Арчибальд Вивиан Хилл: Физиолог және ғылымға қосқан үлесі
Archibald Hill
Арчибальд Вивиан Хилл – британдық физиолог, биофизика мен операциялық зерттеулердің негізін қалаушы. 1922 ж. Физиология және медицина бойынша Нобель сыйлығының иегері.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық физиолог (1886–1977)
British physiologist (1886–1977)
Арчибальд Вивиан Хилл (1886 жылғы 26 қыркүйек – 1977 жылғы 3 маусым), достары мен әріптестеріне А. В. Хилл деген атпен әйгілі, британдық физиолог, биофизика және операциялық зерттеулер сияқты түрлі ғылымдардың негізін қалаушылардың бірі. Ол 1922 жылы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығын бұлшықеттердегі жылу және механикалық жұмыстың пайда болуын ашып көрсеткені үшін бөлісті.
Archibald Vivian Hill (26 September 1886 – 3 June 1977), better known to friends and colleagues as A. V. Hill, was a British physiologist, one of the founders of the diverse disciplines of biophysics and operations research. He shared the 1922 Nobel Prize in Physiology or Medicine for his elucidation of the production of heat and mechanical work in muscles.
Өмірбаян
Бристоль қаласында туған ол Блунделл мектебінде білім алып, Кембридждегі Тринити колледжін математика трипосында үшінші орынмен бітірген соң физиологияға бет бұрды. Тринити колледжінде бакалавр болып оқып жүрген 1909 жылы ол Лангмуир теңдеуі деп аталатын теңдеуді шығарды. Бұл теңдеу Михаэлис-Ментен кинетикасымен тығыз байланысты. Осы еңбегінде Хилл Лангмуир теңдеуінің тепе-теңдік түрін және тепе-теңдікке экспоненциалды жақындауын есептеп шығарды. Джон Ньюпорт Лэнглидің жетекшілігімен жазылған бұл мақала рецепторлар теориясының тарихындағы маңызды еңбек саналады, себебі оның негізгі мақсаты никотин мен кураренің нейромышектік қосылыстағы "қабылдағыш затқа" байланысуын зерттеу болды. Студент кезінде офицерлік даярлық корпусына қабылданды. 1914 жылы Бірінші дүниежүзілік соғыс басталғанда Хилл Кембриджшир полкінің мергеншілік офицері болды. Британдықтар өз ғалымдарын пайдалануға ұмтылмады. 1915 жылдың соңында, үйге қайтып келгенде, ол Ұшаққа қарсы артиллериялық оқ-дәрілерді қалай оқыту керектігі туралы кеңес беру үшін Гораций Дарвиннің шақыруымен бір күнге Қарсылас оқ-дәрілер министрлігіне барды. Хилл бірден ұшақтардың биіктігін анықтау үшін екі айнадан тұратын қарапайым әдіс ұсынды. Ол Министрлікке ауыстырылды. Ол айналардың түтін снарядтарының жарылу орнын өлшеуге көмектесетінін және осы деректерді снарядтың ұшуын сипаттайтын теңдеулермен сәйкестендіру арқылы Ұшаққа қарсы артиллерия үшін дәл атқыштар кестесін жасауға болатынын түсінді. Өлшеу және есептеу жұмыстарын жүргізу үшін ол Әскери-әуе зерттеу бөлімін құрды, оған әскери қызметке жарамсыз жасы келген ерлер, жараланған офицер Ральф Х. Фаулер және әскери қызметке тым жас жігіттер, соның ішінде Дуглас Хартри, Артур Милн және Джеймс Кроутер кірді. Біреу оның әртүрлі тобын "Хиллдің қарақшылары" деп атады, олар осы атты мақтанышпен қабылдады. Соғыстың соңында олар жау ұшақтарын олардың дыбысы арқылы анықтаумен де айналысты. Ол сүйікті мотоциклімен жұмыс орындары арасында жылдам жүріп-қайып отырды. Соғыс аяқталғаннан кейін майор Хилл жүзден астам қарақшыға сертификаттар тапсырды. Ол Британ империясының орденінің офицері (OBE) болып тағайындалды. 