#ветеринария #хирургия #научпоп
"Слушая животных" - книга британского ветеринарного врача Ноэля Фицпатрика.
Доктор Фицпатрик известен как первый врач, который провел новаторскую операцию по протезированию задних лап домашнему коту.
Также известен тем, что адаптировал к ветеринарной практике опыт советского травматолога Гавриила Илизарова.
В издательстве «Бомбора» в 2020 г. вышла книга Ноэля Фицпатрика «Слушая животных: история ветеринара, который продал Астон Мартин, чтобы спасать жизни».
Знаменитый британский ветеринар Ноэль Фитцпатрик в автобиографической книге рассказывает, как начинал карьеру, оперируя коров при свете фар трактора на маленьких фермах в Ирландии. И как сейчас он проводит сложнейшие высокотехнологичные операции, на которые не решается больше никто в мире. В 2005 году Фитцпатрик открыл самый большой в Великобритании ветеринарный центр для мелких животных Fitzpatrick Referrals.
Предлагаем вашему вниманию отрывок из книги.
В публикуемом отрывке Ноэль Фицпатрик рассказывает о восстановлении передних лап попавшему под машину щенку стаффордширского терьера по кличке Уинстон. В этом ему помог опыт советского врача Гавриила Илизарова.
Сначала я просто очистил все его раны и установил внешние скелетные фиксаторы, состоявшие из алюминиевых колец с зажимами, шпильками и проволочками, которые входили в кости над и под поврежденными участками наподобие конструкции подвесного моста. Это давало возможность определить, где остались живые мышечные ткани, кровеносные сосуды и нервы. Уинстон мог передвигаться с опорой на эти фиксаторы, которые переносили нагрузку на верхние части лап. Через какое-то время мы удалили все отмершие ткани. К счастью, кровеносные сосуды и нервы передних лап сохранились. На правой лапе отсутствовала большая часть запястья и предплечья, а также мышечная ткань и кожные покровы. Фиксатор соединял пальцы с предплечьем. На левой лапе отсутствовала большая часть запястья и нижней части. Кроме того, отсутствовала значительная часть тканей и кожи. Нужно было решить, как заполнить пустоты в лапах Уинстона.
Сначала я попытался использовать свободный трансплантат костного мозга, взятый из обеих большеберцовых костей, нижней части обеих бедренных костей, вершин обеих плечевых костей (костей предплечья) и крыла подвздошной кости (тазовой кости). Но этого свободного трансплантата, сбор которого является общепринятой практикой, было недостаточно, сращивание происходило плохо, наращивания новых костных тканей не происходило, потому что у Уинстона было плохое кровоснабжение. Новая кость попросту не выросла бы — слишком многие ее участки, а также мышечная ткань и кожные покровы отсутствовали. От этого варианта пришлось отказаться.
Определение хирургической инновации звучит так: «Новая или модифицированная хирургическая процедура, отличающаяся от общепринятой, исход которой неизвестен и может быть связан с риском для пациента». Такие инновации приемлемы, когда есть убедительные лабораторные исследования, когда хирург консультировался с другими специалистами, когда клиника имеет всё необходимое для подобных операций и располагает ресурсами для обеспечения максимальной безопасности пациента.
Что касается Уинстона, я натолкнулся на кирпичную стену, как и в случае со многими моими инновациями. Передо мной встал жестокий выбор: либо идти вперед без каких-либо консультаций, потому что в то время меня никто бы не просветил по данной проблеме, и пойти на операцию, которую до меня никто не делал, либо усыпить собаку. Я вспомнил героя своего детства Росомаху и решил, что можно попробовать вживить металлические штифты в фаланговые суставы собаки, как у этого супергероя. Если получится, то на них можно будет нанизать костные блоки и вырастить Уинстону новые лапы. Когти Росомахи были сделаны из фантастического сплава адамантия, самого прочного из всех синтезированных на земле. Даже если бы мне удалось успешно провести задуманную операцию, пришлось бы довольствоваться обычной нержавеющей сталью.
Оригинальная идея заполнения костных дефектов с помощью внешнего фиксатора, подвешенного на проволоке, была предложена русским врачом Гавриилом Абрамовичем Илизаровым. Он называл свой метод компрессионно-дистракционным. В 1944 году Илизаров окончил медицинский институт, и его отправили на работу в Сибирь, в небольшой промышленный городок Курган. Потери страны во Второй мировой войне были катастрофическими. Миллионы людей страдали из-за несросшихся переломов, от хронических костных инфекций (остеомиелит), деформации костей и крупных костных дефектов. Почти не имея антибиотиков и должной хирургической или ортопедической подготовки, Илизаров был вынужден выполнять множество ампутаций, пока не придумал способ спасения конечностей. С тем же сценарием столкнулся и я в случае с Уинстоном.
Илизаров и раньше видел, как на костях с помощью проволоки и шпилек закрепляли кольца, а затем соединяли эти кольца, чтобы стабилизировать кость для сращивания. Но он придумал, как перемещать эти кольца относительно друг друга, чтобы кость между стабилизированными сегментами могла расти в цикле «растяжения» с определенной скоростью и ритмом.
