Гарольд Дж. Моровиц

Гарольд Джозеф Моровиц (4 декабря 1927 г. – 22 марта 2016 г.) был американским биофизиком, который изучал применение термодинамики к живым системам . ^[1]^[2] Автор многочисленных книг и статей, его работы включают технические монографии , а также эссе. ^[3]^[4] Происхождение жизни было его основным исследовательским интересом на протяжении более пятидесяти лет. ^[5] Он был профессором биологии и естественной философии Робинсона в Университете Джорджа Мейсона после долгой карьеры в Йельском университете. ^[6]

Жизнь и карьера

Моровиц родился в Покипси, штат Нью-Йорк . Он получил степень бакалавра наук по физике и философии в 1947 году, степень магистра наук по физике в 1950 году и степень доктора философии по биофизике в 1951 году, все в Йельском университете . Моровиц был профессором кафедры молекулярной биофизики и биохимии в Йельском университете с 1955 по 1987 год, а также занимал должность магистра колледжа Пирсона с 1981 по 1986 год. Оставшуюся часть своей карьеры он провел на факультете Университета Джорджа Мейсона , куда он присоединился в 1988 году в качестве профессора биологии и естественной философии имени Кларенса Робинсона . Он занимал должность директора-основателя Института передовых исследований Краснова при Университете Джорджа Мейсона с 1993 по 1998 год. ^[2] Моровиц был тесно связан с Институтом Санта-Фе с 1987 года, где он был почетным председателем Научного совета. Он также был основателем и редактором журнала Complexity . ^[7]^[8] В 1990-х годах он вел ежемесячную колонку о науке и обществе в Hospital Practice . ^[7]

Моровиц был давним консультантом NASA и входил в комитеты, которые планировали процедуры карантина для Apollo 11 и биологические эксперименты, которые зонд Viking проводил на поверхности Марса . Он был членом научного консультативного комитета Biosphere 2 в Oracle, штат Аризона , которая, площадью 3,14 акра, является крупнейшей замкнутой экосистемой, когда-либо созданной. ^[9]

Некоторые ведущие биофизики предположили, что Моровиц, возможно, открыл «четвертый закон термодинамики », когда в 1968 году он обнаружил, что «в системах с устойчивым состоянием поток энергии через систему от источника к приемнику приведет по крайней мере к одному циклу в системе». ^[10] Эрик Д. Шнайдер, например, говорит: «Теорема Моровица о цикличности является наилучшим кандидатом на роль четвертого закона термодинамики». ^[11]

Происхождение жизни

В книге Моровица « Поток энергии в биологии» изложен его центральный тезис о том, что «энергия, протекающая через систему, организует эту систему» ^[12], идея, которая позже была процитирована на внутренней стороне обложки « Последнего каталога всей Земли» . Он был ярым сторонником точки зрения, что жизнь на Земле возникла детерминированно из законов химии и физики ^[13] , и поэтому считал весьма вероятным, что жизнь широко распространена во Вселенной. ^[5]^[14] Поскольку происхождение жизни является очень широким предметом изучения, его научная работа охватывает, в частности, несколько связанных тем, таких как: происхождение хемиосмотического механизма , пребиотический синтез примитивных клеточных мембран, характеристики «минимальной клетки» (включая минимальный геном) и происхождение и эволюция протометаболических сетей (в подводном, гидротермальном контексте).

В 1981 году он дал показания в деле « Маклин против Арканзаса » (прозванном « Скоупс II ») о том, что креационизм не имеет под собой научной основы и поэтому не должен преподаваться как наука в государственных школах. ^[15]

Его работу иногда связывают с моделью Гарда в эволюционной биологии ^[16]

Свидетельские показания в суде по делу Маклин против Арканзаса

Судебный процесс Маклин против Арканзаса, состоявшийся в Федеральном окружном суде в Литл-Роке, штат Арканзас, был посвящен «Сбалансированному отношению к креационистской науке и эволюционной науке в государственных школах» и представлял значительный интерес в то время. Моровиц описал свои показания по этому случаю в эссе «Расскажите об этом судье», опубликованном в несколько причудливом сборнике эссе под названием «Майонез и происхождение жизни». ^[17] Показания Моровица были связаны с аспектом дела, касающимся абиогенеза , «возникновения жизни из неживого». В поддержку креационизма был выдвинут аргумент о том, что второй закон термодинамики исключает возможность абиогенеза естественным путем; таким образом, требовалось наличие сверхъестественных событий. Согласно второму закону, изолированные системы движутся к максимальной степени молекулярного беспорядка (жизнь на Земле — упорядоченная система). Также в этом случае «изолированная система» означает отсутствие потоков как энергии, так и материи в систему и из нее.

