Войти
| Сэр Алан Ллойд Ходжкин. OM KBE PRS | |
|---|---|
 | |
| Родился | (1914 г. -02-05) 5 февраля 1914 г.. Банбери, Оксфордшир, Англия |
| Умер | 20 декабря 1998 г. (1998-12-20) (84 года). Кембридж, Англия |
| Национальность | Английский |
| Гражданство | Британское |
| Образование | Школа Даунса. Школа Грешама |
| Alma mater | Кембриджский университет |
| Известен по | модели Ходжкина – Хаксли |
| Супруг (ы) | Мэрион Роус |
| Дети | Сара, Дебора, Джонатан Ходжкин и Рэйчел |
| Награды | |
| Научная карьера | |
| Филдс | Физиология. Биофизика |
Сэр Алан Ллойд Ходжкин OM KBE PRS (5 февраля 1914 - 20 декабря 1998) английский физиолог и биофизик, разделивший Нобелевскую премию 1963 года по физиологии и медицине с Эндрю Хаксли и Джоном Экклзом.
Ходжкин родился в Банбери, Оксфордшир, 5 февраля 1914 года. Он был старшим из трех сыновей квакеров Джорджа Ходжкина и Мэри Уилсон Ходжкин. Его отец был сыном Томаса Ходжкина и читал для Естествознания в Кембридже, где он подружился с электрофизиологом Китом Лукасом. Из-за плохого зрения он не смог изучать медицину и в конце концов стал работать в банке в Банбери. Как члены Общества друзей, Джордж и Мэри выступили против Закона о военной службе 1916 года, и им пришлось пережить множество злоупотреблений со стороны местного сообщества, включая попытку бросить Джорджа в одном из городских каналов. В 1916 году Георгий Ходжкин отправился в Армению в рамках расследования бедствия. Тронутый страданиями армянских беженцев, он попытался вернуться туда в 1918 году по маршруту через Персидский залив (поскольку северный путь был закрыт из-за Октябрьской революции в России). Он умер от дизентерии в Багдаде 24 июня 1918 года, всего через несколько недель после рождения его младшего сына Кейта.
С ранних лет Ходжкина и его братьев поощряли исследовать страну вокруг своего дома, что пробудило в Алане интерес к естественной истории, особенно к орнитологии. В 15 лет он помогал Уилфреду Бэкхаусу Александру с обследованием цапель, а позже, в Gresham's School, он пересекался и проводил много времени с Дэвид Лэк. В 1930 году он стал обладателем бронзовой медали на конкурсе сочинений государственных школ, организованном Королевским обществом защиты птиц.
Алан начал свое образование в школе Даунс, где его современники среди них были будущие ученые Фредерик Сэнгер, Алек Бэнгхэм, по словам Ходжкина, «не особо выдающиеся в школе», а также будущие художники Лоуренс Гоуинг и Кеннет Раунтри. После школы Даунс он перешел в школу Грешема, где он пересекся с будущим композитором Бенджамином Бриттеном, а также Мори Мейкледжоном. В итоге он получил стипендию в Тринити-колледже, Кембридж по ботанике, зоологии и химии.
Между школой и колледжем он провел май 1932 года на пресноводной биологической станции в Рэй Касл на основании рекомендации его будущего директора по исследованиям в Тринити, Карл Пантин. После замка Рэй он провел два месяца с немецкой семьей в Франкфурте, поскольку «в те дни считалось крайне желательным, чтобы каждый, кто собирался изучать науку, имел достаточное знание немецкого языка». После его возвращения в Англию в начале августа 1932 года его мать Мэри снова вышла замуж за Лайонела Смита (1880–1972), старшего сына А. Л. Смит, чья дочь Дороти была также замужем за дядей Алана Роберт Ховард Ходжкин.
Осенью 1932 года Ходжкин начал учиться на первом курсе в Тринити-колледже в Кембридже, куда входили его друзья. классики Джон Рэйвен и Майкл Грант, коллеги-ученые Ричард Синдж и Джон Х. Хамфри, а также Полли и Дэвид Хилл, дети лауреата Нобелевской премии Арчибальда Хилла. Он изучал физиологию с химией и зоологией в течение первых двух лет, включая лекции Нобелевского лауреата Э.Д. Адриан. Во второй части tripos он решил сосредоточиться на физиологии, а не на зоологии. Тем не менее, он участвовал в зоологической экспедиции в Атласские горы в Марокко под руководством Джона Прингла в 1934 году. Он закончил часть II трипоса в июле 1935 года и остановился в Тринити. как научный сотрудник.