Илизаров размещал над дефектом два металлических кольца, соединенных с костью радиально расходящимися проволочками, как спицы велосипедного колеса. Аналогичную конструкцию он размещал ниже места дефекта, а затем соединял обе конструкции. Затем он использовал резьбовые стержни, подкручивая их так, чтобы кольца по обе стороны дефекта раздвигались и стимулировали рост костных клеток. После этого он постепенно раздвигал кольца, и дефект заполнялся в ходе дистракционного остеогенеза. Но такой метод применялся для одной длинной кости, а у Уинстона не хватало четырех коротких костей пясти, поэтому это не сработало бы — слишком уж малы и повреждены были оставшиеся сегменты, а разрыв между ними был слишком велик.
Доктору Илизарову пришлось долго бороться со скептиками из медицинского истеблишмента: говорят, что он действительно делал проволочки для своих аппаратов из велосипедных спиц, а кольца — из прокладок старых танковых двигателей, оставшихся после войны. Но результаты его метода лечения несрастающихся переломов говорили сами за себя. В 1968 году он успешно прооперировал олимпийского чемпиона по прыжкам в высоту Валерия Брумеля, когда тот повредил правую ногу в мотоциклетной аварии и за три года перенес семь инвазивных и двадцать пять неинвазивных операций. Всё было безуспешно, пока за дело не взялся Илизаров.
Эта операция привлекла к нему внимание всего мира, но особенно Америки. Незадолго до смерти Илизаров обучал прекрасного хирурга Дрора Пейли, который приехал в Курган из Канады. Сегодня он является ведущим специалистом в области лечения деформаций конечностей и работает во Флориде. Я учился устанавливать подобные аппараты у Дэна Льюиса на ветеринарном факультете университета Флориды, а позже у самого Дрора Пейли, с которым мы стали настоящими друзьями.
В публикациях Илизарова я нашел подсказку о том, что можно сделать для Уинстона. Этот прием был призван стабилизировать участок кости с костным имплантантом и заставить его действовать как каркас и встроиться в скелет путем сжатия и растяжения окружающих его костей, оставаясь при этом неподвижным. Задача была непростой, особенно для четырех мелких пястных костей, расположенных рядом друг с другом в сильно поврежденной среде.
Мне нужно было найти множество отломков совместимых свежих костей с сохранившейся костной корой — твердой внешней оболочкой. А затем их нужно было както стабилизировать рядами, чтобы восстановить пястные кости Уинстона. Я решил удалить его хвост и извлечь позвонки, мелкие и круглые, как пястные кости лапы. Теперь у меня было шесть позвонков нужной длины, когда я складывал их парами, конец к концу. Именно тут предстояло поместить «когти Росомахи». Эти пары позвонков я нанизал на три проволочки в тех местах, где должны были находиться пястные кости. Мне всё еще была нужна четвертая пястная кость, и я удалил часть тазовой кости Уинстона (подвздошную), выпилил из нее два прямоугольных блока и закрепил аналогично позвонкам.
Четыре продольных «когтя Росомахи» я подвесил на жесткую арку на уровне пальцев, прямо напротив фаланговых суставов. Эту конструкцию я соединил с жестким кольцом выше запястья и ниже локтя. Так мне удалось стабилизировать новые костные сегменты. Дополнительные кольца я расположил на «велосипедных спицах» выше и ниже запястья, между стабилизирующими кольцами, и соединил их тремя резьбовыми стержнями со специальными гайками, что позволяло мне раздвигать или сдвигать кольца на четверть или половину миллиметра за раз. Это обеспечило сжатие-растяжение мертвых костных тканей, не имеющих доступа к кровоснабжению.
Я надеялся, что определенный цикл (скорость и ритм) сжатия и растяжения обеспечит приток крови к трансплантированным костным блокам. Кроме того, как показывали исследования, такое движение должно породить электрический заряд в мелких каналах костей — потоковые биопотенциалы. Механическое воздействие должно было быть не слишком сильным и не слишком слабым (механостатический порог). Оно могло теоретически стимулировать определенные биологические молекулы и ионные пути в костных клетках, что должно было способствовать превращению хвостовых позвонков и фрагментов тазовой кости в пястные кости Уинстона.
Благодаря Илизарову и Росомахе мой план сработал. Фрагменты костей стали расти, и Уинстон получил новую пясть. Я взял новые фрагменты тазовой кости и аналогичным образом использовал их на обеих передних лапах. Новую арку я установил под прямым углом на первоначальном аппарате на двух резьбовых стержнях, которые постепенно натягивали кожу над местом дефекта. Для шкива я использовал леску, а ткани увлажнял с помощью геля.
Уинстон был прекрасным щенком и жизнерадостным пациентом. Он всегда был счастлив видеть меня и по умолчанию вилял отсутствующим хвостом. Когда нужно было регулировать аппараты или делать снимки, он вилял всем задом, рассчитывая на ласку от меня и всей нашей команды, которая присматривала за ним в течение пяти месяцев. Операции были очень тяжелыми. Уинстону и его семье пришлось пройти долгий путь. Но когда он весело и беззаботно побежал по газону, а впереди его ждала целая жизнь, мы все поняли, что наши труды стоили того. Если бы я потерпел неудачу, пришлось бы признать, что мы «подвергли его слишком тяжелым испытаниям». Но, глядя, как он резвится на газоне, я даже представить не мог, что пять месяцев назад мы могли «погасить свет в его глазах». Хвоста у него не было — зато какая история!
