15 Лучших Домкратов – Рейтинг 2021 года
Пробитое колесо нужно сразу заменить на запаску. Сделать это не сложно, но для работы потребуется автодомкрат. Это устройство приподнимет тяжелый автомобиль на высоту, при которой можно выполнить замену. Штатные механизмы, которыми комплектуют машины производители, не всегда устраивают автовладельцев. Только лучшие автомобильные домкраты делают работу легкой, быстрой и эффективной. Инженеры предлагают устройства с разными конструкциями и принципами работы. Владельцу машины без экспертной помощи сложно выбрать надежную модель.
Рейтинг автомобильных домкратов
Подъем должен быть безопасным, без тяжелых физических усилий. Команда VyborExperta.ru при составлении обзора протестировала продукцию известных производителей, представленные в популярных интернет-магазинах. Оборудование изучалось с помощью инструментальных методов, учитывались отзывы об автомобильных домкратах автовладельцев и мнение техников шиномонтажа.
При составлении рейтинга рассматривалось:
- Грузоподъемность – вес небольшого седана отличается от массы внедорожника или микроавтобуса в 3-4 раза. Для машин с загруженными большими багажниками эта разница может достигать 4-5 раз. Домкрат для автомобиля должен соответствовать ее массе;
- Высота подхвата – дорожный просвет авто должен соответствовать размерам автодомкрата, это упростит установку механизма под лонжероном;
- Высота подъема – чем больше диаметр колеса, тем на большую высоту должен приподнимать домкрат;
- Конструкция – производители выпускают бутылочные, винтовые и подкатные модели, отличающиеся размерами, ценой, устойчивостью;
- Тип – автовладельцам предлагаются пневматические, гидравлические, электрические модели.
Не все устройства отличаются одинаковой надежностью и функциональностью. Низкое качество металла, плохое качество уплотнений гидравлики, срывы во время работы – оборудование с такими характеристиками исключалось из нашего рейтинга.
Лучшие подкатные автомобильные домкраты
Выпускаются пневматические, гидравлические и механические подкатные домкраты для легковых автомобилей, коммерческого транспорта. Оборудование отличается высокой устойчивостью, низким профилем и минимальным уровнем подхвата. Жесткая конструкция увеличивает срок службы, а равномерная передача усилий делает работу комфортной. Наша команда сравнила параметры 11 моделей и рекомендует купить один из четырех предлагаемых автодомкратов.
Kraft КТ 820005
Разработан немецкими инженерами и выпускается под их контролем в Китае. Рекомендуется для работы с грузами, массой до 3 тонн. Корпус изготовлен из металла, надежно защищенного от коррозии. Съемная рукоятка имеет удобную длину, работать с механизмом можно сидя и стоя. На корпусе есть эргономичная ручка для переноски по рабочей площадке, что оценят сотрудники станций техобслуживания.
Устройство имеет высоту подхвата 135 мм, что позволяет обслуживать автомобили, у которых низкий клиренс. Максимально можно приподнять машину на 390 мм. Наличие фиксатора обеспечивает максимальный уровень безопасности. Поворотные колеса и компактный корпус делают устройство максимально маневренным. =
Достоинства:
- Наличие предохранительного клапана;
- Кейс для хранения из ударопрочного пластика;
- Низкая цена;
- Высокая скорость подъема;
- Рукоятка изготовлена из антискользящего материала.
Недостатки:
- Не обнаружены.
Производитель использует в гидравлическом подъемнике для легковых автомобилей морозостойкое масло. Это позволяет поднимать машину при температуре до -45ºС без опасения, что жидкость начнет вытекать из оборудования.
Stels 51131
Разработан в Германии для техники с небольшим просветом. Выполняет подхват транспортных средств с клиренсом 100 мм. Размеры позволяют установить в любом удобном месте под днищем автомобиля. Подъем до 350 мм достигается оригинальной конструкцией опоры. Корпус инструмента изготовлен из стали и покрыт порошковой краской, защищающей от появления коррозии.
Имеет съемную поворотную рукоятку удобного для использования размера с эргономичной ручкой. Вес 12 кг делает небольшой подъемник устойчивым. В конструкции предусмотрен лоток, в который можно складывать открученный крепеж. Гидравлика заправлена маслом Machine Oil, которое сохраняет свои характеристики при температуре -25ºС.
Достоинства:
- Наличие рукоятки для переноски;
- Обрезиненная опорная площадка;
- Усиленная конструкция;
- Длительный срок службы;
- Удобен для самостоятельного обслуживания машины.
Недостатки:
- Неравномерная покраска.
Зубр T30 43053-2
Российский автоподъемник предназначен для обслуживания автомобилей, массой до 2 тонн, которые имеют небольшой клиренс. Высота подхвата 135 мм, а поднимает машину это устройство на 330 мм. Корпус изготовлен из толстого и прочного металла, для защиты от коррозии использовано порошковое покрытие. Для переноски установлена эргономичная рукоятка.
Устойчивый, маневренный, имеет съемную обрезиненную ручку. Небольшие размеры позволяю легко найти место в багажнике. Поставляется в кейсе, изготовленном из ударопрочного пластика. Оборудование изготовлено с учетом особенностей российских условий эксплуатации.
Достоинства:
- Небольшой вес;
- Низкая цена;
- Хорошая износоустойчивость всех основных узлов;
- Можно использовать при низких температурах.
Недостатки:
- Нет резиновой опоры.
Matrix 51018
Разработан для автомобилей с низким клиренсом: высота подхвата всего 85 мм. Поднимает машину на 330 мм, удобен при работе с седанами, хэтчбеками. Производство механизмов локализовано в Китае под контролем представителей Германии. При изготовлении используется толстая сталь, что увеличивает вес до 11 кг и делает устройство максимально устойчивым.
В конструкции предусмотрен защитный клапан от перегрузки, съемная рукоятка. Хорошее качество колес делает автодомкрат маневренным. Для переноски предусмотрена ручка. По отзывам пользователей, отличается высокой скоростью подъема.
Достоинства:
- Хорошее качество антикоррозийной защиты;
- Низкая цена;
- Надежная фиксация в поднятом состоянии;
- Эргономичная рукоятка;
- Хорошее качество уплотнителей.
Недостатки:
- Отсутствие кейса.
Лучшие винтовые автомобильные домкраты
Отличающийся небольшими размерами, низкой ценой ромбический автомобильный домкрат имеет винтовую конструкцию. У оборудования низкая цена, поэтому производители используют эти модели в качестве штатных устройств. Преимущества – небольшой вес, жесткая рама, удобная установка под автомобили с низким клиренсом.
Autoprofi DVB-20 Lo
Российский подъемник с телескопической опорой. Высота подхвата 150 мм делает удобной для работы с отечественными автомобилями, которые отличаются высоким клиренсом. Рабочий ход 160 мм позволяет поднимать небольшие кроссоверы. Разборный ворот имеет общую длину 85 см, это удобный рычаг для обслуживания в сложных дорожных ситуациях.
Отличается небольшим размером, весит 3,5 кг, в багажнике легкового автомобиля для техники всегда можно найти место. Корпус имеет антикоррозийное защитное покрытие. Красный цвет делает модель заметной в темное время суток, когда часто случаются аварийные ситуации с колесами.
Достоинства:
- Низкая цена;
- Отсутствие масляных подтеков;
- Хорошая устойчивость;
- Качественная смазка.
Недостатки:
- Нет прорезиненной опоры.
AVS JA-2000R
Ромбический винтовой подъемник изготовлен в России, предназначен для легковых машин. Ромбовидная рама жесткая, изготовлена из качественной стали, выдерживает высокие статические нагрузки. Высота подхвата 120 мм делает модель универсальной, а возможность поднять машину на 413 мм позволяет работать с колесами кроссоверов. Качественно выполненная червячная передача делает оборудование надежным в любой ситуации.
В движение приводится с помощью складной ручки, укомплектованной прорезиненной рукоятью. Скорость подъема высокая для устройств этого типа. Работает равномерно, без люфтов, что обеспечивает высокую надежность. Хороший выбор для тех автовладельцев, которые привыкли использовать штатный инструмент.
Достоинства:
- Устойчивость;
- Низкая цена;
- Простое плановое обслуживание;
- Сумка для хранения.
Недостатки:
- Не обнаружены.
АвтоDело 43115
Изготовлен российской компанией для небольших легковых автомобилей. Можно использовать для обслуживания машин с низким клиренсом. Высота подхвата 105 мм, рабочий ход – 280 мм. Рама изготовлена из прочной стали с лакокрасочным покрытием для защиты от появления ржавчины. Винтовая передача выполнена качественно, не требует сложного обслуживания. Конструкция надежная, легко выдерживает статическую нагрузку.
Для вращения можно использовать трещоточный ключ. Инструмент идет в комплекте, но можно применять любой вариант, с которым удобно работать. В сложенном состоянии имеет небольшие размеры, что делает удобным хранение.
Достоинства:
- Низкая цена;
- Неприхотливость к условиям эксплуатации;
- Износоустойчивая передача;
- Удобно работать ключом.
Недостатки:
- Нет кейса или сумки для хранения.
Лучшие бутылочные автомобильные домкраты
При необходимости купить автомобильный домкрат с хорошей грузоподъемностью по низкой цене – большинство автовладельцев выбирают бутылочные модели. Эта техника отличается хорошей устойчивостью при небольших размерах, простой передачей физических усилий с помощью рычага. Оборудование имеет высокую нагрузочную способность, но нуждается в периодическом плановом обслуживании. ВыборЭксперта.ру проверила эффективность 7 моделей и рекомендует 3 марки, которые имеют прочную, надежную конструкцию, не подводят в экстренной ситуации.
Sparta Compact 50333
Немецкая разработка привлекает универсальностью: можно использовать при ремонте автомобиля, выполнении строительных, монтажных работ. Техника отличается хорошей грузоподъемностью, легко справится с тяжелым внедорожником, коммерческим автотранспортом. Устойчивая конструкция делает обслуживание безопасным. Корпус изготовлен из стали, надежно защищенной порошковым покрытием от коррозии.
Для работы предназначена сборная рукоятка, которую используют в качестве рычага. Высота подхвата 180 мм делает модель актуальной для больших кроссоверов, пикапов, джипов. Качественно отполированный шток имеет продолжительный срок службы.
Достоинства:
- Небольшие размеры;
- Низкая цена;
- Широкое основание;
- Длительный срок службы.
Недостатки:
Сорокин 3.560
Отличающийся хорошей эргономикой электрический автомобильный домкрат предназначен для легковых автомобилей и коммерческого транспорта. Работает от сети 12 В, имеет удобное управление. Электрогидравлический подъемник комплектуется кабелем, длиной 3,5 м, с разъемом для стандартного прикуривателя. Для защиты от перегрузки используются предохранители на 15А.
Имеет высоту подхвата 155 мм, рабочий ход достигает 235 мм. Для сброса давления установлен ручной клапан. Используемое гидравлическое масло позволяет эксплуатировать технику в диапазоне температур от -15 до +50 градусов. Корпус изготовлен из прочного металла, хорошо защищен от появления ржавчины. Может использоваться на станциях технического обслуживания.
Достоинства:
- Подсветка места установки;
- Небольшой вес;
- Хорошая устойчивость;
- Низкий уровень шума;
- Хорошая комплектация.
Недостатки:
- Высокая цена;
- Отсутствие кейса.
Kraftool Double Ram 43463-2
Немецкий бутылочный подъемник с двухштоковой конструкцией. Отличается высоким качеством изготовления, малозаметными сварными швами. Подхват 170 мм, рабочий ход из-за особенностей конструкции увеличен до 210 мм. Рекомендуется для обслуживания автомобилей, выполнения монтажных или общестроительных работ.
Корпус изготовлен из стали со специальным покрытием, которое защищает от сквозной ржавчины. В движение приводится рукояткой, которая имеет складную конструкцию. Занимает мало места в багажнике.
Достоинства:
- Хорошее качество манжет;
- Плавный подъем;
- Хорошая устойчивость;
- Небольшие физические усилия при работе;
- Низкая цена.
Недостатки:
- Не обнаружены.
Лучшие реечные автомобильные домкраты
Реечные подъемники отличаются большой высотой подъема, это позволяет купить оборудование для обслуживания внедорожников, пикапов, грузового транспорта. На всех этапах работы пользователь прикладывает одинаковое усилие. Устройства механические, неприхотливые, могут использоваться при низких температурах. По своему КПД рычажные модели сопоставимы с гидравлическими домкратами.
Зубр Хай-джек 43045-3-135_z01
Предназначен для коммерческого автотранспорта, грузовых автомобилей, тяжелых внедорожников. Оборудование можно использовать в качестве ручной лебедки. При подхвате в 125 мм, рабочий ход составляет 1205 мм. Большой рабочий диапазон делает технику универсальной.
Хорошую устойчивость обеспечивает большая площадь подошвы, тяжелый корпус из чугуна. Рейка выполнена из прочной инструментальной стали. Для защиты от коррозии используется порошковая краска. В движение механизм приводится длиной рукоятью: большой рычаг увеличивает темп работы, позволяет тратить меньше физических усилий.
Достоинства:
- Прост в обслуживании;
- Длительный срок службы;
- Удобные размеры для хранения;
- Высокая прочность;
- Износоустойчивая рейка.
Недостатки:
Кратон HJ-2,7-1200 2 30 03 002
Подъемник российской компании разработан для коммерческой техники, грузового автотранспорта, подъема станков, выполнения строительных работ. Конструкция позволяет работать в любой плоскости. Корпус и рейка изготовлены из качественной стали, порошковое покрытие надежно защищает инструмент от воздействия коррозии.
При низкой высоте подхвата большой рабочий ход – 891 мм. Широкая опора, большой вес делают оборудование устойчивым во время работы. Конструкторы предусмотрели удлиненную рукоятку с обрезиненной ручкой для снижения физических усилий при подъеме. Простая конструкция механизма делает работу простой при любых внешних условиях.
Достоинства:
- Низкая цена;
- Минимальные затраты при обслуживании;
- Высокая скорость подъема;
- Рейка из износоустойчивой стали.
Недостатки:
- Отсутствие кейса.
Лучшие ромбические механические домкраты
Ромбические автодомкраты используют в качестве штатных устройств при комплектации легковых машин. Инструмент справляется со своей задачей, имеет низкую цену, небольшие размеры – эти особенности привлекают автопроизводителей. У ромбических домкратов жесткая стальная рама, складная рукоятка, простая конструкция, не требующая ухода.
A2DM 102018
Автоподъемник российского производства, изготовленный из качественной инструментальной стали. Жесткая рама, закаленный винт дают дополнительный запас прочности 20%. Высокое качество винтовой передачи исключает вероятность срезания резьбы, снижает риск заклинивания во время работы. Производитель использует при сборке подшипники из высокопрочной инструментальной стали, устойчивой к износу.
Снизить физические усилия при подъеме, увеличить темп работ помогает ручка австрийского типа. Ромбическая конструкция имеет устойчивое основание, которое функционально при полной высоте подъема 31,5 см. Все элементы корпуса защищены от коррозии лакокрасочным покрытием. Яркий желтый цвет делает инструмент заметным в темное время суток.
Достоинства:
- Резиновая подошва;
- Небольшие размеры;
- Низкая цена;
- Удобная рукоятка.
Недостатки:
- Отсутствие кейса.
Rhombus-911 DOMK0001
Подъемник ромбического типа с небольшой высотой подхвата может использоваться для обслуживания машин с низким клиренсом. Подъем до 35 см позволит легко снять колесо большого радиуса. Рама изготовлена из термостойкой стали, жесткая конструкция выдерживает высокие статические нагрузки. Все элементы устройства надежно защищены от коррозии.
Винт изготовлен из закаленной стали, отличается высокой прочностью, устойчивостью к износу. Удобная форма рукоятки из антискользящего материала помогает снизить усилия при подъеме. Большая площадь опоры увеличивает устойчивость в поднятом состоянии. Прорезиненная подошва защищает антикоррозийную защиту элементов днища автомобиля от случайных механических повреждений во время работы.
Достоинства:
- Удобные для транспортировки размеры;
- Высокая скорость подъема;
- Простой уход;
- Длительный срок службы.
Недостатки:
- Завышенная цена.
Лучший надувной автомобильный домкрат
Для работы в сложных полевых условиях, на подвижных грунтах разработаны автомобильные пневмо домкраты, которые изготавливают из прочных эластичных материалов. Преимущества оборудования – низкая высота подхвата, хорошая грузоподъемность, неприхотливость. Использовать технику можно на болотистых почвах, при вытаскивании автомобиля из грязи. Чтобы начать работу – достаточно подсоединить к источнику воздуха, которым может стать насос или выхлопная труба. Мы оценили работу 4 моделей и рекомендуем приобрести лучший вариант оборудования этого типа. Техника отличается надежностью и простотой в работе.
Сорокин 3.693
Подъемник изготовлен из армированного ПВХ, имеет прочный прорезиненный рифленый верх, устойчивое основание. Может использоваться, если просвет под днищем автомобиля всего 5 см. Источник воздух – компрессор, в комплекте для подключения есть штуцер. Можно подключить к выхлопной трубе, обойтись без использования дополнительного оборудования.
При накачке выхлопными газами скорость подъема легкового автомобиля – 20 секунд. На дне профилированная накладка, толщиной 5 мм, которая предотвращает скольжение по грязи. Все элементы подушки соединены с помощью высокотемпературной сварки, швы отличаются высокой прочностью.
Достоинства:
- Небольшие размеры в сложенном состоянии;
- Простое, удобное применение;
- Наличие сумки для хранения;
- Толщина ПВХ 1 мм;
- Универсальность.
Недостатки:
- Недопустим контакт с горячими поверхностями.
Как выбрать автомобильный домкрат
Какой домкрат выбрать для своего автомобиля? Ответ на этот вопрос зависит от нескольких факторов, каждый из которых должен учитывать владелец транспортного средства. От вида зависит срок эксплуатации оборудования, простота его использования, возможность применения в типичных и экстремальных условиях. Покупатель должен учесть грузоподъемность, высоты подхвата и подъема. Только в этом случае инструмент справиться с поставленными задачами по подъему машины, позволит поменять колеса.
Вид домкрата
Автовладельцы знают, что на станциях технического обслуживания, в шиномонтажках профессионалы используют подкатные домкраты. Это оборудование легко справляется с высокими нагрузками, не требует больших усилий при подъеме. Прежде чем интересоваться, какой подкатной домкрат лучше, нужно оценить наличие свободного места в багажном отделении. Большие размеры – единственный недостаток этого класса оборудования.
Винтовые и ромбовидные автодомкраты занимают мало места, но небольшие размеры – обратная сторона медали. Для установки этого оборудования сложно выбрать место под днищем, а короткие рукоятки усложняют работу. Ромбовидные и винтовые модели имеют низкую грузоподъемность, не всегда удовлетворяют высотой подъема. Альтернатива – бутылочные подъемники, которые более просты в работе.
Для владельцев грузовых автомобилей, высоких внедорожников нет альтернативы реечным домкратам. Рыбакам, охотникам, поклонникам экстремального автотуризма стоит обратить внимание на надувные модели, которые можно использовать в грязи и на болотистых почвах.
Грузоподъёмность
Основным фактором при выборе инструмента является грузоподъемность. Вес транспортного средства указан в техническом паспорте. К этой цифре стоит добавить массу багажа, который берут с собой в дорогу: он может превышать сотню килограмм. Грузоподъемность домкрата должна быть с небольшим запасом – 20-25% от полученной цифры. В противоположенном случае оборудование не сможет приподнять машину или удержать транспорт на весу.
Владельцам легковых машин могут купить винтовые или ромбовидные модели, которые легко справляются с весом 1-1,5 тонн. Для большого кроссовера или внедорожника подходит подкатной домкрат. Альтернатива – бутылочная модель с высокой грузоподъемностью. Владельцам грузовиков, автобусов не справиться с заменой колеса без реечного домкрата.
Высота подхвата
Этот параметр определяет возможность использования оборудования, уровень комфорта при его установке. Если клиренс не превышает 12 см, то использовать инструмент с высотой подхвата 15 см будет невозможно. Владельцам машин с низкопрофильными колесами стоит выбрать ромбическую винтовую или надувную модель. Для кроссовера или внедорожника стоит приобрести подкатной или бутылочный подъемник, при этом нужно учитывать возможность «сесть» в грязь или плотный снег. Если это случиться, то просвет окажется значительно меньше клиренса. Поможет в такой ситуации реечная или надувная модель.
Высота подъёма
Высота подъема – способность поднять машину, что позволит без усилий снять и поставить колесо. Внимание на эту характеристику следует обратить владельцам машин с колесами большого радиуса. Если в багажнике лежит ромбовидная или винтовая модель, то ее способностей может оказаться недостаточно. Водителю придется искать доску, чтобы на нее установить домкрат для увеличения подъема. Это не всегда возможно, а с другой стороны – применение посторонних предметов снижает уровень безопасности во время работы.