Во время учебы Ходжкин, который описал себя как «воспитанный как сторонник Британской лейбористской партии», дружил с коммунистами и активно участвовал в распространении «Анти- Брошюры о войне. В Кембридже он знал Джеймса Клугмана и Джона Корнфорда, но в своей автобиографии он подчеркивал, что никто из его друзей «не предпринял никаких серьезных усилий, чтобы обратить меня [в коммунизм] ни тогда, ни позже." С 1935 по 1937 год Ходжкин был членом Кембриджских апостолов.
Тринити-колледжа Кембриджского университета, где Ходжкин был студентом с 1932-1935 гг. в качестве научного сотрудника с 1936 года и, наконец, служил магистром с 1978 по 1984 год. Ходжкин начал проводить эксперименты по передаче электрической активности в седалищном нерве лягушек в июле. 1934. Он обнаружил, что нервный импульс, приходящий на холодную или компрессионную блокировку, может снижать электрический порог за пределами блока, предполагая, что импульс вызывает распространение электротонического потенциала в нерв вне блока. В 1936 году Ходжкин был приглашен Гербертом Гассером, тогдашним директором Института Рокфеллера в Нью-Йорке, для работы в его лаборатории в 1937–1938 годах. Там он встретил Рафаэля Лоренте де Но и Кеннета Стюарта Коула, с которыми он в итоге опубликовал статью. В течение этого года он также провел время в морской биологической лаборатории Вудс-Хоул, где его познакомили с гигантским аксоном кальмара, который в итоге стал модельной системой, с которой он провел большую часть исследований, которые в конечном итоге привели к его появлению. Нобелевская премия. Весной 1938 года он посетил Джозефа Эрлангера в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, который сказал ему, что серьезно отнесется к теории локальных цепей Ходжкина о распространении нервных импульсов, если он сможет показать, что изменение сопротивления жидкость вне нервного волокна влияла на скорость проведения нервного импульса. Работая с одиночными нервными волокнами от береговых крабов и кальмаров, он показал, что скорость проводимости была намного выше в морской воде, чем в нефти, что явилось убедительным доказательством теории локальных цепей.
После своего возвращения в Кембридж он начал сотрудничать с Эндрю Хаксли, который поступил в Тринити на первом курсе в 1935 году, через три года после Ходжкина. Получив грант на оборудование в размере 300 фунтов стерлингов от Фонда Рокфеллера, Ходжкин сумел установить физиологическую установку, аналогичную той, с которой он работал в Институте Рокфеллера. Он перевез все свое оборудование в морскую лабораторию Плимута в июле 1939 года. Там ему и Хаксли удалось вставить тонкую канюлю в гигантский аксон кальмаров и записать потенциалы действия изнутри нервное волокно. Они отправили краткую заметку о своем успехе Nature незадолго до начала Второй мировой войны.
Несмотря на его квакерское воспитание, Ходжкин очень хотел присоединиться к военным усилиям, поскольку контакты с нацистами во время его пребывания в Германии в 1932 году устранили все его пацифистские убеждения. Его первая должность была в Royal Aircraft Establishment, где он работал над вопросами авиационной медицины, такими как обеспечение кислородом пилотов на большой высоте и декомпрессионная болезнь, вызванная пузырьками азота, выходящими из кровь. В феврале 1940 года он перешел в Научно-исследовательский центр электросвязи (TRE), где работал над разработкой сантиметрового радара, включая разработку бортового самолета Village Inn AGLT. система наводки. Он был членом E.G. Группа Боуэна в Сент-Атан в Южном Уэльсе жила в местном гостевом доме вместе с Джоном Принглом и Робертом Хэнбери Брауном. Группа переехала в Суонедж в мае 1940 года, где Прингл сменил Боуэна на посту лидера группы. В марте 1941 года Ходжкин совершил испытательный полет на Bristol Blenheim, оснащенном первой бортовой сантиметровой радиолокационной системой. В феврале и марте 1944 года Ходжкин посетил радиационную лабораторию Массачусетского технологического института, чтобы способствовать обмену информацией о разработках в области радиолокации между Великобританией и Америкой.
