Eshel Ben-Jacob - Eshel Ben-Jacob
![]() | tento článek příliš spoléhá na Reference na primární zdroje.Únor 2016) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Eshel Refael Ben-Jacob Breslav | |
---|---|
![]() Duben 1956 / červenec 2011 | |
narozený | |
Zemřel | [1] | 5. června 2015
Národnost | Izrael |
Alma mater | Tel Avivská univerzita (B. Sc., M.Sc. a PhD) |
Známý jako | Formování vzoru a sebeorganizace, rojová inteligence, systémy neurovědy: vytvoření prvního hybridního neuro-paměťového čipu |
Ocenění | Cena Landau za výzkum (1986)[1] Cena Siegle za výzkum Izraelské akademie věd a humanitních věd (1996) [2]Weizmannova cena za exaktní vědy (2013),[3] |
Vědecká kariéra | |
Pole | Fyzika, Biologická fyzika, Složitost a Biokomplexita |
Instituce | Michiganská univerzita (1984–1989) Tel Avivská univerzita (1986–2015) |
Poznámky | |
Viceprezident (1998–2001) a prezident (2001–2004) Izraelská fyzická společnost. Cavaliere dell'Ordine della Stella della solidarietà Italiana (Od roku 2008). |
Eshel Ben-Jacob (celé jméno Eshel Refael Ben-Jacob Breslav;[2] hebrejština: אשל רפאל בן-יעקב13 dubna 1952 - 5. června 2015), byl teoretický a experimentální fyzik na Tel Avivská univerzita, držitel židle Maguy-Glass ve fyzice Složité systémy a člen Centra pro teoretickou biologickou fyziku (CTBP) v Rice University. V 80. letech se stal lídrem v teorii sebeorganizace a tvorba vzoru v otevřených systémech, později rozšíření této práce na adaptivní složité systémy a biokomplexita. Na konci 80. let se začal věnovat studiu bakteriální sebeorganizace „Vyvinul nové formování vzorů bakterie druhů a stal se průkopníkem ve studiu bakteriální inteligence a sociální chování bakterií.
Narození a první roky
Eshel Ben-Jacob se narodila 13. dubna 1952 v Haifa Izrael do rodiny průkopníků, kteří se přistěhovali do Izraele ve 30. letech. Po maturitě maturoval na fyzice a matematice na univerzitě v Tel Avivu a o dva roky později byl povolán do izraelského námořnictva. On dokončil jeho B.Sc., M.Sc. a většinu z jeho doktorských studií během služby (1972–1980) nejprve u jednotky Navy Weather Forecast a později u Navy Intelligence.
Akademické vzdělání a kariéra
Ben-Jacob získal titul B.Sc. stupně (1975) z fyziky z Tel Avivské univerzity, osvědčení o systémové analýze (1976) z Technion (Izraelský technologický institut) a titul M.Sc. stupně (1978) (pod dohledem Y. Imry ) a doktorát z fyziky (1982) (pod vedením Y. Imryho a D. J. Bergmana) z Tel Avivské univerzity. Po třech letech (1981–1984) postdoktorandského výzkumu na Kavliho ústav pro teoretickou fyziku v Santa Barbara, nastoupil na fyzikální oddělení na Michiganská univerzita (1984–1989). Od roku 1986 je členem fakulty na Fakultě fyziky a astronomie na univerzitě v Tel Avivu (profesorem od roku 1992 a držitelem Maguy-Glass Chair ve fyzice komplexních systémů od roku 2003).