При выборе высоты подъема нужно учитывать, что применять оборудование часто приходится не на ровных площадках. Преимущество у моделей с показателями не ниже 35 см. Для внедорожников, пикапов с высоким клиренсом, большими колесами нет альтернативы реечным и подкатным моделям.
Какой автомобильный домкрат лучше
Заметные преимущества у подкатных подъемников, но далеко не в каждом автомобиле найдется место для постоянного хранения этого оборудования. Винтовые, ромбовидные домкраты легко справляются с обслуживанием небольших машин, но доставляют много проблем владельцам кроссоверов, полностью бесполезны при замене колес внедорожников. Универсальных моделей нет, поэтому команда VyborExperta.ru рекомендует следующий инструмент с учетом особенностей автомобилей:
- Kraft КТ 820005 – для обслуживания внедорожников;
- Matrix 51018 – для владельцев кроссоверов;
- Stels 51131 – для регулярных работ;
- Autoprofi DVB-20 Lo – для небольшого кроссовера;
- Sparta Compact 50333 – для коммерческого автотранспорта;
- Зубр Хай-джек 43045-3-135_z01 – для грузовых машин;
- A2DM 102018 – лучшая замена штатного устройства небольшого седана;
- Сорокин 3.693 – надувная модель для экстремалов.
Правильный выбор оборудования – залог эффективного ремонта в сложной ситуации. Только те модели, которые обеспечивают быстрый подъем и надежное обслуживание, достойны звания лучшего инструмента в своей категории.
Автоаксессуары Goodyear – Какой домкрат мне нужен?
Хороший подкатной домкрат позволяет существенно облегчить работу автомобилисту или сотруднику станции технического обслуживания. Он прослужит очень долго, не потребует частого ухода и с легкостью будет поднимать вес, указанный в техническом паспорте на нужную высоту.
Принцип работы оборудования очень прост: на прочном основании находятся два сосуда, между которыми перекачивается жидкость. При нагнетании технического масла поршень выдавливает платформу вверх, которая поднимает груз. Именно поэтому конструкция является надежной, простой и относительно недорогой. Бытовые конструкции достаточно простые, но если пользоваться гидравлическими подкатными домкратами, то они оборудованы телескопическими ручками, разборными платформами, сложными гидросистемами и упрочненными платформами.
Как правильно выбрать универсальный инструмент и не ошибиться?
Приобретая фирменную продукцию, можно рассчитывать на полное соответствие параметров, указанных в сопроводительных документах. Производители, заботящиеся о своем имидже, в обязательном порядке проводят необходимые тесты на соответствие. В таком случае можно быть уверенным, что если указана грузоподъемность 2 тонны, именно столько и будет поднимать домкрат.
Не менее важно качество материалов изготовления: все части устройства должны идеально подгоняться, а соединения – надёжно фиксироваться. Механизмы в таких домкратах не подвержены ржавчине, их ход плавный, они не гнутся от тяжестей. Безымянные модели или неизвестные марки, согласно практике, выходят из строя достаточно быстро – часто уже после первого использования. Известные бренды гарантируют 1-3 года исправной работы – еще один аргумент в пользу производителей с именем.
При выборе домкрата такие показатели, как марка автомобиля, страна-производитель домкрата, или, тем более, цвет механизма, не имеют никакого значения. Более значимы вес и размеры конструкции, поскольку не каждую модель удастся разместить в легковом автомобиле. Тем не менее, это не самая существенная характеристика механизма.
Что действительно важно:
Сейчас на рынке представлено огромное количество гидравлических приспособлений для подъема разных автомобилей. Перед выбором вам нужно рассмотреть следующие показатели инструмента:
1. Грузоподъемность платформы. Это максимально допустимый вес, который сможет поднять поршень при нагнетании в него масла. Основная ошибка автомобилиста – покупка домкрата с грузоподъемностью больше, чем масса автомобиля. Брать с запасом не стоит, поскольку вы будете поднимать не более 50% от массы авто (вы не сможете поднять его по центру в одной точке). То есть, если машина с грузом весит 1500 кг, то домкрата на 1000 кг хватит за глаза.
2. Высота подъема. Здесь индивидуально, поскольку ситуации бывают разные. В большинстве случаев достаточно чтобы колесо оторвалось на 5 сантиметров от земли – для замены этого достаточно. Если надо поднимать выше, то возможно стоит подумать о подкатном домкрате для внедорожника. Возможно даже стоит отдать предпочтение реечному, если идет речь об экстремальной езде и вытягивании машины из колеи.
3. Устойчивость. Если выбираете между двумя моделями, отдавайте предпочтение тому, у которого основа шире. С ним работать будет намного проще и даже если груз будет не зафиксирован, риск его падения с домкрата минимальный.
4. Рабочий ход. Если вы еще не определились, какой подкатной домкрат выбрать, обратите внимание на диапазон работы штока. Чем больше амплитуда, тем быстрее будет выполняться подъем. Устройства с большим рабочим ходом стоят дороже, но с ними явно удобнее работать.
5. Усилие. Здесь арифметика простая: чем меньше усилие, тем дольше поднимает. Больше усилие – быстрее идет процесс. Многое зависит от самого пользователя и советовать какой подкатной домкрат выбрать для автомобиля нельзя. Если сил в избытке, то лучше брать инструмент с высоким КПД, если же нет, тогда лучше взять с небольшим усилием на ручку.
6. Компактность. Для сотрудника СТО этот показатель не важен, но вот если вы покупаете гидравлический домкрат для легкового авто – это принципиальный момент. Желательно, чтобы он складывался максимально компактно и входил в запаску или специально отведенное место, ведь пользоваться ним приходится редко.
7. Производитель. Очень сложно определить, какой производитель подкатного домкрата лучше и выбрать надо будет из двух зол: дорого и надежно или же дешево и страшно. Товарищи из Поднебесной предлагают массу копий бестселлеров за 30% от стоимости. Такие домкраты можно брать только для редкого использования. Для коммерческого применения подходят только профессиональные модели.
Это были общие рекомендации, а дальше мы рассмотрим, какие именно инструменты лучше приобретать и как происходит техническое обслуживание гидравлики. Начнем с «плюсов».
Преимущества подкатных домкратов
По сравнению с обычными винтовыми или пневматическими приспособлениями, гидравлические подкатные домкраты имеют целый ряд технических преимуществ. Рассмотрим их подробнее:
1. Оптимальная граница рабочего хода. Практически все модели могут подкачиваться под машины с клиренсом в 70-80 мм и при этом поднимают на высоту до 500 мм и выше, что очень полезно при шиномонтаже и сервисном ремонте. Ответ на вопрос, какой домкрат лучше, подкатной или бутылочный просто очевиден. С помощью бутылочного девайса такие манипуляции выполнить невозможно.
2. Мобильность и практичность. Независимо от веса инструмента, его очень легко передвигать, поскольку он оснащен специальной платформой на 4 колесиках.
3. Производительность на уровень выше. Гидропривод позволяет существенно увеличить скорость подъема автомобиля или другого груза за счет сбалансированной системы. Усилие на рычаг не большое, а КПД поршня значительно выше.
4. Длинная и удобно расположенная ручка позволяет безопасно и комфортно установить домкрат под автомобиль и извлечь его назад.
5. Опускание можно выполнить очень плавно и легко фиксировать груз в процессе подъема и опускания. Подкатной домкрат даёт наивысшую степень комфорта использования.
Техническое обслуживание подкатных домкратов
Многие пользователи спрашивают, какой выбрать подкатной гидравлический домкрат и сложно ли потом обслуживать его. Конечно, смотреть за техникой надо и она намного сложнее, чем обычный винтовой подъемник, который достаточно просто смазать маслом.
Если груз поднимается рывками, опускается не плавно или не удерживается в определенном положении длительное время – пора оказывать техническую помощь, независимо от того, какой фирмы подкатной домкрат выбрали. Сейчас мы рассмотрим, как нужно спасать оборудование.
Доливка масла. Даже если у вас очень дорогое оборудование, потеря масла будет происходить через сальники – это особенность их работы. Это не происходит не быстро, при частой эксплуатации долить масло надо будет примерно через 1 год. Домкрат опускается полностью, выкручивается крышка и заливается масло «до упора». При доливке лучше использовать масло для КПП или амортизационных стоек (минимальная коррозия сальников).
Осторожно! Не стоит заливать масло при поднятом домкрате. Во-первых, вы рискуете получить травму при открытии крышки, если домкрат находится под давлением груза, во-вторых, вы можете испортить оборудование, если зальете «полный бак» с поднятым штоком. Поршень под давлением будет возвращаться назад и выдавит масло, которое находилось в штоке. А поскольку в резервуаре было уже полностью все заполнено, масло вырвет сальник, крышку или просто не опустится шток, пока не сольете масло.
Удаление воздуха из цилиндра. Если масло доливалось несвоевременно или сальники немного износились, в цилиндр попадают пузырьки воздуха, обеспечивающие нестабильную работу оборудования, причем независимо от марки. Для удаления воздуха надо просто открутить крышку и поработать рычагом – воздух выйдет сам.
Смазка деталей и контроль. Смазывать лучше все движущиеся части, чтобы инструмент прослужил действительно долго. Нужно осуществлять контроль креплений, утечек масла, периодически осматривать колеса. Даже самое дорогое и надежное оборудование придет в негодность без надлежащего осмотра.
Хранение. Самый страшный и злой враг домкратов не груз, а обычная вода, которая попадает на штоки и движущиеся части. Подкатной домкрат надо хранить только в сложенном виде и в сухом месте, иначе вам придется вскоре менять цилиндр.
На этом мы закончим свой краткий обзор. Мы немного поговорили о характеристиках и сложили правильное впечатление об инструменте, но посоветовать хороший недорогой подкатной домкрат все же не получится, поскольку выбор зависит от многих факторов. Подбирать его надо исключительно исходя из массы груза и условий эксплуатации, которые будут у вас на рабочей площадке.
Домкрат винтовой ромбический Airline, 1000кг, подъем 105-340мм
Домкрат ромбический винтовой от компании «Airline» с воротком. Грузоподъемность 1 тонна.
Компания Airline предлагает автовладельцам серию винтовых домкратов, предназначенную для поднятия легковых авто, весом не более 1 тонны. На данный момент именно винтовые домкраты являются самыми надёжными в эксплуатации.
Также в число преимуществ таких домкратов входит высота подъема, невысокая цена, небольшой вес и хороший рабочий ход, а также то, что их можно использовать без дополнительных подставок.
Складываются такие домкраты в виде обычного металлического стержня, что очень удобно и просто. Не занимают много места и не требуют огромных усилий при складывании.
В своей ценовой категории домкраты этой серии самый компактные и удобные в работе. Подходят для поднятия любых легковых автомобилей, при проведении ремонтно-технических работ закрепляются невероятно прочно.
— грузоподъемность 1000кг
Меры предосторожности:
1. Перед подъемом автомобиля поставьте его на парковочный тормоз.
2. Автоматическую коробку передач поставьте в положение «Р», а ручную коробку передач на первую или заднюю скорость.
3. Прочно зафиксируйте колеса, установив колесные упоры.
4. Используйте страховочные опоры для поддержания поднятого автомобиля.
5. Запрещается находиться под автомобилем, поднятым с помощью домкрата.
6. Используйте домкрат, упирая его только в специальные места в корпусе автомобиля.
7. Устанавливайте домкрат только на ровной и прочной поверхности.
8. Не превышайте установленной грузоподъемности.
9. Не используйте посторонние предметы для увеличения высоты подъема домкрата.
Каждый домкрат ” Airline ” проходит заводской контроль качества. Компания производит домкраты разных видов и с разной грузоподъемностью.
Производитель оставляет за собой право без уведомления менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства.
В случае, если в описании товара прямо не указано обратное, гарантийный срок на такой товар не установлен.
7 простых вариантов сэкономить на покупке • Автосеть
Весной и осенью подавляющее большинство автолюбителей меняет колеса на подходящие сезону. В наше непростое время возникает соблазн сэкономить на услугах шиномонтажа и сделать это самостоятельно. И без домкрата здесь не обойтись.
Мы поможем вам разобраться какой домкрат подойдет именно вам и как сэкономить на покупке
Бестселлеры
Определитесь с видом домкрата, который вам будет удобно использовать и хранить.
Какой автомобильный домкрат лучше?
Винтовые домкраты
Данные домкраты были очень популярными в советскую эпоху. Подобными домкратами комплектовались такие машины, как Жигули и Нива. Достоинства винтового домкрата говорят сами за себя. Для подъема авто не требуется прилаживать лишних усилий. Поэтому с этим домкратом справится даже женщина. Домкрат удобно складывается и не требует много места для хранения. Он хорошо подойдет для машины с небольшим багажником.
Но и минусы тоже присутствуют. В частности, винтовой домкрат имеет низкую грузоподъемность (от 500 до 1000 кг). Поэтому применять его можно лишь на некоторых авто. Небольшая площадь опоры делает его не очень устойчивым, и на рыхлом дорожном покрытии этот домкрат станет погружаться в грунт (под весом автомобиля).
Реечный домкрат
Среди всех достоинств реечного домкрата основным считается то, что он может поднимать тяжелые машины. Подобный домкрат способен поднять авто (вес которого не превышает 2 500 кг) на высоту 1 м. Поэтому данный домкрат в основном предназначен для внедорожников.
Минусом этого домкрата является большой вес и размеры. Не всякий водитель захочет пожертвовать свободным пространством багажника для хранения реечного домкрата.
Ромбический домкрат
Раньше мы уже отмечали, что таким домкратом оборудуются все новые авто. Он обладает компактными габаритами, малым весом и большой грузоподъемностью (до 2 000 кг). Минусом ромбического домкрата является малый ход, что вынуждает тратить много времени на то, чтобы поднять машину на требуемую высоту. Помимо этого, небольшая площадь опоры отрицательно сказывается на его устойчивости.
Электрический домкрат
Надувной домкрат
Этот домкрат является своеобразным насосом с большой воздушной подушкой. Данный домкрат поднимает машину посредством воздуха, который нагнетается компрессором (или с помощью выхлопных газов). Грузоподъемность равняется около 4 000 кг. Большая площадь опоры дает возможность приподнять авто на высоту до 1 м.
Пневматические домкраты
Тоже работают посредством воздуха, но имеют небольшую площадь опоры. Потому подобные домкраты часто применяются на СТО или при выполнении спасательных работ. Основным минусом пневматического домкрата считается его ограниченное использование. Он подходит лишь для стационарного применения. В полевых условиях он будет бесполезным, потому что у вас не получится подыскать для него компрессор, который бы смог создать требуемое давление.
Гидравлические и подкатные домкраты
Такие варианты оборудованы четырьмя колесиками, из-за чего их так и назвали. Они довольно удобные и обладают большой грузоподъемностью. В принципе, этот домкрат является разновидностью гидравлического аналога, потому что подъем машины производится посредством поднятия поршня (он приводится в движение после повышения внутреннего давления масла). Подкатной домкрат можно использовать не только для того, чтобы поменять колесо, но также и для демонтажа мотора или трансмиссии. Потому такие домкраты еще часто именуют трансмиссионными.
Что лучше выбрать?
Мы изучили все разновидности автомобильных домкратов. На чем же остановить свой выбор? Для этого подумайте, какой домкрат больше всего вам подходит. Учитывайте следующие моменты: грузоподъемность, устойчивость, компактность, стоимость. Для основной массы легковых машин самым оптимальным выбором станет гидравлический вариант. Когда же вы совсем не желаете напрягаться, и вас не пугает большая стоимость домкрата, тогда можно присмотреться и к электрическому аналогу.
Обзор подкатных домкратов от Самоделкина
Возможно вас заинтересует:
Автомобильные домкраты – какой выбрать: винтовые, ромбические, подкатные, гидравлические, реечные
Автомобильный домкрат относится к разряду вещей, без которых немыслима жизнь любого автомобилиста. При этом многие водители авто часто не уделяют должного внимания данному аксессуару, полагаясь на идущий в комплекте с автомобилем инструмент.
Однако нередки случаи, когда стандартный автомобильный домкрат, прилагаемый к машине, не отвечает необходимым требованиям и не обеспечивает надежного подъема и удержания транспортного средства. А это уже может напрямую грозить безопасности водителя, решившего заменить колесо в дороге.
Кроме того, велик риск опрокидывания вывешенного автомобиля, что грозит его повреждениями. Именно по этим причинам к выбору автомобильного домкрата нужно подойти предельно серьезно и учесть ряд критериев, которые важны в его эксплуатации.
Перед тем, как купить автомобильный домкрат, имеет смысл заблаговременно изучить его технические характеристики. Основной из них, естественно, является грузоподъемность. При этом следует выбирать такой автомобильный домкрат, «запас прочности» которого оказывается выше, нежели у вашего авто.
Видео — тестирование автомобильных домкратов:
Разберем пример: предположим, автомобиль имеет заявленную массу в 1400 килограммов. Стандартно он комплектуется домкратом, рассчитанным на нагрузку в 1.5 тонны, да и большинство водителей при покупке будут смотреть автомобильный домкрат с данными параметрами. На деле же заявленная масса авто – всего лишь ориентир. В ее значение входит так называемая «сухая» масса автомобиля и вес эксплуатационных жидкостей, включая тормозную, антифриз и заправленный топливом бак.
Однако на практике никто не ездит на столь пустом автомобиле. В частности, в багажнике авто наверняка найдется набор ключей, какой-либо груз, запасная канистра топлива либо омывающей жидкости и прочее. В салоне также, в большинстве случаев, имеется определенный набор вещей.
Вот и получается, что реальная масса транспортного средства вплотную приблизится к максимальному значению, а может и превысить его. Логично, что домкрат с разрешенной массой в 1.5 тонны будет функционировать на пределе своих технических возможностей. Именно по этой причине имеет смысл выбрать автомобильный домкрат с большей грузоподъемностью, нежели масса вашего авто.
Еще одним важным моментом при выборе автомобильного домкрата является его конструкция. Владельцам продукции АвтоВАЗа хорошо знакомы домкраты реечной конструкции, которыми комплектовались «Жигули». Такая схема домкрата наиболее проста и удобна в использовании, а потому многие владельцы авто предпочитают покупать именно их.
Конструкция автомобильного домкрата данного типа весьма проста и представляет собой резьбовой стержень, по которому движется подъемная лапка. При этом водитель лишь вращает ручку, которая передает вращение на стержень, который, по принципу винта Архимеда, осуществляет подъем автомобиля. При этом большим преимуществом данного автомобильного домкрата является возможность подъема машины большой массы.
Недаром сходный принцип положен в основу «высоких» домкратов типа «хайджек», которыми с успехом пользуются джипперы. Однако, несмотря на преимущества, такой автомобильный домкрат, который можно купить в любом автомагазине, обладает и существенным недостатком.
Видео — реечные автомобильные домкраты типа Hi-Lift Jack:
Им является малая площадь опоры, вследствие чего при неровной поверхности автомобиль может опрокинуться. Кроме того, у авто должны быть предусмотрены специальные выемки в кузове для такого домкрата.
Видео — полезная инструкция по эксплуатации автомобильных домкратов Хай Джек от практиков:
Надо сказать, что домкрат реечной конструкции обладает еще одним недостатком: металлическая конструкция домкрата располагается рядом с кузовом автомобиля. При наклоне либо резком порыве ветра рейка автомобильного домкрата может соприкоснуться с кузовом, что повлечет за собой нанесение повреждений.
Данных недостатков лишен другой тип автомобильного домкрата – ромбический. Принцип его действия схож с реечным, однако сам домкрат представляет собой ромб из стальных элементов, составляющих рамную конструкцию. При этом подъем автомобиля производится без использования лапки, которую требуется вставлять в специальный паз.
Такой автомобильный домкрат достаточно просто подставить под автомобиль на ровной поверхности и начать подъем. При этом на верхней части площадки домкрат имеет специальную щель, в которую устанавливается ребро жесткости, проходящее по нижней кромке кузова.
Такая схема обеспечивает лучшую устойчивость при сохранении грузоподъемности. Однако ромбический автомобильный домкрат имеет и один существенный недостаток – меньшую высоту подъема.
Впрочем, данный недостаток не столь существенен, поскольку для замены колеса не требуется большой высоты – достаточно отрыва колеса на пару-тройку сантиметров. По этой причине именно такие домкраты пользуются наибольшей популярностью у водителей благодаря устойчивости и компактности в сложенном состоянии.
Конечно, два данных типа механических автомобильных домкратов – далеко не единственные. Помимо них, существуют также и другие виды автомобильных домкратов:
- гидравлические
- электрические
- пневматические
Популярны специализированные подкатные домкраты гидравлического типа. Они наиболее удобны в использовании, обеспечивают высокую устойчивость и высоту подъема благодаря использованию гидравлического цилиндра. Кроме того, они позволяют быстро опустить автомобиль из поднятого положения одним поворотом ручки-рычага.
