Клаус Шультен

Клаус Шультен
Народився12 січня 1947(1947-01-12)
Реклінґгаузен, Мюнстер, Північний Рейн-Вестфалія, Бізонія, окупована союзниками Німеччина, Німеччина
Помер31 жовтня 2016(2016-10-31) (69 років)
Урбана, Іллінойс, США
Діяльністьбіофізик, дослідник
Alma materГарвардський університет
Вестфальський університет імені Вільгельма
Галузьфізика і біофізика
ЗакладУніверситет Іллінойсу в Урбана-Шампейн
Мюнхенський технічний університет
Науковий керівникМартін Карплус
Аспіранти, докторантиThomas Martinetzd
Joachim Buhmannd[1]
Юрген Шмідгубер[1]
Klaus Obermayerd[1]
ЧленствоАмериканське фізичне товариство
Нагороди

Sidney Fernbach Awardd (2012)

член Американського фізичного товариства[d]

Особ. сторінкаks.uiuc.edu/~kschulte

Клаус Шультен (нім. Klaus Schulten; 12 січня 1947 — 31 жовтня 2016) — німецько-американський біофізик. Використовував суперобчислювальні методи для застосування теоретичної фізики в галузі біомедицини та біоінженерії та динамічного моделювання живих систем[2]. Його робота зробила можливим динамічне моделювання діяльності тисяч білків, що працюють разом на високомолекулярному рівні. За допомогою софту для обчислювальної структурної біології Шультен зробив ряд значущих відкриттів. Пакет молекулярної динаміки NAMD[en] та програмне забезпечення для візуалізації VMD[en] використовують щонайменше 300 000 дослідників у всьому світі. Шультен був членом Американського фізичного товариства.

Життєпис

Шультен навчався в Мюнстерському університеті. Здобув ступінь доктора хімічної фізики у Мартіна Карплуса в Гарвардському університеті в 1974 р. Захистив дисертацію на тему електронних механізмів у зорових пігментах. Згодом на її основі розробив модель можливого збудження білків криптохрому [en] в фоторецепторах в сітківці ока[3].

1974—1980

З 1974 він був керівником групи Альберта Веллера в Інституті біофізичної хімії Макса Планка до 1980 року. Займався вивченням реакцій перенесення електронів у фотосинтезі (швидкими триплетами, збудженими станами молекул з парою електронів з паралельними спінами) і показав, що магнітні поля можуть впливати на біологічно відповідні реакції. Шультен досліджував подібне припущення щодо магніторецепції — навігації птахів у магнітному полі Землі[4][5].

1980—1988

З 1980 року Шультен професор теоретичної фізики в Мюнхенському технічному університеті. Там він вперше спробував моделювати реакції фотосинтезу, але незабаром зрозумів, що для цього необхідні високопродуктивні комп'ютери. Разом зі студентами Шультен побудував паралельний комп'ютер (перетворювач із 60 вузлами, що називається Т 60) спеціально для моделювання молекулярної динаміки. Шультен використовував міждисциплінарні дослідження Мартін Карплус, що охоплювали такі розділи науки, як фізична хімія, ЯМР-спектроскопія, хімічна кінетика, квантова хімія і насамперед метод класичної молекулярної динаміки щодо моделювання біологічних макромолекула. Крім цього Карплус проводив різні дослідження спін-спінової взаємодії та ЕПР. На честь Карплуса названо рівняння[en], що описує кореляцію між константою взаємодії та двогранним кутом в ЯМР-спектроскопії білків.

Нині Карплус займається дослідженнями властивостей молекул біологічних об'єктів. Його група займається розробкою програми CHARMM[en], пов'язаної з методом класичної молекулярної динаміки, розробленою в Гарварді. Схожа за назвою мова програмування Charm++ була створена в Іллінойсі.

1988—2000

1988 року він став професором університеті Іллінойсу в Урбан-Шампейн, а з 1989 року працював в інституті Бекмана, де заснував теоретичну та обчислювальну групу біофізики. Співпрацював разом з програмістами Робертом Скілом і Лакшмікант В. Кале[6].

За допомогою цього програмного забезпечення NAMD та VMD вчений змоделював частину (LH2, сімейство білків фотосинтетичного реакційного центру[en]) фотосинтетичного реакційного центру бактерії Rhodospirillium[7][8] На додаток до її спектроскопічних властивостей, вчені досліджували реакції передачі енергії при фотосинтетичному збиранні світла[9].