Большая часть научной карьеры Моровица была посвящена пониманию термодинамических основ биологической организации. Когда его вызвали для дачи экспертных показаний, он отметил, что Людвиг Больцман , выдающийся австрийский физик, в 1886 году разрешил путаницу относительно применимости второго закона термодинамики к живым системам. Больцман ясно дал понять, что Земля, а не изолированная система, является открытой системой, подвергающейся потоку солнечной энергии от Солнца. Таким образом, поверхность Земли не ограничена законом, который ограничен изолированными сущностями. Моровиц также указал, что более новые разработки в области необратимой термодинамики (см. Необратимый процесс и Ларс Онзагер ), показали, что системы становятся упорядоченными под действием потока энергии. В своих показаниях Моровиц пришел к выводу, что существование жизни не противоречит законам физики.

Библиография

Избранные научные труды

Моровиц, Х. Дж. (1953), «Информационное содержание живых систем», Physical Review , 91, № 2, стр. 492–493.
Morowitz, Harold J. и Spaulding, Marie (1958). «Статистический анализ порядка определенных аминокислот в белке Escherichia coli», Biochimica et Biophysica Acta , том 29, выпуск 3 (сентябрь 1958 г.), стр. 514–521. doi: 10.1016/0006-3002(58)90007-6
Morowitz, Harold (1966). «Минимальный размер клеток», стр. 446–477. В: Wolstenholme, GEW и O'Connor, Maeve (ред.), Ciba Foundation Symposium: Principles of Biomolecular Organization , Ciba Foundation, 1966. doi: 10.1002/9780470719442.ch16
Morowitz, Harold J. (1967). «Биологические самовоспроизводящиеся системы», стр. 35–59. В: Snell, Fred M. (ред.) Progress in Theoretical Biology , том 1, Academic Press, Нью-Йорк, 1967.
Моровиц, Гарольд Дж. (1969). «Механизм усиления флуктуаций в рацемических смесях», Журнал теоретической биологии , т. 25, выпуск 3 (декабрь 1969 г.), стр. 491–494. doi: 10.1016/S0022-5193(69)80035-4
Фолсом, CE и Моровиц, HJ (1969). «Предбиологические мембраны: синтез и свойства», Space Life Sciences , том 1, выпуск 4 (март 1969), стр. 538–544. doi: 10.1007/BF00924244
Моровиц, Гарольд Дж. (1977). «Перспективы термодинамики и происхождения жизни», Успехи биологической и медицинской физики , т. 16, стр. 151–163. doi: 10.1016/B978-0-12-005216-5.50013-X
Моровиц, Гарольд Дж. (1981). «Фазовое разделение, разделение зарядов и биогенез», Biosystems , т. 14, выпуск 1, стр. 41–47. doi: 10.1016/0303-2647(81)90020-4
Смит, Темпл Ф. и Моровиц, Гарольд Дж. (1982). «Между историей и физикой», Журнал молекулярной эволюции , т. 18, выпуск 4 (июль 1982 г.), стр. 265–282. doi: 10.1007/BF01734104
Моровиц, Х. Дж. (1984). «Полнота молекулярной биологии», Израильский журнал медицинских наук , т. 20, выпуск 9 (сентябрь 1984 г.), стр. 750–753.
Morowitz, Harold J. (1987). «A Hardware View of Biological Organization», стр. 53–64. В: Yates, F. Eugene, Garfinkel, Alan, Walter, Donald O. и Yates, Gregory B. (ред.), Self-Organizing Systems: The Emergence of Order . Springer, 1987. doi: 10.1007/978-1-4613-0883-6_4
Morowitz, Harold J., Heinz, Bettina и Deamer, David W. (1988). «Химическая логика минимальной протоклетки», Origins of Life and Evolution of the Biosphere , том 18, выпуск 3 (сентябрь 1988 г.), стр. 281–87. doi: 10.1007/BF01804674