Видео — автомобильные подкатные домкраты какой выбрать:
Однако у этих домкратов существует один весомый, в буквальном смысле слова, недостаток – они слишком крупногабаритны и тяжелы, а потому использовать автомобильный домкрат подкатного типа имеет смысл только в условиях гаража.
Видео — надувной домкрат удобен при использовании?
Нужно также отметить, что, помимо типа автомобильных домкратов, имеет смысл обратить внимание на качество изготовления. Детали должны быть хорошо подогнаны друг к другу, а материалы быть качественными. На всех элементах домкрата не должно быть механических огрехов. По этой причине лучше переплатить, но приобрести действительно качественный инструмент, которым можно будет пользоваться комфортно и безопасно.
Видео — какой домкрат выбрать:
бутылочный или подкатной (особенности, правила, рейтинг)
Мощный и одновременно компактный инструмент, способный поднимать многотонные грузы плавным движением человеческой руки. Сегодня домкрат доступен каждому, в самых разнообразных вариантах исполнения. Дабы не распыляться, собирая все возможные вариации этого устройства со всех сфер промышленности и областей человеческой жизни, мы ограничим тему исключительно гидравлическими подъемниками.
В данной статье, мы кратко и по пунктам объясним основные нюансы выбора данного инструмента для автомобильного и бытового применения. Покажем явных лидеров и аутсайдеров рынка. Вы узнаете, какие требования к техническим и физическим показателям следует выдвигать бюджетным моделям и определите для себя оптимальный тип подъемника. Приятного ознакомления.
Виды гидравлических домкратов
Среди многообразия современного подъемного оборудования, применимого в быту и повседневной жизни автомобилиста, существует всего 3 типа подходящих гидравлических домкратов: бутылочные, подкатные и ромбические (самые редкие). В своей основе, эти устройства имеют общий принцип работы, однако их конструкция имеет кардинальные различия, свои достоинства и недостатки. Чтобы выбрать хороший ручной гидравлический домкрат, оптимально отвечающий вашим требованиям, следует понимать особенности каждой из этих систем.Бутылочные
Самый распространенный и заслуженно популярный класс жидкостных подъемников. До сих пор актуальный прародитель всех существующих инструментов данного типа. Имеет множество модернизаций, применяемых в разных рабочих процессах. К примеру, гидравлический полый домкрат, используется как часть оборудования для запрессовки подшипников, а зацепным поднимают рельсы и грузы с очень низким подхватом. Эти специфические модели имеют узкое применение, в отличии от оригинала, который используется повсеместно.Классический бутылочный подъемник – это крепкий, практически монолитный инструмент. Вывести из строя такой прибор достаточно сложно, однако многотонным грузам, которые он поднимает и удерживает – это под силу. В момент перегрузки может произойти масса опасных и неприятных вещей: от срыва груза до изгиба штока (особенно если используется телескопический гидравлический домкрат). Во избежание непредсказуемых ситуаций, корпус подъемника оснащают предохранительным клапаном, срывающимся на пиковом давлении и фиксирующем шток в неподвижном положении.
Предохранитель является стандартом производства гидравлических домкратов, однако его можно найти далеко не всех бюджетных моделях, даже у именитых брендов. Слишком ли критично его отсутствие? Если не уверены в массе поднимаемого груза, он может спасти от срыва, резкого падения и повреждения объекта. Если же грузоподъемности домкрата хватает вам с запасом в 20%, предохранитель скорее всего не пригодиться.
Из недостатков гидравлических подъемников бутылочного типа, можно выделить малую площадь основания. Крепко установить его на неровной поверхности бывает проблематично. Учитывая то, что шток выдвигается вертикально, а груз при подъеме создает угол, получается не самая устойчивая конструкция. Хлипкой такую фиксацию тоже не назовешь, однако в этом плане следующий представитель более надежен.
Подкатные
Второй по популярности вид гидравлических домкратов среди автолюбителей, и первый в профессиональной сфере шиномонтажа и СТО. В основе работы подкатных подъемников лежит классический бутылочный принцип, только здесь шток располагается горизонтально и упирается не в груз, а в рычаг, поднимающий платформу с упором.Вытянутое основание оснащено 4-мя вращающимися роликами. На ровной поверхности, эти колесики не только облегчают процесс подката под груз, но и обеспечивают наилучший упор за счет плавного перемещения домкрата по мере подъема. В отличии от бутылочных, такой метод обеспечивает большую устойчивость.
Несомненный плюс, выраженный в повышенной надежности фиксации груза, влечет за собой и закономерный минус, ограничивающий сферу применения высокими требованиями к поверхности. За эту особенность подкатной домкрат часто называют гаражным, поскольку использовать его желательно на ровном полу. Даже небольшая бугристость может изогнуть основание инструмента при подъеме груза. В дикой местности, такое устройство покажет себя не лучшим образом.
Ромбические
Самая редкая разновидность гидравлических домкратов, представляющая собой объединение штатного винтового подъемника легковушек с системой жидкостной накачки. Не самый оптимальный вариант, но с поставленной задачей справляется и пару слов заслуживает. В отличии от своего механического собрата, поднимать ромбический гидравлический домкрат легче, даже если упор в груз начинается практически с нулевой точки. На обычных винтовых без рычага такую операцию провернуть сложней.Высокой грузоподъемностью такие устройства не отличаются, и работают в диапазоне 1-2 тонн. Такая скромность обуславливается малыми габаритами цилиндра и многочисленными узлами, обеспечивающими подъем упора. Компактность гидродомкрата влияет и на его основание, чья площадь даже меньше бутылочных. Инструмент довольно экзотический, со всеми плюсами и минусами гидравлических домкратов, но самой низкой надежностью фиксации груза.
Выбор домкрата (требования к инструменту)
Для приобретения оптимального инструмента, полезно сформировать четкое понимание, как и в каких условиях ему придется работать. К счастью, у бытового грузоподъемного оборудования, не так много определяющих выбор характеристик, но для полной уверенности, их следует учесть. Подсказать, как выбрать домкрат и пользоваться им без проблем, вам помогут такие показатели, как высота подъема, подхвата, грузоподъемность и общая масса инструмента. Теперь коротко и по фактам о каждой характеристике.Высота подхвата
Показательная характеристика, определяющая диапазон работы подъемника. Наивысшая нулевая точка подхвата особо выражена у бутылочных моделей, и составляет 200 мм (в среднем). Более низкоподхватный гидравлический домкрат бюджетного сегмента относиться преимущественно к классу подкатных. Точка упора этих гаражных подъемников, начинается на расстоянии в 130 мм от земли. Среди подкатных и бутылочных, можно также встретить и более низкий гидравлический домкрат, однако такое оборудование уже относится к специальному и стоит гораздо дороже.Высота подъема
Максимальное расстояние, на которое упор с грузом оторвутся от земли. Наивысшее значение этого показателя можно наблюдать у бутылочных подъемников, чьи средние высоты колеблются в диапазоне 380 мм. Здесь стоит отметить, что в техпаспорте таких устройств, указывается высота подъема с учетом выдвижного винта, добавляющего 40-50 мм. Подкатные домкраты более приземистые и поднимают грузы на ≈ 310 мм от земли.Приличной разницей между минимальной и максимальной высотой отличается ромбовый гидравлический домкрат. Диапазон рабочей высоты этого инструмента составляет 140 – 380 мм, по сравнению немногочисленных моделей, присутствующих в продаже.
Максимальная грузоподъемность
Очевидный и важнейший показатель, определяющий подъемную силу домкрата. Дабы обезопасить себя и груз, категорически не рекомендуется нагружать домкрат на предел его возможностей. Если объект весит 1.5 тонны, стоит использовать подъемник от 2-х тонн, даже несмотря на то, что некоторые производители намеренно занижают этот показатель, для создания запаса прочности (есть большая вероятность поломки инструмента с неприятными последствиями).Среди бытового сегмента, максимально бюджетный грузовой гидравлический домкрат, относится исключительно к бутылочному типу. Такие устройства поднимают десятки тонн и имеют самые оптимальные цены. Более узконаправленные подкатные домкраты осиливают около 2-х тонн, чего вполне хватает для автомобиля. Грузоподъемность ромбических составляет 1-1.5 тонны, в связи с миниатюрными размерами и сложным рычажным механизмом.
Вес инструмента
Малозначительный, с первого взгляда показатель, сможет подсказать ответ на важнейший вопрос по качеству материала, из которого изготовлен подъемник. Хороший домкрат никогда не будет легким, поскольку сделан из прочного, толстостенного сплава. Назвать приблизительный вес добротного инструмента, достаточно сложно, поскольку он во многом зависит от габаритов и грузоподъемности последнего. Если обобщенно, то масса одноштокового бутылочного домкрата на 2 тонны, должна быть от 2.2 кг. Если же подкатной подъемник той-же грузоподъемности весит менее 6-7 кг, то скорее всего – это хлам.Выбирая домкрат настоятельно рекомендуется повертеть его в руках, тщательно осмотреть на предмет коррозии, отслаивания краски, а заодно оценить толщину металла и качество литья. Покачайте домкрат хотя-бы на холостом ходу, и убедитесь в отсутствии протечек. Проверьте шток, выкрутите винт, если рассматриваете бутылочный. Подкатной проверьте на прочность конструкции, чтобы между деталями не было люфтов и сопутствующего дребезжания. Покупайте у надежных поставщиков и не стесняйтесь досконально проверять инструмент за который платите.
Рейтинг гидравлических домкратов бутылочного типа
Подборка оптимальных подъемников бюджетного сегмента. Представленная ниже тройка бутылочных домкратов собрана на основе тестов из открытых источников и отзывов крупнейших интернет-магазинов. Перечисленный инструмент не претендует на абсолютное лидерство в своем сегменте, а лишь показывает оптимальное соотношение цены, технических показателей с приемлемым качеством сборки.AE&T T20202
≈ 800 р.
Технические характеристики: Грузоподъемность: 2 тонны Высота подхвата: 148 мм Высота подъема: 278 мм Регулировочный винт: 50 мм Вес: 2.2 кг Компактный жидкостный домкрат с низким подхватом. Приемлемая сборка и обоснованная цена делают эту модель неплохим вариантом для владельцев легковых авто. Продается в картонной коробке. |
Gigant HBJ-2
≈ 800 р.
Технические характеристики: Грузоподъемность: 2 тонны Высота подхвата: 181 мм Высота подъема: 345 мм Регулировочный винт: 48 мм Вес: 2.6 кг Надежный гидравлический подъемник с плавной накачкой и удобным хватом. Из минусов можно отметить небольшую площадь опоры. Качество сборки достойное. Продается в картонной коробке, без кейса. |
KRAFT КТ 800012
≈ 950 р.
Технические характеристики: Грузоподъемность: 2 тонны Высота подхвата: 160 мм Высота подъема: 310 мм Регулировочный винт: 60 мм Вес: 4.0 кг Достойный аппарат для работы с автомобилем и бытовых задач. Имеет заводское морозостойкое масло, выдерживающее до -45°C. Поставляется в пластиковом кейсе с плотными пазами под рукоятку и сам инструмент. |
Рейтинг подкатных гидравлических домкратов
Подобно предыдущей подборке, в данной тройке представлены образцовые представители своего класса. Следующие подкатные подъемники выдерживают тесты грузоподъемности и имеют положительную репутацию. Рейтинг составлен на основе изложенных выше рекомендаций с отсевом по общественному мнению.Airline AJ-2F-330K
≈ 1900 р.
Технические характеристики: Грузоподъемность: 2 тонны Высота подхвата: 135 мм Высота подъема: 330 мм Вес: 7.3 кг Бюджетный подъемник для сезонной смены резины. Для своего ценового сегмента, собран из достаточно прочных материалов, а в качестве рабочей жидкости имеет морозостойкое масло. Продается в пластиковом кейсе. |
SKYWAY S01802008
≈ 2100 р.
Технические характеристики: Грузоподъемность: 2 тонны Высота подхвата: 125 мм Высота подъема: 300 мм Вес: 6.5 кг Компактный гаражный домкрат с низким подхватом. Хорошее качество сборки, но высота подъема не дотягивает до заявленной производителем и составляет 270 мм. Подойдет для подъема на небольшую высоту. Идет в картонной коробке. |
СОРОКИН HobbyLine Jack 3.520
≈ 2000 р.
Технические характеристики: Грузоподъемность: 2 тонны Высота подхвата: 125 мм Высота подъема: 300 мм Вес домкрата: 6.5 кг Компактный подъемник с длинным рычагом и рукояткой для удобства переноски. Компоненты механизма имеют высокое качество покраски и обработки от коррозии. Как и любой механизм бюджетного ценового сегмента, следует использовать данный гидравлический подкатной домкрат с фиксатором, дабы избежать непредвиденного спуска груза. |
Хороший домкрат для легкового автомобиля – Защита имущества
Время на чтение: 6 минут
Домкрат — основное оборудование, которое должно быть в багажнике каждого автомобиля. Он незаменим в дальних поездках. Всегда в дороге можно неожиданно проколоть колесо. Без инструмента, который обеспечит свободный доступ к днищу автомобиля, не обойтись.
Огромный выбор инструментов заставляет задуматься, как выбрать домкрат для легкового автомобиля, какой из предложенных надежный.
Какой фирме лучше отдать предпочтение
Домкраты пользуются большим спросом среди владельцев автомобилей, поэтому на рынке представлен большой выбор продукции как российского, так и зарубежного производства. Рейтинг по фирмам-производителям подобран с учетом наличия разветвленной сети точек реализации.
Рейтинг домкратов для автомобиля состоит из следующих компаний:
- «Зубр ОВК» — это российская фирма, которая занимается производством сложного технического оборудования. Домкраты этого производителя просты в использовании, но надежны. Благодаря этому они пользуются большой популярностью у водителей.
- Еще одним популярным российским производителем считается «Сорокин». Единственный минус — это высокая стоимость инструментов. Чаще всего ими пользуются крупные СТО. Кроме того, в их ассортименте можно найти редкие электрогидравлические модели.
- Более 50 модификаций домкратов может предложить российская фирма Airline. Основным отличием от других производителей является наличие собственной разработки изготовления бутылочных гидродомкратов до 50 тонн.
- Matrix — фирма, которая предлагает большой выбор реечных, подкатных и бутылочных моделей. Здесь найдут для себя необходимый инструмент как крупные СТО, так и автолюбители.
- Autoprofi — российская компания, продающая автомобильную химию, инструменты для машин. Преимущество производителя заключается в приемлемых ценах.
Выбирая, какой лучше домкрат для кроссовера или джипа, можно ориентироваться на рейтинг этих фирм, зарекомендовавших себя на рынке высоким качеством инструментов.
Рейтинг и описание лучших автомобильных домкратов
Принимая решение, как выбрать домкрат, рекомендуется обращать внимание на отзывы. Важными факторами при выборе являются:
- финансовая доступность;
- легкость в эксплуатации;
- жалобы на поломки.
Основываясь на эти данные, можно подобрать лучший домкрат для своего авто.
Лучшие винтовые модели
Винтовые ромбические домкраты — одни из самых популярных моделей на рынке автомобильной техники и инструментов. Это компактная и устойчивая конструкция. Основными преимуществами являются:
- длительный срок эксплуатации, редкие поломки;
- подъем машины производится в соответствии с вертикальной плоскостью.
При необходимости ремонт осуществляется очень быстро.
Если потребуется подбирать винтовой инструмент, рекомендуется остановить выбор на «Энкор 1 т 28580». Это устройство хорошо подойдет для владельцев небольших автомобилей. Он отличается низкой стоимостью, компактной конструкцией. Минусом считается маленькая грузоподъемность. Она достигает всего 1 тонну.
Энкор 1 т 28580
Лучшие реечные модели
Если необходимо поднять автомобиль на максимальную высоту, нужно подобрать реечный домкрат. Преимущество такого вида инструмента — возможность работы с большими весами.
На максимально допустимую высоту можно поднять автомобиль с помощью реечного домкрата 505175 Matrix. Грузоподъемность дает возможность использовать этот инструмент как для ремонта любого легкового автомобиля, так и для «Газели». Он оснащен прочной металлической конструкцией, которая поэтапно поднимает транспортное средство на высоту до 1000 мм.
Лучшие электрические модели
Электрические домкраты очень просты в использовании. Их можно подключить к электрической или к бортовой сети автомобиля. Водитель устанавливает нужную высоту с помощью пульта управления. Недостатком такого устройства является высокая стоимость.
Лучшие надувные модели
Инструменты надувного типа обладают большим преимуществом — они позволяют поднять автомобиль с минимальным дорожным просветом. Устройство надувается при помощи выхлопных газов. У такого типа много преимуществ:
- не требуется приложения физических усилий;
- резиновый мешок можно расположить под автомобиль, который находится на любой высоте;
- инструмент весит всего 2 кг и занимает очень мало места.
Надувное устройство
Популярна модель фирмы «Сорокин». Она укомплектована разветвителем, который дает возможность использовать ее при двух выхлопных трубах. Недостатком является высокая стоимость инструмента. Сам домкрат состоит из надувной подушки подъемника, шланга для соединения с трубой и двух ковриков.
Лучшие пневматические модели
В основе работы пневматического домкрата лежит сжатый воздух. Но для того чтобы он правильно работал, необходим источник: газовый баллон, пневмосеть. Большим плюсом такого инструмента является то, что водителю не нужно прилагать никаких усилий. Чаще всего такие домкраты используются на СТО.
Лучшие подкатные модели
Гидравлические домкраты делятся на подкатные и бутылочные. Какой домкрат лучше: подкатной или бутылочный? Для ответа на этот вопрос нужно подробно рассмотреть их характеристики. Бутылочный домкрат поднимает груз до 50 тонн, но у него небольшая опора, из-за этого инструмент может быть неустойчивым. При подъеме автомобиля такой домкрат немного смещается.
В отличие от бутылочного подкатной домкрат заезжает под автомобиль и нагрузка всегда при этом будет вертикальной. Самыми популярными считаются маленькие напольные модели. Они доступны по цене и часто приобретаются автомобилистами для ремонта авто своими силами.
К плюсам использования подкатного домкрата относятся:
- легкость в использовании;
- маленькая высота подхвата;
- жесткая конструкция, которая обеспечивает безопасность.
К лучшим подкатным домкратам относится КRAFTKT 820002. Основная положительная сторона — низкая стоимость. Его удобно использовать как для легковых машин, так и для внедорожников. Он может поднять транспортное средство до 380 миллиметров.
КRAFTKT 820002
На что обратить внимание при покупке домкрата
Выбор домкрата усложняется большим ассортиментом на рынке. При покупке рекомендуется обращать внимание на следующие параметры:
- Грузоподъемость — многие эксперты считают этот параметр ключевым при выборе. Чтобы не ошибиться, нужно посмотреть в техническом паспорте вес авто, только после этого заниматься подбором инструмента. Сверху к указанной массе необходимо прибавить 300 кг. В итоге получится идеальный параметр веса. Если у домкрата максимально допустимая масса будет ниже, чем весит транспортное средство, то инструмент быстро выйдет из строя. Кроме того, это может привести к повреждению автомобиля при падении.
- Второй критерий, по которому нужно осуществлять покупку, — максимальная высота подъема. Для замены колеса необходимо поднять транспортное средство на 50 сантиметров от поверхности. Более высоко сможет осуществить подъем только реечный инструмент.
- Тип привода — он выбирается в зависимости от автомобиля и целей использования. Например, для станций технического обслуживания приобретаются пневматические модели.
- Высота подхвата — этот параметр очень важен в том случае, если речь идет о легковых автомобилях с низким подъемом.
Ориентируясь на данные пункты, можно легко установить, какой домкрат лучше для легкового автомобиля. На цену рекомендуется смотреть в последнюю очередь, так как куда важнее надежность инструмента и его характеристики. Подбор домкрата по параметрам поможет приобрести инструмент, который будет служить длительное время надежно и безопасно.
Далеко не каждый автовладелец обращается в СТО при необходимости ремонта своего «железного друга». Более того, в дороге может неожиданно спустить колесо и его придется менять, поэтому важно всегда иметь свободный доступ к днищу машины. Обеспечить его смогут предложенные в нашем рейтинге лучшие автомобильные домкраты разных типов. Они позволят без каких-либо проблем приподнять машину на нужную высоту и зафиксировать ее в таком положении.
Лучшие автомобильные домкраты – какой фирмы купить
Все компании, включенные в наш рейтинг, имеют разветвленную дистрибьюторскую сеть по всему СНГ, поэтому купить их товар можно в каждом крупном автомагазине. На сайте производителей продукция тоже продается, но в основном лишь оптом.