У 2006 році з'явилася модель ікосаедричного вірусу супутника тютюнової мозаїки (STMV). Вперше було створено повну модель, яка вимагала ресурсів Національного центру суперкомп'ютерних додатків в Урбані[10] (розмір: 1 млн атомів, час моделювання: 50 нс, програма: NAMD). Моделювання забезпечило нове уявлення про механізми збірки вірусу. Вся частинка STMV складається з 60 однакових копій одного білка, з яких складається капсиди (оболонки), і 1063 нуклеотидного одноланцюгового РНК геному. Одним із ключових висновків те, що капсид дуже нестабільний, коли всередині немає РНК, тобто вірус, який виглядає симетрично на нерухомих зображеннях, насправді імпульсує та асиметричний. Капсида залежить від генетичного матеріалу в РНК-ядрі частинки та руйнується без нього. Це засвідчило, що перш ніж вірус зможе побудувати свою оболонку при розмноженні, повинен бути присутнім генетичний матеріал.

У 2013 році змоделював капсид ВІЛ (з 64 мільйонів атомів) за допомогою суперкомп'ютера Blue Waters [Архівовано 26 Січня 2021 у Wayback Machine.][7].

У 2015 році з'явилась модель світловідбивальної клітини хроматофор пурпурової фотосинтезувальної бактерії Purpurbakterie (близько 100 мільйонів атомів) за допомогою суперкомп'ютера Титан в Національній лабораторії Oak Ridge. У моделюванні процесів перетворення сонячного світла в хімічну енергію брали участь 100 мільйонів атомів, 16000 ліпідів і 101 білок, хоча вміст крихітної органели займає лише один відсоток від загального обсягу клітини[11].

Шультен планував більш масштабні моделювання на суперкомп'ютері SUMMIT[9].

Він також розглядав нейронні мережі з програмами для побудови мозку.

Премії

  • 1981 — премія Нернста
  • 2004 — наукова премія імені Гумбольдта
  • 2012 — премія Сіднея Фернбаха[en][6]
  • 2013 — відзнака за особливу службу Біофізичного товариства, лектором якого він був у 2015 році[12].

Див. також

Примітки

  1. ↑ а б в Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
  2. ↑ Архівована копія (амер.). Архів оригіналу за 22 Березня 2016. Процитовано 1 травня 2021.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  3. ↑ Cryptochrome and Magnetic Sensing. www.ks.uiuc.edu. Архів оригіналу за 29 Березня 2019. Процитовано 1 травня 2021.
  4. ↑ TCB Publications - Abstract. www.ks.uiuc.edu. Архів оригіналу за 1 Травня 2021. Процитовано 1 травня 2021.
  5. ↑ Reverse-Engineering the Quantum Compass of Birds. Wired (амер.). ISSN 1059-1028. Архів оригіналу за 1 Травня 2021. Процитовано 1 травня 2021.
  6. ↑ а б Klaus Schulten | IEEE Computer Society (амер.). Архів оригіналу за 30 Квітня 2021. Процитовано 1 травня 2021.
  7. ↑ а б WikiGenes - Collaborative Publishing. WikiGenes - Collaborative Publishing. Архів оригіналу за 13 Вересня 2018. Процитовано 1 травня 2021.
  8. ↑ Govindjee; Beatty, J. T.; Gest, H.; Allen, J. F. (15 липня 2006). Discoveries in Photosynthesis (англ.). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4020-3324-7. Архів оригіналу за 1 Травня 2021. Процитовано 1 Травня 2021.
  9. ↑ а б Koepke, Juergen; Hu, Xiche; Muenke, Cornelia; Schulten, Klaus; Michel, Hartmut (1 травня 1996). The crystal structure of the light-harvesting complex II (B800–850) from Rhodospirillum molischianum. Structure (English) . Т. 4, № 5. с. 581—597. doi:10.1016/S0969-2126(96)00063-9. ISSN 0969-2126. PMID 8736556. Архів оригіналу за 30 Червня 2013. Процитовано 1 травня 2021.
  10. ↑ Molecular Dynamics of Viruses. www.ks.uiuc.edu. Архів оригіналу за 21 Жовтня 2021. Процитовано 1 травня 2021.
  11. ↑ http://www.bio-itworld.com/2012/10/29/tennessee-titan-oak-ridge-cray-nvidia-create-new-open-science-supercomputer.html [Архівовано 20 Липня 2014 у Wayback Machine.]"
  12. ↑ | Center for the Physics of the Living Cell | UIUC. cplc.illinois.edu. Архів оригіналу за 1 Травня 2021. Процитовано 1 травня 2021.

Read other articles:

Hana Vítová

Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada November 2022. Hana VítováLahir(1914-01-24)24 Januari 1914Praha, Bohemia, Austria-Hungaria (kini Republik Ceko)Meninggal3 Maret 1987(1987-03-03) (umur 73)Praha, Cekoslowakia (kini Republik Ceko)PekerjaanPemeranTahun aktif1931-1965 Hana Vítová (24 Janua...