Ben-Jacob byl viceprezidentem (1998–2001) a prezidentem (2001–2004) Izraelské fyzické společnosti. Od roku 2005 je členem Centra pro teoretickou biologickou fyziku Univerzity Rice. Byl zvolen do Americká filozofická společnost v roce 2014 jako mezinárodní člen třídy fyzikálních věd.[3]
Příspěvky z fyziky
- Životnost a dynamika nerovnovážných stavů.[4][5][6][7]
- Coulombův efekt, Coulombovo schodiště a jeden elektronový tranzistor.[8][9][10][11][12][13]
- Kvantová dynamika relativistických solitonů.[14][15][16][17][18][19]
- Skládání proteinů zprostředkované solitonem.[20][21][22]
- Formování vzorů a sebeorganizace.[23][24][25][26][27][28][29][30][31]
Příspěvky v biologické fyzice
Sociální chování bakterií
Na počátku 90. let skupina Ben-Jacoba objevila dva druhy bakterií vytvářejících vzory[32][33][34]—The Paenibacillus dendritiformis a Paenibacillus vortex (viz také Paenibacillus ). Kombinace mikrobiologických experimentů s fyzikálními principy samoorganizace a pokročilého modelování,[35][36][37] Ben-Jacob rozvinul poznání, že bakterie jsou inteligentní kooperativní organismy[38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49] kteří používají pokročilou komunikaci k vedení složitého společenského života ve velkých a složitých koloniích. Sofistikovaná chemická komunikace umožňuje bakteriím rychle se přizpůsobovat změnám v prostředí, distribuovat úkoly, „učit se ze zkušeností“, rozhodovat a připravovat se na budoucnost.11 Ben-Jacob navrhl myšlenku bakteriální sociální inteligence a jeho skupina vymyslela sociální IQ skóre bakterií jako srovnávací genomický nástroj k hodnocení genomového potenciálu bakterií k provádění úspěšného kooperativního a adaptabilního chování nebo sociálního chování ve složitých prostředích.1
Multiagentní rojení
Skupiny T. Vicska a Ben-Jacoba, inspirovaní pozorováním Ben-Jacoba o tom, jak si mohou bakterie spontánně objednat pohyb během kolektivního rojení, vymysleli jednoduchý model schopný generovat nerovnovážné stavy, které porušují obvyklé fyzikální věty pro rovnovážné stavy.[50] Tato práce vedla k vytvoření nové oblasti multiagentů rojení (inteligence rojení), navržená k vysvětlení široké škály jevů od kolektivní navigace (rojení inteligence) bakterií,[51] améba[52] a hmyz, k hromadění ptactvo a školy Ryba stejně jako k návrhu autonomních vozidel schopných funkční samoorganizace i při absenci celkového vševědoucího regulátora. Využití bratrovražd k boji s bakteriemi: V roce 2000 skupina Ben-Jacoba objevila fascinující fenomén konkurence mezi dvěma koloniemi sourozeneckých bakterií the P. dendritiformis při naočkování vedle sebe.1 Nedávné studie tohoto jevu odhalily, že obě kolonie se nejen navzájem bránily v růstu na území mezi nimi, ale také způsobily smrt těchto buněk blízko hranice.1 Použitím metod molekulární biologie v kombinaci s novými informacemi o sekvenování genomu a bioinformatikou objevili nový toxin (sourozenecký letální faktor), který selektivně působí pouze na stejný bakteriální kmen.1
Bakteriální rozhodování
Na základě porozumění, které získal z výzkumu v neurovědě (princip inhibice inhibice), Ben-Jacob a jeho spolupracovníci zjistili, že důmyslné schéma se skládá ze stochastického spínače regulovaného časovačem s přizpůsobitelnou rychlostí hodin (která je upravena stresem buňky ) prostřednictvím speciálního rozhodovacího obvodu složeného z kaskády zábran. Rozhodovací okruhy jednotlivých bakterií jsou spojeny výměnou chemických zpráv mezi buňkami, aby bylo zaručeno kolektivní rozhodnutí ve prospěch skupiny.11
Systémová neurověda a neuro-paměťový čip
Ben-Jacobovy studie v neurovědy jsou vedeni snahou o zjednodušení komplexního hledání principů kódování informací, paměti a učení. Má mnoho jedinečných příspěvků v oblasti Systems Neuroscience a Neural Networks, včetně vztahů mezi velikostí sítě a její synchronizovanou aktivitou,[53][54][55][56][57] objev skrytých neuron korelace,[58][59] funkčně-formální vztahy a vzájemné synchronizace v inženýrských sítích,[60][61][62] účinek Poškození DNA na synchronizaci v síti,[63] neuro-glia sdělení,[64] nové modelování vnitrobuněčných a mezibuněčných vápník dynamika,[65][66][67] používání nano technologie pro síťové inženýrství,1 objev a modelování dynamických motivů (repertoár) spojených neuronových sítí,[68][69][70] vývoj nové systémové analýzy systému nervová síť činnost ( funkční holografie analýza),[71] mapování a hodnocení epileptický ohniska,[72] a více. Přesto vývoj první neuro-pamětičip se svým tehdejším doktorandem Itayem Baruchim je nejdůležitějším příspěvkem Ben-Jacoba v systémy neurovědy.[73] Zatímco předchozí pokusy byly založeny na „výuce odměnou“ (posílení excitační synapse ) nebo „učení trestem“ (inhibice Baruchiho a Ben-Jacobova přístupu bylo „učení osvobozením“ nebo „inhibice inhibice“ (inhibice inhibičních synapsí). Tento úspěch, který byl uznán jako průkopnický objev v systémové neurovědě, byl oceněn v roce 2007 SciAm 50 „The American American Award za 50 nejdůležitějších úspěchů ve všech oblastech vědy a techniky.