1923 жылы ол Лондон университетінің колледжінде физиология профессоры болып Эрнест Старлингтің орнын басып, бірнеше жылдан кейін сол жерде Корольдік қоғамның ғылыми-зерттеу профессоры болды және 1951 жылға дейін зейнеткерлікке шыққанша сол қызметте болды. 1933 жылы Уильям Беверидж және Лорд Резерфордпен бірге Академиялық көмек кеңесінің (1936 жылы Ғылым мен білімді қорғау қоғамы болып қайта аталды) құрылтайшы мүшесі және вице-президенті болды. Екінші дүниежүзілік соғыс басталғанға дейін ұйым 900-ге жуық ғалымды (соның 18-і Нобель сыйлығын жеңіп алды) нацистік қуғын-сүргіннен құтқарды. Ол зертханасында Адольф Гитлердің қолдарын көтеріп сәлем берген ойыншық фигурасын қойды, Германия қуғынға ұшыратқан ғалымдарға алғыс айту үшін осылай жасағанын түсіндірді, олардың кейбіреулері қазір онымен жұмыс істеп жатыр. Хилл "күлкі - ақымақтыққа қарсы ең жақсы құрал" деп сенді. 1935 жылы ол Патрик Блэкетт пен сэр Генри Тизардпен бірге радардың пайда болуына себеп болған комитетте жұмыс істеді. Ол сонымен қатар Корольдік қоғамның биологиялық хатшысы болды, ал Уильям Генри Брэгг президент болды. Екеуі де бұрынғы соғыста ғалымдарды жұмысқа орналастырудың кешіктірілуіне наразы болды. Корольдік қоғам ғалымдардың тізімін жасады және Хилл Еңбек министрлігінде қоғамды өкілдік етті. Соғыс басталғанда Хилл тұтқындалған босқындар ғалымдарын босату науқанын бастады. Ол 1940-1945 жылдары Кембридж университетінен Парламент депутаты (депутат) болды. 1940 жылы ол АҚШ-тағы британдық елшілікке соғыс зерттеулерін ілгерілету үшін жіберілді. Ол америкалықтармен құпия ақпарат алмасуға уәкілдік алды, бірақ бұл жұмыс істемеді: басқа біреудің құпиясына қалай баға беруге болады? Хилл жауабын тапты және британдықтарды америкалықтарға өздерінің жасап жатқан барлық жұмыстарын көрсетуге көндірді (атом бомбасын қоспағанда). Одақтас ғалымдарын жұмылдыру соғыстың маңызды табыстарының бірі болды. 1943 жылдың қарашасынан 1944 жылдың сәуір айына дейін ол ғылыми және технологиялық зерттеулерді зерттеу үшін Үндістанға барды. Оның ұсыныстары келесі онжылдықта ИИТ-тердің құрылуына ықпал етті. Соғыстан кейін ол Университет колледжіндегі зертханасын қайта жаңартып, зерттеу жұмыстарын белсенді түрде жалғастырды. 1951 жылы оның қызметі Биофизика кафедрасын құру арқылы марапатталды, оған ол жетекшілік етті. 1952 жылы ол Британдық ғылымды ілгерілету қауымдастығының төрағасы және Халықаралық ғылыми одақтар кеңесінің бас хатшысы болды. 1955-1960 жылдары Теңіз биологиясы қауымдастығының президенті болды. 1967 жылы ол Кембриджге зейнеткерлікке шықты, онда ол аяқтарын бірте-бірте жоғалтты. Ол "дүние жүзінде жүзден астам ғылыми ұрпақтардың ықыласымен есімдері сақталатын күйде қайтыс болды".