 

 

Keluarga biola

Alat musik yang termasuk di dalam keluarga biola dimulai di Italia pada abad ke-17. Keluarga tersebut beranggotakan empat instrumen, biola, viola, selo, dan kontrabas. Kumpulan alat musik ini tergolong sebagai alat musik gesek atau alat musik berdawai yang dimainkan dengan digesek. Galeri foto Artikel bertopik lagu, musik, atau alat musik ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.lbs Pengawasan otoritas MusicBrainz instrument

 

 

Bolo Yeung

Biografi ini memerlukan lebih banyak catatan kaki untuk pemastian. Bantulah untuk menambahkan referensi atau sumber tepercaya. Materi kontroversial atau trivial yang sumbernya tidak memadai atau tidak bisa dipercaya harus segera dihapus, khususnya jika berpotensi memfitnah.Cari sumber: Bolo Yeung – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR (January 2013) (Pelajari cara dan kapan saatnya untuk menghapus pesan templat ini) Bolo YeungBolo Yeung pa...

.ch

.chTipoNazionale Introduzione20 maggio 1987 StatoAttivo RegistroSWITCH Uso pianificato Svizzera Uso attuale Svizzera Sitowww.nic.ch .ch è il dominio di primo livello nazionale assegnato alla Svizzera. È amministrato dalla fondazione SWITCH, che gestisce anche il dominio .li.[1] Secondo EuropeID, il dominio .ch ha attratto investimenti anche dalla Cina, per via dell'associazione con il nome inglese del paese.[2] Nel 2015 è stato creato il dominio .swiss.[3]...

 

 

Abad India

Abad India adalah istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan berkembangnya kekuatan ekonomi India pada abad ke-21. India telah dinyatakan potensial menjadi negara superpower.[1][2] India memiliki pertumbuhan ekonomi yang cepat. Referensi ^ Perkovich, George. Is India a Major Power? (PDF). The Washington Quarterly (27.1 Winter 2003-04). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2008-02-27. Diakses tanggal 2008-10-18.  Parameter |access= yang tidak diketahui mengabaik...

 

 

Jaime Fernández (swimmer)

Spanish swimmer Jaime FernándezPersonal informationBorn (1968-09-17) September 17, 1968 (age 55)SportSportSwimmingStrokesButterfly Jaime Fernández (born 17 September 1968) is a Spanish butterfly swimmer who competed in the 1992 Summer Olympics.[1] References ^ Evans, Hilary; Gjerde, Arild; Heijmans, Jeroen; Mallon, Bill; et al. Jaime Fernández. Olympics at Sports-Reference.com. Sports Reference LLC. Archived from the original on 9 November 2012. Retrieved 22 July 2012. vt...

Phenylethanolamine N-methyltransferase

Mammalian protein found in Homo sapiens phenylethanolamine N-methyltransferasePhenylethanolamine N-methyltransferase monomer, HumanIdentifiersSymbolPNMTAlt. symbolsPENTNCBI gene5409HGNC9160OMIM171190RefSeqNM_002686UniProtP11086Other dataEC number2.1.1.28LocusChr. 17 q21-q22Search forStructuresSwiss-modelDomainsInterPro Phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) is an enzyme found primarily in the adrenal medulla that converts norepinephrine (noradrenaline) to epinephrine (adrenaline).[...

 

 

Vitry-le-François

Vous lisez un « article de qualité » labellisé en 2011. Pour les articles homonymes, voir Vitry. Vitry-le-François L'hôtel de ville vu depuis son parc. Blason Logo Administration Pays France Région Grand Est Département Marne (sous-préfecture) Arrondissement Vitry-le-François(chef-lieu) Intercommunalité Communauté de communes de Vitry, Champagne et Der(siège) Maire Mandat Jean-Pierre Bouquet (PS) 2020-2026 Code postal 51300 Code commune 51649 Démographie Gentilé Vitr...

 

 

Синелобый амазон

Синелобый амазон Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:ЧелюстноротыеНадкласс:ЧетвероногиеКлада:АмниотыКлада:ЗавропсидыКласс:Пт�...

До смерти красива

До смерти красиваангл. Drop Dead Diva Жанры Комедия-драмаФэнтезиМюзикл Создатель Джош Берман Режиссёры Дэвид Петрарка[1]Майкл Гроссман[d][1]Роберт Дж. Уилсон[d][1]Джейми Бэббит[d][1] Сценаристы Джош Берман[d][1]Джеффри Липпман[d][1] В главных ролях Брук Эллио...

 

 

Kalamian languages

Subgroup of the Austronesian language family KalamianGeographicdistributionislands between Mindoro and PalawanLinguistic classificationAustronesianMalayo-PolynesianPhilippineKalamianGlottologkala1389 The Kalamian languages are a small cluster of languages spoken in the Philippines: Calamian Tagbanwa and Agutaynen. Other languages called Tagbanwa, the Aborlan Tagbanwa language and Central Tagbanwa language are members of the Palawanic languages. These are among the few languages of the Philipp...