Imunologie
Dohromady s Irun Cohen z Weizmannův institut vědy Ben-Jacob založil iniciativu Immune Development Initiative (IDI),[4] multidisciplinární výzkumná spolupráce zahrnující imunology, fyziky a lékaře.
Econofyzika
V oblasti analýzy ekonomických systémů vydal nové kvantitativní opatření, soudržná síla indexu indexového účinku na křehkost akciového trhu.[Citace je zapotřebí ]; o chování podobném epileptickému záchvatu v Americký akciový trh;[74] a skrytá objednávka na trhu chaos.[75] Vyvinul novou třídu sítí založených na korelaci založenou na konceptu částečných korelací. To vedlo k zavedení závislé sítě metodologie. Při aplikaci na americký akciový trh se podařilo odhalit páteř trhu a kvantitativně ukázat dominanci finančního sektoru.[76]
Fyzikální výchova
Zatímco působil jako prezident Izraelské fyzické společnosti (IPS), Ben-Jacob věnoval úsilí přilákat teenagery k fyzice navázáním vazeb mezi středoškolskými učiteli fyziky a ISF (Israel Science Foundation). Jmenoval ředitele střední školy, Tehila Ben-Gai z HEMDA[5] Centrum pro přírodovědné vzdělávání jako tajemník ISF a společně podporovali každoroční společná vědecká setkání učitelů fyziky na střední škole s ISF, přednášky fakulty studentům středních škol, návštěvy středoškolských tříd v katedrách fyziky atd. Během svého prezidentství založil online časopis PhysicaPlus, jediný hebrejsko-anglický dvojjazyčný vědecký časopis. Spolu s Tehila Ben-Gai a Haim Harary zahájili dvouletý středoškolský kurz výpočetní vědy (nazvaný MOAH, v hebrejštině „mozek“), jehož cílem bylo zvýšit kreativitu a schopnosti týmové práce studentů středních škol. Ben-Jacob sloužil na HEMDĚ[5] Výkonná rada a od roku 2010 působil jako předseda poradní rady pro středoškolské fyzikální vzdělávání izraelského ministerstva školství.
Knihy
- Ben-Jacob, Eshel Termodynamika(v hebrejštině, 322 stran), Tel Aviv University Press (1980)
Patenty
- „Systém a způsob umisťování buněk a určování jejich buněčné aktivity Číslo patentu: 7684844; Datum vydání: 23. března 2010
- „Electronics-based Electronics“ Číslo patentu: 7176482; Datum vydání: 13. února 2007
- „Řízení elektrické aktivity těla magnetickými poli“ Číslo patentu: 7160240; Datum vydání: 9. ledna 2007
Reference
- ^ „Rice truchlí nad ztrátou fyzičky Eshel Ben-Jacobové“. Rice University News & Media.
- ^ Rabín Nachman z Breslova
- ^ „Riceův Ben-Jacob zvolen do Americké filozofické společnosti“. Rice University News & Media.
- ^ Iniciativa pro imunitní rozvoj (IDI) Archivováno 02.04.2012 na Wayback Machine
- ^ A b http://www.hemda.org.il/english/template/default.asp?maincat=2&catId=10
externí odkazy
- Oficiální webové stránky
- Iniciativa pro imunitní rozvoj
- Bakteriální umění
- Realizace sociální inteligence bakterií
- Nejchytřejší bakterie na Zemi
- Hazardní hry na bakterie
- Centrum pro vědecké vzdělávání HEMDA
- MOAH (Brain in Hebrew) Výpočetní program vědy na HEMDA
- Profesor Ban-Jacob: „Moje setkání s bakteriemi“
- Myšlenky na mikroby