Born in Bristol, he was educated at Blundell's School and graduated from Trinity College, Cambridge as third wrangler in the mathematics tripos before turning to physiology. While still an undergraduate at Trinity College, he derived in 1909 what came to be known as the Langmuir equation. This is closely related to Michaelis Menten kinetics. In this paper, Hill's first publication, he derived both the equilibrium form of the Langmuir equation, and also the exponential approach to equilibrium. The paper, written under the supervision of John Newport Langley, is a landmark in the history of receptor theory, because the context for the derivation was the binding of nicotine and curare to the "receptive substance" at the neuromuscular junction. While a student he had enrolled in the Officers Training Corps; he was a crack shot. In 1914, at the outbreak of the First World War, Hill became the musketry officer of the Cambridgeshire Regiment. The British made no effort to make use of their scientists. At the end of 1915, while home on leave he was asked by Horace Darwin from the Ministry of Munitions to come for a day to advise them on how to train anti aircraft gunners. On site, Hill immediately proposed a simple two mirror method to determine airplanes' heights. Transferred to Munitions, he realized that the mirrors could measure where smoke shells burst and if he fitted this data with the equations describing a shell's flight they could provide accurate range tables for anti aircraft guns. To measure and compute he assembled the Anti Aircraft Experimental Section, a team of men too old for conscription, Ralph H. Fowler (a wounded officer), and lads too young for service including Douglas Hartree, Arthur Milne and James Crowther. Someone dubbed his motley group "Hill's Brigands", which they proudly adopted. Later in the war they also worked on locating enemy planes from their sound. He sped between their working sites on his beloved motorcycle. At the end of the war Major Hill issued certificates to more than one hundred Brigands. He was appointed an Officer of the Order of the British Empire (OBE). In 1923 he succeeded Ernest Starling as professor of physiology at University College London, a few years later becoming a Royal Society Research professor there, where he remained until retirement in 1951. In 1933, he became with William Beveridge and Lord Rutherford a founder member and vice president of the Academic Assistance Council (which in 1936 became the Society for the Protection of Science and Learning). By the start of the Second World War, the organisation had saved 900 academics (18 of whom went on to win Nobel Prizes) from Nazi persecution. He prominently displayed in his laboratory a toy figure of Adolf Hitler with saluting arm upraised, which he explained was in gratitude for all the scientists Germany had expelled, some of whom were now working with him. Hill believed that "Laughter is the best detergent for nonsense". In 1935 he served with Patrick Blackett and Sir Henry Tizard on the committee that gave birth to radar. He was also biological secretary of the Royal Society; William Henry Bragg was president. Both had been frustrated by the delay in putting scientists to work in the previous war. The Royal Society collated a list of scientists and Hill represented the Society at the Ministry of Labour. When the war came Hill led a campaign to liberate refugee scientists who had been interned. He served as an independent Member of Parliament (MP) for Cambridge University from 1940 to 1945. In 1940 he was posted to the British Embassy in Washington to promote war research in the still neutral United States. He was authorized to swap secrets with the Americans, but this could not work: how do you place a value on another's secret? Hill saw the answer and persuaded the British to show the Americans everything they were working on (except for the atomic bomb). The mobilization of Allied scientists was one of the major successes in the war. He visited India between November 1943 and April 1944 to survey scientific and technological research. His suggestions influenced the establishment of the IITs in the following decade. After the war he rebuilt his laboratory at University College and vigorously carried on research. In 1951 his advocacy was rewarded by the establishment of a Biophysics Department under his leadership. In 1952, he became head of the British Association for the Advancement of Science and Secretary General of the International Council of Scientific Unions. He was President of the Marine Biological Association from 1955 to 1960. In 1967 he retired to Cambridge where he gradually lost the use of his legs. He died "held in the greatest affection by more than a hundred scientific descendants all over the world".
Бұлшықет физиологиясы
Хилл скелеттік бұлшықеттер жиырылғанда және босаңсқанда бөлінетін жылуды көптеген дәл өлшемдермен зерттеді. Маңызды жайт – жылу жиырылу кезінде пайда болады, бұл химиялық энергияны жұмсауды қажет етеді, бірақ пассивті босаңсу кезінде пайда болмайды. Оның алғашқы өлшемдерінде швед физиологы Магнус Бликс қалдырған құралдар қолданылды, Хилл температураның 0,003 °C-қа ғана көтерілгенін анықтады. Жарияланғаннан кейін, неміс физиологтарының бұлшықет жиырылуы мен жылу туралы еңбектері бар екенін біліп, олардың жұмысын жақсырақ зерттеу үшін Германияға барды. Хилл Герман Гельмгольцпен бірге биофизиканың негізін қалаушылардың бірі саналады. Хилл 1919 жылы Кембриджге қысқа ғана уақытқа оралды, содан кейін 1920 жылы Уильям Стирлингтің орнына Манчестердегі Виктория университетінің физиология кафедрасын басқарды. Ол өзін тәжірибелік нысан ретінде пайдаланып, әр таңда сағат 7:15-тен 10:30-ға дейін жүгірді және жүгіру үшін энергия қоры қажет екенін, ал кейіннен ол артық оттегімен толықтырылатынын көрсетті. Неміс ғалымы Отто Фриц Мейерхофтың жұмысына сәйкес, Хилл бұлшықеттерде механикалық жұмыс қалай жасалатынын анықтады. Осы еңбегі үшін екеуі де 1922 жылы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығын алды. Хилл 1922 жылы максималды оттегі сіңіру және оттегі қарызы туралы ұғымдарды енгізді.
