بروس دونالد

بروس راندال دونالد (مواليد 1958) عالم حاسوب وعالم بيولوجيا حسابية أمريكي . يشغل منصب أستاذ جيمس بي. ديوك لعلوم الحاسوب والكيمياء الحيوية في جامعة ديوك . وقدّم إسهاماتٍ عديدة في مجالاتٍ مختلفة من علوم الحاسوب ، مثل الروبوتات ، والأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، والخوارزميات الهندسية والفيزيائية، والهندسة الحسابية ، بالإضافة إلى مجالات البيولوجيا الجزيئية التركيبية والكيمياء الحيوية ، مثل تصميم البروتينات ، وتحديد بنية البروتينات، والكيمياء الحسابية .

حصل دونالد على درجة البكالوريوس بامتياز مع مرتبة الشرف الأولى في اللغة والأدب الروسيين من جامعة ييل عام ١٩٨٠. بعد عمله في مختبر رسومات الحاسوب والتحليل المكاني في كلية الدراسات العليا للتصميم بجامعة هارفارد ، التحق بقسم الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، حيث حصل على درجة الماجستير في الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب (١٩٨٤) ودرجة الدكتوراه في علوم الحاسوب (١٩٨٧) تحت إشراف البروفيسور توماس لوزانو بيريز في مختبر الذكاء الاصطناعي التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ^{[ ١ ]} انضم إلى قسم علوم الحاسوب بجامعة كورنيل كأستاذ مساعد عام ١٩٨٧.

في جامعة كورنيل، حصل دونالد على التثبيت الأكاديمي عام ١٩٩٣، وشغل منصب أستاذ مشارك في علوم الحاسوب حتى عام ١٩٩٨. وخلال فترة تفرغه العلمي في جامعة ستانفورد ( ١٩٩٤-١٩٩٦)، عمل في شركة إنترفال ريسيرش كوربوريشن (١٩٩٥-١٩٩٧)، وهي حاضنة أبحاث وتطوير وتكنولوجيا تابعة لبول ألين ، حيث شارك مع توم نجو في ابتكار تقنية الرسومات المقيدة المضمنة . ^{[ ٢ ] [ ٣ ]} بعد انتقاله إلى دارتموث، شغل دونالد منصب أستاذ جوان ب. وإدوارد ج. فولي جونيور لعلوم الحاسوب في كلية دارتموث حتى عام ٢٠٠٦، حين انتقل إلى جامعة ديوك . يشغل دونالد حاليًا منصب أستاذ جيمس ب. ديوك لعلوم الحاسوب والكيمياء والكيمياء الحيوية في كلية ترينيتي للفنون والعلوم بجامعة ديوك، وفي كلية الطب بالمركز الطبي بجامعة ديوك . تم تعيين دونالد أستاذاً لويليام وسو غروس من عام 2006 إلى عام 2012، وتم تعيينه أستاذاً لجيمس بي ديوك في عام 2012. ^{[ 4 ]}

هو زميل في جمعية آلات الحوسبة (ACM) وزميل في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE ). وقد شغل سابقًا منصب زميل غوغنهايم (2001-2002) وحصل على جائزة الباحث الشاب الرئاسية من المؤسسة الوطنية للعلوم (1989-1994). في عام 2015، انتُخب دونالد زميلًا في الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم (AAAS) لمساهماته في علم الأحياء الجزيئي الحاسوبي . ^{[ 5 ]}

انصبّ بحث دونالد المبكر على مجال تخطيط حركة الروبوتات والتحكم الموزع. ^{[ 6 ]} وفي وقت لاحق، قدم إسهامات عديدة في مجال الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة والروبوتات الدقيقة، وصمم روبوتات دقيقة تعمل بتقنية الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة بأبعاد 60  ميكرومتر × 250  ميكرومتر × 10  ميكرومتر. ^{[ 7 ]}

أجرى مؤخرًا أبحاثًا في مجالات البيولوجيا الجزيئية التركيبية، وتحديدًا تصميم البروتينات وتحديد بنيتها باستخدام بيانات الرنين المغناطيسي النووي . وقد طوّر العديد من الخوارزميات لتصميم البروتينات ، والتي تم اختبارها بنجاح تجريبيًا في المختبر. ^{[ 8 ]} تسعى خوارزميات تصميم البروتينات إلى دمج مرونة جزيئية إضافية في عملية التصميم باستخدام مجموعات من البروتينات وهياكل دوارة وأساسية مرنة باستمرار. كما طوّر دونالد خوارزميات لتحديد هياكل البروتينات ذات الأهمية الطبية الحيوية. على سبيل المثال، استُخدمت خوارزمية المجموعة الفرعية CRANS (Acta Crystallogr. D 2004; J. Biol. Chem. 2003)، التي تحدد قمم الدوران المتقاطع المتوافقة مع التناظر غير البلوري، في تحديد بنية إنزيم ثنائي هيدروفولات ريدوكتاز-ثيميديلات سينثاز (DHFR-TS) من كريبتوسبوريديوم هومينيس ، وهو إنجاز هام في بيولوجيا الكريبتوسبوريديوم. صمّم دونالد العديد من الخوارزميات والبروتوكولات الحسابية لاستخلاص المعلومات البنيوية من بيانات الرنين المغناطيسي النووي، واستخدم هذه المعلومات لحساب بنى البروتينات الكروية والمتجانسات المتناظرة. ومن أبرز سمات خوارزمياته أنها تستخدم بيانات أقل، وتوفر ضمانات نظرية التعقيد فيما يتعلق بالوقت والمساحة (انظر، على سبيل المثال، BR Donald وJ. Martin. "التعيين الآلي للرنين المغناطيسي النووي وتحديد بنية البروتين باستخدام قيود اقتران ثنائي القطب المتفرقة." Progress in NMR Spectroscopy 2009؛ 55(2):101-127). دونالد هو مؤلف كتاب "الخوارزميات في البيولوجيا الجزيئية البنيوية" ، وهو كتاب دراسي نشرته مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (2011).