MacElroy, RD, Morowitz, H. и Pohorille, A. (1989). «Механизмы переноса ионов и пребиотические мембраны», Origins of Life and Evolution of the Biosphere , том 19, выпуски 3–5 (май 1989 г.), стр. 295–296. doi: 10.1007/BF02388856
Morowitz, Harold. J. (1994). «Искусственная биохимия, жизнь до ферментов», стр. 381–388. В: Langton, Christopher G. (ред.), Artificial Life III: Proceedings of the Workshop on Artificial Life, Held June 1992 in Santa Fe, New Mexico . Reading, Mass: Addison-Wesley, 1994.
Morowitz, Harold, Peterson, Eta и Chang, Sherwood (1995). «Синтез глутаминовой кислоты в отсутствие ферментов: значение для биогенеза», Origins of Life and Evolution of the Biosphere , т. 25, выпуск 4 (август 1995 г.), стр. 395–399. doi: 10.1007/BF01581777
Моровиц, Гарольд Дж. «Секрет жизни», Hospital Practice , том 30, выпуск 7 (июль 1995 г.), стр. 19–20. doi: 10.1080/21548331.1995.11443220
Моровиц, Гарольд Дж. (1999). «Теория биохимической организации, метаболических путей и эволюции», Complexity , т. 4, выпуск 6 (июль/август 1999 г.), стр. 39–53. doi: 10.1002/(SICI)1099-0526(199907/08)4:6<39::AID-CPLX8>3.0.CO;2-2
Morowitz, Harold J., Kostelnik, Jennifer D., Yang, Jeremy и Cody, George D. (2000). «Происхождение промежуточного метаболизма», Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , том 97, выпуск 14 (20 июня 2000 г.), стр. 7704–7708. doi: 10.1073/pnas.110153997
Cody, GD, Boctor, NZ, Hazen, RM, Brandes, JA, Morowitz, Harold J., Yoder Jr, HS (2001). «Геохимические корни автотрофной фиксации углерода: гидротермальные эксперименты в системе лимонная кислота, H2O-(±FeS)−(±NiS)», Geochimica et Cosmochimica Acta , том 65, выпуск 20 (15 октября 2001 г.), стр. 3557–3576. doi: 10.1016/S0016-7037(01)00674-3
Моровиц, Гарольд (2002). «Фенетика, возрожденная наука», Complexity , т. 8, выпуск 1 (сентябрь/октябрь 2002 г.), стр. 12–13. doi: 10.1002/cplx.10058
Моровиц, Гарольд (2003). «Сколько генов нужно организму?», Complexity , т. 9, выпуск 2 (ноябрь/декабрь 2003 г.), стр. 11–12. doi: 10.1002/cplx.20016
Смит, Эрик и Моровиц, Гарольд Дж. (2004). «Универсальность в промежуточном метаболизме», Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , том 101, выпуск 36 (30 августа 2004 г.), стр. 13168–13173. doi: 10.1073/pnas.0404922101
Morowitz, Harold J., Srinivasan, Vijayasarathy и Smith, Eric (2004). «Смена парадигмы в биохимии», Журнал Вашингтонской академии наук , том 90, № 3 (осень 2004 г.), стр. 58–66. JSTOR: 24531013
Смит, Д. Эрик и Моровиц, Гарольд Дж. (2004). «В поисках законов жизни», бюллетень SFI , зима 2004 г., стр. 16–23.
Копли, Шелли Д., Смит, Эрик и Моровиц, Гарольд Дж. (2005). «Механизм ассоциации аминокислот с их кодонами и происхождение генетического кода», Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , том 102, выпуск 12 (11 марта 2005 г.), стр. 4442–4447. doi: 10.1073/pnas.0501049102
Morowitz, Harold J., Srinivasan, Vijaysarathy, Copley, Shelley и Smith, Eric (2005). «Повторный взгляд на простейший фермент: решенный аргумент о курице и яйце», Complexity , том, № 5, стр. 12–13. doi: 10.1002/cplx.20087