Точно не будет ошибкой выбор в пользу этих фирм:
- Autoprofi – производитель предлагает все необходимые для автомобилистов товары, от автохимии до домкратов. Продукция выпускается в России, поэтому цены на нее вполне адекватны.
- Matrix – в его ассортименте есть реечные, подкатные, бутылочные модели с грузоподъемностью от 2 до 20 тонн. Тут найдут подходящий для себя вариант как автолюбители, так и владельцы СТО.
- Kraft – производить товары для автовладельцев компания начала еще в 1993 году. За это время она пополнила свою копилку наборами инструментов, светотехникой, запчастями и разными аксессуарами для машин. Компания балансирует на грани бюджетной фирмы и среднего ценового сегмента.
- Airline – это достаточно известный российский производитель автотоваров. Линейка домкратов у него весьма приличная, она включает в себя более 50 модификаций. Но в приоритете фирмы – разработка бутылочных гидравлических моделей с большим тоннажем (от 2 до 50 т).
- Сорокин – этот производитель замыкает пятерку лидеров, но последнее место он занял лишь из-за высокой цены на свои товары. На нем останавливаются преимущественно владельцы СТО. По этому показателю фирма уступает конкурентам, но опережает их благодаря наличию в ассортименте довольно редких электрогидравлических моделей.
Рейтинг лучших автомобильных домкратов
Как и всегда, хорошим подспорьем при составлении рейтинга для нас стали отзывы пользователей и рекомендации экспертов. Для проведения черты, отделяющей победителей от проигравших мы внимательно прошлись по каждому из этих пунктов:
- Устойчивость конструкции;
- Частота жалоб на поломки;
- Материал изготовления;
- Тоннаж;
- Высота захвата и подъема;
- Тип изделия;
- Доступность товара в магазинах.
Пальму первенства каждое из устройств получило, в частности, в результате тщательного изучения соотношения цены и качества изделий, их недостатков и достоинств, стоимости.
Лучшие автомобильные домкраты
На рынке можно найти несколько видов таких изделий – бутылочный, реечный, подкатной, винтовой и надувной. В основном они представлены механическими моделями, требующими от владельца авто приложения определенных физических усилий.
Самое надежное устройство бутылочного типа
Autoprofi Dt-04 – предназначен для использования на ровной, твердой поверхности. Максимальная нагрузка на него не должна превышать 4 тонны. После подъема автомобиля его нужно закреплять на страховочных опорах, которых в комплекте нет. Работает он на гидравлическом масле. Конструкция сделана из металла и имеет небольшие размеры, высота ее равна 15 см. Устройство захватывает машину на высоте до 16 см, а поднимает до 38 см. В упаковке также находится рычаг-вороток, с помощью которого винт с транспортом и будет подниматься вверх. Весит этот бутылочный автомобильный домкрат 4.65 кг, дизайн у него спокойный, оформление выдержано в красном цвете.
Достоинства:
- Возможность перегрузки на 25%;
- Работает в любых погодных условиях;
- Поднимает на большую высоту;
- Компактность;
- Стойка раздвижная.
Недостатки:
- Не помещается под машину при небольшом просвете.
Лучший автомобильный реечный домкрат
Matrix High Jack можно использовать в режиме ручной лебедки благодаря наличию зацепной петли, зафиксированной на конце рейки. С его помощью груз поднимается равномерно, не перекашиваясь. Он показывает хорошие результаты по высоте подъема (от 15 до 70 см). Эксплуатацию изделия облегчает складная рукоятка, поэтому перевозить его очень комфортно, но рассчитывать на работу с машиной весом более 3 тонн не стоит. Конструкция выполнена в Китае из нержавеющего металла, размеры у нее стандартные – 90 х 22.5 х 14 мм.
Достоинства:
- Универсальность, может применяться для разных машин;
- Удобная конструкция;
- Большая подъемная высота;
- Наличие складывающейся рукоятки;
- Плавный ход;
- Высокий уровень защиты от коррозии.
- Поддерживает режим «Лебедка».
Недостатки:
- Высокая цена;
- Доступен не во всех магазинах.
Как показывают отзывы, реечный автомобильный домкрат Matrix High Jack могут использовать владельцы как малогабаритных, в том числе отечественных машин, так и более тяжелых моделей, даже внедорожников.
Наиболее полезная подкатная модель
Kraft КТ 820005 – это гидравлическая модель, характеризующаяся простотой в эксплуатации и обслуживании. С его помощью кузов автомобиля поднимается на нужную высоту медленно и точно. Он выдерживает до 3 тонн веса, поэтому подходит для любых типов автомобилей, как легкового, так и грузопассажирского. Но даже при превышении нормы этот автомобильный домкрат подкатного типа не выходит из строя благодаря открытию встроенного предохранительного клапана, в результате чего поршень медленно опускается вниз. В комплекте есть удобная ручка, и владельцу авто не понадобится прикладывать много усилий.
Достоинства:
- Использует масло, не замерзающее на морозе;
- Требует от человека минимального вмешательства в процесс;
- Наличие колес;
- Небольшие размеры.
Недостатки:
- Цена в разы выше средней;
- Слишком большая минимальная высота подхвата;
- Поднимает машину не так уж и высоко (около 39 см).
Лучший автомобильный винтовой домкрат
Airline AJ-R-02 – это подходящий вариант для владельцев машин весом до 2 тонн, больше он просто не выдержит. Его можно легко отнести к категории моделей с низким подхватом, поскольку устройство способно поднимать машину уже с высоты 10.5 см и на целых 40 см. Это позволяет с комфортом использовать его для работы с автомобилями, у которых посадка не очень высокая. Всю работу придется выполнять вручную, поскольку тип изделия – механический. Он очень компактен, не занимает много места в салоне и легко транспортируется, вес равен всего лишь 3.1 кг.
Достоинства:
- Небольшие размеры;
- Малый вес;
- Низкий подхват;
- Невысокая стоимость;
- Прорезиненная верхняя площадка;
- Отличная жесткость;
- Наличие чехла в комплекте.
Недостатки:
- Неустойчив на неровной поверхности.
Airline AJ-R-02 является самой недорогой моделью из всех доступных на рынке.
Лучший автомобильный надувной домкрат
Сорокин 3.693 – станет прекрасным выбором для подъема легковых автомобилей весом до 3 тонн. Главным преимуществом этого изделия является возможность его использования при минимальном расстояния автомобиля до земли (от 5 см), причем даже на неровной поверхности. Накачивание происходит посредством подачи выхлопных газов через шланг длиной 3 м, идущий в комплекте. Домкрат удобно транспортировать, для этого в наборе есть сумка. Для его безопасной эксплуатации предусмотрено два защитных коврика. Но если целостность оболочки все же нарушится, можно будет использовать заплатки и клей, вложенные в упаковку.
Достоинства:
- В комплекте есть все необходимое для использования устройства;
- Изделие удобно брать с собой в дорогу;
- Гарантия предоставляется на целых 3 года.
Недостатки:
- Нельзя использовать при температуре ниже -15 °С;
- Очень большие размеры в надутом виде.
При работе с моделью «Сорокин 3.693» не стоит допускать ее контакта с острыми предметами и разогретыми элементами выхлопной системы.
Какой автомобильный домкрат лучше выбрать
Владельцам тяжелых машин (от 2 тонн) стоит обратить внимание на подкатную модель с колесами. Она очень удобна, но весит обычно до 10 кг, поэтому такой вариант больше подходит для СТО. Тем, кто часто ездит по бездорожью, стоит присмотреться к реечному домкрату, который может вытягивать авто за раму, служа, в том числе, в качестве лебедки.
Из недорогих моделей внимания заслуживают бутылочные, они-то и пользуется наибольшей популярностью. Водителям, ищущим изделие с меньшими размерами и весом, да еще и с оптимальным соотношением цены и качества, подойдет ромбический домкрат. Он имеет максимально простую конструкцию и здесь банально нечему ломаться.
Если нужно поднимать машину весом до 3 тонн, можно ограничиться моделями «Сорокин 3.693», «Kraft КТ 820005» и Matrix High Jack. Обладателей «железного коня» весом до 2 тонн порадует изделие Airline AJ-R-02. Владельцев грузовиков массой до 4 тонн выручит Autoprofi Dt-04.
Определиться с выбором ромбического, подкатного или бутылочного домкрата поможет это видео:
Безусловно, имея в наличии лучший автомобильный домкрат, можно не бояться остаться посреди дороги со спущенным колесом. После этого он еще не раз может прийти вам на помощь, выручив при замене, например, амортизаторов, или при проведении мелкого ремонта, требующего свободного доступа к днищу.
- 3 – KRAFT КТ 820001
- 2 – STELS SAFETY PIN 51132
- 1 – NORDBERG N3203
- 3 – MATRIX High Jack 505195
- 2 – SKYWAY S01803002
- 1 – Inforce 08-08-03
- 3 – MATRIX MASTER 50756
- 2 – Inforce TH90804
- 1 – KRAFT КТ 800012
- 3 – STVOL SDR2370
- 2 – KRAFT КТ 800025
- 1 – KRAFT КТ 850000
Домкрат входит в комплектацию каждого автомобиля, без портативного механизма невозможно сменить пробитое колесо и провести плановую замену шин. Штатные подъемники не идеальны, поэтому водители часто спрашивают, какой домкрат лучше для легкового автомобиля. Особое уважение самоподъемники заслужили у поклонников офф-роуд — реечный хай-джек незаменим при извлечении крутого джипа из болота.
По принципу действия все домкраты одинаковы — корпус стоит на поверхности, подвижная платформа поднимается, толкая груз вверх. Но физические основы могут быть разные:
- Механические — площадка платформа приводится в движение оператором через винтовую передачу или храповой механизм.
- Гидравлические — опорная поверхность расположена на торце гидроцилиндра и поднимается под давлением жидкости. Все автомеханики знают, почему и как следует выбрать гидравлический домкрат.
- Пневматические — груз поднимает гибкая мембрана, надуваемая воздухом или выхлопными газами.
- Электрические — механическая передача приводится в действие электромотором.
Самые популярные подъемники: механические реечные и винтовые, гидравлические бутылочные и подкатные. Открывает перечень — топ подкатных домкратов.
Рейтинг подкатных домкратов для авто
Для автолюбителей подойдет подкатной домкрат 2-3 т, какой лучше взять? Подъемники делятся на бытовые и гаражные. Первые весят не более 10 кг и перевозятся в багажнике. Вторые — для профи, массой 30-50 кг, хранятся в гараже.
Инструмент представляет собой раму с гидроцилиндром, поставленную на колесики. Преимущества: маневренность, самовыравнивание под действием силы тяжести, устойчивость под грузом. Главное требование — ровная и твердая поверхность под роликами.
Автомобильные домкраты – International Driving Authority
Дорожная ситуация иногда бывает непредсказуемой, а иногда случается, что спустила шина довольно далеко от магазина шин. Поэтому иметь в машине такое устройство, как домкрат, весьма кстати. Сегодня авторынок предлагает огромное количество различных моделей домкратов, и нужно ориентироваться в их типах и назначении той или иной модификации, чтобы не ошибиться в выборе. В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать автомобильный домкрат.
Домкрат как подъемный механизмДомкрат – это устройство, которое распределяет приложенную силу таким образом, что максимальная подъемная сила обеспечивается с минимальным усилием. То есть это оборудование предназначено для подъема тяжелых грузов и удержания их на высоте. Домкраты могут быть стандартными, которыми изначально оснащаются автомобили, и специальными. Главное требование к домкрату – его надежность. Конструкция не должна провисать под весом машины. От надежности домкрата зависит не только безопасность автомобиля, но и человека.Осмотр подвески или замена колеса не должны приводить к травмам водителя или повреждению автомобиля.
Типология домкратовСовременные домкраты отличаются конструкцией, принципом действия и размерами. Бывают стационарные, переносные, мобильные, гидравлические, реечные, пневматические домкраты, а также домкраты винтовые. Также у каждого домкрата есть свой тип привода – способ подъема груза с помощью определенных его компонентов.
Тип привода определяет жидкость (гидравлические домкраты), воздух (пневматические домкраты), физическое усилие человека (механические домкраты) или электрическую тягу (электрические домкраты) в качестве «ключевого действующего лица».Электрические идеально подходят для эксплуатации в автомагазине или гараже, но не в дороге, где не всегда можно подключиться к электросети автомобиля. При этом тип привода особой роли не играет, так как большинство домкратов либо гидравлические, либо механические.
Гидравлический домкратОтличные, надежные домкраты, пользующиеся успехом у автомобилистов, – это домкраты с гидравлической структурой. Гидравлические домкраты работают по принципу гидронасоса, применяемого на транспорте и в промышленности.Они состоят из цилиндра, содержащего жидкость (обычно масло), внутри которого расположены поршень, клапаны и механизм впрыска. В некоторых моделях используется рычажный механизм, и давление в них вводится вручную. Более дорогие варианты оснащаются небольшим компрессором с питанием от автомобильного аккумулятора.
Такие устройства способны поднимать огромные грузы, например, две-три тонны (а то и пять). Гидравлические домкраты также подразделяются на разные типы. Итак, среди них бутылка, тележка, крючок, ножницы, двухъярусные.Гидравлическое масло здесь всегда является рабочей жидкостью. Силовой насос создает определенное давление рабочей жидкости, в результате чего поршень перемещается.
Большинство гидравлических домкратов отличаются высоким КПД, жесткой конструкцией, компактностью, плавностью хода и грузоподъемностью. Но почти все они изначально высокие, и если машина стоит низко, они ей не подходят. Кроме того, поверхность должна быть жесткой и гладкой. В экстремальных условиях (и водители спустили шину именно в таких ситуациях) гидравлика не будет работать.
Гидравлические домкраты для баллонов получили свое название от формы. Поршень расположен в емкости, напоминающей бутылку, а механизм впрыска – сбоку. Как правило, такие модели приводятся в движение ручным насосом, расположенным рядом с резервуаром. Перемещая рычаг вверх и вниз, водитель перекачивает масло из бака к поршню, увеличивая его давление. Клапан не позволяет жидкости стекать обратно.
Преимущества домкратов для бутылок:
– выдерживают большие нагрузки;
– не требует больших усилий для подъема автомобиля;
– низкая цена;
– высокая фиксация.
Недостатки домкратов для бутылок:
– большая масса;
– малая высота подъема;
– низкая износостойкость;
– требуется транспортировка в вертикальном положении.
Домкраты с гидравлическим приводом активно используются в шиномонтажных мастерских и автосервисах. Конструктивно устройства этого типа представляют собой гибрид гидравлического и механического домкрата. Усилие передается масляным гидравлическим насосом, но подъем осуществляется с помощью рычажного механизма.Все их части (гидроплунжер, насос, рычаг) смонтированы на невысокой тележке с колесами.
Среди преимуществ домкрата тележки – большая высота подъема, очень небольшое усилие для подъема, хорошая грузоподъемность, совместимость практически с любым автомобилем. Но есть и недостатки: дороговизна, большие габариты и масса, чувствительность к рельефу и твердости поверхности.
Винты домкраты рабочие и помощники Винт домкратаочень удобен в использовании, к тому же довольно популярен среди автомобилистов. Обычно домкраты бывают двух модификаций: ромбовидные и рычажные. Груз поднимается винтом, а последний управляется ручкой. Домкраты винтовые или ромбические представляют собой конструкцию из двух опорных площадок, четырех профилей, соединенных петлями, и винта с резьбой. Две петли (верхняя и нижняя) жестко прикреплены к площадкам, еще две (боковые) имеют внутреннюю резьбу, в которую ввинчивается стержень с резьбой. При вращении винта резьба затягивается, рычаги усилия приближаются к центру, за счет чего диагональ между площадками увеличивается и автомобиль приподнимается.Обычно домкраты винтового типа выдерживают нагрузки до двух тонн, но грузоподъемные модификации могут быть рассчитаны до 15 тонн. Сам домкрат имеет небольшую массу, у него удобный рабочий ход и к тому же высота подъема груза впечатляет. Для подъемных винтов не нужны источники энергии. Эти параметры ценятся в эксплуатации, поэтому домкраты так популярны. Однако в автомастерских ими не пользуются, предпочитая домкраты с более высоким КПД. Кроме того, в случае перегрузки резьба может быть сорвана, и тогда проблем не избежать.
Реечные домкраты (высокий подъем)Домкраты типа реечные предназначены как для профессионального использования, так и для любительской эксплуатации. Подъемное устройство штанги реечной стойки представляет собой вертикально расположенную стойку со специальными отверстиями (зубьями). Один конец стойки дугообразный, расположен под прямым углом. Есть как домкраты реечные рычажные, так и зубчатые. Количество передач определяет размер груза, который можно поднять. Домкрат трехступенчатый имеет грузоподъемность до 15 тонн. Домкрат одноступенчатый, способен поднимать до 6 тонн.Домкраты для рулевой рейки просты в эксплуатации, имеют большую высоту подъема и плавность хода. Из минусов: невысокая фиксация и необходимость специальных петель возле колесных арок автомобиля.
Реечный домкрат не совсем удобен в качестве подъемного механизма для передвижения – он имеет значительный вес и внушительные габариты. Но реечный домкрат отлично подходит для использования в гараже.
Пневматические домкратыЕсли вам нужно поднять автомобиль в любых условиях, даже на поверхность со значительным наклоном, отлично подойдет устройство, работающее на сжатом воздухе.Специальная полая подушка из высококачественной резины накачивается баллоном или компрессором и поднимает автомобиль. Поверхность, на которой стоит такой домкрат, тоже без разницы. Но стоимость таких подъемных механизмов довольно высока, и это единственный недостаток пневмодомкратов.
Выбирая домкрат для своего четырехколесного друга, учитывайте грузоподъемность автомобиля и условия эксплуатации. Кроме того, не забудьте взять с собой документы на поездку. Если международные водительские права еще не включены в этот набор, мы приглашаем вас оформить их на нашем сайте.Это не займет у вас много времени и усилий, но этот документ будет полезен в любой точке мира.
Супрамолекулярный гость в ультрамикропористом кристалле для исключительного теплового расширения.
Хорике, С., Шимомура, С. и Китагава, С. Мягкие пористые кристаллы. Nat. Chem. 1 , 695–704 (2009).
CAS Статья Google Scholar
Серр, К.и другие. Роль взаимодействий растворитель-хозяин, которые приводят к очень большому набуханию гибридных каркасов. Наука 315 , 1828–1831 (2007).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Чжан, Дж. П. и Чен, X. М. Исключительная гибкость каркаса и сорбционные свойства многофункционального пористого каркаса из триазолата меди. J. Am. Chem. Soc. 130 , 6010–6017 (2008).
CAS Статья Google Scholar
Уоррен, Дж.E. et al. Избирательность формы за счет реструктуризации пористого материала по инициативе гостей. Angew. Chem. Int. Эд. 53 , 4592–4596 (2014).
CAS Статья Google Scholar
Keene, T. D. et al. Модифицированная растворителем динамическая пористость в хиральных трехмерных каркасах кагоме. Dalton Trans. 42 , 7871–7879 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Нагаркар, С.С., Десаи, А. В., Гош, С. К. Металлоорганические каркасы, реагирующие на раздражение. Chem. Азиатский J. 9 , 2358–2376 (2014).
CAS Статья Google Scholar
Sakata, Y. et al. Нанопоры с памятью формы, созданные в координационных каркасах за счет уменьшения размера кристалла. Наука 339 , 193–196 (2013).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Янаи, Н.и другие. Передача от гостя к хозяину структурных изменений для свойства адсорбции в ответ на стимулы. J. Am. Chem. Soc. 134 , 4501–4504 (2012).
CAS Статья Google Scholar
Park, J. et al. Обратимое изменение адсорбции СО2 при фотохимической или термической обработке в металлоорганическом каркасе. J. Am. Chem. Soc. 134 , 99–102 (2012).
CAS Статья Google Scholar
Хенке, С., Schneemann, A. & Fischer, R.A. Массивное анизотропное тепловое расширение и термочувствительное дыхание в металлоорганических каркасах, модулируемое функционализацией линкера. Adv. Funct. Матер. 23 , 5990–5996 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Роуселл, Дж. Л. К., Спенсер, Э. К., Экерт, Дж., Ховард, Дж. А. К. и Яги, О. М. Центры адсорбции газа в металлоорганическом каркасе с большими порами. Наука 309 , 1350–1354 (2005).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Дуббельдам Д., Уолтон К. С., Эллис Д. Э. и Снурр Р. К. Исключительное отрицательное тепловое расширение в изоретикулярных металлоорганических каркасах. Angew. Chem. Int. Эд. 46 , 4496–4499 (2007).
CAS Статья Google Scholar
Wu, Y.и другие. Отрицательное тепловое расширение в металлоорганическом каркасном материале Cu3 (1,3,5-бензолтрикарбоксилат) 2. Angew. Chem. Int. Эд. 47 , 8929–8932 (2008).