Так совпало, что и Илизарову, и мне потребовалось двадцать три года на то, чтобы добиться признания в профессиональной среде: я получил диплом по ортопедии мелких животных, а он — степень доктора наук. Читая перевод его докторской диссертации, которая помогла мне вылечить Уинстона, я чувствовал боль этого человека, которому пришлось бороться с циниками. Российский медицинский истеблишмент противодействовал работе Илизарова до последних лет его жизни. В 1991 году, всего за год до смерти, он был избран действительным членом Российской академии наук. Но несмотря на множество наград и международное признание, его так и не избрали в Академию медицинских наук СССР. Нет пророков в своем Отечестве. В 1971 году, осуществив свою мечту, Илизаров создал Российский научный центр восстановительной травматологии и ортопедии, который теперь носит его имя. Его пример в немалой степени вдохновил меня на создание клиники в Ишинге.
Статистика ВК сообщества "НаучпопScienceArt Популяризация науки и искусств"
🔬 🔭 📡🛰 🚀 🔎 🎼🖌🖼 📈 📚 📖👩🎓 👨🎓⛵⚙🔧🐱🌍🌌🌠
Количество постов 7 362
Частота постов 5 часов 27 минут
ER
9.09
Нет на рекламных биржах
Графики роста подписчиков
Лучшие посты
Итоги работы Дмитрия Рогозина за 1513 дней на посту главы Роскосмоса
Как все уже знают, Дмитрия Рогозина на посту генерального директора Роскосмоса сменил Юрий Борисов, ранее занимавший должность вице-премьера.
Вашему вниманию предлагается краткая инфографика с итогами работы Дмитрия Рогозина на посту руководителя российского космического агентства
Как все уже знают, Дмитрия Рогозина на посту генерального директора Роскосмоса сменил Юрий Борисов, ранее занимавший должность вице-премьера.
Вашему вниманию предлагается краткая инфографика с итогами работы Дмитрия Рогозина на посту руководителя российского космического агентства
ДНК и ее человек. Краткая история ДНК-идентификации. 2019.
Елена Клещенко
Книга адресована всем, кого интересует практическое применение достижений генетики в таких областях, как криминалистика, генеалогия, история. Речь идет о возможности идентификации человека по его генетическому материалу. Автор рассказывает о методах исследования ДНК и о тех, кто стоял у их истоков: сэре Алеке Джеффрисе, придумавшем ДНК-дактилоскопию; эксцентричном Кэри Муллисе, сумевшем размножить до заметных количеств одиночную молекулу ДНК, и других героях «научных детективов». Детективную линию продолжает рассказ о поиске преступников с помощью анализа ДНК — от Джека-потрошителя до современных маньяков и террористов. Не менее увлекательны исторические расследования: кем был Рюрик — славянином или скандинавом, много ли потомков оставил Чингисхан, приходился ли герцог Монмут сыном королю Англии, наконец, почему специалисты уверены в точности идентификации останков Николая II и его семьи и отчего сомневаются неспециалисты. А в заключение читатель узнает, можно ли реконструировать внешность по ДНК и опасно ли выкладывать свой геном в интернет.
Елена Клещенко
Книга адресована всем, кого интересует практическое применение достижений генетики в таких областях, как криминалистика, генеалогия, история. Речь идет о возможности идентификации человека по его генетическому материалу. Автор рассказывает о методах исследования ДНК и о тех, кто стоял у их истоков: сэре Алеке Джеффрисе, придумавшем ДНК-дактилоскопию; эксцентричном Кэри Муллисе, сумевшем размножить до заметных количеств одиночную молекулу ДНК, и других героях «научных детективов». Детективную линию продолжает рассказ о поиске преступников с помощью анализа ДНК — от Джека-потрошителя до современных маньяков и террористов. Не менее увлекательны исторические расследования: кем был Рюрик — славянином или скандинавом, много ли потомков оставил Чингисхан, приходился ли герцог Монмут сыном королю Англии, наконец, почему специалисты уверены в точности идентификации останков Николая II и его семьи и отчего сомневаются неспециалисты. А в заключение читатель узнает, можно ли реконструировать внешность по ДНК и опасно ли выкладывать свой геном в интернет.
Почему мы существуем? Величайшая из когда-либо рассказанных историй
Автор: Лоуренс Краусс
Лоуренса Краусса иногда называют Ричардом Докинзом от точных наук. Он серьезный физик-исследователь и один из самых известных в мире популяризаторов науки. Уже подзаголовок его книги подчеркивает, что нарисованная наукой картина мира превзошла по величественности все религиозные эпосы. Это грандиозное повествование разворачивается у Краусса в двух планах: как эволюция Вселенной, которая в итоге привела к нашему существованию, и как эволюция нашего понимания устройства этой Вселенной. Через всю книгу проходит метафора Платоновой пещеры: шаг за шагом наука вскрывает иллюзии и движется к подлинной реальности, лежащей в основе нашего мира. Путеводной нитью у Краусса служит свет — не только свет разума, но и само излучение, свойства которого удивительным образом переосмысляются на всех этапах развития науки — от механики через теорию электромагнитных волн к теории относительности, квантовой электродинамике, физике элементарных частиц и современной космологии.
Автор: Лоуренс Краусс
Лоуренса Краусса иногда называют Ричардом Докинзом от точных наук. Он серьезный физик-исследователь и один из самых известных в мире популяризаторов науки. Уже подзаголовок его книги подчеркивает, что нарисованная наукой картина мира превзошла по величественности все религиозные эпосы. Это грандиозное повествование разворачивается у Краусса в двух планах: как эволюция Вселенной, которая в итоге привела к нашему существованию, и как эволюция нашего понимания устройства этой Вселенной. Через всю книгу проходит метафора Платоновой пещеры: шаг за шагом наука вскрывает иллюзии и движется к подлинной реальности, лежащей в основе нашего мира. Путеводной нитью у Краусса служит свет — не только свет разума, но и само излучение, свойства которого удивительным образом переосмысляются на всех этапах развития науки — от механики через теорию электромагнитных волн к теории относительности, квантовой электродинамике, физике элементарных частиц и современной космологии.
