Биология

Биология - Кимура, Мотоо

09 февраля 2011


Оглавление:
1. Кимура, Мотоо
2. Научные исследования
3. Основные труды

Мотоо Кимура — японский биолог, получивший широкую известность после публикации в 1968 году своей нейтральной теории молекулярной эволюции, которая сделала его одним из самых влиятельных популяционных генетиков. Развивая теорию, он объединил теоретическую популяционную генетику с данными молекулярной эволюции и предположил, что случайный дрейф выступает важнейшим фактором изменения генных частот в популяции. Кимура также известен в генетике благодаря введению прогрессивного использования диффузных уравнений для расчёта вероятностей закрепления полезных, вредных и нейтральных аллелей.

Биография

Детство и учёба в Японии

Кимура родился в городе Окадзаки, префектура Айти, в семье бизнесмена. Его отец любил цветы и выращивал декоративные растения в своём доме. Возможно, это послужило причиной того, что с ранних лет Мотоо интересовался ботаникой. Заметив увлечённость сына, отец подарил ему микроскоп, и Мотоо проводил за его окуляром много часов, очарованный открывавшимся зрелищем. Этот микроскоп и поныне экспонируется в начальной школе, в которой учился Кимура, в память о её ученике, ставшим известным учёным. Другим увлечением Кимуры была математика. Во время длительного выздоровления после тяжёлого отравления Мотоо наслаждался чтением математических книг, особенно по Евклидовой геометрии. Поражённые его успехами, преподаватели советовали Кимуре посвятить себя математике, но Мотоо избрал ботанику. Не видя связи между этими двумя науками, Кимура отказался от углублённого изучения математики, но продолжал интересоваться ею.

По окончании средней школы в 1942 году Кимура поступил в Национальную Высшую Школу в Нагое. Там он познакомился с известным морфологом растений Масао Кумадзавой, который позволил ему работать в своей лаборатории. Кимура сосредоточился на морфологии и цитологии, изучая хромосомы лилии. Работа с Кумадзавой позволила Мотоо обнаружить, как связать интересы к ботанике и математике — в биометрии. В этот же период Кимура был очарован курсом физики Хидэки Юкавы, впоследствии нобелевского лауреата. Он стал для Мотоо героем от науки и помог тому перейти к пониманию математики как языка научного исследования.

Кимура никогда не скрывал своей любви к цветам и при первой возможности стал с увлечением разводить орхидеи. Его цветы выиграли несколько призов, а имя Кимуры широко известно в мире любителей орхидей. Позже он потратил авторский гонорар за свои книги на постройку оранжереи у себя дома, и каждое воскресенье в течение всей его зрелой жизни было днём орхидей.

Из-за Второй мировой войны Кимура вынужден был оставить университет в Нагое и в 1944 году перебрался в Киотский императорский университет. По совету популяционного генетика Хитоси Кихары, Кимура взялся за изучение ботаники, потому что последняя изучалась на факультете естественных наук, а не сельского хозяйства, где работал сам Кихара. Это позволило Мотоо избежать воинской обязанности. После войны он присоединился к лаборатории Кихары, где исследовал введение чужеродных хромосом в ткани растений и изучал основы популяционной генетики. Кихара не налагал на Кимуру особых обязанностей, что позволило тому приступить к систематическому чтению литературы по математической генетике. Так он познакомился с работами Холдейна, Фишера и Райта. В военное и послевоенное время доступ к литературе был очень ограничен, и Кимура переписывал множество статей от руки. Работы Сьюэлла Райта занимали в этом отношении особое место. Кимура был впечатлён глубиной математического анализа Райта и стал пробовать свои силы в практическом приложении математики. Статьи Райта он изучил со всей тщательностью, а впоследствии серьёзно развил их, введя совершенно иной подход. В 1949 году Кимура присоединился к исследованиям Национального института генетики в Мисиме, который был учреждён сразу после войны. Но работа Кимуры не находила понимания среди его коллег и считалась маловажной. Исключением был профессор Киотского университета Таку Комаи, который учился в Колумбийском университете вместе с «отцом генетики», нобелевским лауреатом Томасом Морганом.

Аспирантура в Соединённых Штатах

Комаи способствовал поиску путей для обучения Кимуры в Европе или Америке. После встречи с американским генетиком Дунканом МакДональдом, участвовавшим в работе Комиссии по жертвам атомной бомбардировки в Хиросиме, появилась реальная возможность отправиться за океан. МакДональд написал письмо Сьюэллу Райту с просьбой принять у себя Кимуру в качестве студента. Однако Райт ответил, что в ближайшее время уходит на пенсию и больше студентов не набирает, но может предложить взамен место в Государственном университете Айовы, где преподаёт его ученик Джей Л. Лаш, ведущий американский специалист по разведению животных. Так, благодаря помощи с обоих берегов Тихого океана, летом 1953 года Кимура отправился в Айову. В следующем году при содействии Райта он опубликовал свою первую работу по популяционной генетике.

Кимура быстро убедился, что политика руководства университета Айовы ограничивает возможности для полноценной работы; он перебрался в Университет Висконсина, где работал над стохастическими моделями с Джеймсом Ф. Кроу, и присоединился к сообществу генетиков-единомышленников, среди которых были Ньютон Мортон и Сьюэлл Райт. Сбылась давняя мечта Мотоо Кимуры, теперь он мог ежедневно общаться со своим идейным учителем. Незадолго до окончания аспирантуры Кимура выступил на симпозиуме лаборатории Колд Спринг Харбор, на котором собрались ведущие популяционные генетики. Его доклад был труден для восприятия по причине математической сложности и плохого произношения Кимуры. Но взяв после выступления Кимуры слово, Райт сказал, что только тот, кто брался за разрешение действительно трудных проблем, способен вполне оценить достижение Кимуры. А позднее, когда японский репортёр спросил Джона Холдейна, считает ли он себя хорошим математиком, тот ответил, что хотя он в самом деле очень хороший математик, но Кимура лучше.

Работа в Национальном университете генетики

Мотоо Кимура стал доктором философии в 1956 году, после чего вернулся в Японию, где оставался до конца своей жизни, работая в Национальном университете генетики. В 1964 году он возглавил кафедру популяционной генетики университета. Кимура работал в широком спектре проблем популяционной генетики, часто сотрудничая с Такео Маруямой.

В 1968 году произошёл поворот в карьере Кимуры. В этом году он предложил нейтральную теорию молекулярной эволюции, которая заключается в том, что на молекулярном уровне большинство генетических изменений несут нейтральный характер по отношению к естественному отбору, что делало случайный дрейф генов главным фактором эволюции. Нейтральная теория сразу стала предметом полемики в научных кругах, получив поддержку многих молекулярных биологов и неприятие многих эволюционистов. Кимура потратил большую часть жизни, разрабатывая и защищая теорию нейтральной эволюции. Как только новые экспериментальные технологии и генетические знания становились доступными, Кимура расширял пределы нейтральной теории и создавал математические методы для её проверки.

В 1992 году Кимура был удостоен Лондонским королевским обществом Дарвиновской медали и в течение года стал его иностранным членом. В начале того же года он почувствовал недомогание, а в ноябре ему диагностировали боковой амиотрофический склероз. 13 ноября 1994 года, в день своего семидесятилетия, Мотоо Кимура скончался от кровоизлияния в мозг, вызванного ударом головы при падении в прихожей своего дома. Кимура был женат на Хироко Кимуре. У них был один ребёнок, сын, Акио, и внучка, Ханако.

Просмотров: 11170

<<< Коварский, Анатолий Ефимович