Предоставление удобочитаемого отчета об этом малоизвестном произведении. военной истории, в которой он участвовал во время Второй мировой войны, было главной мотивацией для Ходжкина написать автобиографию «Шанс и замысел: Воспоминания о науке в мире и войне».
Основные компоненты моделей типа Ходжкина – Хаксли. Модели типа Ходжкина – Хаксли представляют биофизические характеристики клеточных мембран. Липидный бислой представлен как емкость (C m). Управляемые по напряжению каналы и каналы утечки ионов представлены нелинейной (g n) и линейной (g L) проводимостью соответственно. Электрохимические градиенты, управляющие потоком ионов, представлены батареями (E), а ионные насосы и теплообменники представлены источниками тока (I p).Как вторжение союзных войск во Францию и их продолжающееся продвижение к Германии осенью 1944 года предполагало конец войны в обозримом будущем, Ходжкин начал планировать свое возвращение к исследовательской карьере в Кембридже. в сотрудничестве с WAH Rushton, и они опубликовали статью о том, как рассчитать сопротивление мембраны нервного волокна, емкость мембраны, сопротивление его аксоплазмы и сопротивление внешней жидкости, в которую помещено волокно, на основе экспериментальных наблюдений.
Освободившись от военной службы в августе 1945 года по просьбе Адриана, Ходжкин смог возобновить свои эксперименты в сотрудничестве с Бернардом Кацем и его пред- военный сотрудник Эндрю Хаксли. Они провели лето 1947, 1948 и 1949 годов. в морской лаборатории Плимута, где они продолжали измерять потенциал покоя и действия изнутри гигантского аксона кальмара. Вместе с Кацем он предоставил доказательства того, что проницаемость мембраны нервных клеток для натрия увеличивается во время потенциала действия, что позволяет ионам натрия диффундировать внутрь. Данные, полученные в 1949 году, привели к серии из пяти статей, опубликованных в The Journal of Physiology, в которых описывается то, что позже стало известно как модель Ходжкина-Хаксли действия . потенциал и в конечном итоге принесла Ходжкину и Хаксли Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Основываясь на работе Кеннета С. Коула, они использовали метод электрофизиологии, известный как зажим напряжения, для измерения ионных токов через мембраны аксонов кальмаров, в то время как удерживание мембранного напряжения на заданном уровне. Они предположили, что характерная форма потенциала действия вызвана изменениями избирательной проницаемости мембраны для различных ионов, в частности для натрия, калия и хлорид. Модель , которая опирается на набор дифференциальных уравнений и описывает каждый компонент возбудимой клетки как электрический элемент, хорошо согласуется с их эмпирическими измерениями.
Деполяризация клеточной мембраны последовательность, в которой небольшая деполяризация приводит к увеличению проницаемости натрия, что приводит к притоку ионов натрия, что, в свою очередь, еще больше деполяризует мембрану, теперь известна как цикл Ходжкина.
Кроме того, результаты Ходжкина и Хаксли привели к они выдвинули гипотезу о существовании ионных каналов на клеточных мембранах, что было подтверждено только десятилетия спустя. Подтверждением наличия ионных каналов стала разработка патч-зажима , которая в 1991 году принесла Нобелевскую премию за Эрвин Неер и Берт Сакманн, а в 2003 году за <229.>Родерик Маккиннон.
