Lee Aaron Segel (1932-2005) fue matemático aplicado principalmente en el Instituto Politécnico Rensselaer y el Instituto de Ciencias Weizmann . [1] Es particularmente conocido por su trabajo en la aparición espontánea del orden en la convección , los mohos de lodo y la quimiotaxis .
Lee Segel | |
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Nació | |
alma mater | MIT |
Carrera científica | |
Campos | Matemáticas Aplicadas |
Instituciones | Instituto Politécnico Rensselaer Instituto de Ciencias Weizmann |
Asesor de doctorado | CC Lin |
Biografía
Lee Segel nació en 1932 en Newton, Massachusetts, hijo de Minna Segel, profesora de arte, y Louis Segel, socio de los sastres Oppenheim-Segel. Louis Segel era algo así como un intelectual, como se puede ver en su casa en, por ejemplo, los grabados de Kollwitz y Beckman y la edición de Shakespeare and Co. de 'Ulysses', todos adquiridos en Europa en la década de 1930. Ambos padres eran de origen judío-lituano , de familias que emigraron a Boston a finales del siglo XIX. Se podría ver que las semillas del enorme vocabulario posterior de Segel provienen en parte de la lectura de su padre (y la actuación) de una afirmación de que el efecto principal de una escuela preparatoria estaba en el vocabulario de sus graduados. Segel se graduó en Harvard en 1953, con especialización en matemáticas. Pensando que podría querer ingresar al nuevo campo de las computadoras, comenzó sus estudios de posgrado en el MIT , donde se concentró en las matemáticas aplicadas .
En 1959 se casó con Ruth Galinski, abogada y prima lejana, en su Londres natal, donde pasaron los dos primeros años de su vida matrimonial. Posteriormente nacieron 4 hijos (Joel '61, Susan '62, Daniel '64 y Michael '66), y aún más tarde, 18 nietos. En 1973, la familia se mudó a Rehovot, Israel.
Murió en 2005.
Carrera profesional
Lee Segel recibió un doctorado del MIT en 1959, bajo la supervisión de CC Lin . En 1960, se unió a la facultad de Matemáticas Aplicadas en el Instituto Politécnico de Rensselaer . En 1970 pasó un año sabático en la Escuela de Medicina de Cornell y en el Instituto Sloan-Kettering . Segel pasó de RPI al Instituto Weizmann en 1973, donde se convirtió en presidente del departamento de Matemáticas Aplicadas, y más tarde decano de la Facultad de Ciencias Matemáticas y presidente del Consejo Científico. En el Laboratorio Nacional de Los Alamos fue consultor de verano del grupo de biología teórica de 1984 a 1999, y fue nombrado académico visitante de Ulam en 1992-93.
Hidrodinámica
En 1967, Segel y Scanlon [2] fueron los primeros en analizar un problema de convección no lineal . [3] El artículo más citado de Segel en este campo fue su último trabajo en este campo; [4] se publicó en paralelo con el trabajo de Newell y Whitehead. [5] Estos artículos dieron una explicación de la apariencia aparentemente espontánea de patrones - rollos o celdas de panal - en un líquido suficientemente calentado desde abajo ( patrones de convección de Bénard ). (Antes de esto estaba la formación del patrón de Turing , propuesto en 1952 por Alan Turing para describir patrones químicos). Técnicamente, la herramienta era la de derivar ecuaciones de "amplitud" a partir de las ecuaciones completas de Navier-Stokes , ecuaciones simplificadas que describen la evolución de una onda que cambia lentamente amplitud del líquido turbulento; esta ecuación de amplitud se describió más tarde como la ecuación de Newell-Whitehead-Segel .
Patrones
Con Evelyn Keller desarrolló un modelo para la quimiotaxis del moho del limo (Dictyostelium discoideum) [6] que fue quizás el primer ejemplo de lo que más tarde se denominó un "sistema emergente"; por ejemplo, en el libro de Steven Johnson de 2001 Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities, and Software . [7] Dictyostelium es "el personaje principal". [8] Sus amebas se unen en un solo agregado multicelular (similar a un organismo multicelular) si se acaba la comida; el agregado multicelular tiene más posibilidades de encontrar las condiciones óptimas para la dispersión de las esporas. Keller y Segel demostraron que simples suposiciones sobre una sustancia química atractiva ( AMP cíclico ), que es secretada por las células y las dirige, podrían explicar tal comportamiento sin la necesidad de ninguna célula maestra que gestione el proceso. [6]
También desarrollaron un modelo de quimiotaxis . [9] Hillen y Painter dicen de él: "su éxito ... una consecuencia de su simplicidad intuitiva, manejabilidad analítica y capacidad para replicar el comportamiento clave de las poblaciones quimiotácticas. Una de esas propiedades, la capacidad de mostrar 'autoagregación', ha condujo a su prominencia como un mecanismo para la autoorganización de los sistemas biológicos. Se ha demostrado que este fenómeno conduce a una explosión en tiempo finito bajo ciertas formulaciones del modelo, y se ha dedicado una gran cantidad de trabajo a determinar cuándo explotar ocurre o si existen soluciones globalmente existentes ". [10]
Un artículo con Jackson [11] fue el primero en aplicar el esquema de reacción-difusión de Turing a la dinámica de la población . Lee Segel también encontró una manera de explicar el mecanismo desde una perspectiva más intuitiva que la que se había utilizado anteriormente.