CAS Статья Google Scholar
Wu, Y., Peterson, VK, Luks, E., Darwish, TA & Kepert, CJ Взаимопроникновение как механизм отрицательного теплового расширения в металлоорганическом каркасе Cu3 (btb) 2 (MOF-14) . Angew. Chem.Int. Эд. 53 , 5175–5178 (2014).
CAS Google Scholar
ДеВриз, Л. Д., Бэррон, П. М., Херли, Э. П., Ху, К. Х. и Чоу, У. «Наноуровневый решетчатый забор» в металлоорганической структуре: взаимодействие между шарнирной топологией и сильно изотропной термической реакцией. J. Am. Chem. Soc. 133 , 14848–14851 (2011).
CAS Статья Google Scholar
Вэй, Ю.-S. и другие. Включение гибкости изоретикулярных пористых координационных каркасов для радикально настраиваемого дыхания каркаса и теплового расширения. Chem. Sci. 9 , 1539–1546 (2013).
Артикул Google Scholar
Zhou, H. L. et al. Прямая визуализация деформации кристалла, инициированной гостем, на гибком ультрамикропористом каркасе. Nat. Commun. 4 , 2534 (2013).
Артикул Google Scholar
Гроблер И., Смит В. Дж., Бхатт П. М., Герберт С. А. и Барбур Л. Дж. Настраиваемое анизотропное тепловое расширение пористого металлоорганического каркаса из цинка (II). J. Am. Chem. Soc. 135 , 6411–6414 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Янг, К. , Ван, X. П. и Омари, М. А. Кристаллографические наблюдения центров динамической адсорбции газа и теплового расширения в дышащей фторсодержащей металлоорганической структуре. Angew. Chem. Int. Эд. 48 , 2500–2505 (2009).
CAS Статья Google Scholar
Cai, W. & Katrusiak, A. Гигантское отрицательное линейное сжатие положительно связано с массивным тепловым расширением в металлоорганической структуре. Nat. Commun. 5 , 4337 (2014).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Мэри Т.А., Эванс, Дж. С. О., Фогт, Т. и Слейт, А. В. Отрицательное тепловое расширение от 0,3 до 1050 Кельвина в ZrW2O8. Наука 272 , 90–92 (1996).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Эванс, Дж. С. О. Материалы с отрицательным тепловым расширением. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 3317–3326 (1999).
Баррера, Г. Д., Бруно, Дж. А. О., Бэррон, Т. Х. К. и Аллан, Н.L. Отрицательное тепловое расширение. J. Phys. Конденс. Мат 17 , R217 – R252 (2005).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Han, S. & Goddard, W.A. Металлоорганические каркасы обеспечивают значительное отрицательное тепловое расширение. J. Phys. Chem. С 111 , 15185–15191 (2007).
CAS Статья Google Scholar
Гудвин, А.L. et al. Колоссальное положительное и отрицательное тепловое расширение в материале каркаса Ag3 [Co (CN) 6]. Наука 319 , 794–797 (2008).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Дас, Д., Якобс, Т. и Барбур, Л. Дж. Исключительно большое положительное и отрицательное анизотропное тепловое расширение органического кристаллического материала. Nat. Матер. 9 , 36–39 (2010).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Панда, М.K. et al. Колоссальное положительное и отрицательное тепловое расширение и термосепарирующий эффект в пентаморфном металлоорганическом мартенсите. Nat. Commun. 5 , 4811 (2014).
CAS Статья Google Scholar
Дэн Х. X., Олсон М. А., Стоддарт Дж. Ф. и Яги О. М. Устойчивая динамика. Nat. Chem. 2 , 439–443 (2010).
CAS Статья Google Scholar
Браун, В.Р. и Феринга, Б. Л. Как заставить работать молекулярные машины. Nat. Nanotechnol. 1 , 25–35 (2006).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Ван К., Чжан Т. и Линь В. Рациональный синтез нецентросимметричных металлоорганических каркасов для нелинейной оптики второго порядка. Chem. Ред. 112 , 1084–1104 (2012).
CAS Статья Google Scholar
Чжан, З.Дж., Войтас, Л. и Заворотко, М. Дж. Органико-неорганические гибридные полиэдры, которые могут служить надмолекулярными строительными блоками. Chem. Sci. 5 , 927–931 (2014).
CAS Статья Google Scholar
Zhang, Y. B. et al. Геометрический анализ и систематический синтез высокопористых изоретикулярных каркасов с уникальной топологией. Nat. Commun. 3 , 642 (2012).
Артикул Google Scholar
Коллингс, И.E. et al. Гомологичное критическое поведение в молекулярных каркасах Zn (CN) 2 и Cd (имидазолат) 2. J. Am. Chem. Soc. 135 , 7610–7620 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Коллингс, И. Э., Такер, М. Г., Кин, Д. А., Гудвин, А. Л. Геометрическое переключение линейного теплового расширения на отрицательное по площади в одноосных металлоорганических каркасах. CrystEngComm 16 , 3498–3506 (2014).
CAS Статья Google Scholar
van Oosten, C. L., Bastiaansen, C. W. M. и Broer, D. J. Печатные искусственные реснички из жидкокристаллических сетевых актуаторов, модульно управляемых светом. Nat. Матер. 8 , 677–682 (2009).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Гальдер, Г. Дж., Кеперт, К. Дж., Мубараки, Б., Мюррей, К.S. & Cashion, J. D. Зависимый от гостя спиновой кроссовер в нанопористом молекулярном каркасе. Наука 298 , 1762–1765 (2002).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Takashima, Y. et al. Молекулярное декодирование с использованием люминесценции запутанного пористого каркаса. Nat. Commun. 2 , 168 (2011).
Артикул Google Scholar
Талин, А.A. et al. Регулируемая электропроводность в тонкопленочных устройствах с металлоорганическим каркасом. Наука 343 , 66–69 (2014).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Zhao, H. X. et al. Переход от одномерной воды к сегнетоэлектрическому льду в супрамолекулярной архитектуре. Proc. Natl Acad. Sci. США 108 , 3481–3486 (2011).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Гудвин, А.L., Chapman, KW & Kepert, CJ Зависящее от гостя отрицательное тепловое расширение в нанопористых аналогах берлинской синей M II Pt IV (CN) 6 · x {h3O} (0≤x≤2; M = Zn , Компакт диск). J. Am. Chem. Soc. 127 , 17980–17981 (2005).
CAS Статья Google Scholar
Филлипс, А. Э., Гудвин, А. Л., Гальдер, Г. Дж., Саутон, П. Д. и Кеперт, К. Дж. Нанопористость и исключительное отрицательное тепловое расширение в цианиде кадмия с одной сеткой. Angew. Chem. Int. Эд. 47 , 1396–1399 (2008).
CAS Статья Google Scholar
Китаура, Р. и др. Формирование одномерного массива кислорода в микропористом металлорганическом твердом теле. Наука 298 , 2358–2361 (2002).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Чжан, Дж. П., Ляо, П.Q., Zhou, H. L., Lin, R. B. & Chen, X. M. Монокристаллические рентгеноструктурные исследования структурных превращений пористых координационных полимеров. Chem. Soc. Ред. 43 , 5789–5814 (2014).
CAS Статья Google Scholar
Vaidhyanathan, R. et al. Прямое наблюдение и количественная оценка связывания CO2 в нанопористом твердом теле, функционализированном амином. Наука 330 , 650–653 (2010).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Shinohara, K. et al. Молекула с хиральным клином подавляет активность теломеразы. J. Am. Chem. Soc. 132 , 3778–3782 (2010).
CAS Статья Google Scholar
Кавамичи Т., Ханеда Т., Кавано М. и Фудзита М. Наблюдение в рентгеновских лучах переходного полуаминала, заключенного в пористую сеть. Природа 461 , 633–635 (2009).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Inokuma, Y. et al. Рентгеноструктурный анализ в масштабе от нанограмм до микрограммов с использованием пористых комплексов. Природа 495 , 461–466 (2013).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar
Чен, Б. Л., Сян, С. К. и Цянь, Г. Д.Металлоорганические каркасы с функциональными порами для распознавания малых молекул. В соотв. Chem. Res. 43 , 1115–1124 (2010).
CAS Статья Google Scholar
Lin, J. B. et al. Регулируемые химическим / физическим давлением температура спинового перехода и гистерезис в пористой координационной структуре с двухступенчатым кроссовером. Неорг. Chem. 51 , 9423–9430 (2012).
CAS Статья Google Scholar
Лонг, Д.L. et al. Неприродные восьмисвязные твердотельные материалы: новая координационная химия. Angew. Chem. Int. Эд. 43 , 1851–1854 (2004).
CAS Статья Google Scholar
Лонг, Д. Л., Блейк, А. Дж., Чампнесс, Н. Р., Уилсон, К. и Шредер, М. Беспрецедентные сети координации лантаноидов с семью и восемью связями. Angew. Chem. Int. Эд. 40 , 2444–2513 (2001).
CAS Google Scholar
Mehlana, G., Bourne, SA, Ramon, G. & Ohrstrom, L. Сопутствующие металлоорганические каркасы кобальта (II) и 3- (4-пиридил) бензоата: оптимизированные условия синтеза сольватохромных и термохромных систем . Cryst. Рост Des. 13 , 633–644 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Огборн, Дж.М., Коллингс, И. Э., Моггач, С. А., Томпсон, А. Л., Гудвин, А. Л. Супрамолекулярная механика в металлоорганической структуре. Chem. Sci. 3 , 3011–3017 (2012).
CAS Статья Google Scholar
Вернсдорфер В., Алиага-Алькальд Н., Хендриксон Д. Н. и Кристу Г. Обменно-смещенное квантовое туннелирование в супрамолекулярном димере одномолекулярных магнитов. Природа 416 , 406–409 (2002).
ADS Статья Google Scholar
Ямаути К., Такашима Ю., Хашидзуме А., Ямагути Х. и Харада А. Переключение между супрамолекулярным димером и супрамолекулярной самосборкой стильбенамида-α-циклодекстрина путем фотооблучения. J. Am. Chem. Soc. 130 , 5024–5025 (2008).
CAS Статья Google Scholar
Клифф, М.J. & Goodwin, A. L. PASCal : калькулятор деформации по главной оси для определения теплового расширения и сжимаемости. J. Appl. Cryst. 45 , 1321–1329 (2012).
CAS Статья Google Scholar
CrysAlisPRO , Oxford Diffraction. (Agilent, Technologies, UK Ltd, Западный Лотиан, Великобритания, 2011 г.).
Шелдрик Г. М. SHELX-97: Программы для анализа кристаллической структуры Геттингенский университет (1997).
Джек-в-кафедре (Arisaema triphyllum)
Описание: Этот Многолетнее растение около 1-2 футов высотой. Состоит из 1-2 тройчатые листья с длинными черешками и толстым цветоносом (или стеблем) с единственным цветком на вершине. И черешки, и цветонос развиваются непосредственно из клубнелуковицы; цветонос обернут влагалищем на его основание и оно короче черешков. У них обоих гладкая поверхность безволосая, а цвет их варьируется от светло-зеленого до красноватого зеленый или коричневато-зеленый.Листочки от светло-зеленого до темно-зеленого раскрываются. до 7 дюймов в длину и 3 дюйма в поперечнике; они яйцевидной или широкой ромбической формы, перисто-перистые прожилки, голые, по краям гладкие. Листок-вкладыш крупнее боковых листочков. Джек-в-кафедре обычно однодомные, но некоторые растения однополые и обладают способностью сменить пол. Цветки от беловато-зеленого до красновато-зеленого цвета. около 3 дюймов в длину и 2 дюйма в ширину, состоящий из лопаточки и покрова. В светло-зеленый початок цилиндрической формы; мужские цветы расположены над женскими цветками на нижней половине початка, где они скрыты от глаз окружающим покровом.Эти цветы крошечные по размеру, без венчиков и чашечек. Мужские цветы имеют несколько тычинок, а у женских цветков один пестик. В покрывало неплотно окружает початок, обнажая только его верхнюю часть («Валет» цветка). Верхняя часть покрова складывается за спадиксом, а затем изгибается над ним, образуя защитный колпак («Кафедра» цветка). Покрывало варьируется от светло-зеленого до красновато-зеленый цвет; его трубчатое основание слегка бороздчатое и часто имеет полосы белого или бордового цвета.
Цветение период наступает с середины до конца весны и длится около 2 недель, хотя почва и покрывало остаются привлекательными в течение более длительного периода время. От цветов может исходить слабый запах, напоминающий застойный запах. вода или грибки; в таком случае трудно обнаружить через человека нос. Если происходит перекрестное опыление, разовьется каждый оплодотворенный цветок. мясистый красный фрукт размером около дюйма; этот фрукт содержит один или несколько семена.В совокупности эти фрукты могут образовывать яйцевидную массу до 2 дюймов в длину. Корневая система состоит из клубнелуковицы до 1 дюйма в поперечнике с вторичными корнеплоды.
Выращивание: Весной предпочтение отдается пятнистому солнечному свету светлому оттенку. при вегетативном росте и цветении; средний оттенок допустим позже в том же году. Почва должна быть влажной до мезической и содержать обилие органического материала из гниющих листьев и другого материала. Растения легче высаживать из клубнелуковиц, чем из семян.
Диапазон и Место обитания: Родной Jack-in-the-Pulpit – довольно распространенное растение, которое встречается в каждый округ штата Иллинойс (см. Распределение Карта). Среда обитания – мезические лиственные леса и тенистые просачивается на склоне холма. Этот вид обычно встречается в оригинальных лесных массивах. которые никогда не подвергались воздействию плуга или бульдозеров.
Фаунистические ассоциации: Цветки опыляются грибными мошками (Sciaridae & Mycetophilidae) и личинки паразитических трипсов.В частности, олиголектические трипсы Heterothrips arisaemae и вероятно Ctenothrips bridwelli привлекают цветы Джек-в-кафедре. Листва и клубнелуковицы (особенно последние) содержат кристаллы оксалата кальция, которые могут вызвать жжение ощущение во рту и раздражение желудочно-кишечного тракта. В виде в результате травоядные млекопитающие редко едят это растение. Однако некоторые горные дикие птицы иногда питаются листвой, в том числе Meleagris gallopavo (Дикая индейка).Красные ягоды едят некоторые лесные птицы, включая Hylocichla mustelina (Древесный дрозд) и дикая индейка.
Фотографический Расположение: Фотографии были сделаны в Busey Woods в Урбане, штат Иллинойс, и в лесу недалеко от штата Кикапу Парк в округе Вермилион, штат Иллинойс.
Комментариев: Jack-in-the-Pulpit – любимый лесной полевой цветок из-за его любопытные цветы.Ближайший родственник этого вида – Arisaema. dracontium (Зеленый дракон). Зеленый дракон также встречается во влажных в мезические леса, но в Иллинойсе он встречается реже. Каждый цветок У Зеленого Дракона длинная узкая лопатка, которая выступает над покрывалом; последний – узкоцилиндрический. Листва этих двух видов также отличается: Jack-in-the-Pulpit имеет составные листья с 3 листовки, а у Зеленого Дракона сложные листья с 5-13 листочками. Листочки последнего более узкие, чем у Джек-в-кафедре.В южном Иллинойсе есть редкий подвид Джек-в-кафедре, Arisaema triphyllum pusillum , это карликовая версия типичного подвида.
Джек Джонсон
Джек Джонсон
|
Интервью с Джеком Джонсоном
записано и отредактировано Сондрой Шлезингер
5 ноября 2000 г.
St.Луи, Миссури
Джон (Джек) Джонсон – профессор кафедры молекулярной биологии. в Исследовательском институте Скриппса, Ла-Хойя, Калифорния. Это не займет много времени, чтобы поймать Увлечение Джека вирусами. Я знаю, какие замечательные и захватывающие вирусы, но если бы я этого не сделал, Джек убедил бы меня в их очаровании только несколько минут. Джек начал свою научную карьеру в области неорганической физической химии. и, как он сказал мне, было время, когда термин икосаэдрическая симметрия единственная фраза о вирусах, которую он понял.Но это было в далеком прошлого, и теперь он глубоко вовлечен в попытки понять динамику структура вируса и его значение в инфекционном процессе. История Джека в вирусологии началась в 1972 году, когда он присоединился к лаборатории Майкла Россманна и во многих Пути параллельны теме вирусов от структуры до биологии. Он сказал мне кое-что из этой истории в нашем интервью.
SS Джек, вы были аспирантом по химии, что заставило вас задуматься о том, чтобы пойти к Майклу (Россманну) на постдокторскую подготовку?
JJ Обстоятельства были очень тяжелыми в 1972 году.Моя докторская степень. был в физическая и неорганическая химия, которая мне очень нравилась, и я действительно намеревался чтобы развить свою карьеру в этом направлении, но не было возможности трудоустройства. В этой области не было постдокторских стипендий, не было промышленных рабочие места в этой области. Я действительно стоял перед выбором: либо бросить науку в целом или кардинально меняю направление своей карьеры. я был Мне очень повезло, что я работал с Робертом Джейкобсоном в Университете штата Айова.Боб был аспирантом Билла Липскомба, когда Майкл Россманн был постдок в лаборатории Липскомба. Скотт Мэтьюз тоже был аспирантом Липскомб в то время. Боб предложил мне подумать об изменении направления и заниматься структурной биологией или кристаллографией белков, поскольку возможности в этих областях. Он сказал мне написать Майклу и Скотту (Мэтьюз). Майкл быстро ответил и предложил мне постдокторантуру, предположительно по рекомендации Боба Джейкобсона, потому что мы не встречались или говорили или что-нибудь.Так я попал в кристаллографию белков и вирусы. кристаллография.
SS То есть вы не особо предвидели, что вирусы будут интересны?
JJ Нет, на самом деле, в конечном итоге, когда я выбрал проект, я собирался работать с Майклом, единственное, с чем я был знаком с точки зрения возможности в лаборатории Майкла, была икосаэдрическая симметрия, потому что у меня в аспирантуре выполнил расчеты молекулярных орбиталей гидридов бора.Майкла в то время интересовали в первую очередь ферменты, лактатдегидрогеназа, глицеральдегид-3 фосфатдегидрогеназа. Он упомянул в конце нашего интервью что он хотел запустить в лаборатории проект вирусной кристаллографии. Когда он сказал, что вирусы обладают симметрией икосаэдра, это были первые слова Я действительно понял в разговоре, и это побудило меня пойти на это направление.
SS Но он сказал, что вы сошли с ума, выбрав эту тему.
JJ Я не был сумасшедшим, я был в отчаянии, поэтому отчаявшийся мужчина сходит с ума
вещи, я думаю. Это оказалось чудесным случайным стечением обстоятельств.
это подтолкнуло меня в этом направлении.
Это то, что Майкл Россманн вспоминает о первом визит:“Я только что получил дифракционную картину кристалла CCMV. Это была моя первая дифракция
от вирусного кристалла в Purdue, хотя я работал с отличным STNV. кристаллы в лаборатории Брора
Страндберга, когда я был там в творческом отпуске в 71-м.Я был вне себя от радости для начала с
кристаллов вируса в Purdue, хотя они, вероятно, дифрагировали только примерно до Разрешение 15 ангстрем
. Я показал эти фотографии (думаю, они еще были мокрыми в темная комната) Джеку.
Намного позже Джек сказал мне, что не может понять, почему эти фотографии были такими особенными,
, но он приложил все усилия, чтобы заинтересовать. Джек прошел очень долгий путь от эти начала!
SS Итак, вы пошли в лабораторию Майкла в 1972 году.
JJ сентябрь ’72
SS Каково было перейти от чистой химии к биологии? Я полагаю, вам не нужно было выращивать вирус.
JJ На самом деле, я действительно выращивал вирус. У Майкла был техник в лаборатории, Мэри Энн Вагнер, которая начала выращивать растения и заражать их вирусом и мне действительно повезло, потому что Энди Джексон (Энди – вирусолог растений теперь в Калифорнийском университете в Беркли) в то время был в Purdue.Он был новеньким, новым доцентом и сочувствовал людям, которые пытается делать то, что они не умеют делать. Энди и Ричард Лестеры сыграли важную роль в том, чтобы помочь мне начать работу в мире вирусологии растений. Мэри Энн, также вирусолог растений, и я подготовили вирус и распылили зеленый мылили друг друга, когда мешки, которые мы использовали для разделения, сломать. Да, это был совершенно новый опыт для меня, то, что я действительно обнял и был взволнован с самого начала.
SS Был ли вирус мозаики южной фасоли тем, с которого вы начали?
