегель, Л.А. (1971). «Модель хемотаксиса». J Theor Biol . 30 (2): 225–234. DOI : 10.1016 / 0022-5193 (71) 90050-6 .
- ^ Hillen, T .; Художник, KJ (январь 2009 г.). «Руководство пользователя по моделям PDE для хемотаксиса. Журнал математической биологии». J Math Biol . 58 (1 = 2): 183–217. CiteSeerX 10.1.1.228.2990 . DOI : 10.1007 / s00285-008-0201-3 .
- ^ Сегель, штат Луизиана; Джексон, JL (1972). «Диссипативная структура: объяснение и экологический пример». Журнал теоретической биологии . 37 (3): 545–559. DOI : 10.1016 / 0022-5193 (72) 90090-2 .
- ^ SIAM, Общество промышленной и прикладной математики; Классика прикладной математики 52-е издание (4 января 2007 г.).
- ^ SIAM: Общество промышленной и прикладной математики (1 декабря 1988 г.) - в обзоре Amazon говорится, что «Лин и Сегель - полубоги мира учебников математики»
- ↑ Cambridge University Press (30 марта 1984 г.)
- ^ Издательство Кембриджского университета; 1-е издание (7 апреля 2008 г.)
- ↑ Редактор, Cambridge University Press, Кембридж, 1980.
- ^ Oxford University Press, США; 1 выпуск (14 июня 2001 г.)
- ^ «Призы» . Общество математической биологии. Архивировано из оригинала на 15 мая 2009 года . Проверено 30 января 2011 года .