أرشيبالد هيل

وُلد في بريستول ، وهو ابن جوناثان هيل (1857-1924) وآدا بريسيلا (ني رومني) (1861-1943)، ^{[ 4 ]} وقد سبقه من جهة الأب خمسة أجيال من تجار الأخشاب في بريستول، واستمروا في العمل الذي أسسه جيمس هيل في عام 1750. ^{[ 4 ]}

تلقى تعليمه في مدرسة بلونديل، وتخرج من كلية ترينيتي بجامعة كامبريدج، وحصل على المركز الثالث في امتحان الرياضيات الثلاثي، قبل أن يتجه إلى علم وظائف الأعضاء . وأثناء دراسته الجامعية في كلية ترينيتي، استنتج في عام 1909 ^{[ 5 ]} ما أصبح يُعرف بمعادلة لانغموير. ^{[ 6 ]}

يرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بحركية ميكايليس-مينتين . في هذه الورقة البحثية، وهي أول منشور لهيل، اشتق كلًا من الصيغة التوازنية لمعادلة لانغموير، والنهج الأسي للوصول إلى التوازن. تُعد هذه الورقة، التي كُتبت تحت إشراف جون نيوبورت لانغلي ، علامة فارقة في تاريخ نظرية المستقبلات ، لأن سياق الاشتقاق كان ارتباط النيكوتين والكورار بـ"المادة المستقبلة" عند الوصلة العصبية العضلية .

في عام 1910، صاغ هيل معادلة هيل ، والتي تستخدم لتحديد كمية ارتباط الأكسجين بالهيموجلوبين ، مكتوبة هنا كمعادلة حركية: ^{[ 7 ]}

${\displaystyle v=V{\frac {a^{h}}{K_{0.5}^{h}+a^{h}}}}$

هنا${\displaystyle v}$معدل التفاعل عند التركيز${\displaystyle a}$من الركيزة،${\displaystyle V}$هو المعدل عند التشبع، ${\displaystyle {K_{0.5}}}$قيمة${\displaystyle a}$وهذا يعطي${\displaystyle v=0.5V}$والأس${\displaystyle h}$هو مُعامل يُعبّر عن درجة الانحراف عن حركية ميكايليس-مينتين : التعاونية الإيجابية لـ${\displaystyle h>1}$لا تعاون لـ${\displaystyle h=1}$والتعاون السلبي لـ${\displaystyle h<1}$لاحظ أنه لا يوجد أي دلالة على ذلك${\displaystyle h}$هو عدد صحيح، وفي معظم الحالات التجريبية، باستثناء الحالة البسيطة لـ${\displaystyle h=1}$ليس الأمر كذلك. على الرغم من أن العديد من المؤلفين يستخدمون${\displaystyle n}$أو${\displaystyle {n_{\mathrm {H} }}}$بدلاً من ${\displaystyle h}$تُعتبر هذه الرموز مُضللة إذا تم تفسيرها على أنها تُظهر عدد مواقع الارتباط على البروتين . وقد تجنب هيل نفسه أي تفسير من هذا القبيل.

يمكن إعادة ترتيب المعادلة على النحو التالي:

${\displaystyle \ln[v/(Vv)]=h\ln آه\ln K_{0.5}}$

يُظهر هذا أنه عندما يتم اتباع معادلة هيل بدقة، فإن الرسم البياني لـ${\displaystyle \ln[v/(Vv)]}$يعطي خطًا مستقيمًا من الميل${\displaystyle h}$يُطلق على هذا اسم مخطط هيل . عمليًا، لا يكون الخط مستقيمًا عادةً، بل يكون منحنيًا عند الأطراف. ^{[ 7 ]}

في عام 1913، تزوج من مارغريت نيفيل كينز (1885-1974)، ابنة الاقتصادي جون نيفيل كينز ، وشقيقة الاقتصادي جون ماينارد كينز والجراح جيفري كينز . أنجبا ولدين وابنتين.