JJ Нет, мы начали с хлоротика вигны. крапчатый вирус (CCMV). Это было своего рода историческое развитие от Майкла. отношения с Джоном Бэнкрофтом, который проработал в Purdue примерно до 1971 года. к тому времени, когда я приехал, Джон провел множество различных сборочных исследований. с CCMV, а затем мы попытались вырастить кристаллы этого, но эти кристаллы не дифракция рентгеновских лучей.Благодаря работе, которую Беатрис Магдофф опубликовала много годами ранее о кристаллизации вируса мозаики южной фасоли мы думали мы бы попробовали, и это действительно оказалось тем, что мы могли получить хорошие дифрагирующие кристаллы.
SS Вы начали в 72-м году, когда вы получили кристаллы ?.
JJ У нас были кристаллы довольно рано. На это ушло не больше нескольких месяцев. Ира Смайли была постдоком в лаборатории Майкла и установила несколько кристаллов.я думаю, что мы, вероятно, получили наши первые дифракционные картины к началу 1973 года. У нас не было рентгеновского генератора с вращающимся анодом. У нас был только рентгеновский снимок в герметичной трубке. генератор и все, что мы могли сделать, это то, что называется неподвижными фотографиями, так что можно было получить только шаблоны, которые рассказали бы, какие постоянные решетки кристаллов были. На самом деле вы не могли записать амплитуды, из которых вы могли получить структурную информацию. Первый год или около того, что я провел в Purdue, он строго характеризует решетки этих кристаллов, не будучи возможность получить любую прямую структурную информацию.Но даже это было интересно потому что решетка сообщила вам, как были упакованы частицы, и я быстро смог использовать мой неорганический опыт работы с кристаллическими элементами. Если вы посмотрите в кристаллах элементов они упаковываются в очень простые узоры, потому что в основном они сферы, и вирусы делают то же самое: они упаковывают в простых узорах, потому что они сферические. Итак, на протяжении всей моей карьеры у меня вернулся в мои неорганические дни, чтобы помочь мне понять, может быть, в том, как белок кристаллографы могли не знать, как некоторые из этих кристаллографических проблем можно было разобраться.
SS Вы были на встрече в Колд-Спринг-Харбор по кристаллографии белков?
JJ Знаменитая встреча 1971 года в Колд-Спринг-Харбор. Нет, но отголоски этого обмена все еще происходили в лаборатории. я помню Майкл просит меня прочитать опровержение рукописи, которое он написал Аарону Клюгу. опровержение статьи Майкла и Брора Страндбергов в Колд-Спринг-Харбор. И это было время. Это было мое первое осознание того, что я наткнулся на лаборатория очень высокого уровня.Я знал, что это сильная лаборатория, но внезапно там были все эти разногласия.
SS Мне было интересно услышать, как три разных человека приносят это вверх. С Майклом можно было понять, что это оказало определенное влияние. Оба Стив и Дон также упомянули об этом. Итак, в начале 70-х действительно была проблемой кристаллографии без всякой биологии. я хочу тебя спросить когда вы начали задумываться о биологии системы?
JJ Это было спустя годы.Я был очарован квазиэквивалентностью. я любил симметрия. Мне нравились принципы организации молекул, и я был очарован по квазиэквивалентности. Я был просто очень-очень взволнован тем, как вы мог бы взять тот же генный продукт, и он собрал бы в пентамеры некоторые времени и гексамеров в другое время, и они точно знали, когда они должно быть which, чтобы сформировать эти квазиэквивалентные капсиды. В в интеллектуальном смысле, я интересовался этим аспектом с самого начала начало, но мысль о том, чтобы действительно ответить на вопрос – Меня больше увлек вопрос, чем мысль, что я суметь ответить на него в ближайшее время.Я на самом деле не этим руководствовался. я был очарован кристаллографией.
SS Были ли у вас какие-либо вопросы или споры с квази- модель эквивалентности? Вы с этим согласны или поняли?
JJ Я лишь частично понял, что в первый период времени Я был в лаборатории. Я понял, в чем была загадка, и был очарован тот. Мне очень повезло, и это важно упомянуть здесь, потому что в начале – вероятно, это было либо в конце 73-го, либо в начале 74-го, я думаю начало 1974 г. – Дон Каспар пригласил меня приехать в их лабораторию, чтобы узнать, как использовать систему двойного фокусирующего зеркала Фрэнкса, которую Стив Харрисон, когда он был аспирантом, на самом деле подавал заявку на разрешение дифракции от очень больших элементарных ячеек.Я провел неделю в лаборатории Дона; это было просто изменившее жизнь опыт для меня, отчасти просто быть рядом с Доном и слышать все из первых рук идеи квазисимметрии. А затем Дон рассматривает структурную биологию со стороны другая точка зрения, чем у многих кристаллографов, потому что он заинтересован не столько в элементарных деталях того, как все работает, сколько в более крупном масштабе картина. Он помог мне провести исследования рассеяния рентгеновских лучей в растворе, которые доказали будет очень интересно. Так что это значительно расширило мои взгляды, а также позволил мне научиться пользоваться этой зеркальной системой.Уолтер Филлипс был очень старший сотрудник лаборатории Дона и Уолтер часами проводили со мной. После вернувшись из Брандейса, мы по сути “трехмерно ксерокопировали” вся система вернулась в Purdue, и это стало для нас огромным поворотным моментом, потому что после этого мы могли бы получить действительно хорошие дифракционные картины от этих кристаллов.
SS Был ли Стив все еще в лаборатории Дона, когда вы были там?
JJ Нет, Стив учился в Гарварде. Дон уже тогда переехал в Брандейс.Это было, наверное, через два года после того, как вся группа переехала из Детского Больница в Брандейс.
SS Вы также упомянули, что у вас нет вращающихся анодов. Когда они войдут в обиход?
JJ Когда я пришел в Purdue, в лаборатории был вращающийся анод и в принципе его разделяли группы Струтера Арнотта и Майкла, но это не функционировал. Это был вращающийся анод Эллиота, и они были очень, очень ненадежные инструменты, но после того, как я поработал с фотографиями из запечатанных пробирок на какое-то время было абсолютно очевидно, что нам нужно вращающийся анодный генератор работает.Думаю, это было, наверное, в начале 73-го, Майкл привез одного из техников Эллиота из Англии, и в основном мы провели вместе почти неделю и восстановили инструмент, запустили его и в процессе я изучил все тонкости генераторов с вращающимся анодом. я сказал бы, что в следующие, вероятно, 4 или 5 лет, я был человеком, который в первую очередь отвечал за обслуживание этого инструмента, и я потратил очень большую сумму своего времени, может быть, до трети моего времени, ничего не делая, кроме как поддерживать и держать эту штуку в рабочем состоянии.Я помню, как меня серьезно расспрашивали другие постдоков в лаборатории о том, было ли это хорошим вложением моего времени и что это техническая проблема, которую должны решить технические специалисты. Я чувствовал, что цель оправдывает средства, и пытался рационализировать и объяснить мои положение всякий раз, когда это возникало, и оно возникало часто. Но в конечном итоге мы становились все лучше и лучше, и я думаю, вероятно, потому, что я понял основы того, что мы смогли улучшить работу этих инструменты.Я перестал серьезно заниматься этим в начале 80-х, когда мы наняли техник, чтобы сделать это, но они были очень темпераментными единицами оборудования.
SS Прежде чем мы перейдем к биологии, я подумал, что позволю вам сказать мне некоторые из интересных воспоминаний о вашем опыте в Майкле лаборатория – не обязательно наука.
JJ Это было интересное время для меня лично, потому что Майкл был полностью поглощается структурой глидеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы и его отношение к ЛДГ.Это было в 74 или 1975 году, когда Майкл выдвинул его представления о так называемых супервторичных структурах; поиск общих мотивов в различных белковых структурах, и складка Россмана была результатом этого анализ. Я думаю, что это было действительно чрезвычайно важно, потому что в начале 70-е годы люди не ожидали увидеть тематическое поведение структуры белка. Сравнивая LDH и G3PD, сразу стало ясно, что существует высокая сохраненные регионы, поэтому Майкл был очень-очень увлечен этим и на самом деле не было слишком сосредоточено на вирусной части, потому что не было большой интерес к нему.Для меня это было потрясающе, потому что я мог продолжать в моем собственном темпе, а также я много узнал о вирусах из биологических стороны вещей, и это было хорошо, потому что никто ничего не знал, так что если вы ничего не знал, вас считали экспертом в этой области, и мне удалось своего рода переход в эту область знаний.
SS Вы учили это самостоятельно?
JJ Да, самостоятельно и с помощью Энди Джексона и Ричарда Листера.Первым постдоком, который присоединился ко мне на постоянной основе для работы над вирусами, был Тошио Акимото. из Японии. Тошио был неутомимым тружеником и собрал первые полные набор данных от вируса мозаики южной фасоли, который достиг 10 ангстрем разрешающая способность.
Когда мы получили тот первый набор данных в 1976 году, мы действительно получили нашу первую структуру Информация. Это было через 4 года после того, как я приехал. Это была структура 22 ангстрем что мы опубликовали в вирусологии. Но я помню, как я был взволнован, потому что в в то время электронно-микроскопические исследования вируса хлоротичной крапчатости вигны были было сделано с достаточно высоким разрешением, чтобы ясно видеть гексамер и пентамер кластеризация субъединиц.Под электронным микроскопом южная фасоль не выглядеть хоть что-нибудь в этом роде. Он выглядел как гладкая сфера без каких-либо разграничение. В рентгеновской структуре 22 ангстрем мы могли очень ясно видеть что была кластеризация, сопоставимая с тем, что было в CCMV. Пока я думаю никто никогда не ожидал, что будет эта обычная бета-сэндвич-фолд появляются повсюду, это было мое первое осознание того, что, возможно, эти вирусы собирались быть более похожими друг на друга, чем мы думали.Оказывается SBMV заполняет белком между гексамерами и пентамерами и с отрицательное окрашивание вы не получите разграничения гексамеров и пентамеров. В на рентгеновской карте они были четкими. Я помню, что даже при таком низком разрешении Я был в полном восторге, и мы бегали вокруг и говорили: “Вау, эти вирусы похожи друг на друга ».
SS На этом этапе Стив, должно быть, уже опубликовал что-то о вирус кустистого трюка помидора?
JJ Не в 76 году.
SS Должно быть, он опубликовал карту с низким разрешением.
JJ Верно, я пытаюсь вспомнить. У них была структура 5 ангстрем. в то время, потому что я думаю, что это было на встрече в Эриче (Сицилия) в 1976 году. что он это представил.
SS Вы были на той встрече?
JJ Да, я был на той встрече, и мы были своего рода камбузом этого активность, потому что у Стива действительно была карта 5 ангстрем. В случае Стива они были эти выступающие домены, которые образовывали димеры, и я помню, что В структуре Стива были две особенности, которые они действительно взволновали о.Одним из них было шарнирное поведение этих димерных доменов, когда они образовывали икосаэдрические димеры в сравнении с квазидвухкратными димерами. А потом был другой так называемая сверхплотность, которая появилась на оси 2-го порядка икосаэдра, которая в то время – конечно, это была просто плотность, у нас не было ощущения связи или что-то в этом роде – думали, что это может быть нуклеиновая кислота. В некотором смысле это было с нетерпением жду того, что мы увидели позже, где на самом деле была нуклеиновая кислота играет очень похожую роль.
SS Намного позже!
JJ Это было намного позже. Но на этот раз (с TBSV) это был явно белок. Я составил эту карту 22 ангстрем. Я очень хорошо помню, потому что это было в ранней весной 1976 года, и я помню, как складывал пленки, которые мы нанесла плотность, и это выглядело как хлоротичная крапинка вигнового гороха. вирус, который мы видели на микрофотографиях. Это действительно предшествовало Эриче встречи, и я ничего не видел на карте Стива, поэтому я как бы описываю больше личного волнения, чем корпоративного волнения.
SS Что ж, это интересный момент, потому что и Майкл, и Стив утверждают, что структура вируса мозаики южной фасоли была их первой реализацией насколько похожи были эти вирусы, но на самом деле они должны были быть подготовлен к этому на основе того, что вы говорите.
JJ Конечно, в смысле четвертичной структуры при таком разрешении они выглядело похоже. При более высоком разрешении даже в четвертичной структуре в смысле, они действительно не так похожи.Все эти вирусы имеют тенденцию к притяжению к форме геометрических тел, относящихся к икосаэдру. SBMV и TBSV оба очень хорошо описываются телом, называемым ромбическим трииконтаэдром. и я помню, как Стив указывал на это в самом начале. В то время как структуру вируса хлоротичной крапчатости вигны лучше описать как усеченную икосаэдр, и поэтому очень интересно, как получить эту очень тесную связь различные геометрические формы, все из которых имеют симметрию икосаэдра, но имеют очень отличная морфология, и вирусы имеют тенденцию притягиваться к ним.Так мое впечатление о сходстве между SBMV и CCMV было, возможно, в некотором смысле немного чрезмерная реакция, потому что в высоком разрешении они не были такими похожими, но очевидно, что кластеризация гексамера / пентамера была.
SS Кто-нибудь обращал внимание на карту 22 ангстрем?
JJ Мы опубликовали его в вирусологии. На самом деле, он был очень хорошо принят. Отзывы были очень положительными, но я думаю, люди смотрели и думали – Ну и что.(И Джек смеется.)
SS Что было дальше?
JJ Мы увеличили разрешение до 5 ангстрем.
SS Это требовало чего-то особенного?
JJ Это потребовало огромных усилий. Мое время было проведено в три области – мое личное время. Я держал вращающийся анод включенным, пытаясь улучшить нашу способность собирать данные из очень больших элементарных ячеек и программирование. Я разрабатывал так называемый метод двойной сортировки для выполнения молекулярное усреднение, которое было разработано параллельно, но независимо, Жерар Бриконь.Джерард разрабатывал программное обеспечение, которое Стив в конечном итоге использовать для пушистых трюков, и я разрабатывал программное обеспечение, которое мы будем использовать на вирус мозаики южной фасоли. С философской точки зрения это были одни и те же процедуры. но они были разработаны полностью независимо, и Джерард затем перешел к разработать целый пакет программ, получивших достаточно широкое распространение. я никогда у него было видение, скажем так, чтобы уметь поместить это в общепринятый упаковка.
SS Однако вирусологи, вероятно, ничего не знают о болезни Бриконь. взносы.
JJ Во всяком случае, чтобы вернуться к событиям, которые имели место, Я думаю, что могу кратко их резюмировать. Два постдока – Иван Раймент и Дитрих Сак – присоединились к группе в 76-м или чуть раньше. Они внес огромный вклад. Иван увеличил разрешение сбора данных. Фактически, Иван разработал все процедуры, связанные с колебанием фотография, которую мы использовали. Тошио собирал данные с помощью прецессии фотография.Это был героический труд, и затем он перешел к осцилляционной фотографии. Параллельно Майкл разрабатывал программное обеспечение для обработки этих шаблонов. и возможность масштабировать данные и так далее. Но Иван вносил огромный вклад в производстве кристаллов и сборе данных, а Дитрих работал по разработке программного обеспечения в части определения тяжелых атомов и использования поиска функции и тому подобное. Оба эти парня были просто на высоте. линейных людей, сделавших блестящую карьеру в структурных биология – ни один из них больше не имеет отношения к вирусологии.Но они внесли огромный вклад, а затем, я думаю, к 78 году мы опубликовали структура 5 ангстрем. До нас не дошло, насколько это похоже на пушистый трюк. Мы все еще не были готовы думать об этом, и в конце 70-х и в начале 80-х на сцену вышли две действительно важные фигуры: Эндрю Лесли и Томитаке Цукихара. Они оба были очень, очень сильными людьми и на самом деле именно Эндрю Лесли в конечном итоге проследил цепочку.
К 1978 году я получил независимую должность в Purdue, так что в некотором смысле я был вне фотография официально к тому времени, когда структура была окончательно решена в конец 79-го, я думаю, это было.Я пытался заниматься своим делом, но я все еще очень физически, и я знаю, что Майкл рассказал обо всех своих разочарованиях электронной плотности не может быть полностью интерпретирован, хотя из всего чтобы мы могли видеть, что это должно быть.
Я помню одно особенно яркое событие, которое произошло однажды, потому что мы все часами смотрели на эти карты электронной плотности и неспособность следить за связностью цепочки.Мы все наклонились на этом очень большом световом ящике, и внезапно вся стеклянная поверхность рухнула и он с большим волнением, конечно же, рухнул на люминесцентные лампочки. со стороны всех нас. Я помню, как Майкл выглядел совершенно и полностью разочарованный и уходящий с этой сцены, ничего не сказав. Были все сидят и смотрят на разбитые лампочки, стекло и электрон плотности, и я подумал про себя – гм, это характерно, где мы были в этом проекте, и я подумал, что психологически очень важно, чтобы мы собираем этот световой короб как можно быстрее.Я сбежал в магазин и объяснили ребятам, что случилось и что нам нужно – и я очень хотел, чтобы теперь это было оргстекло, а не стекло, чтобы он не снова сбой. Они сразу поняли серьезность ситуации и буквально в течение примерно 12 часов мы ставили новенький кусок оргстекла на световом коробе, и у нас были все большие люминесцентные лампы, чтобы продолжить там и мы снова посмотрели на карту. Я чувствовал, что проект был символически воскресший из катастрофы световой короб.
История Майкла объясняет, что именно произошло с электронной плотностью. карты, хотя я в этом участвовал, потому что подозрение было в программах которые производили усреднение, и он был убежден, я знаю, что были ошибки в этих программах. Я продолжал проводить контрольные эксперименты, чтобы продемонстрировать что программы работали нормально. и что это не моя вина. я знаю это до тех пор, пока, наконец, Цукихара не понял, что у нас неправильная решетка константы, он подумал, что с моими программами что-то не так.Так я был Я почувствовал большое облегчение, когда это сошло с моих плеч. Другая часть этого Я очень, очень драматично помню, как Эндрю Лесли проследил цепочку и Эндрю сделал объявление в основном, я уверен, что Майкл был вовлечен тоже, но я помню, как в этот момент пришел как бы посторонний и услышал что складка была в точности сравнима с пушистым трюком, и все мы вроде как стояли там в страхе и были поражены, потому что это было совершенно неожиданно.
SS Это то, что сказал Майкл, и, я думаю, Стив сделал тоже – что никто действительно ожидал, что это будет так похоже.
JJ И в это было так трудно поверить людям с сегодняшним мировоззрением. где каждый решенный белок должен иметь аналог, который уже был в каком-то месте. Людям, выросшим в этом сравнительное мышление, чтобы понять, что было время в структурной биологии когда мы все как бы ожидали, что все будет выглядеть по-разному от каждого Другой.Сейчас это кажется довольно наивным, но если оглянуться назад –
SS Мы с Майклом обсудили сюрприз, когда носорог и полиомиелит стали так похожи, и мне пришлось вернуться туда, где Майкл и Джим (Хогл) были в то время, потому что мне казалось очевидным, что если вирусы растений были настолько похожи, что пикорнавирусы, вероятно, были похожи.
JJ И еще у вирусов животных есть эти складки, которые очень похожи друг на друга. к тому, что мы видели в вирусах растений.Это был просто потрясающий набор откровения, которые шли вперед. Это было действительно захватывающее время к тому времени, когда мы добрались до середины 80-х.
SS Я хотел спросить вас, и, возможно, это приведет вас к другим вещам. Не помню, много ли вы могли сказать из 5,5 ангстрем карта о биологии.
JJ Было очень мало. Эта карта, эта бумага была действительно больше технический документ, я думаю, который просто отражал тот факт, что мы могли найти узлы тяжелых атомов и что он вёл себя должным образом.Мы опубликовали это в вирусологии. Насколько я помню, мы опубликовали 3 статьи. У нас были статья на 22 ангстрем, у нас была статья на 11 ангстрем, которая была опубликована в Acta. Кристаллогр. и снова был очень, очень техничным по своей природе, а затем 5 ангстрема, которая снова была опубликована в вирусологии, и я бы сказал, что в некоторых способы, которыми бумага 22 ангстрем внесла наибольший вклад в биологию в том смысле, что мы получили здесь небольшое откровение (сходство к вирусу хлоротичной крапчатости коровьего гороха).То, что я помню больше всего в На бумаге в 5 ангстрем было очень ясно, что это спиральное скопление вокруг квазитрехкратной оси, и вы могли видеть это очень хорошо и, конечно, у нас полностью отсутствовали какие-либо из этих расширенных поверхностных элементов, которые были видели в пушистом трюке, и в то время мы никогда не думали об этом – мы просто думали что есть два разных вируса, есть две разные субъединицы.
SS Итак, перейдем к окончательной конструкции.Когда Стив опубликовал бумаги, и мы говорили об этом, он сказал, что было два откровения для его. Один заключался в том, что у белков есть руки, а другой имел отношение к РНК. Он сказал, что он переосмыслил свои идеи о РНК и, похоже, почувствовал, что с того момента с точки зрения эволюции, было бы лучше, чтобы РНК не имела такой жесткой структуры. потому что будет много мутаций и, если их будет слишком много изменения, частица была бы мертва. Интересно, когда ты думаешь о южном структура мозаики фасоли и даже более поздние работы, если вы хотите решить эти вопросы.