Установив движение ионов через избирательно проницаемую клеточную мембрану как механизм потенциала действия, Ходжкин обратил свое внимание на то, как ионный обмен, который происходит во время потенциала действия, может быть впоследствии обращен вспять. Вместе с Ричардом Кейнсом он продемонстрировал, что помимо изменений проницаемости, которые приводят к потенциалу действия, существует секреторный механизм, который выбрасывает натрий и поглощает калий против электрохимических градиентов. Несколько лет спустя датский ученый Йенс Кристиан Скоу открыл фермент Na + / K + -ATPase, который использует АТФ для экспорта трех ионов натрия в обмен на два калия. импортируемые ионы, за что он получил Нобелевскую премию по химии в 1997 году. Ходжкин был номинирован на Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1953 году лордом Адрианом. В октябре 1961 года шведские журналисты сообщили ему, что он, Хаксли и Экклс были удостоены Нобелевской премии. Однако это оказалось ложной тревогой, когда вскоре после этого было объявлено, что Премией 1961 г. был присужден Георг фон Бекеси. Лишь два года спустя Ходжкин, Хаксли и Экклс были наконец удостоены премии «за открытия, касающиеся ионных механизмов, участвующих в возбуждении и торможении в периферических и центральных частях тела. мембрана нервной клетки ». Во время Нобелевского банкета 10 декабря 1963 года Ходжкин произнес традиционную речь от имени трех нейрофизиологов, поблагодарив короля и Нобелевский комитет по физиологии и медицине за награду. Между прочим, Ходжкин и его жена посетили церемонию вручения Нобелевской премии во второй раз, три года спустя, когда тесть Ходжкина, Фрэнсис Пейтон Роус, был удостоен Нобелевской премии 1966 года по физиологии и медицине ..
С 1951 по 1969 год Ходжкин был профессором Фулертона Королевского общества в Кембридже. В 1970 году он стал профессором биофизики Джона Хамфри Пламмера в Кембридже. Примерно в это же время он также закончил свои эксперименты с нервом в морской лаборатории Плимута и переключил свое внимание на визуальные исследования, которые он мог проводить в Кембридже с помощью других, пока служил президент Королевского общества. Вместе с Денисом Бейлором и Питером Детвайлером он опубликовал серию статей о черепашьих фоторецепторах.
. С 1970 по 1975 год Ходжкин был 53-м президентом Королевского общества (PRS). Во время своего пребывания на посту PRS он был посвящен в рыцари в 1972 году и принят в Орден за заслуги в 1973 году. С 1978 по 1984 год он был 34-м магистром Тринити-колледжа в Кембридже.
. Совет Королевского общества с 1958 по 1960 год и в Совете медицинских исследований с 1959 по 1963 год. Он был секретарем по иностранным делам физиологического общества с 1961 по 1967 год. Он также занимал дополнительные административные должности, такие как канцлер, Университет Лестера, с 1971 по 1984 год
A портрет Ходжкина работы Майкла Ноукса висит в коллекции Тринити-колледжа.
Во время пребывания в Институте Рокфеллера в 1937 году Ходжкин познакомился с американским патологом Фрэнсисом Пейтоном Роусом который позже был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1966 года . Когда Раус пригласил его на ужин к себе домой, Ходжкин познакомился с дочерью Рауса, Марни, которая тогда училась в Свортмор-колледже. Он сделал ей предложение перед тем, как вернуться в Англию в 1938 году, но она отвергла его. Когда Ходжкин ненадолго вернулся в США в 1944 году (см. Действия во время войны), они воссоединились и 31 марта поженились. Их первая дочь Сара родилась в апреле 1945 года, незадолго до того, как Ходжкины вернулись в Кембридж. У них было еще трое детей - Дебора Ходжкин (родилась 2 мая 1947 года), Джонатан Ходжкин (родилась 24 августа 1949 года) и Рэйчел Ходжкин (родилась в июне 1951 года). Марни стала редактором детских книг в издательской компании Macmillan и успешно писала детскую литературу, в том числе «Сказки юной зимы» и «На самом деле». Джонатан Ходжкин стал молекулярным биологом в Кембриджском университете. Дебора Ходжкин также является успешным психологом.
Томас Ходжкин (1798–1866), который первым описал лимфому Ходжкина, был предком Алана Ходжкина.
Ходжкин страдал от серии проблемы со здоровьем, которые начались вскоре после его выхода на пенсию с поста магистра Троицы. В 1989 году ему сделали операцию по уменьшению давления на спинной мозг со стороны одного из межпозвонковых дисков на шее, в результате чего он не мог ходить без опоры и с прогрессирующей инвалидностью. Ходжкин умер в 1998 году в Кембридже.
включая Нобелевскую лекцию 11 декабря 1963 г. Ионная основа нервной проводимости| Академические учреждения | ||
|---|---|---|
| Предшествовал. Лорд Батлер из Саффрон Уолден | Магистр Тринити-колледжа, Кембридж. 1978–1984 | Преемник. сэр Эндрю Хаксли |
| Предшествовал. лорд Адриан | канцлер Университета Лестера. 1971–1984 | Преемник. сэр Джордж Портер |