Hill made many exacting measurements of the heat released when skeletal muscles contract and relax. A key finding was that heat is produced during contraction, which requires investment of chemical energy, but not during relaxation, which is passive. His earliest measurements used equipment left behind by the Swedish physiologist Magnus Blix, Hill measured a temperature rise of only 0.003 °C. After publication he learned that German physiologists had already reported on heat and muscle contraction and he went to Germany to learn more about their work. He continually improved his apparatus to make it more sensitive and to reduce the time lag between the heat released by the preparation and its recording by his thermocouple. Hill is regarded, along with Hermann Helmholtz, as one of the founders of biophysics. Hill returned briefly to Cambridge in 1919 before taking the chair in physiology at the Victoria University of Manchester in 1920 in succession to William Stirling. Using himself as the subject he ran every morning from 7:15 to 10:30 he showed that running a dash relies on energy stores which afterwards are replenished by increased oxygen consumption. Paralleling the work of German Otto Fritz Meyerhof, Hill elucidated the processes whereby mechanical work is produced in muscles. The two shared the 1922 Nobel Prize in Physiology and Medicine for this work. Hill introduced the concepts of maximal oxygen uptake and oxygen debt in 1922.
Көк пластинка
2015 жылдың 9 қыркүйегінде Хиллдің 1923 жылдан 1967 жылға дейін тұрған бұрынғы үйінде, 16 Бишопсууд жолы, Хайгейт қаласында ағылшын мұрасы көк тақтасы орнатылды. Содан бері үй пәтерлерге бөлініп, Хайгейт мектебінің меншігіне өтті, онда Хилл 1929 жылдан 1960 жылға дейін басқарушы болып қызмет етті. Қазір ол сатылып, қайта жаңартылып, Хёрстборн деп аталды. Хиллдің өмірінде, оның немересі Николас Хамфридің айтуынша, үйге жиі қонаққа 18 Нобель сыйлығының лауреаттары, оның қайын інісі, экономист Джон Мейнард Кейнс және достары Стивен Хокинг пен Зигмунд Фрейд келіп тұратын. Кешкі ас ішкеннен кейін, қонақ бөлмесінде ғылым немесе саясат туралы қызу пікірталастар өрбитін. "Әр жексенбіде әжемнің үйіне шай ішуге барып, ерекше қонақтарды күтіп қана қоймай, ол бізге бақшада бақалардың жарысын ұйымдастырып немесе (жарған) қойдың көзі арқылы қарау сияқты қызықты ойындар ойнатып беретін". Көк тақта орнатуды ұсынған сэр Ральф Кохн ФРС: "Нобель сыйлығының иегері А. В. Хилл бұлшықет физиологиясын түсінуге зор үлес қосты. Оның еңбектері спорт медицинасында кеңінен қолданылуда. Ол көрнекті гуманист және парламентарий ретінде, ғалымдар мен басқаларды қуғындаған нацистік режимді кескілеме айыптады. А. В. Хилл көптеген босқындарға көмектесіп, оларды құтқаруда және осы елде жұмыстарын жалғастыруларына жағдай жасауда маңызды рөл атқарды".
On 9 September 2015 an English Heritage Blue plaque was erected at Hill's former home, 16 Bishopswood Road, Highgate, where he had lived from 1923 to 1967. Since then the house had been divided into flats and owned by Highgate School, where Hill was a Governor from 1929 to 1960. It has now been sold, redeveloped and renamed as Hurstbourne. In Hill's time, according to his grandson Nicholas Humphrey, regular guests at the house included 18 exiled Nobel laureates, his brother in law, the economist John Maynard Keynes, and friends Stephen Hawking and Sigmund Freud. After dinner conversations in the drawing room would inevitably involve passionate debates about science or politics. "Every Sunday we would have to attend a tea party at grandpa’s house and apart from entertaining some extraordinary guests, he would devise some great games for us, such as frog racing in the garden or looking through the lens of a (dissected) sheep’s eye". Sir Ralph Kohn FRS who proposed the Blue plaque, said: "The Nobel Prize winner A. V. Hill contributed vastly to our understanding of muscle physiology. His work has resulted in wide ranging application in sports medicine. As an outstanding Humanitarian and Parliamentarian, he was uncompromising in his condemnation of the Nazi regime for its persecution of scientists and others. A. V. Hill played a crucial role in assisting and rescuing many refugees to continue their work in this country".