स्टुअर्ट कॉफ़मैन

Stuart Kauffman
Stuart Kauffman in April 2010
जन्म	(1939-09-28) September 28, 1939
अल्मा मेटर	Dartmouth College Oxford University University of California, San Francisco
के लिए जाना जाता है	NK model, origin of life, gene regulatory networks, adjacent possible, poised realm
पुरस्कार	Wiener Medal (1969) Marshall Scholar MacArthur Fellow
Scientific career
संस्थानों	University of Chicago University of Pennsylvania University of Calgary

स्टुअर्ट एलन कॉफ़मैन (जन्म 28 सितंबर, 1939) एक अमेरिकी चिकित्सा चिकित्सक, सैद्धांतिक जीव विज्ञान और जटिल प्रणाली शोधकर्ता हैं जो पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति का अध्ययन करते हैं। वह शिकागो विश्वविद्यालय, पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय और कैलगरी विश्वविद्यालय में प्रोफेसर थे। वह वर्तमान में पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में जैव रसायन विज्ञान के एमेरिटस प्रोफेसर और सिस्टम बायोलॉजी संस्थान में संबद्ध संकाय हैं। उनके पास मैकआर्थर फैलोशिप और अमेरिकन सोसाइटी फ़ॉर साइबरनेटिक्स#वीनर और मैककुलोच पुरस्कार सहित कई पुरस्कार हैं।

उन्हें यह तर्क देने के लिए जाना जाता है कि जैविक प्रणालियों और जीवों की जटिलता स्व-संगठन और दूर-संतुलन गतिशीलता से उतनी ही हो सकती है जितनी डार्विनियन प्राकृतिक चयन से, जैसा कि उनकी पुस्तक ऑरिजिंस ऑफ ऑर्डर (1993) में चर्चा की गई है। . 1967 में और 1969 उन्होंने जीन नियामक नेटवर्क के सामान्य स्व-संगठित गुणों की जांच करने के लिए यादृच्छिक बूलियन नेटवर्क का उपयोग किया, यह प्रस्तावित करते हुए कि सेल प्रकार जीन नियामक नेटवर्क में गतिशील आकर्षितकर्ता हैं और सेल भेदभाव को आकर्षित करने वालों के बीच संक्रमण के रूप में समझा जा सकता है। हाल के साक्ष्यों से पता चलता है कि मनुष्यों और अन्य जीवों में कोशिका प्रकार आकर्षित करने वाले होते हैं। 1971 में उन्होंने सुझाव दिया कि एक युग्मनज विकास के दौरान अपने जीन नियामक नेटवर्क में सभी कोशिका प्रकार के आकर्षणकर्ताओं तक पहुंचने में सक्षम नहीं हो सकता है और विकास की दृष्टि से दुर्गम कोशिका प्रकारों में से कुछ कैंसर कोशिका प्रकार हो सकते हैं। इसने कैंसर विभेदन चिकित्सा की संभावना का सुझाव दिया। उन्होंने आणविक प्रजनन की उत्पत्ति के लिए पॉलिमर, विशेष रूप से पेप्टाइड्स के सामूहिक ऑटोकैटलिटिक सेट के स्व-संगठित उद्भव का भी प्रस्ताव रखा, जिन्हें प्रायोगिक समर्थन मिला है।

शिक्षा और प्रारंभिक कैरियर

कॉफ़मैन ने 1960 में डार्टमाउथ कॉलेज से स्नातक की उपाधि प्राप्त की, 1963 में ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय (जहां वे मार्शल विद्वान थे) द्वारा बीए (ऑनर्स) से सम्मानित किया गया, और 1968 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में मेडिकल डिग्री (एमडी) पूरी की। पूरा करने के बाद अपनी इंटर्नशिप के बाद, वह फ्रूटफ्लाई के विकासात्मक आनुवंशिकी में चले गए, सबसे पहले 1969 से 1973 तक शिकागो विश्वविद्यालय में, 1973 से 1975 तक राष्ट्रीय कैंसर संस्थान में और फिर 1975 से 1994 तक पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में नियुक्तियाँ कीं, जहाँ वे पहुँचे। जैव रसायन और जैव भौतिकी के प्रोफेसर।