• تزوجت بولي هيل (1914-2005)، الخبيرة الاقتصادية، من كيه إيه سي همفريز، مسجل مجلس امتحانات غرب إفريقيا.
• ديفيد كينز هيل (1915-2002)، عالم وظائف الأعضاء، تزوج من ستيلا ماري همفري
• موريس هيل (1919-1966)، عالم محيطات، تزوج من فيليبا باس
• جانيت هيل (1918-2000) طبيبة نفسية للأطفال، تزوجت من عالم المناعة جون هربرت همفري .

أثناء دراسته، التحق بفيلق تدريب الضباط كرامي ماهر . وفي عام 1914، مع اندلاع الحرب العالمية الأولى ، أصبح هيل ضابط البنادق في فوج كامبريدجشير .

في نهاية عام ١٩١٥، وأثناء إجازته في الوطن، طلب منه هوراس داروين من وزارة الذخائر الحضور ليوم واحد لتقديم المشورة لهم حول كيفية تدريب رماة المدفعية المضادة للطائرات. فور وصوله، اقترح هيل طريقة بسيطة تعتمد على مرآتين لتحديد ارتفاعات الطائرات. بعد نقله إلى وزارة الذخائر، أدرك أن المرآتين قادرتان على قياس مكان انفجار قذائف الدخان، وإذا ما قام بمطابقة هذه البيانات مع المعادلات التي تصف مسار القذيفة، فسيتمكن من توفير جداول دقيقة لمدى المدافع المضادة للطائرات. ^{[ ٨ ] [ ٩ ]} وللقياس والحساب، شكّل هيل قسم التجارب المضادة للطائرات ، وهو فريق مؤلف من رجال تجاوزوا سن التجنيد، بمن فيهم رالف هـ. فاولر (ضابط جريح)، وشباب أصغر من أن يخدموا، من بينهم دوغلاس هارتري ، وآرثر ميلن ، وجيمس كروثر . أطلق أحدهم على مجموعته المتنوعة اسم "قطاع طرق هيل"، وهو الاسم الذي تبنوه بفخر. وفي وقت لاحق من الحرب، عملوا أيضًا على تحديد مواقع طائرات العدو من خلال رصد أصواتها. كان يتنقل بسرعة بين مواقع عملهم على دراجته النارية المحبوبة. في نهاية الحرب، أصدر الرائد هيل شهادات تقدير لأكثر من مئة من قطاع الطرق. وقد عُيّن ضابطًا في وسام الإمبراطورية البريطانية (OBE). ^{[ 8 ]}

أجرى هيل العديد من القياسات الدقيقة للحرارة المنبعثة عند انقباض وانبساط العضلات الهيكلية. وكان من أهم النتائج التي توصل إليها أن الحرارة تُنتج أثناء الانقباض، الذي يتطلب استثمار طاقة كيميائية، بينما لا تُنتج أثناء الانبساط، الذي يُعدّ عملية سلبية. ^{[ 4 ]} استخدم هيل في قياساته الأولى معدات تركها عالم وظائف الأعضاء السويدي ماغنوس بليكس ، حيث قاس ارتفاعًا في درجة الحرارة بمقدار 0.003  درجة مئوية فقط. بعد نشر بحثه، علم أن علماء وظائف أعضاء ألمان قد نشروا بالفعل دراسات حول الحرارة وانقباض العضلات ، فسافر إلى ألمانيا للاطلاع على المزيد من أبحاثهم. وواصل هيل تطوير جهازه لجعله أكثر حساسية وتقليل الفارق الزمني بين الحرارة المنبعثة من العينة وتسجيلها بواسطة المزدوج الحراري .

يُعتبر هيل، إلى جانب هيرمان هيلمهولتز ، أحد مؤسسي الفيزياء الحيوية .