JJ Что ж, я разделил волнение, которое Стив испытывал по поводу того, насколько молекулярными произошло переключение, что на самом деле у нас были эти N-концевые области, которые могли быть упорядоченными или неупорядоченными, и на самом деле они были основным определяющим фактором в геометрия контактов субъединицы. Так что в некотором смысле это был ответ на вопрос, который я задал в 1972 году: как одни и те же генные продукты меняют как они относятся друг к другу? И ответ – феномен порядка-беспорядка. связаны с оружием.Конечно, он до сих пор не отвечает, как это происходит. Мы всегда смотрю на готовый продукт и в мечтах представляю динамику как эти белки узнают, где они находятся в процессе сборки и так далее и так далее. Это до сих пор остается для меня одним из самых захватывающих вещи, доступные для просмотра и понимания – как это происходит в динамический смысл? Но это определенно ответило на основной вопрос: это был механизм того, как это было сделано, и это было очень увлекательно.
Я помню, что меня очень впечатлили интерфейсы подразделений, потому что это был одним из первых случаев, когда у нас было большое количество интерфейсов субъединиц. Очевидно, что было решено много олигомерных белков, но я действительно никогда не обращал на них особого внимания. Но я был полностью очарован роль ионов металлов, опосредующих взаимодействия субъединиц, и я помню, как смотрел на они часами, часами, днями и днями и были так впечатлены различие в характере контактов субъединиц.Когда вы посмотрели на подразделения связанные с квазитрехкратной симметрией, они действительно были достаточно гидрофильными, ионными, с ионами металлов, участвующими в этих взаимодействиях. Когда ты смотрел на контактах вдоль оси димера они были намного более гидрофобными, намного более гибкие, потому что они должны были шарнирно закрепляться. Субъединицы могут существовать в этих двух формы, и я был очень взволнован всем этим, и большая часть из них, вероятно, отражала моя наивность, потому что я никогда раньше не изучал структуру белка.Этот Я впервые по-настоящему изучил структуру белка: когда это была наша структура! Я действительно совсем не думал о нуклеиновой кислоте. Мы все надеялись, что будем увидеть что-то в этих вирусах. Мы ничего не видели; это было полностью беспорядочно в том разрешении, с которым мы работали.
SS У меня есть еще один вопрос о Майкле, и мы могли бы также делайте это сейчас, а затем мы можем продолжить разговор о вашей собственной лаборатории. Майкл имеет совершенно другую историю из-за его раннего детства, впервые в Германии а затем, когда он уехал из Германии со своей матерью.Я подумал, раз ты из Среднего Запада и несколько изолированного от Европы, находясь в лаборатории Майкла, его происхождение и опыт работы с нацистской Германией имеют на вас какое-либо влияние вообще? Это заставило вас осознать то, о чем вы не знали?
JJ Майкл никогда не предлагал информацию об этом, но иногда мы путешествовали вместе, и у нас была возможность подолгу проводить вместе где мы ничего не могли делать, кроме как разговаривать. Я был совершенно наивным и ничего не знал о его прошлом.Но он рассказывал мне о своих переживаниях, особенно в детстве, и ужас, в котором он жил, когда они были в Германии. У него были ужасно трудные переживания.
SS Я больше спрашивал, как это повлияло на вас, потому что я предполагал вы ничего не знали об этом периоде.
JJ Вероятно, Майкл был единственным человеком, с которым я лично ассоциировался. с этим столкнулся с ужасами Германии того времени. Это породило огромное чувство уважения к нему.Это также помогло мне понять его как человек, потому что когда у вас детство в таких условиях, в основном мне кажется, что с человеком случаются две вещи. Они либо сдаются или они становятся выдающимися бойцами, и я думаю, мы все знаем, какой выбор Майкл сделал. Я думаю, что иногда его поведение расстраивает некоторых людей и, я думаю, понимая Майкла так, как я, я рационализирую, что эти это то, что люди развивают. Это касается не Майкла, а всех имеет свои сильные и слабые стороны.Иногда я думаю, если бы человек мог просто избавьтесь от той или иной слабости, они будут очень привлекательной личностью и это было бы намного лучше. Но на самом деле все мы такие интимные смешать, и вы не можете убрать один набор характеристик и все же в конечном итоге с позитивом, поэтому вы получите эту замечательную смесь позитивов а иногда и негативы. Частично быть рядом с таким сложным человеком, как Майкл сделал меня учеником людей, и глядя на эту замечательную смесь характеристик, которые создают великих ученых и просто пытаются ценить все, что с этим связано.Я думаю, что находясь рядом с Майклом, огромное влияние на меня в этом отношении и во многих других отношениях. Я был невероятно повезло, что прожил с ним более 20 лет.
SS Я особенно сосредоточился на этом конкретном моменте, потому что многие Американцы, даже евреи вроде меня, не слишком осведомлены о что происходило в Германии во время войны, а затем предстало лицом к лицу с кем-то, кому приходилось иметь дело с этим, действительно меняет взгляды на Германия 30-40-х годов, и я подумал, что случилось с тобой.
JJ Это оказало на меня большое влияние на понимание реальности этого времени, но это оказало на меня еще большее влияние с точки зрения осознания всего этого делает каждого из нас тем, кто мы есть. Это было то, с чем я имел дело каждый день.
SS Когда вы перешли на самостоятельную должность?
JJ В 1978 г., январь 1978 г. Я поступил на факультет, как и любой другой сотрудник член факультета.
SS До этого вы вообще думали об уходе?
JJ Некуда было идти.Я прошел обучение в действительно новой области структурной биологии задолго до того, как кто-либо задумывался о кристаллографах вирусов. Лишь отчасти в шутку я сказал, что никогда не принимал первого решения в своей жизни до конца 80-х, потому что каждый следующий шаг, который я делал, был только один возможное направление. (Комментарий сделан со смешком.)
SS При переходе на новый о том, хотите ли вы продолжить работу в области вирусологии или это тот случай, когда ты даже не думал об этом?
JJ Даже не думал об этом.Я любил вирусологию. Я любил вирусную кристаллографию. Я знал, что если бы я мог это сделать, я хотел это сделать на всю оставшуюся жизнь. Я нашел эти частицы такими захватывающими.
SS А как насчет того, над чем бы вы работали?
JJ Я выбрал вирус мозаики вигны, потому что это был вирус растений, который мы можно было получить в граммах, что было абсолютно необходимо в то время.
SS Это был 1978 год, так что это было еще до того, как люди что-то задумали. более сложный.
JJ Да, верно. Что мне нравилось в вирусе мозаики вигны, так это то, что по своему биологическому поведению он был очень похож на пикорнавирус. Пикорнавирусы был охарактеризован как имеющий связанный с геномом белок на 5′-конце. Это было у вируса мозаики коровьего гороха. Вирус мозаики коровьего гороха был полиаденилирован, он был один из немногих вирусов растений, который был полиаденилирован, большинство из них имели тРНК структура на их 3 ‘конце. Капсид заметно отличался от всего мы уже видели раньше у вирусов растений.Также вместо того, чтобы быть сформированным одним субъединицы, в ней было два типа субъединиц. Я рационализировал он похож на другие вирусы растений, но, возможно, с дупликацией генов или троекратное повторение отдельных субъединиц одного генного продукта типа вируса мозаики южных бобов, и я подумал, что это своего рода окончательный структура, на которую нужно смотреть, и вот почему мы начали.
SS Кто мы были?
JJ Я и студентка бакалавриата.Затем сразу после того, как я присоединился На факультете Майкл дал мне очень хороший совет. Он сказал, что тебе следует идти в лабораторию, где они работают над этим вирусом, чтобы вы могли познакомиться с культурой Это. Джордж Брюнинг учился в Калифорнийском университете в Дэвисе, работал с вирус мозаики коровьего гороха и нашел для меня место в его лаборатории.
Майкл посоветовал мне сделать это, и это был отличный совет, но неловкая ситуация для меня, потому что у нас было двое очень маленьких детей; 3 года старый и годовалый, и у моей жены было много причин, по которым это было слишком неловко уйти на 4 или 5 месяцев.Майкл был непреклонен в том, что я не должен оставлять семья и что мы должны найти способ сделать это вместе. Он сказал: «решите, что вы собираетесь это сделать, и все встанет на свои места». Это совет, который я всегда придерживался всю оставшуюся жизнь после этого, потому что Я думаю, это правда, если ты примешь решение, что собираешься что-то делать, тогда все остальное встанет на свои места, и так оно и было. Я провел четыре эффектных месяцев с Джорджем Брюнингом – с мая по август 1978 года.Мы стали близкими друзьями; мы остаемся очень близкими друзьями и по сей день. И это привело меня в вирусологию сообщество, потому что мы еще туда не ворвались. В ваших ранних обсуждениях со Стивом и Майклом было ясно, что структурная часть этого не был полностью оценен. Джордж был физико-химиком, и ему очень нравилось структура.
SS Какие исследования он проводил в то время?
JJ Он секвенировал геном вируса мозаики вигны и характеризовал свойства разных мутантов и было много интересного мало поведение вируса мозаики вигны, которое он характеризовал.Итак, когда я пришел Вернувшись из Дэвиса, я действительно много узнал о вирусе мозаики вигны. я имел контакт, и я мог взять телефон и поговорить с ним о чем угодно. Джоэл Уайт был студентом, и Джоэл произвел первые кристаллы. пока я был в Дэвисе. Мы опубликовали небольшую статью в вирусологии о кубической формы гексагональных кристаллов, и мы начали собирать данные.
SS Что с ним случилось?
JJ Джоэл получил B.С. из Purdue, затем поехал в штат Огайо и получил стоматологическая степень. Затем он поступил в Мичиганский университет и получил степень доктора философии. в биоматериалах. Он был на факультете Калифорнийского университета в Сан Франциско в течение ряда лет и продолжая работать в области биоматериалов, так что получилось красиво.
SS Насколько хорошо эти кристаллы дифрагируют?
JJ Разрешение до 3 ангстрем. Они хорошо дифрагировали. Я думаю мы были узнавая все больше и больше о том, как выращивать кристаллы.Большинство этих вирусов со временем ведите себя, если у вас хватит терпения взглянуть на все их кристаллизационные свойства. Джоэл проделал замечательную работу с вирусом мозаики вигны. Было ужасно интересный анекдот, связанный с этим, потому что две формы, которые у нас была гексагональная форма с постоянной решетки 1000 ангстрем и кубическая форма, которая на самом деле была очень похожа на кристаллы пушистого трюка; объемно центрированная кубическая с постоянными решетки около 320 ангстрем.Мы могли бы вырастить гексагональную форму очень легко и воспроизводимо, но кубическая форма была очень сложно производить. Итак, вопрос заключался в следующем: вы работаете над чем-то, что все думали, что это невозможно решить, что-то с 1000 ангстрем постоянная решетки, или вы забыли об этом и просто поработаете над одним и просто сохраните пытаетесь получить эти кристаллы? Поскольку я знал, как делать кристаллографию и был гораздо удобнее с кристаллографией, чем с биохимией и всем остальным. В этой части я начал делать все, что мог, с этими гексагональными кристаллами.Это была действительно хорошая идея, потому что три года назад я думаю, что мы решили структуру гексагональной формы, это познакомило меня ко многому.
Не удалось собрать данные о вращающемся аноде. Нам пришлось использовать синхротрон так что я был первым человеком в Purdue, который начал изучать синхротроны. Хэл Вайкофф, тогда работавший в Йельском университете, был очень воодушевлен крупными усилиями по синхротрону в Соединенные Штаты, и он был толкателем источника света в Брукхейвене.Я помню, что Майкл не был в восторге от этого, потому что ему нравилось работать в его лаборатории и так далее. Но я поступил в Стэнфорд (SLAC) и потерпел катастрофу. Поездка туда, пытаясь собрать данные. Затем я поехал на LURE в Орсе, Франция. Это был один из таких моментов, который определил, о чем идет речь, потому что Пол Сиглер собрал данные о кристалле, имеющем 500 ангстрем. решетка, и мы пришли с решеткой на 1000 ангстрем. Я был один, мы не могли позволить себе уйти более одного человека.
SS Вам приходилось работать 24 часа в сутки?
JJ Нет, французы цивилизованные. Синхротрон проработал всего 18 часов день! Надеваем наш кристалл. Я работал с Роджером Фурмом. Французы были очень услужливые, прекрасные люди, и они оказали мне большую помощь. Я буду всегда помни об этом. Мы сделали эту экспозицию – мы сделали кадры, и это было ясно, что потребуется довольно долгая выдержка, потому что мы перерезали луч вниз, пока он не стал совсем маленьким.Так или иначе, я пошел в темную комнату и вытащил пленки из фиксатора и везде были только пятна, и они были отдельные отдельные дифракционные измерения, очевидно, измеримые, и я помню:
Я полностью потерял контроль. Я буквально танцевал по полу синхротрона, размахивающего этой картинкой.
SS Я надеюсь, что другие люди оценят это.
JJ Что ж, Роджер определенно знал, и были некоторые другие.Но в любом случае это был один из самых прекрасных переживаний, которые у меня когда-либо были, и это сработало буквально на долгие годы.
SS Вы были первым человеком, который действительно осознал силу синхротрон.
JJ Ну конечно на Purdue
SS Но Майкл был признан первым человеком, который создал вирус, потому что он обнаружил риновирус на синхротроне.
JJ Правый. Но если говорить о сообществе вирусной кристаллографии, я, наверное, был первым человеком, который проводил эти эксперименты.Я не помню, был ли Стив проводил какие-то эксперименты с синхротроном. Это было в 1980 году, поздно 80-й или начало 81-го. Стэнфорд и LURE были двумя местами, где это привело место, и вскоре после этого Корнелл начал развивать очень сильную программа по структурной биологии в ШАХМАТАХ с Кейт Моффат был за рулем сила. В Purdue мы много лет использовали исключительно ШАХМАТЫ.
Вернемся на минуту к CPMV. В конце концов, мы смогли получить кубический кристаллы снова, и это снова был студент бакалавриата, который получил их.Другой один из этих маленьких анекдотов. Я сказал студентке Мелиссе Харрингтон: выращивать кристаллы определенным образом. Она подошла ко мне и сказала, что кристаллы выглядят очень забавно, и когда я посмотрел, то увидел, что там целое блюдо заполнено кубических кристаллов. Я помню, что у меня было такое чувство, что я, должно быть, очень, очень осторожно, чтобы получить всю информацию. Я встал от микроскопа и сказал: «Мелисса, а теперь иди со мной в мой офис». Мы сели, и я сказал: «Я хочу точно знать, что ты сделал».Она объяснила, и оказалось, что она использовала фосфатный буфер, а мы фактически не использовали никакого буфера вообще, и это было ключом. Итак, пока у вас был фосфат, у вас есть кубические кристаллы.
Затем этот проект запустил, и ко мне присоединились два доктора наук. Один был Рамакриша Уша, который приехал ко мне из Бангалора. Она очень старательно работала и нашли производные тяжелых атомов, которые позволили нам решить структуру. Другая, Синтия Штауффахер, на самом деле проследила цепочку.
Там была встреча, кажется, в 1985 году, недалеко от Страсбурга. Это был структурный встреча по биологии, организованная Дино Морасом и Дитрихом Саком. Это было действительно замечательно потому что Джим (Хогл) был там с полиомиелитом, а Майкл (Россманн) с носорогом. Мы были в «камбузе», идя вместе с предложенным начертанием мозаики вигны. вирус. Но к тому времени было абсолютно ясно, что вирус мозаики вигны очень близок к пикорнавирусам как структурно, так и с точки зрения другие детали, о которых я говорил ранее.У нас не было действительно хорошей трассировки цепей, но материалы этой книги были первым местом, где мы опубликовали структура вируса мозаики вигны. Так что это присоединилось к растительным вирусам еще другой путь в эволюционное развитие с вирусами млекопитающих и конечно, мы были в восторге.
SS Были ли другие идеи, которые вы могли получить из этих структур? помимо эволюционных?
JJ Да, имея все три структуры – два млекопитающих вирусов, а затем и нашего растительного вируса – в то же время можно было увидеть, что вирусы млекопитающих имеют эти очень сложные поверхности со всеми этими антигенными сайты и каньоны и так далее и так далее.Все это было создано по сути вставками между нитями бета-сэндвича. Они выглядели очень сферическими и в высоком разрешении чрезвычайно сложно. Когда сравниваешь их с растением вируса, вирус растений имел очень четкую морфологию, даже в электронном под микроскопом, и он совсем не был похож на пикорнавирусы. Причина для то есть эти вирусы растений не имеют ни одной из этих разработок. Каньоны исчезла, и вся южная сторона каньона исчезла; все из тех исчезли вставки, создающие так называемую южную сторону каньона.Там просто тугие повороты между нитями, и все антигенные сайты снова очень крутые повороты. Таким образом, было абсолютно ясно, что у животного вируса много больше вещей, с которыми нужно иметь дело, как с точки зрения связывания рецепторов, так и с точки зрения избегая иммунной системы, настраивая эти приманки и тому подобное. Растение вирус – это просто модернизированная версия. Если вам не нужны лишние петли, вы не кладите их туда. Опять же, это вопрос эволюции. Сравнения очень, очень ясно дали понять, что вирус растений живет в гораздо более простых окружающая обстановка.
С точки зрения базовой структуры мозаики из вигнового гороха мы особо не получили ничего особенного. вируса, но вскоре после CPMV мы решили структуру пятнистости стручков бобов. вирус, который был родственником вируса мозаики вигны и оказался в первый раз, когда меня не было в камбузе! Мы действительно попали в двигатель на том, потому что это был первый раз, когда мы увидели обширные регионы упорядоченная нуклеиновая кислота в вирусе. Они образовали эти великолепные конструкции в виде трилистника. вокруг 3-х кратной симметрии.
SS Было ли разрешение настолько хорошим, что можно было сказать, что вы смотрите на базе?
JJ Вы могли видеть основания, вы могли видеть рибозофосфатный скелет.
SS Я могу представить, что сначала вы не знали, что ищете в.
JJ Такое случалось не раз!
SS Я пытаюсь представить, как это было, когда вы думали вы смотрели на аминокислоты.
JJ Движущей силой этого проекта был Чжунго Чен. Он был в творческом отпуске посетитель, который изначально приехал из Пекинского университета, и идея заключалась в том, чтобы потратить год, а затем вернуться. Это было в 1989 году, и они с женой решили они не вернутся.
SS Это было решение после площади Тяньаньмэнь ?.
JJ Правый. Пекинский университет, вероятно, один из самых либеральных университетов в Китае и, вероятно, Чжунго был среди либералов либералов, и они не мог вернуться назад.Так что он остался. Это было ужасно травматично для их, но потрясающе для меня. Он стал директором по исследованиям в Merck. теперь, так что в долгосрочной перспективе это сработало. Но в любом случае Чжунго немедленно узнал, на что он смотрел. Я всегда буду помнить это – это было такое захватывающий день. Все наши графические машины находились в одной комнате в Purdue. Чжунго спустился и сказал: «Вы должны прийти и посмотреть на это». Я сказал: “Конечно”. Я спустился вниз и почувствовал себя так, словно мы были у подножия Вавилонской башни.Это была очень интернациональная группа людей, и мы все смотрели на это и все, казалось, начали говорить только на своем родном языке. Индейцы разговаривали друг с другом и китайцами – с кем бы они ни говорили в их собственный язык. Это был один из таких моментов. Мы никогда этого не видели раньше, и это был просто потрясающий результат. Это было опубликовано в виде статьи в науке – чистая интуиция, не имеющая ничего общего с навыками. Это просто случилось, и я всегда говорил, что в любой день лучше буду удачливым, чем умным.
SS Давайте вернемся к вирусу мозаики коровьего гороха, прежде чем мы перейдем к другому вещи. Вы упомянули ранее, что общались с Джорджем (Брюнинг). Смог ли он использовать информацию, которую вы генерировали? Был есть ли способ, которым вы двое могли бы взаимодействовать?
JJ Джордж очень заинтересовался. Этот вирус подвергается естественному расщеплению явление. С-конец малых субъединиц, которые сгруппированы вокруг 5-кратная ось обрабатывается, и вы получаете неоднородную популяцию частиц.Поскольку на конце был остаток лизина, вы могли разделите эти вещи электрофорезом всего вируса, и вы получите эти два хороший вид частиц, все расколотые или все не расщепленные.
SS Это нужно было делать для кристаллизации?
JJ Нет, потому что у Джорджа был мутант, который спонтанно расщепил все способ. Для кристаллографии мы использовали этот мутант Bi1, который он нам дал.