कैरियर

कॉफ़मैन सांता फ़े संस्थान (जटिल प्रणालियों के अध्ययन के लिए समर्पित एक गैर-लाभकारी अनुसंधान संस्थान) के साथ अपने जुड़ाव के कारण जाने गए, जहां वे 1986 से 1997 तक निवास में संकाय थे, और विभिन्न क्षेत्रों में मॉडल (सार) पर अपने काम के माध्यम से जाने गए। जीवविज्ञान का. इनमें जीवन अनुसंधान के मूल में ऑटोकैटलिटिक सेट, विकासात्मक जीव विज्ञान में जीन नियामक नेटवर्क और विकासवादी जीव विज्ञान में फिटनेस परिदृश्य शामिल हैं। मार्क बैलिवेट के साथ, कॉफ़मैन के पास संयुक्त रसायन विज्ञान और अनुप्रयुक्त आणविक विकास में व्यापक जैव प्रौद्योगिकी पेटेंट हैं, जो पहली बार 1987 में फ्रांस में जारी किए गए थे। 1989 में इंग्लैंड में और बाद में उत्तरी अमेरिका में। 1996 में, अर्न्स्ट एंड यंग के साथ, कॉफ़मैन ने सांता फ़े, न्यू मैक्सिको स्थित एक फ़ायदेमंद कंपनी बायोसग्रुप शुरू की, जिसने व्यावसायिक समस्याओं के लिए जटिल सिस्टम पद्धति लागू की। बायोसग्रुप को 2003 की शुरुआत में न्यूटेक सॉल्यूशंस द्वारा अधिग्रहित किया गया था। न्यूटेक को 2008 में नेटेज़ा द्वारा और बाद में आईबीएम द्वारा खरीदा गया था। 2005 से 2009 तक कॉफ़मैन ने कैलगरी विश्वविद्यालय में जैविक विज्ञान, भौतिकी और खगोल विज्ञान में संयुक्त नियुक्ति की। वह कैलगरी विश्वविद्यालय में दर्शनशास्त्र विभाग में सहायक प्रोफेसर भी थे। वह iCORE (इंफॉर्मेटिक्स रिसर्च सर्कल ऑफ एक्सीलेंस) के अध्यक्ष और इंस्टीट्यूट फॉर बायोकॉम्प्लेक्सिटी एंड इंफॉर्मेटिक्स के निदेशक थे। कॉफ़मैन को हार्वर्ड डिवाइनिटी ​​स्कूल में विज्ञान और धर्म पहल शुरू करने में मदद करने के लिए भी आमंत्रित किया गया था; 2009 में विजिटिंग प्रोफेसर के रूप में सेवारत।

जनवरी 2009 में कॉफ़मैन टाम्परे प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, सिग्नल प्रोसेसिंग विभाग में फ़िनलैंड के प्रतिष्ठित प्रोफेसर (FiDiPro) बन गए। नियुक्ति दिसंबर, 2012 में समाप्त हो गई। FiDiPro अनुसंधान परियोजना का विषय एकल-अणु प्रयोग स्तर पर जीन अभिव्यक्ति डेटा के आधार पर आनुवंशिक नियामक नेटवर्क के विलंबित स्टोकेस्टिक कैलकुलस का विकास है।

जनवरी 2010 में कॉफ़मैन वर्मोंट विश्वविद्यालय के संकाय में शामिल हो गए जहाँ उन्होंने यूवीएम के कॉम्प्लेक्स सिस्टम सेंटर के साथ दो साल तक अपना काम जारी रखा। 2011 की शुरुआत से अप्रैल 2013 तक, कॉफ़मैन एनपीआर ब्लॉग 13.7, कॉसमॉस एंड कल्चर में नियमित योगदानकर्ता थे। जीवन विज्ञान, सिस्टम जीवविज्ञान और चिकित्सा से लेकर आध्यात्मिकता, अर्थशास्त्र और कानून तक के विषयों के साथ।वह Edge.org में भी नियमित योगदानकर्ता थे। मई 2013 में वह सिएटल, वाशिंगटन में इंस्टीट्यूट फॉर सिस्टम्स बायोलॉजी में शामिल हुए। अपनी पत्नी की मृत्यु के बाद, कॉफ़मैन ने ट्रांसफॉर्मिंग मेडिसिन: द एलिजाबेथ कॉफ़मैन इंस्टीट्यूट की सह-स्थापना की। }