أشرف دونالد على العديد من الطلاب والباحثين ما بعد الدكتوراه، والعديد منهم الآن أساتذة في جامعات مرموقة مثل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وجامعة كارنيجي ميلون ، وجامعة واشنطن في سياتل ، وجامعة ماساتشوستس أمهيرست ، وكلية دارتموث ، وجامعة ديوك ، وكلية ميدلبوري ، وجامعة تورنتو ، وباحثين في منظمات مثل المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية ، والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، وشركة آي بي إم ، ومختبرات سانديا الوطنية . ^{[ 9 ]}

دونالد هو ابن المؤرخ ديفيد هربرت دونالد والمؤرخة والمحررة عايدة ديبيس دونالد . ^{[ 10 ]}

• أنظمة MEMS
• تصميم البروتين
• الرنين النووي المغناطيسي
• بنية البروتين
• التخطيط الحركي الديناميكي

دونالد مؤلف لأكثر من 100 منشور. ومن بين أعماله المختارة:

• تخطيط الحركة الكينوديناميكي . بروس راندال دونالد، باتريك جي. زافيير، جون إف. كاني، جون إتش. ريف. مجلة ACM 40(5): 1048-1066 (1993).
• التصنيف التطوري للأوليات بناءً على بنية نطاق الربط في الإنزيم ثنائي الوظيفة، ثنائي هيدروفولات ريدوكتاز-ثيميديلات سينثاز . روبرت هـ. أونيل، وريان هـ. ليليان، وبروس ر. دونالد، وروبرت م. سترود، وإيمي س. أندرسون. مجلة الكيمياء البيولوجية 2003. 278(52):52980-7.
• ليليان، رايان هـ.؛ بيلي-كيلوغ، كريس؛ أندرسون، إيمي س.؛ دونالد، بروس ر. (2004). "خوارزمية مجموعة فرعية لتحديد قمم الدوران المتقاطع المتوافقة مع التناظر غير البلوري". Acta Crystallogr D. 60 ( 6): 1057–67 . Bibcode : 2004AcCrD..60.1057L . CiteSeerX 10.1.1.152.8692 . doi : 10.1107/S090744490400695X . PMID 15159565. S2CID 249011865 .   
• وانغ، لينكونغ؛ ميتو، رامغوبال ر.؛ دونالد، بروس ر. (2006). "خوارزمية زمنية متعددة الحدود لتحديد بنية العمود الفقري للبروتين من الصفر من بيانات الرنين النووي المغناطيسي". مجلة علم الأحياء الحاسوبي . 13 (7): 1276-1288 . CiteSeerX 10.1.1.126.9049 . doi : 10.1089/cmb.2006.13.1267 . PMID 17037958 .  
• بوتلوري، س.؛ يان، أ.؛ تشو، ج.؛ دونالد، بروس ر.؛ بيلي-كيلوغ، س. (2006). "تحديد بنية المتجانسات المتناظرة من خلال بحث شامل في فضاء التكوين المتناظر باستخدام قيود الرنين النووي المغناطيسي وتعبئة فان دير فالس". البروتينات . 65 ( 1): 203-219 . CiteSeerX 10.1.1.137.318 . doi : 10.1002/prot.21091 . PMID 16897780. S2CID 1500512 .   
• جورجيف، إيفلين؛ ليليان، رايان هـ.؛ دونالد، بروس ر. (2008). "معيار الاستبعاد الأمثل للمسارات المسدودة وتطبيقه على إعادة تصميم البروتين في خوارزمية هجينة للتقييم والبحث لحساب دوال التقسيم على المجموعات الجزيئية" . مجلة الكيمياء الحاسوبية . 29 (10): 1527-1542 . doi : 10.1002/jcc.20909 . PMC 3263346. PMID 18293294 .  
• تشنغ؛ تشين، يو؛ جورجيف، إيفلين؛ أندرسون، آمي سي؛ دونالد، بروس آر. (2009). " إعادة تصميم النشاط الإنزيمي باستخدام البنية الحاسوبية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 106 (10): 3764-3769 . Bibcode : 2009PNAS..106.3764C . doi : 10.1073/pnas.0900266106 . PMC 2645347. PMID 19228942 .  
• زينغ، ج.؛ بويلز، ج.؛ تريباثي، س.؛ وانغ، ل.؛ يان، أ.؛ تشو، ب.؛ دونالد، بروس ر. (2009). "تحديد بنية البروتين عالية الدقة بدءًا من طي شامل محسوب من حلول دقيقة لمعادلات RDC" . مجلة الرنين النووي المغناطيسي الجزيئي الحيوي . 45 ( 3): 265-281 . doi : 10.1007/s10858-009-9366-3 . PMC 2766249. PMID 19711185 .  

• الصفحة الرئيسية لبروس دونالد
• أبحاث بروس دونالد
• جائزة زمالة ACM: بروس دونالد
• DBLP: بروس راندال دونالد
• ميدلاين: بروس دونالد