Morowitz, Harold J., Broyles, Daniel и Lasus, Howard (2005). «Надежность промежуточного метаболизма», стр. 154–159. В: Sapp, J. (ред.), Microbial Phylogeny and Evolution: Concepts and Controversies , Oxford University Press, 2005.
Morowitz, Harold J., Srinivasan, Vijayasarathy и Smith, Eric (2006). «Швейцарский армейский нож биологического катализа: компактный набор органических функциональных групп», Complexity , т. 11, № 3, стр. 9–10. doi: 10.1002/cplx.20112
Копли, Шелли Д., Смит, Эрик и Моровиц, Гарольд Дж. (2007). «Происхождение мира РНК: коэволюция генов и метаболизма», Биоорганическая химия , т. 35, выпуск 6 (декабрь 2007 г.), стр. 430–443. doi: 10.1016/j.bioorg.2007.08.001
Смит, Эрик и Моровиц, Гарольд Дж. (2007). «Формирование вопроса о тонкой настройке промежуточного метаболизма», стр. 384–420. В: Джон Д. Барроу, Саймон Конвей Моррис, Стивен Дж. Фриланд и Чарльз Л. Харпер, младший (ред.), Пригодность космоса для жизни: биохимия и тонкая настройка , Cambridge University Press, 2007. doi: 10.1017/CBO9780511536557.020
Morowitz, Harold J., Smith, Eric, Srinivasan, Vijayasarathi (2008). «Эгоистичный метаболизм», Complexity , том 14, выпуск 2 (ноябрь/декабрь 2008 г.), стр. 7–9. doi: 10.1002/cplx.20258
Шринивасан, Виджаясаратхи и Моровиц, Гарольд Дж. (2009). «Каноническая сеть автотрофного промежуточного метаболизма: минимальный метаболом редуктивного хемоавтотрофа», Biological Bulletin , том 216, № 2 (апрель 2009 г.), стр. 126–130. doi: 10.1086/BBLv216n2p126
Шринивасан, Виджаясаратхи и Моровиц, Гарольд Дж. (2009). «Анализ промежуточного метаболизма восстановительного хемоавтотрофа», Biological Bulletin , том 217, № 3 (декабрь 2009 г.), стр. 222–232. doi: 10.1086/BBLv217n3p222
Смит, Эрик, Моровиц, Гарольд Дж. и Копли, Шелли Д. (2008). «Основной метаболизм как самоорганизованная система», стр. 432–460. В: Стин Расмуссен, Марк А. Бедау, Ляохай Чен, Дэвид Димер, Дэвид К. Кракауэр, Норман Х. Паккард и Питер Ф. Стадлер (ред.), Протоклетки: мост между неживой и живой материей , MIT Press, 2008. doi: 10.7551/mitpress/9780262182683.003.0020
Morowitz, Harold J., Srinivasan, Vijayasarathy и Smith, Eric (2009). «Революция в органической химии и ее влияние на биогенез», Complexity , т. 14, выпуск 6 (июль/август 2009 г.), стр. 7–8. doi: 10.1002/cplx.20286
Morowitz, Harold J., Srinivasan, Vijayasarathy и Smith, Eric (2010). «Теория поля лигандов и происхождение жизни как эмерджентная особенность Периодической таблицы элементов», Biological Bulletin , том 219, № 1 (август 2010 г.), стр. 1–6. doi: 10.1086/BBLv219n1p1
Смит, Эрик и Моровиц, Гарольд Дж. (2010). «Парадигма автотрофного происхождения и органокатализ малых молекул», Происхождение жизни и эволюция биосфер , т. 40, выпуск 4–5 (октябрь 2010 г.), стр. 397–402. doi: 10.1007/s11084-010-9213-2
Смит, Эрик и Моровиц, Гарольд Дж. (2010). «Конфедерация, основанная на синтетическом пути и биоэнергетической модульности», Origins of Life and Evolution of Biospheres , том 40, выпуск 4–5 (октябрь 2010 г.), стр. 467–475. doi: 10.1007/s11084-010-9213-2
Шринивасан, Виджаясаратхи, Моровиц, Гарольд Дж. и Хубер, Харальд (2012). «Что такое автотроф?», Архивы микробиологии , том 194, выпуск 2 (февраль 2012 г.), стр. 135–140. doi: 10.1007/s00203-011-0755-0