2014 में, कॉफ़मैन को सामुली नीरानन और गैबोर वट्टे के साथ एक संस्थापक पेटेंट जारी किया गया था संतुलित क्षेत्र पर (नीचे देखें), पदार्थ की एक स्पष्ट रूप से नई अवस्था जो क्वांटम और शास्त्रीय क्षेत्रों के बीच विपरीत रूप से घूमती है।

2015 में, उन्हें संयुक्त राष्ट्र के लिए आर्थिक विकास पर पुनर्विचार करने पर एक सामान्य चर्चा शुरू करने में मदद करने के लिए आमंत्रित किया गया था। लगभग उसी समय, उन्होंने ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर चाल फेलिन के साथ शोध किया।

फिटनेस परिदृश्य

एनके फिटनेस परिदृश्य के दो आयामों का दृश्य। तीर विभिन्न उत्परिवर्तन पथों का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनका जनसंख्या फिटनेस परिदृश्य पर विकास करते समय अनुसरण कर सकती है।

Main article: Fitness landscape

कॉफ़मैन का एनके मॉडल एक संयोजन चरण स्थान को परिभाषित करता है, जिसमें लंबाई की प्रत्येक स्ट्रिंग (किसी दिए गए वर्णमाला से चुनी गई) शामिल होती है $N$. इस खोज स्थान में प्रत्येक स्ट्रिंग के लिए, एक अदिश (गणित) मान (जिसे फिटनेस कार्य कहा जाता है) परिभाषित किया गया है। यदि तारों के बीच एक दूरी मीट्रिक (गणित) परिभाषित की जाती है, तो परिणामी संरचना एक परिदृश्य है।

फिटनेस मूल्यों को मॉडल के विशिष्ट अवतार के अनुसार परिभाषित किया गया है, लेकिन एनके मॉडल की मुख्य विशेषता यह है कि किसी दिए गए स्ट्रिंग की फिटनेस $S$ प्रत्येक स्थान से योगदान का योग है $S_{i}$ स्ट्रिंग में:

$F(S)=\sum _{i}f(S_{i}),$

और सामान्यतः प्रत्येक लोकस से योगदान के मूल्य पर निर्भर करता है $K$ अन्य लोकी:

$f(S_{i})=f(S_{i},S_{1}^{i},\dots ,S_{K}^{i}),\,$

कहाँ $S_{j}^{i}$ अन्य लोकी हैं जिन पर की फिटनेस $S_{i}$ निर्भर करता है.

इसलिए, फिटनेस फ़ंक्शन $f(S_{i},S_{1}^{i},\dots ,S_{K}^{i})$ लंबाई K + 1 और स्केलर के तारों के बीच एक मानचित्र (गणित) है, जिसे वेनबर्गर का बाद का काम फिटनेस योगदान कहता है। ऐसे फिटनेस योगदानों को अक्सर कुछ निर्दिष्ट संभाव्यता वितरण से यादृच्छिक रूप से चुना जाता है।

1991 में, वेनबर्गर ने एक विस्तृत विश्लेषण प्रकाशित किया जिस मामले में $1<<k\leq N$ और फिटनेस योगदान को यादृच्छिक रूप से चुना जाता है। स्थानीय ऑप्टिमा की संख्या का उनका विश्लेषणात्मक अनुमान बाद में त्रुटिपूर्ण पाया गया। हालाँकि, वेनबर्गर के विश्लेषण में शामिल संख्यात्मक प्रयोग उनके विश्लेषणात्मक परिणाम का समर्थन करते हैं कि एक स्ट्रिंग की अपेक्षित फिटनेस आम तौर पर लगभग माध्य के साथ वितरित की जाती है $\mu +\sigma {\sqrt {{2\ln(k+1)} \over {k+1}}}$ और लगभग का एक भिन्नता ${{(k+1)\sigma ^{2}} \over {N[k+1+2(k+2)\ln(k+1)]}}$.