 

 

Theatre of Italy

Overview of theatrical culture in Italy Italian theatre redirects here. For the Italian theatres of the two world wars, see Italian front (World War I) and Italian campaign (World War II). Part of a series on theCulture of Italy History Citizenship Currency and coinage Economy Fashion Flags Genetic Historic states Judaism LGBT Military Music Name Postage Railway People Languages Italian Arbëresh Algherese Slavomolisano Aostan French Friulian Gallo-Italic of Sicily Italian Germanic Griko Ladi...

Wafer (elektronik)

Wafer adalah bahan dasar dari komponen sistem mikro. Wafer biasanya berbentuk lempengan tipis berbentuk lingkaran dengan garis di salah satu sisinya. Pada umumnya wafer terbuat dari kristal silikon.[1] Bentuk wafer silikon Pembuatan dan pemurnian silikon Dari bahan dasar pasir yang mengandung silikon oksida, dibakar menggunakan karbon untuk mengeluarkan oksigen dari silikon. Silikon yang tidak murni ini kemudian dimurnikan dengan proses Siemens atau proses DuPont. Setelah dimurnikan d...

 

 

Parabola della perla

Voce principale: Parabole di Gesù. La parabola del tesoro nascosto (a sinistra) assieme alla parabola della perla (a destra) su una vetrata della Scot's Church di Melbourne. La parabola della perla (anche la perla a gran prezzo) è una parabola di Gesù, presente nel Vangelo secondo Matteo (13,45-46) e nel Vangelo di Tommaso (76),[1] ed illustra il gran valore del regno dei Cieli, come la parabola del tesoro nascosto che ha un tema simile. La parabola è stata rappresentata nei seco...

 

 

Neopets

Virtual pet site Quiggle and Codestone redirect here. For the U.S. Navy admiral, see Lynne C. Quiggle. For the type of artificial stone, see Coade stone. 1999 video gameNeopetsThe Neopets logo.Developer(s)Independent (1999–2005)Viacom and Nickelodeon[1] (2005–2014)JumpStart Games (2014–2023)NetDragon Websoft (2023)World of Neopia, Inc. (2023–present)Publisher(s)Independent (1999–2005)Viacom (2005–2014)JumpStart Games (2014–2023)NetDragon Websoft (2023)World of Neopia, In...

中華民國國軍中的中共間諜列表

 本表是動態列表，或許永遠不會完結。歡迎您參考可靠來源來查漏補缺。 潛伏於中華民國國軍中的中共間諜列表收錄根據公開資料來源，曾潛伏於中華民國國軍、被中國共產黨聲稱或承認，或者遭中華民國政府調查審判，為中華人民共和國和中國人民解放軍進行間諜行為的人物。以下列表以現今可查知時間為準，正確的間諜活動或洩漏機密時間可能早於或晚於以下所歸�...

 

 

對習近平的負面稱呼

习近平 习近平自2012年出任中共中央总书记成为最高领导人期间，因其废除国家主席任期限制、开启总书记第三任期、集权统治、公共政策与理念、知识水平和自述经历等争议，被中国大陸及其他地区的民众以其争议事件、个人特征及姓名谐音创作负面称呼，用以恶搞、讽刺或批评习近平。对习近平的相关负面称呼在互联网上已经形成了一种活跃、独特的辱包亚文化。 权力�...

 

 

John Barkstead

Colonel John Barkstead[1] John Barkstead (died 1662) was an English major general and regicide.[2] Barkstead was a goldsmith in London; captain of parliamentary infantry under Colonel Venn; governor of Reading, 1645: commanded regiment at siege of Colchester; one of the king's judges, 1648; governor of Yarmouth, 1649, Lieutenant of the Tower of London, 1652; M.P. for Colchester, 1654, and Middlesex, 1656; knighted, 1656: escaped to continent, 1660; arrested, 1662; brought to ...

Northwestern University

Private university in Evanston, Illinois, U.S.This article is about the private research university in Illinois, United States. For other uses, see Northwestern University (disambiguation). Northwestern UniversityLatin: Universitas NorthwesternMottoQuaecumque sunt vera (Latin)On seal: Ὁ Λόγος πλήρης χάριτος καὶ ἀληθείας (Greek)Motto in EnglishWhatsoever things are true (Philippians 4:8 AV)The Word full of grace and truth (John 1:14)TypePrivate research un...

 

 

Tropical cyclones in 2023

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Tropical cyclones in 2023 – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2023) (Learn how and when to remove this message) Tropical cyclones in 2023Year summary mapYear boundariesFirst system03FFormedJanuary 5, 2023Last systemAlvaroDissipatedJanuary 3,...