Ричард Фейнман. Дюжина лекций: шесть попроще и шесть посложнее
#физика
В книге - избранные лекции выдающегося американского физика, лауреата Нобелевской премии Р. Фейнмана. В них рассматриваются этапы становления современной физики и ее концепций, связь физики с другими науками, квантовая механика, симметрия законов физики, специальная теория относительности, искривленное пространство-время и другие важные вопросы, разработанные автором в процессе его плодотворной научной деятельности.
#физика
В книге - избранные лекции выдающегося американского физика, лауреата Нобелевской премии Р. Фейнмана. В них рассматриваются этапы становления современной физики и ее концепций, связь физики с другими науками, квантовая механика, симметрия законов физики, специальная теория относительности, искривленное пространство-время и другие важные вопросы, разработанные автором в процессе его плодотворной научной деятельности.
Пэт Шипман. Захватчики. Люди и собаки против неандертальцев.
#антропология #неандертальцы#человек #собаки
Неандертальцы, обладавшие крепким телосложением, большим мозгом, использовавшие сложные орудия охоты, были ближайшими родственниками современного человека. Около 200 000 лет назад, когда человек только начал мигрировать со своей эволюционной родины в Африке, неандертальцы – потомки гораздо более древнего ответвления рода Homo давно расселились в Европе. Но когда современный человек около 45 000 лет назад распространился в Европе, неандертальцы вдруг исчезли. С тех пор как в 1856 г. были обнаружены первые кости неандертальцев, ученые бьются над вопросом, почему современный человек выжил, а его эволюционный кузен – нет.
В этой книге собраны убедительные доказательства того, что основным фактором гибели неандертальцев была прямая конкуренция с пришедшим на ту же территорию современным человеком. Опираясь на инвазивную биологию, которая говорит, что, чем вид ближе к инвазивным хищникам, с тем большей конкуренцией он столкнется, Пэт Шипман отслеживает разрушительное воздействие растущей популяции человека современного типа: сокращение ареала неандертальца, деление его популяции на небольшие группы и утрату генетического разнообразия данного вида.
Но не только современные люди конкурировали с неандертальцами. Шипман рассказывает о потрясающем партнерстве человека с первыми одомашненными собаками, появление которых совпало с началом исчезновения неандертальцев. Автор выдвинула гипотезу, что союз двух хищников позволил успешно охотиться на крупных млекопитающих ледникового периода, что дало решающее преимущество над неандертальцами, когда изменение климата сильно осложнило жизнь обеих групп рода Homo.
#антропология #неандертальцы#человек #собаки
Неандертальцы, обладавшие крепким телосложением, большим мозгом, использовавшие сложные орудия охоты, были ближайшими родственниками современного человека. Около 200 000 лет назад, когда человек только начал мигрировать со своей эволюционной родины в Африке, неандертальцы – потомки гораздо более древнего ответвления рода Homo давно расселились в Европе. Но когда современный человек около 45 000 лет назад распространился в Европе, неандертальцы вдруг исчезли. С тех пор как в 1856 г. были обнаружены первые кости неандертальцев, ученые бьются над вопросом, почему современный человек выжил, а его эволюционный кузен – нет.
В этой книге собраны убедительные доказательства того, что основным фактором гибели неандертальцев была прямая конкуренция с пришедшим на ту же территорию современным человеком. Опираясь на инвазивную биологию, которая говорит, что, чем вид ближе к инвазивным хищникам, с тем большей конкуренцией он столкнется, Пэт Шипман отслеживает разрушительное воздействие растущей популяции человека современного типа: сокращение ареала неандертальца, деление его популяции на небольшие группы и утрату генетического разнообразия данного вида.
Но не только современные люди конкурировали с неандертальцами. Шипман рассказывает о потрясающем партнерстве человека с первыми одомашненными собаками, появление которых совпало с началом исчезновения неандертальцев. Автор выдвинула гипотезу, что союз двух хищников позволил успешно охотиться на крупных млекопитающих ледникового периода, что дало решающее преимущество над неандертальцами, когда изменение климата сильно осложнило жизнь обеих групп рода Homo.
Ричард Фейнман. Дюжина лекций: шесть попроще и шесть посложнее
#физика
В книге - избранные лекции выдающегося американского физика, лауреата Нобелевской премии Р. Фейнмана. В них рассматриваются этапы становления современной физики и ее концепций, связь физики с другими науками, квантовая механика, симметрия законов физики, специальная теория относительности, искривленное пространство-время и другие важные вопросы, разработанные автором в процессе его плодотворной научной деятельности.
#физика
В книге - избранные лекции выдающегося американского физика, лауреата Нобелевской премии Р. Фейнмана. В них рассматриваются этапы становления современной физики и ее концепций, связь физики с другими науками, квантовая механика, симметрия законов физики, специальная теория относительности, искривленное пространство-время и другие важные вопросы, разработанные автором в процессе его плодотворной научной деятельности.
Кунин Е.В. Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции #биология #эволюция
М.: Центрполиграф, 2014. — 603 с.