Учебники и труды

Труды Первой национальной биофизической конференции . Издательство Йельского университета, 1959, редакторы Моровиц, Х.Дж. и Квастлер, Х.
Жизнь и физические науки: Введение в биофизику . Holt, Rinehart and Winston, Inc., 1963, Morowitz, HJ
Теоретическая и математическая биология . Blaisdell Publishing Co., 1965, редакторы Уотерман, Т. и Моровиц, Х.
Поток энергии в биологии . Academic Press, 1968, Моровиц, Гарольд Дж.
Энтропия для биологов . Academic Press, 1970, Моровиц, Гарольд Дж.
Основы биоэнергетики . Academic Press, 1978, Моровиц, Гарольд Дж.
Модели для биомедицинских исследований: новая перспектива . National Academy Press, 1985, Комитет по моделям для биомедицинских исследований, Гарольд Дж. Моровиц, председатель.
Отчет о семинаре «Матрица биологических знаний»: 13 июля – 14 августа 1987 г., Институт Санта-Фе, 1987 г. , Моровиц, Гарольд Дж. и Смит Темпл.
Разум, мозг и сложные адаптивные системы , Эддисон-Уэсли, 1994, Моровиц, Гарольд Дж. и Сингер, Джером Л.

Ссылки

↑ Гарольд Моровиц, биофизик, который разгадывал большие и малые загадки, умер в возрасте 88 лет The New York Times , 1 апреля 2016 г.
^ ab Путеводитель по записям Гарольда Дж. Моровица, 1944-2010 – Библиотеки Университета Джорджа Мейсона
^ Биография Гарольда Дж. Моровица – Университет Джорджа Мейсона. Архивировано 22 июля 2012 г. на Wayback Machine.
↑ Редакционные обзоры: Энтропия и Волшебная флейта – Amazon.com
^ ab Zala, Krista (2012). «Теория происхождения жизни не вашего дедушки» (PDF) . Бюллетень Института Санта-Фе . 26 : 14–19.
^ "The Robinson Professors - Harold Morowitz". Университет Джорджа Мейсона. Архивировано из оригинала 22 июля 2012 года . Получено 25 сентября 2012 года .
^ ab Harold J. Morowitz bio – Конференция «Кахаль о сознании» Архивировано 11 декабря 2011 г. на Wayback Machine
^ Гарольд Дж. Моровиц – Институт Санта-Фе
^ Что люди и пресса сказали о Биосфере 2 – Biospheres.com
^ Вариации 4-го закона термодинамики – Институт термодинамики человека
^ Gaia: На пути к термодинамике жизни – Ученые обсуждают Gaia
^ Моровиц, Гарольд Дж. (1968). Поток энергии в биологии: биологическая организация как проблема в теплофизике . Academic Press. стр. 2.
^ Моровиц, Гарольд Дж. (2004). Начало клеточной жизни: метаболизм повторяет биогенез. Издательство Йельского университета. ISBN 978-0-300-10210-9.
^ Катализаторы на основе переходных металлов привели к возникновению жизни? – Economic Times
↑ Показания доктора Гарольда Моровица, Маклин против Арканзаса - Проект документации Маклина против Арканзаса ^{[узурпировано]}
^ Гипотеза липидной мембраны
↑ Гарольд Моровиц (издание 1986 г.) Майонез и происхождение жизни, Berkley Books Publishing Group, Нью-Йорк, ASIN: B00151WGGO

Внешние ссылки

В Викицитатнике есть цитаты, связанные с Гарольдом Дж. Моровицем .

Документы Гарольда Моровица 1944-2016