Administración
En 1975, Segel fue nombrado Decano de la Facultad de Matemáticas del Instituto Weizmann . Un proyecto central estaba renovando el aspecto de ciencias de la computación del departamento al traer simultáneamente a 4 jóvenes investigadores destacados a quienes apodó la 'Banda de los Cuatro': David Harel ( Premio Israel '04), Amir Pnueli ( Premio Turing '96, Premio Israel '00 ), Adi Shamir (Premio Turing '02) y Shimon Ullman ( Premio Israel '15).
Segel fue editor del Bulletin of Mathematical Biology entre 1986 y 2002.
Libros
Lee Segel fue el autor de:
- Matemáticas aplicadas a la mecánica continua (Clásicos en matemáticas aplicadas) (con material adicional sobre elasticidad de GH Handelman) [12]
- Matemáticas aplicadas a problemas deterministas en las ciencias naturales (Clásicos en matemáticas aplicadas) por C. C Lin y Lee A. Segel. [13] Este libro fue el primer volumen de la serie SIAM Classics in Applied Mathematics.
- Modelado de fenómenos dinámicos en biología molecular y celular [14] surgió de su curso de modelado matemático que impartió durante 20 años en el Instituto Weizmann.
Y editor de:
- Sistemas de retardo biológico: teoría de la estabilidad lineal (Estudios de Cambridge en biología matemática) [Libro en rústica] N. MacDonald, C. Cannings, Frank C. Hoppensteadt y Lee A. Segel (Eds.) [15]
- Modelos matemáticos en biología molecular y celular. [dieciséis]
- Principios de diseño para el sistema inmunológico y otros sistemas autónomos distribuidos (Estudios del Instituto Santa Fe en las Ciencias de los Procedimientos de Complejidad) [17]
Honores
Segel fue el académico visitante de Ulam del Instituto Santa Fe de 1992 a 1993. El Sexto Mini Taller Israelí de Matemática Aplicada se dedicó a su memoria. Springer Press, en asociación con la Society for Mathematical Biology , financia los premios Lee Segel al mejor trabajo de investigación original publicado (otorgado cada 2 años), un premio de 3,000 dólares para el mejor trabajo de investigación de un estudiante (otorgado cada 2 años) y un premio de 4.000 dólares al mejor trabajo de revisión (otorgado cada 3 años). [18] La Facultad de Matemáticas e Informática del Instituto Weizmann otorga un premio anual Lee A. Segel en Biología Teórica .
Referencias
- ^ Levin, Simon ; Hyman, James M .; Perelson, Alan S. (10 de marzo de 2005). "Obituario: Lee Segel" . Noticias SIAM .
- ^ Scanlon, JW; Segel, LA (1967). "Convección celular de amplitud finita inducida por tensión superficial". J. Fluid Mech . 30 : 149-162. Código bibliográfico : 1967JFM .... 30..149S . doi : 10.1017 / S002211206700134X .
- ^ Koschmieder, EL (1993). Células de Bénard y vórtices de Taylor . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-40204-0.
- ^ Segal, LA (1969). "Paredes laterales distantes provocan una modulación de amplitud lenta de la convección celular". J. Fluid Mech . 38 : 203. Código Bibliográfico : 1969JFM .... 38..203S . doi : 10.1017 / S0022112069000127 .
- ^ Newell, AC; Whitehead, JA (1969). "Ancho de banda finito, convección de amplitud finita". J. Fluid Mech . 38 (2): 279-303. Código Bibliográfico : 1969JFM .... 38..279N . doi : 10.1017 / S0022112069000176 .
- ^ a b Keller, EF; Segel, LA (marzo de 1970). "Inicio de la agregación del moho limoso visto como una inestabilidad". J. Theor. Biol . 26 (3): 399–415. doi : 10.1016 / 0022-5193 (70) 90092-5 . PMID 5462335 .
- ^ Johnson, Steven Berlín (2001). Emergencia: las vidas conectadas de hormigas, cerebros, ciudades y software . Nueva York: Simon y Schuster. ISBN 978-0684868752.
- ^ Harvey Blume (19 de noviembre de 2001). "De Slime Mold y Software" . The American Prospect . Consultado el 30 de enero de 2011 .
- ^ Keller, EF; Segel, LA (1971). "Modelo para quimiotaxis". J Theor Biol . 30 (2): 225–234. doi : 10.1016 / 0022-5193 (71) 90050-6 .
- ^ Hillen, T .; Pintor, KJ (enero de 2009). "Una guía del usuario de modelos PDE para quimiotaxis. Revista de Biología Matemática". J Math Biol . 58 (1 = 2): 183–217. CiteSeerX 10.1.1.228.2990 . doi : 10.1007 / s00285-008-0201-3 .
- ^ Segel, LA; Jackson, JL (1972). "Estructura disipativa: una explicación y un ejemplo ecológico". Revista de Biología Teórica . 37 (3): 545–559. doi : 10.1016 / 0022-5193 (72) 90090-2 .
- ^ SIAM, Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas; Clásicos en Matemáticas Aplicadas 52 edición (4 de enero de 2007).
- ^ SIAM: Society for Industrial and Applied Mathematics (1 de diciembre de 1988) - una revisión de Amazon afirma que "Lin y Segel son semidioses del mundo de los libros de texto de matemáticas"
- ^ Cambridge University Press (30 de marzo de 1984)
- ^ Prensa de la Universidad de Cambridge; 1 edición (7 de abril de 2008)
- ^ Editor, Cambridge University Press, Cambridge, 1980
- ^ Prensa de la Universidad de Oxford, Estados Unidos; 1 edición (14 de junio de 2001)
- ^ "Premios" . La Sociedad de Biología Matemática. Archivado desde el original el 15 de mayo de 2009 . Consultado el 30 de enero de 2011 .