Евге́ний Ви́кторович Ку́нин (род. 26 октября 1956, Москва) — советский и американский биолог, ведущий научный сотрудник Национального центра биотехнологической информации Национальной медицинской библиотеки Национальных институтов здравоохранения США (Бетесда, штат Мэриленд). Является признанным экспертом в области вычислительной биологии.
В этой амбициозной книге Евгений Кунин освещает переплетение случайного и закономерного, лежащих в основе самой сути жизни. В попытке достичь более глубокого понимания взаимного влияния случайности и необходимости, двигающих вперед биологическую эволюцию, Кунин сводит воедино новые данные и концепции, намечая при этом дорогу, ведущую за пределы синтетической теории эволюции. Он интерпретирует эволюцию как стохастический процесс, основанный на заранее непредвиденных обстоятельствах, ограниченный необходимостью поддержки клеточной организации и направляемый процессом адаптации. Для поддержки своих выводов он объединяет между собой множество концептуальных идей: сравнительную геномику, проливающую свет на предковые формы; новое понимание шаблонов, способов и непредсказуемости процесса эволюции; достижения в изучении экспрессии генов, распространенности белков и других фенотипических молекулярных характеристик; применение методов статистической физики для изучения генов и геномов и новый взгляд на вероятность самопроизвольного появления жизни, порождаемый современной космологией.
Логика случая демонстрирует, что то понимание эволюции, которое было выработано наукой XX века, является устаревшим и неполным, и обрисовывает фундаментально новый подход – вызывающий, иногда противоречивый, но всегда основанный на твердых научных знаниях.
Предисловие автора к русскому переводу
Введение. На пути к новому синтезу эволюционной биологии
Основы эволюции: Дарвин и синтетическая теория эволюции
От синтетической теории эволюции к эволюционной геномике: различные механизмы и пути эволюции
Сравнительная геномика: эволюционирующие геномные ландшафты
Геномика, системная биология и универсалии эволюции: эволюция генома как феномен статистической физики
Сетевая геномика мира прокариот: вертикальные и горизонтальные потоки генов, мобиломы и динамика пангеномов
Филогенетический лес и поиск неуловимого древа жизни в век геномики
Происхождение эукариот: эндосимбиоз, удивительная история интронов и исключительная важность единичных событий в эволюции
Неадаптивная нулевая гипотеза эволюции генома и истоки биологической сложности
Ламарковский, дарвиновский и райтовский режимы эволюции, эволюция эволюционируемости, надежность биологических систем и созидательная роль шума в эволюции
Мир вирусов и его эволюция
Последний универсальный общий предок, происхождение клеток и первичный резервуар генов
Происхождение жизни. Возникновение трансляции, репликации, метаболизма и мембран: биологический, геохимический и космологический подходы
Постсовременное состояние эволюционной биологии
Приложение. Философия постмодерна, метанарративы; природа и цели научных исследований
Приложение. Эволюция космоса и жизни: вечная инфляция, теория «мира многих миров», антропный отбор и грубая оценка вероятности возникновения жизни
Литература
Благодарности
Об авторе
М.: Центрполиграф, 2014. — 603 с.
Евге́ний Ви́кторович Ку́нин (род. 26 октября 1956, Москва) — советский и американский биолог, ведущий научный сотрудник Национального центра биотехнологической информации Национальной медицинской библиотеки Национальных институтов здравоохранения США (Бетесда, штат Мэриленд). Является признанным экспертом в области вычислительной биологии.
В этой амбициозной книге Евгений Кунин освещает переплетение случайного и закономерного, лежащих в основе самой сути жизни. В попытке достичь более глубокого понимания взаимного влияния случайности и необходимости, двигающих вперед биологическую эволюцию, Кунин сводит воедино новые данные и концепции, намечая при этом дорогу, ведущую за пределы синтетической теории эволюции. Он интерпретирует эволюцию как стохастический процесс, основанный на заранее непредвиденных обстоятельствах, ограниченный необходимостью поддержки клеточной организации и направляемый процессом адаптации. Для поддержки своих выводов он объединяет между собой множество концептуальных идей: сравнительную геномику, проливающую свет на предковые формы; новое понимание шаблонов, способов и непредсказуемости процесса эволюции; достижения в изучении экспрессии генов, распространенности белков и других фенотипических молекулярных характеристик; применение методов статистической физики для изучения генов и геномов и новый взгляд на вероятность самопроизвольного появления жизни, порождаемый современной космологией.
Логика случая демонстрирует, что то понимание эволюции, которое было выработано наукой XX века, является устаревшим и неполным, и обрисовывает фундаментально новый подход – вызывающий, иногда противоречивый, но всегда основанный на твердых научных знаниях.