मान्यता और पुरस्कार

कॉफ़मैन ने 1987 और 1992 के बीच मैकआर्थर फ़ेलोशिप का आयोजन किया। उनके पास लौवेन विश्वविद्यालय (1997) से विज्ञान में मानद उपाधि भी है; उन्हें 1973 में साइबरनेटिक्स के लिए नॉर्बर्ट वीनर मेमोरियल गोल्ड मेडल, 1990 में रोम में लिंसियन अकादमी के गोल्ड मेडल, 2001 में सूचना और जटिलता के लिए ट्रॉटर पुरस्कार और 2013 में कॉम्प्लेक्स सिस्टम के लिए हर्बर्ट साइमन पुरस्कार से सम्मानित किया गया। 2009 में कनाडा की रॉयल सोसायटी के फेलो।

कार्य

कॉफ़मैन को यह तर्क देने के लिए जाना जाता है कि जैविक प्रणालियों और जीवों की जटिलता उतनी ही स्व-संगठन#जीवविज्ञान|स्व-संगठन और दूर-संतुलन गतिशीलता से हो सकती है जितनी कि विकासवादी जीव विज्ञान के तीन क्षेत्रों, अर्थात् जनसंख्या गतिशीलता में डार्विनियन प्राकृतिक चयन से हो सकती है। , आणविक विकास, और रूपजनन आणविक जीव विज्ञान के संबंध में, कॉफ़मैन के संरचनावाद (जीव विज्ञान) दृष्टिकोण की कोशिकाओं में जैव रसायन को चलाने में ऊर्जा की भूमिका की अनदेखी करने के लिए आलोचना की गई है, जिसे उचित रूप से स्व-उत्प्रेरण कहा जा सकता है लेकिन जो केवल स्व-संगठित नहीं होता है। कॉफ़मैन के क्षेत्र में काम करने वाले कुछ जीवविज्ञानी और भौतिकविदों ने स्व-संगठन और विकास के बारे में उनके दावों पर सवाल उठाया है। इसका उदाहरण 2001 की पुस्तक सेल्फ-ऑर्गनाइजेशन इन बायोलॉजिकल सिस्टम्स में कुछ टिप्पणियाँ हैं। रोजर सेनसोम की 2011 की पुस्तक इंजिनियस जीन्स: हाउ जीन रेगुलेशन नेटवर्क्स इवॉल्व टू कंट्रोल डेवलपमेंट, जीन नियामक नेटवर्क के संबंध में कॉफ़मैन के स्व-संगठन के मॉडल की एक विस्तारित आलोचना है। भौतिकी में कांच घूमाओ मॉडल से उधार लेते हुए, कॉफ़मैन ने एन-के फिटनेस परिदृश्य का आविष्कार किया, जिसे जीव विज्ञान में अनुप्रयोग मिला है और अर्थशास्त्र. संबंधित कार्य में, कॉफ़मैन और सहकर्मियों ने आर्थिक प्रणालियों में सबक्रिटिकल, क्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल व्यवहार की जांच की है।

कॉफ़मैन का काम उनके जैविक निष्कर्षों को मन-शरीर की समस्या और तंत्रिका विज्ञान के मुद्दों में अनुवादित करता है, एक नए संतुलित क्षेत्र की विशेषताओं का प्रस्ताव करता है जो क्वांटम सुसंगतता और शास्त्रीय भौतिकी के बीच अनिश्चित काल तक घूमता रहता है। उन्होंने इस विषय पर अपने पेपर आंसरिंग डेसकार्टेस: बियॉन्ड ट्यूरिंग में प्रकाशित किया। ग्यूसेप लोंगो और माएल मोंटेविल के साथ, उन्होंने लिखा (जनवरी 2012) नो एंटेलिंग लॉज़, बट एनेबलमेंट इन द इवोल्यूशन ऑफ द बायोस्फीयर, जिसने तर्क दिया कि विकास भौतिकी की तरह निहित कानून नहीं है।