عاد هيل لفترة وجيزة إلى كامبريدج عام 1919 قبل أن يتولى كرسي علم وظائف الأعضاء في جامعة فيكتوريا بمانشستر عام 1920 خلفًا لويليام ستيرلنغ . وباستخدام نفسه كموضوع للدراسة - حيث كان يركض كل صباح من الساعة 7:15 إلى 10:30 - أثبت أن الركض السريع يعتمد على مخزون الطاقة الذي يُجدد لاحقًا بزيادة استهلاك الأكسجين . وبموازاة عمل الألماني أوتو فريتز مايرهوف ، أوضح هيل العمليات التي يتم من خلالها إنتاج العمل الميكانيكي في العضلات. وقد تقاسم الاثنان جائزة نوبل في الطب وعلم وظائف الأعضاء عام 1922 تقديرًا لهذا العمل. ^{[ 10 ]} وقدّم هيل مفهومي الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين ودين الأكسجين عام 1922. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

في عام ١٩٢٣، خلف إرنست ستارلينغ في منصب أستاذ علم وظائف الأعضاء في جامعة كوليدج لندن ، وبعد بضع سنوات أصبح أستاذاً باحثاً في الجمعية الملكية هناك، حيث بقي حتى تقاعده عام ١٩٥١. وفي عام ١٩٣٣، انضم إلى ويليام بيفريدج واللورد رذرفورد كعضو مؤسس ونائب رئيس مجلس المساعدة الأكاديمية (الذي أصبح عام ١٩٣٦ جمعية حماية العلوم والتعليم). وبحلول بداية الحرب العالمية الثانية ، أنقذت المنظمة ٩٠٠ أكاديمي (فاز ١٨ منهم بجوائز نوبل) من الاضطهاد النازي . وعرض في مختبره مجسماً لأدولف هتلر رافعاً ذراعه في التحية، موضحاً أن ذلك تعبير عن امتنانه لجميع العلماء الذين طردتهم ألمانيا، والذين كان بعضهم يعمل معه آنذاك. ^{[ ١٣ ]} كان هيل يؤمن بأن "الضحك هو أفضل مُنظف للهراء". ^{[ ١٤ ]}

في عام ١٩٣٥، عمل مع باتريك بلاكيت والسير هنري تيزارد في اللجنة التي وضعت أسس الرادار . كما شغل منصب السكرتير البيولوجي للجمعية الملكية، التي كان ويليام هنري براغ رئيسًا لها. وقد شعر كلاهما بالإحباط من التأخير في توظيف العلماء خلال الحرب السابقة. جمعت الجمعية الملكية قائمة بأسماء العلماء، ومثّل هيل الجمعية في وزارة العمل. وعندما اندلعت الحرب، قاد هيل حملة لتحرير العلماء اللاجئين الذين تم اعتقالهم. شغل منصب عضو مستقل في البرلمان عن جامعة كامبريدج من عام ١٩٤٠ إلى عام ١٩٤٥. وفي عام ١٩٤٠، تم انتدابه إلى السفارة البريطانية في واشنطن للترويج لأبحاث الحرب في الولايات المتحدة التي كانت لا تزال محايدة. وهناك، مُنح صلاحية تبادل الأسرار مع المسؤولين الأمريكيين، وأقنع البريطانيين بإطلاع الأمريكيين على كل ما كانوا يعملون عليه (باستثناء القنبلة الذرية). وكان حشد علماء الحلفاء أحد أبرز النجاحات في الحرب. ^{[ ١٥ ]}

زار الهند بين نوفمبر 1943 وأبريل 1944 لإجراء مسح للبحوث العلمية والتكنولوجية. وقد أثرت اقتراحاته في إنشاء معاهد التكنولوجيا الهندية (IITs) في العقد التالي.

بعد الحرب، أعاد بناء مختبره في كلية الجامعة وواصل أبحاثه بنشاط. ^{[ 16 ]} وفي عام 1951، كوفئت جهوده بإنشاء قسم الفيزياء الحيوية تحت قيادته.

في عام ١٩٥٢، أصبح رئيسًا للجمعية البريطانية لتقدم العلوم وأمينًا عامًا للمجلس الدولي للاتحادات العلمية . كما شغل منصب رئيس الجمعية البيولوجية البحرية من عام ١٩٥٥ إلى عام ١٩٦٠. وفي عام ١٩٦٧، تقاعد في كامبريدج حيث فقد تدريجيًا القدرة على استخدام ساقيه. وتوفي "محبوبًا من قبل أكثر من مئة من أحفاده العلماء في جميع أنحاء العالم". ^{[ ١٧ ]}