Предисловие автора к русскому переводу
Введение. На пути к новому синтезу эволюционной биологии
Основы эволюции: Дарвин и синтетическая теория эволюции
От синтетической теории эволюции к эволюционной геномике: различные механизмы и пути эволюции
Сравнительная геномика: эволюционирующие геномные ландшафты
Геномика, системная биология и универсалии эволюции: эволюция генома как феномен статистической физики
Сетевая геномика мира прокариот: вертикальные и горизонтальные потоки генов, мобиломы и динамика пангеномов
Филогенетический лес и поиск неуловимого древа жизни в век геномики
Происхождение эукариот: эндосимбиоз, удивительная история интронов и исключительная важность единичных событий в эволюции
Неадаптивная нулевая гипотеза эволюции генома и истоки биологической сложности
Ламарковский, дарвиновский и райтовский режимы эволюции, эволюция эволюционируемости, надежность биологических систем и созидательная роль шума в эволюции
Мир вирусов и его эволюция
Последний универсальный общий предок, происхождение клеток и первичный резервуар генов
Происхождение жизни. Возникновение трансляции, репликации, метаболизма и мембран: биологический, геохимический и космологический подходы
Постсовременное состояние эволюционной биологии
Приложение. Философия постмодерна, метанарративы; природа и цели научных исследований
Приложение. Эволюция космоса и жизни: вечная инфляция, теория «мира многих миров», антропный отбор и грубая оценка вероятности возникновения жизни
Литература
Благодарности
Об авторе
Стратегия и тактика превентивной онкологии: диагностика и профилактика рака #онкология
Каковы методы диагностики рака и его профилактики в современном мире? Из лекции вы узнаете о передовых методиках в медицине, новых научных данных и результатах исследований в изучении этого заболевания. Об этом и многом другом в видео Научно-просветительского проекта НаукаPRO рассказывает Александр Васильевич Шапошников, профессор, доктор медицинских наук, главный научный сотрудник Ростовского научно-исследовательского онкологического института.
Каковы методы диагностики рака и его профилактики в современном мире? Из лекции вы узнаете о передовых методиках в медицине, новых научных данных и результатах исследований в изучении этого заболевания. Об этом и многом другом в видео Научно-просветительского проекта НаукаPRO рассказывает Александр Васильевич Шапошников, профессор, доктор медицинских наук, главный научный сотрудник Ростовского научно-исследовательского онкологического института.
Характер физических законов
Автор: Ричард Фейнман
Предисловие к русскому изданию
Я. А. Смородинский
В книге, которую Вам предстоит прочесть, собраны необычные лекции. В этих лекциях рассказано о законах физики, о том, как современная наука объясняет явления в окружающем нас мире. Нельзя сказать, что сама тема необычная, напротив, об этом написано очень много, тем более что автор не очень удаляется от того, о чем рассказано в школьном учебнике физики.
Нет сомнения, что Вы знаете о законе всемирного тяготения и, скорее всего, что-то читали о теории относительности. Конечно, Вам знакомы и основные идеи теории теплоты. Почти обо всем, о чем предстоит прочесть, Вы где-нибудь читали или слышали раньше. Тем не менее это не повторение старого, и книгу следует прочесть, так как обо всем в ней написано по-другому, написано необычно: необычен автор лекций и необычно то, как автор ведет свой рассказ.
Автор Ричард Фейнман - один из самых ярких физиков нашего времени. Его имя связано с великими событиями в физике, которые произошли в конце 40-х годов. Это было время кризиса квантовой механики. Существовавшие методы квантовой механики позволяли с большим успехом описать огромное количество явлений, происходящих с атомами и молекулами, но они оказались непригодными для описания взаимодействия, заряженных частиц с электромагнитным полем. Привычные для физиков расчеты давали бессмысленные бесконечные выражения, и казалось, что связь теории с опытом утрачена. И действительно, теория оказалась бессильной в описании квантовых свойств электромагнитного поля. Нужны были новые идеи, которые позволили бы объединить старую теорию электромагнитного поля и электродинамику Максвелла с квантовой механикой релятивистских частиц. В 1947 г. произошло открытие нового пути. Его совершили три человека: Ричард Фейнман, Юлиан Швингер и Синьитиро Томонага. Совершилось рождение квантовой электродинамики, необычайно красивого и мощного раздела физики, о котором, как мы надеемся, Вы узнаете в высшей школе. Работы молодых тогда физиков были отмечены осенью 1965 г. Нобелевской премией (английское издание настоящей книги вышло за несколько месяцев до этого события) и открыли путь развитию теории элементарных частиц.
Фейнман - не только крупный физик, он еще и талантливый лектор, который умеет рассказать и о достижениях физиков, и о том, как физика делается. В развитии науки очень трудно понять самое главное: когда и почему человек начал задавать вопросы природе и когда он начал искать общую причину разных событий. Наверное, это произошло ; в Древней Греции, когда философы и естествоиспытатели (их нельзя еще было отличить друг от друга) стали обсуждать свойства чисел, свойства языков, находить первые законы природы. Они поняли, что любые утверждения надо не только проверять на практике, но и доказывать логически (а не ссылаться на волю богов или авторитет жрецов), и они научились это делать. С тех пор неисчерпаемая жажда знаний превратилась в движущую силу развития цивилизации.
В лекциях, собранных в книге, Фейнман рассказывает о том, как развивается процесс познания, как совершаются открытия. Лекции были прочитаны довольно давно, в 1964 г., в Корнеллском университете в США, университете, который окончил сам Фейнман. Лекции имели успех и потом передавались по радио и телевидению. И хотя с тех пор прошло много времени, в них почти ничего не устарело.
Развитие науки далеко не всегда идет по законам логики. В критические периоды логика рассуждений ломается, и естествоиспытатель порой сам не вполне понимает глубокий смысл свершенных перемен: понимание происходит лишь много лет спустя. Физик часто объясняет другим то, что он еще сам не вполне понимает. Фейнман даже говорил: "...Я смело могу сказать, что квантовой механики никто не понимает...". Может быть, такое высказывание слишком категорично, но до последнего времени в квантовой механике открываются новые черты, о которых никто не знал двадцать лет назад. Рожденная наука живет своей жизнью и раскрывает перед изумленными исследователями все новые качества, о которых ее создатели не подозревали. И это относится не только к физике, но и к математике.