कॉफ़मैन का काम फिजिक्स arXiv पर पोस्ट किया गया है, जिसमें बियॉन्ड द स्टेलेमेट: माइंड/बॉडी, क्वांटम मैकेनिक्स, फ्री विल, पॉसिबल पैनसाइकिज्म, पॉसिबल सॉल्यूशन टू द क्वांटम एनिग्मा (अक्टूबर 2014) शामिल है। और जीवन की उत्पत्ति पर क्वांटम क्रिटिकैलिटी (फरवरी 2015)।

कॉफ़मैन ने निकटवर्ती संभावित गणित की शुरुआत करके संचयी तकनीकी विकास के उभरते क्षेत्र में योगदान दिया है। उन्होंने 350 से अधिक लेख और 6 पुस्तकें प्रकाशित की हैं: द ओरिजिन्स ऑफ ऑर्डर (1993), एट होम इन द यूनिवर्स (1995), इन्वेस्टिगेशंस (2000), रीइन्वेंटिंग द सेक्रेड (2008), ह्यूमैनिटी इन ए क्रिएटिव यूनिवर्स (2016), और ए वर्ल्ड बियॉन्ड फिजिक्स (2019)।

2016 में, कॉफ़मैन ने एक बच्चों की कहानी, पैट्रिक, रूपर्ट, स्ली और गस प्रोटोकल्स लिखी, जो जीवमंडल में अप्रतिम आला निर्माण के बारे में एक कहानी थी, जिसे बाद में एक लघु एनिमेटेड वीडियो के रूप में तैयार किया गया था। 2017 में, इस अवधारणा की खोज करते हुए कि वास्तविकता में ऑन्टोलॉजिकली वास्तविक संभावनाएं (रेस पोटेंशिया) और ऑन्टोलॉजिकली वास्तविक वास्तविक (रेस एक्स्टेंसा) दोनों शामिल हैं, कॉफमैन ने रूथ कस्टनर और माइकल एपर्सन के साथ सह-लेखक, हाइजेनबर्ग के पोटेंटिया को गंभीरता से लिया।

प्रकाशन

चयनित लेख

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पुस्तकें

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• Kauffman, Stuart (1995). ब्रह्मांड में घर पर: स्व-संगठन और जटिलता के नियमों की खोज. Oxford University Press. ISBN 978-0195111309.
• Kauffman, Stuart (2000). जांच. Oxford University Press. ISBN 978-0199728947.
• Kauffman, Stuart (2008). पवित्र का पुनः आविष्कार: विज्ञान, कारण और धर्म का एक नया दृष्टिकोण. Basic Books. ISBN 978-0-465-00300-6.
• Kauffman, Stuart (2016). एक रचनात्मक ब्रह्मांड में मानवता. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-939045-8.
• Kauffman, Stuart (2019). भौतिकी से परे एक दुनिया. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-087133-8.

संदर्भ

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अग्रिम पठन

• Di Bernardo, Mirko (2011). I sentieri evolutivi della complessità biologica nell'opera di S. A. Kauffman (in italiano). Milano: Mimesis. ISBN 978-8857504131.
• Goldstein, Jeffrey A. (2008). "Book Review of Reinventing the Sacred: A New View of Science, Reason, and Religion, by Stuart Kauffman". Emergence: Complexity & Organization. 10 (3): 117–130.
• Horgan, John (February 4, 2015). "Seeker Stuart Kauffman on Free Will, God, ESP and Other Mysteries". Scientific American. Retrieved April 28, 2015.
• MacKenzie, Dana (February 2002). "The Science of Surprise". Discover. 23 (2): 59–63.
• Rizzo, Francesco (2017). "Kauffman lettore di Wittgenstein" (in italiano). Palermo: Università degli studi di Palermo. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)

बाहरी संबंध

• Paulson, Steve (November 9, 2008). "God Enough". Salon. Retrieved April 28, 2015.
• "Thinker of Untold Dreams: A Portrait of Stuart Kauffman". Vimeo.
• Archived at Ghostarchive and the Wayback Machine: "The Shape of History". YouTube. A talk at the New England Complex Systems Institute, January 28, 2019.