В давние времена человек придумал ряд натуральных чисел. Переход от один, два ... много к счету больших множеств был, конечно, большим достижением. Но удивляться надо тому, что этот как будто бы придуманный ряд обладает самыми разными свойствами, не менее богатыми, чем любое физическое явление. В разделе математики - теории чисел - доказываются теоремы, выдвигаются и проверяются гипотезы и даже ставятся опыты на ЭВМ. Придуманный ряд натуральных чисел обрел свою жизнь, и уже много поколений математиков изучают его свойства.
Физик знает, что даже в законах, которые считаются хорошо установленными, могут возникнуть слабые места, что в хорошо изученном явлении могут открыться новые черты. Так, закон всемирного тяготения заслужил положение самого фундаментального закона. Ньютон, сидевший (по популярной легенде, придуманной, по-видимому, Вольтером) под яблоней, догадался, что закон падения яблока и закон движения Луны один и тот же. Однако некоторые физики обратили внимание, что этот закон плохо проверен на небольших расстояниях, и нет, строго говоря, оснований отрицать, что этот закон может немного нарушаться на расстояниях в несколько метров. То, что Луна движется, подчиняясь закону Ньютона, несомненно, а падает ли яблоко по тому же закону, следует еще проверить. Даже если такие сомнения не подтвердятся, пример показывает, как могут стать шаткими основания, на которые опирается наша уверенность в понимании природы.
В последней своей лекции автор рассказывает об элементарных частицах. Сейчас мы знаем о них несравненно больше, чем двадцать лет назад, и они уже не представляются столь беспорядочным множеством. Мы сейчас знаем о кварках и о поле глюонов, которые обеспечивают взаимодействие между ними. Правда, кварков оказалось слишком много, и их стали различать по "аромату" и "цвету". Это просто названия, как бывают "Москвичи" и "Жигули", и они сами по себе ничего не означают. Ароматов бывает три, цветов тоже три, и каждому цвету и аромату отвечает пара кварков; так что всего кварков 18. Постепенно проясняется и вопрос о том, зачем в природе так много лишних "деталей", какую роль играют столь много частиц.
Сейчас все знают или, быть может, только думают, что знают, что в процессе развития Вселенной участвовали все наборы частиц, обеспечивая устойчивость рождающихся миров и направляя Вселенную к тому замечательному состоянию, в котором мы с Вами живем и читаем книги. Законы элементарных частиц, управляющие процессами, происходящими на очень малых расстояниях (меньших, скажем, 1 ферми = 10-13 см), оказались важными в процессах рождения галактик и звезд и самой Вселенной. В огромных масштабах миллиардов парсеков (1 парсек = 3,26 световых лет = ~ 3 x 1016 м) проверяются законы, открытые в микромире. Произошло необычайное расширение поля действия, поля исследования. Сейчас строятся ускорители, которые будут создавать частицы с энергией в десятки ТэВ (тераэлектрон-вольт: 1 ТэВ=1012 эВ). Среди них могут появиться частицы, масса которых превышает самые тяжелые атомные ядра. Невозможно даже предвидеть, какие открытия произойдут в следующие двадцать лет. Прогнозы о том, что физика завершила свое развитие, весьма далеки от истины.
Напротив, она продолжает развиваться, путь ее уходит в далекое будущее. Нельзя сомневаться, что и за видимым горизонтом человечество ждут неожиданные открытия, и вряд ли движение науки вперед когда-либо оборвется. Развитие науки и человеческий прогресс - это две стороны одного и того же процесса.
.
Автор: Ричард Фейнман
Предисловие к русскому изданию
Я. А. Смородинский
В книге, которую Вам предстоит прочесть, собраны необычные лекции. В этих лекциях рассказано о законах физики, о том, как современная наука объясняет явления в окружающем нас мире. Нельзя сказать, что сама тема необычная, напротив, об этом написано очень много, тем более что автор не очень удаляется от того, о чем рассказано в школьном учебнике физики.
Нет сомнения, что Вы знаете о законе всемирного тяготения и, скорее всего, что-то читали о теории относительности. Конечно, Вам знакомы и основные идеи теории теплоты. Почти обо всем, о чем предстоит прочесть, Вы где-нибудь читали или слышали раньше. Тем не менее это не повторение старого, и книгу следует прочесть, так как обо всем в ней написано по-другому, написано необычно: необычен автор лекций и необычно то, как автор ведет свой рассказ.
Автор Ричард Фейнман - один из самых ярких физиков нашего времени. Его имя связано с великими событиями в физике, которые произошли в конце 40-х годов. Это было время кризиса квантовой механики. Существовавшие методы квантовой механики позволяли с большим успехом описать огромное количество явлений, происходящих с атомами и молекулами, но они оказались непригодными для описания взаимодействия, заряженных частиц с электромагнитным полем. Привычные для физиков расчеты давали бессмысленные бесконечные выражения, и казалось, что связь теории с опытом утрачена. И действительно, теория оказалась бессильной в описании квантовых свойств электромагнитного поля. Нужны были новые идеи, которые позволили бы объединить старую теорию электромагнитного поля и электродинамику Максвелла с квантовой механикой релятивистских частиц. В 1947 г. произошло открытие нового пути. Его совершили три человека: Ричард Фейнман, Юлиан Швингер и Синьитиро Томонага. Совершилось рождение квантовой электродинамики, необычайно красивого и мощного раздела физики, о котором, как мы надеемся, Вы узнаете в высшей школе. Работы молодых тогда физиков были отмечены осенью 1965 г. Нобелевской премией (английское издание настоящей книги вышло за несколько месяцев до этого события) и открыли путь развитию теории элементарных частиц.
Фейнман - не только крупный физик, он еще и талантливый лектор, который умеет рассказать и о достижениях физиков, и о том, как физика делается. В развитии науки очень трудно понять самое главное: когда и почему человек начал задавать вопросы природе и когда он начал искать общую причину разных событий. Наверное, это произошло ; в Древней Греции, когда философы и естествоиспытатели (их нельзя еще было отличить друг от друга) стали обсуждать свойства чисел, свойства языков, находить первые законы природы. Они поняли, что любые утверждения надо не только проверять на практике, но и доказывать логически (а не ссылаться на волю богов или авторитет жрецов), и они научились это делать. С тех пор неисчерпаемая жажда знаний превратилась в движущую силу развития цивилизации.
В лекциях, собранных в книге, Фейнман рассказывает о том, как развивается процесс познания, как совершаются открытия. Лекции были прочитаны довольно давно, в 1964 г., в Корнеллском университете в США, университете, который окончил сам Фейнман. Лекции имели успех и потом передавались по радио и телевидению. И хотя с тех пор прошло много времени, в них почти ничего не устарело.
Развитие науки далеко не всегда идет по законам логики. В критические периоды логика рассуждений ломается, и естествоиспытатель порой сам не вполне понимает глубокий смысл свершенных перемен: понимание происходит лишь много лет спустя. Физик часто объясняет другим то, что он еще сам не вполне понимает. Фейнман даже говорил: "...Я смело могу сказать, что квантовой механики никто не понимает...". Может быть, такое высказывание слишком категорично, но до последнего времени в квантовой механике открываются новые черты, о которых никто не знал двадцать лет назад. Рожденная наука живет своей жизнью и раскрывает перед изумленными исследователями все новые качества, о которых ее создатели не подозревали. И это относится не только к физике, но и к математике.
В давние времена человек придумал ряд натуральных чисел. Переход от один, два ... много к счету больших множеств был, конечно, большим достижением. Но удивляться надо тому, что этот как будто бы придуманный ряд обладает самыми разными свойствами, не менее богатыми, чем любое физическое явление. В разделе математики - теории чисел - доказываются теоремы, выдвигаются и проверяются гипотезы и даже ставятся опыты на ЭВМ. Придуманный ряд натуральных чисел обрел свою жизнь, и уже много поколений математиков изучают его свойства.
Физик знает, что даже в законах, которые считаются хорошо установленными, могут возникнуть слабые места, что в хорошо изученном явлении могут открыться новые черты. Так, закон всемирного тяготения заслужил положение самого фундаментального закона. Ньютон, сидевший (по популярной легенде, придуманной, по-видимому, Вольтером) под яблоней, догадался, что закон падения яблока и закон движения Луны один и тот же. Однако некоторые физики обратили внимание, что этот закон плохо проверен на небольших расстояниях, и нет, строго говоря, оснований отрицать, что этот закон может немного нарушаться на расстояниях в несколько метров. То, что Луна движется, подчиняясь закону Ньютона, несомненно, а падает ли яблоко по тому же закону, следует еще проверить. Даже если такие сомнения не подтвердятся, пример показывает, как могут стать шаткими основания, на которые опирается наша уверенность в понимании природы.
В последней своей лекции автор рассказывает об элементарных частицах. Сейчас мы знаем о них несравненно больше, чем двадцать лет назад, и они уже не представляются столь беспорядочным множеством. Мы сейчас знаем о кварках и о поле глюонов, которые обеспечивают взаимодействие между ними. Правда, кварков оказалось слишком много, и их стали различать по "аромату" и "цвету". Это просто названия, как бывают "Москвичи" и "Жигули", и они сами по себе ничего не означают. Ароматов бывает три, цветов тоже три, и каждому цвету и аромату отвечает пара кварков; так что всего кварков 18. Постепенно проясняется и вопрос о том, зачем в природе так много лишних "деталей", какую роль играют столь много частиц.
Сейчас все знают или, быть может, только думают, что знают, что в процессе развития Вселенной участвовали все наборы частиц, обеспечивая устойчивость рождающихся миров и направляя Вселенную к тому замечательному состоянию, в котором мы с Вами живем и читаем книги. Законы элементарных частиц, управляющие процессами, происходящими на очень малых расстояниях (меньших, скажем, 1 ферми = 10-13 см), оказались важными в процессах рождения галактик и звезд и самой Вселенной. В огромных масштабах миллиардов парсеков (1 парсек = 3,26 световых лет = ~ 3 x 1016 м) проверяются законы, открытые в микромире. Произошло необычайное расширение поля действия, поля исследования. Сейчас строятся ускорители, которые будут создавать частицы с энергией в десятки ТэВ (тераэлектрон-вольт: 1 ТэВ=1012 эВ). Среди них могут появиться частицы, масса которых превышает самые тяжелые атомные ядра. Невозможно даже предвидеть, какие открытия произойдут в следующие двадцать лет. Прогнозы о том, что физика завершила свое развитие, весьма далеки от истины.
Напротив, она продолжает развиваться, путь ее уходит в далекое будущее. Нельзя сомневаться, что и за видимым горизонтом человечество ждут неожиданные открытия, и вряд ли движение науки вперед когда-либо оборвется. Развитие науки и человеческий прогресс - это две стороны одного и того же процесса.
.