SS Это важно!
JJ Ужасно важно, потому что в 1978 году, когда я приехал в Брюнинг лаборатории мы говорили об однородности и так далее и так далее, и Джордж сказал: “ах, у меня есть кое-что для тебя”.И это было вскоре после того, как мы отправили препарат Джоэлю Уайту из Purdue, что мы начали получать кристаллы. К этому Сегодня мы используем мутант Bi1 CPMV для всех наших кристаллографических исследований.
Другое, посмотрим. Эти частицы существовали как пустой капсид и как компоненты нуклеопротеидов. Фактически было два нуклеопротеиновых компонента. потому что геном РНК был расщеплен; Итак, у вас есть две части РНК, и они были упаковывается отдельно. На градиенте сахарозы вы видите три пика, которые были разделены по количеству РНК, которая в них была.Мы также решили структуру пустые капсиды.
SS Перед кристаллизацией необходимо было разделить разные капсиды.
JJ Верно, мы обычно делали это на градиенте цезия, потому что вы могли Загрузите много материала на градиент цезия, и мы получили действительно хорошие разделения. Но когда мы решили структуру пустых капсидов, мы увидели влияние эта РНК имела порядок капсида, потому что, опять же, у нас была рука, N-конец.Когда нет РНК, она была полностью беспорядочной, и мы этого не сделали. увидеть это вообще в электронной плотности. Это были тонкие вещи. Я не думаю были какие-то потрясающие результаты.
SS Но на самом деле, и теперь это больше связано с тем, что меня интересовало в, и это способность образовывать пустые капсиды, потому что после расщепления не было так много положительных зарядов?
JJ Нет, пустая тара образовалась естественным образом. Фактическое количество тары зависело от условий роста растений.Если вы вырастили их ниже температуры, вы будете генерировать значительные количества, возможно, до 25% от общий вирус был пуст. В тёплых условиях летом упала до 5%. Но это только то, что вышло из завода, ничего не было по дизайну нет вообще. И я не думаю, что это было связано с декольте на C-конце. Возвращаясь на минутку к этому декольте, было интересно потому что было ясно, что C-конец полностью обнажен, а последний Насколько я помню, мы видели остаток лейцина.Это красиво рационализировано что это было то, что можно было очень легко расколоть, но это не способствовало слишком много волнения.
SS Вы уже говорили о том, что произошло в 89-м (увидев РНК в структура). Вы уже начали с нодавируса? Я не хочу забегать вперед слишком быстро.
JJ Мы начали с нодавирусов в 1983 году. Роланд (Рюкерт) спустился (от Мэдисона до Пердью). Он и Майкл, конечно, сотрудничали, годами в то время.Возможно, я смогу внести свой вклад в развитие пикорнавирусов, потому что это был милый анекдот.
Я познакомился с Роландом в 1978 году. Я был на одной из встреч НАТО по структуре вирусов. Это было сразу после того, как я побывал в лаборатории Джорджа Брюнинга, и это проходило в Маратея, Италия. Роланд был там, было много разных пикорнавирусов. там. Это была 10-дневная встреча, очень непринужденная, много возможностей поговорить. Мы с Роландом много поговорили, и я рассказал ему о своих надеждах и мечтах с помощью вигны. мозаичный вирус.Фред Браун был там. Фред был в восторге от сходство между вирусами животных и растений. Роланд пригласил меня в Мэдисон после Маратеи у нас были хорошие отношения. Я не уверен, что Роланд и Майкл знали друг друга до конференции по вирусологии в Страсбурге. в 1981 году. Я хорошо помню, что в то время Майкл действительно думал довольно серьезно относится к полиовирусу как к тому, чем он хотел заниматься. я помню однажды вечером ужинали с Роландом в Страсбурге, и Роланд сказал: «Ты знаете, Майкл действительно должен работать над риновирусом “.Для него это не имело смысла чтобы Майкл мог соревноваться с Джимом (Хогл), потому что всегда было ясно, что Джим получил первые кристаллы, когда еще был со Стивом. Я сказал: “ты должен действительно поговорите с Майклом об этом, потому что, возможно, это окажет влияние ». Следующей ночью Майкл, Роланд и я вместе поужинали в Страсбурге и Роланд изложил все причины, по которым, по его мнению, риновирус был как минимум столь же опасен. интересно, как полиомиелит, и что он был готов укусить пулю и произвести первые количества материала, необходимого для начала кристаллографии.
Не знаю, вспоминает ли Майкл это так же, как я, или нет, но Я почти уверен, что именно на той встрече в Страсбурге было принято реальное решение. был сделан. Это было летом, и тогда я хорошо помню Джона Эриксона, Мы с Майклом едем в Мэдисон, чтобы встретиться с Роландом. Это было когда я начал мы также связались с Полом Кэсбергом, и у нас был первый фестиваль Висконсин-Пердью. встреча, встречи Wispur. По сути, нас было четверо.Я не могу вспомнить другие люди из лаборатории Роланда, которые были вовлечены, но они выложили все планы там, и Джон Эриксон пошел и провел некоторое время с Роландом научиться готовить носорога, и это было началом проект носорог по моей памяти.
SS Несколько человек сказали мне то же самое.
JJ Эта страсбургская встреча имела решающее значение для начала работы и вся история могла бы пойти совсем в другом направлении, если бы на тот момент не подключался.
SS Вы начинали рассказывать мне, как вы попали в нодавирус.
JJ Правый. Рино разгадывалось. Вы знаете о чудесной истории рационализации антигенных сайтов и каньонов и всего этого вещей. Роланд также очень интересовался этими маленькими вирусами насекомых, нодавирусы. Во время одного из своих визитов он вошел и бросил электрон Микрофотография клетки дрозофилы была сделана, и на ней было только что лист красивых кристаллических вирусных частиц там.Он сказал: “это было вирус черного жука »и спросил, что я думаю. Ну, я подумал, что это действительно выглядит, действительно хорошо.
SS Итак, он решил прийти к вам, а не к Майклу?
JJ Я думаю, что с Майклом обозримое будущее было наполнено деятельностью связано со связыванием лекарств. Я не думаю, что это было то, что Майкл вероятно, имел какой-то значительный интерес. На самом деле я прыгаю с толку это, я думаю, это было, наверное, в 83-м.Я не думаю, что они решили структуры пока нет. Майкл был полностью занят носорогом, и это могло отвлекал. Но это было не для меня, потому что мы были готовы к работе. Опять таки Мне просто повезло, потому что в Сандерлингхеме был постдок. группа в Мэдисоне по имени Хосур, которая приходила в мою группу. Он работал с Роланд ночью учится делать всю работу с культурой тканей черным. вирус жука. Тогда Хосур приехал в Purdue, и мы создали ячейку дрозофилы. культуры впервые, и все это было бесшовно и прозрачно, потому что он работал в лаборатории Роланда несколько месяцев поздно ночью.Сандерлингем жаловался мне, потому что думал, что я влияю на его postdocs отрицательно.
Хосур проделал эту замечательную работу над вирусом черного жука. Когда эта структура была решена в 1986 году, мы не распознали РНК, когда увидели ее, потому что у нас была эта кусок плотности, который находился в сопоставимом месте, где лишний белок плотность для пушистого трюка сидела, прямо по осям двойной симметрии, линия на двояко связанных подразделениях, и они были частями, которые мы не могли в структуре белка, поэтому мы предположили, что «островок» плотности был сформирован беспорядком, затем был какой-то порядок (остров), а затем это был беспорядок.Мы назвали его арочным пептидом, потому что он образовал этот красивый винтовая арка. И только позже, когда Энди Фишер был в лаборатории и решил структуру вируса птичника, который очень и очень похож на черный вирус жука, 85% идентичности последовательности в капсидном белке, который мы могли видеть базовая плотность. Это был еще один опыт в графической комнате, потому что Оказалось, что он образовал этот шикарный дуплекс и прямо рядом с 2-х комнатным оси симметрии.
SS Вам не нужно было ломать световой короб.
JJ Нет, разбитых световых коробов нет, только радость среза.
SS Вернемся назад, когда вы посмотрели на плотность, вы сказали, что вы не мог сказать, что это была нуклеиновая кислота, вы просто предположили, что она неупорядочена и поэтому вы не смогли отследить никаких цепей?
JJ Мы просто предположили, что это белок. Мы не видели никаких баз в все. Все, что мы могли видеть, это фосфатный каркас, который, как мы думали, основную цепь C-альфа и что все боковые цепи были неупорядоченными.После этого она образовывала идеальную спираль, но плотность другой РНК, которую мы видели не было спиральным, и мы просто не были к этому готовы.
SS В недавней работе, о которой мы говорили, кажется, что с определением структуры все прошло совершенно гладко. Ты не упоминайте никаких проблем с методами. К этому времени вы уже использовали синхротрон? Были ли другие проблемы, которые вам нужно было решить? Кажется, ты пошел из периода, когда препятствиями были кристаллография и программы, к теперь там, где это было обычным делом.Это правда?
JJ Все постдоки, работавшие со мной, были высококвалифицированными кристаллографами. Каждый, кто приходил в лабораторию, уже имел репутацию кристаллографа, конечно, не как кристаллограф вирусов, но некоторые как кристаллографы белков, некоторые занимаются кристаллографией малых молекул. Все, что я когда-либо нанимал в качестве постдоков беспокоились всегда были кристаллографы, и это держалось до тех пор, пока середина 90-х. Были проблемы; но основные проблемы, с которыми мы столкнулись на южных бобах были совершенно неадекватные вычисления.Исторически сложилось так, что просмотр с этого момента мы были просто сумасшедшими, пытаясь делать то, что делали. Карта электронной плотности держалась на 12 катушках для наматывания магнитных лент и прочитать 12 магнитных лент без ошибок четности было почти неслыханно. Ты только продолжал читать. Мы знали, что при чтении были ошибки, но просто все равно сделал это. По сути, это был сбор данных, их обработка и вычисление. Это были большие проблемы. Синхротрон, начиная с начала 80-х для меня резко сократилось количество проблем.В 1983 году мы получили компьютер Cyber205 в Purdue. Когда мы делали вирус мозаики южной фасоли, нам потребовалось 6 недель – 6 недель – на один цикл молекулярного усреднения и Преобразование Фурье для получения нового набора фаз из этого усреднения процедура. Когда мы получили Cyber205, я провел все свое время около 18 месяцев переписать все программы для работы на машине с параллельной обработкой. Когда все было запущено и работало, что заняло около 18 месяцев с тех пор, как мы получил компьютер, мы могли сделать 6 циклов за один день.Это было просто захватывающе. На мой взгляд, конечно, были проблемы, были трудности, но сравнивал с тем, что мы пытались сделать с вирусом мозаики южных бобов, все казалось намного проще.
SS Итак, когда у вас были люди, которые были просто кристаллографами, они стать биологами? Как вы сами совершили этот переход? Это кажется особенно важно, когда мы начинаем говорить о нодавирусе, потому что есть гораздо больше биологии с этими вирусами.Один из вкладов Стива лаборатория (с вирусами растений), которая оказала большое влияние на мою работу, была его этюды по разборке. За то время, что вы были в Purdue, вы в состоянии вообще перейти к более биологическим вопросам?
JJ Я хотел, но мы никогда не делали ничего полезного. Мы сделали много разных экспериментов с CPMV, но в основном они как бы стимулировали нас. Я не думаю, что когда-либо публиковал что-либо о биофизических исследованиях, которые мы пытались делать на CPMV.
SS А как насчет других вирусологов растений?
JJ Реакции особой не было. Я думаю, что даже с Джорджем Брюнингом вероятно, тепло наших личных отношений держало нас вместе а не какое-либо существенное научное сотрудничество. На самом деле я не Думаю, я когда-либо публиковал статью с Джорджем.
SS Вы хоть представляете, почему вирусологи растений не заметили структурные работы?
JJ Насколько я помню, действительно было только два человека, которые были в восторге от хотя я, наверное, несправедлив к этому.Я помню Роджера Халла из Институт Джона Иннеса очень, очень взволнован структурой и действительно задавать много вопросов; он был парнем биофизического типа. Затем Джон Бэнкрофт тоже был очень заинтересован. Он интересовался сборкой. Я не помню очень много людей проявляют большой интерес. Я даже не знаю, есть ли там сегодня большой интерес.
SS Я знаю, что Марк Янг заинтересовался, но это должно было начаться когда он пришел в Purdue.
JJ Марк Янг, когда он пришел в Purdue, подумал: «Я со всеми этими структурируйте людей, я собираюсь изучить структуру “. И, конечно же, у нас только что абсолютно чудесное время с Марком. Но я не думаю, что у него был сильный интерес к нему до того, как он пришел в Purdue. Я думаю это были обстоятельства и чрезвычайно энергичный и оппортунистический настрой Марка. Он не учился кристаллография как таковая, но он очень быстро научился строению. я думаю, это разоблачение.Не думаю, что нам удалось привлечь достаточно вирусологов растений интересно. Другое дело, давайте посмотрим правде в глаза, вирусы растений просто не такие интересно как вирусы животных. Мы в полном восторге от нодавирусов потому что они делают так много интересного. У них есть автокаталитические реакции продолжается. У животного вируса есть гораздо более интересные проблемы, которые нужно решить. чем вирусы растений.
SS Джек, ты собирался рассказать еще кое-что о Маратее.
JJ Ну, я уже упоминал, что именно там я встретил Роланда и что положили начало нашим отношениям, которые затем переросли в отношения между Майклом и Роландом по поводу риновируса. Но встреча Маратеи для меня была огромное значение, потому что я встретил так много людей, страдающих полиомиелитом и пикорнавирусное поле. Я просто отчетливо помню влияние, которое Фред Браун имел. Мне было трудно, потому что я никого не знал на этой встрече.Я никогда там никого раньше не встречал, и я помню, как Фред подошел и сел вниз, когда я сидел один, ел и разговаривал со мной. я сказал ему, над чем я работаю, и он хотел увидеть мой плакат, и он выразил много интереса. Затем он познакомил меня с Роландом и Элли Эренфельд и Муж Элли, Дон (Саммерс), и он как бы интегрировал меня в Вся группа.
SS Когда была эта встреча?
JJ 1978
SS К тому времени вы уже лучше познакомились с биологией вирусы?
JJ Я был очень увлечен биологией.Я читал все Я мог читать о пикорнавирусах по аналогии с вирусами растений над которым мы работали. Я был очень взволнован биологией этих систем. и, конечно же, эта встреча была почти полностью посвящена биологии, не было никакой структуры. Ни у кого не было кристаллов пикорнавирусов. В первую очередь, это установление все эти отношения (между учеными), которые существуют по сей день. Я думаю, с научной точки зрения такие отношения так важны, потому что они держат ваш компас прямо.Люди говорят вам, прежде чем вы опубликуете, они думают, что это полезно, и вас очень ободряют, когда вы молодой человек, и это действительно важно. Так что эта встреча действительно привела меня в мир вирусологической стороны того, чем я занимался.
SS Вернемся к нодавирусам, потому что я помню некоторые волнения с нодавирусами в их динамике, но я не помню, как это произошло о.
JJ Ну, как и у большинства этих вещей, есть своего рода этапы реализации и одна из вещей, которую мы узнали на раннем этапе – непосредственно из структура заключалась в том, что вирус – – –
Возвращаясь назад, Роланд биохимическим путем определил, что вирус подвергся воздействию расщепление созревания и субъединица собирается как полипептид из 407 аминокислот а затем после сборки он расщепляется между остатками 363 и 364.Это автокаталитический, мы предположили, что, поскольку он полностью закрыт на поверхность, он находится внутри частица. Однако тот факт, что это расщепление созревания произошло сразу же означает, что была некоторая динамика, связанная с полипептидной цепью на этом этапе, потому что, когда он собирается, он соединяется и когда он раскалывается, он раскололся. С этим должен быть связан какой-то уровень динамики. Затем по мере того как мы изучали это все больше и больше, мы чувствовали, что этот отщепленный полипептид вероятно, участвовал во взаимодействии с мембранами и потенциально был своего рода канал для переноса РНК через мембраны.Итак, модель, которую мы начал работать с тем, что это было похоже на гибридный пептид, но на самом деле это не так. плавкие мембраны.
SS Когда вы это предлагали?
JJ Это было бы в начале или середине девяностых. Мы решили структура, у нас была пара различных структур. Собственно, один из них – и это действительно важная вещь, которую нужно выявить. Мы начали работать с Тим Бейкер и криоэлектронная микроскопия.Было два вируса, с которыми мы работали на партии с криоЭМ – три – первым был вирус мозаики коровьего гороха. я надеюсь на это можно немного “ретро”, потому что это был, наверное, мой третий самый захватывающий момент в науке, когда мы с Тимом Бейкером начали работать над проектом, в котором мы хотели посмотреть, можем ли мы отобразить моноклональные антитела, прикрепленные к вирусу. Марк Ван Регенмортель в Страсбурге создал моноклональные антитела к вигне. мозаичный вирус. Его постдоком, который создал эти антитела, была Клодин Порта. и она пришла со мной на постдок.Вероятно, она была первой, кто пришел в лабораторию, которая не была кристаллографом. Она действительно была иммунологом.
Клодин и техник в лаборатории Тима, Ванда Ван, потратили большую часть года на разработку техники, чтобы иметь возможность получить достаточно тугую привязку этих антител, этих моноклональных антител к вирусу мозаики коровьего гороха, чтобы мы могли действительно видеть сильно украшенные частицы на негативных окрашенных изображениях. Ванда сделал трехмерную реконструкцию этого комплекса.Я был вне городок. Отец Тима Бейкера скончался, и я знал, что он уезжает в пойти на похороны отца. Но меня ждало это срочное сообщение, когда Я пришел домой и должен был быть в лаборатории к 7 часам следующего утра, потому что Тим уезжал в 7:30, но он должен был увидеть меня перед отъездом. я думал так Должен быть какой-то великий кризис. Я добрался до лаборатории, зашел в комнату Тима и Ванда была там. Ванда так и не пришла рано, и я заподозрил, что возможно, это был интересный научный результат.И о чудо, Клодин была там, а Клодин никогда не приходила раньше 9 часов. Они ставят графический экран реконструкции, и появилось это великолепное изображение вирус мозаики вигны, просто великолепно украшенный антителами. Тогда мы могли оставить след, и мы могли точно показать, где были антитела привязка. Это было невероятно захватывающе, и я думаю, это было действительно начало совмещения криоЭМ и кристаллографии, и начало того, что Том Смит в конце концов сделал это с антителами к носорогам, а затем, конечно же, с антителами к носорогам. рецептор, связанный с носорогом, что и сделал Майкл.Я думаю, что вклад, который мы made снова потерялся, потому что это был растительный вирус.
SS Но в конце концов окажется, что зная структуру завода вирусы будут полезны в этом (21-м) веке. (Я имею в виду работу что Джек был вовлечен, в котором иммуногены связаны с поверхностью вирусов растений для использования в качестве вакцин.)
JJ Мы выполнили всю эту криоЭМ работу с Тимом Бейкером, а затем мы сделали криоЭМ. реконструкции с вирусом птичника.Что было захватывающе, так это то, что хотя РНК неупорядочена, с очень низким разрешением вы все равно видите плотность для РНК. Вы смотрите на какую-то среднюю профессию, поэтому получаете очень четкое представление о том, как в целом связаны белок и РНК. Затем когда вы строите атомную модель белка из кристаллографии При реконструкции криоЭМ вы начинаете получать совсем другое впечатление отношения между нуклеиновой кислотой и белком.Одна из вещей мы заметили, что гамма-пептиды – части, которые отщепляются во время автокатализа у нодавирусов – фактически сидели в красивом маленький карман. У вас не было такого впечатления, когда вы посмотрели на него в Рентгеновская карта, но на криоЭМ карте они просто отделены от внешней поверхности по сути парой петель белка. Так что даже если они внутренние, они все еще очень близки к поверхности. Мы начали думать, что, может быть, эти пептиды могут выходить наружу и участвуют в разрушении мембраны и попадании нуклеиновая кислота поперек.
Вот где мы были, когда переехали в Скриппс. Мне очень повезло, что Анетт Шнееманн пришла в Скриппс одновременно с доцентом. как я приехал. Она училась в аспирантуре с Роландом, и мы тесно сотрудничали вместе в то время о структуре и функциях нодавирусов. Она выдающийся молекулярный вирусолог, разработавший множество методов для анализа взаимосвязей структура-функция. Различные мутанты стаи домашний вирус, а также разработанная ею система экспрессии-сборки, поставил нас в прекрасное положение для сотрудничества с коллегами из Scripps.
Мы были восхитительно наводнены возможностями использовать наши вирусы для разных вещей. Они достаточно большие, чтобы выходить за рамки для множества различных технологий, но они достаточно малы, чтобы это осуществимо. Среди людей, которые пришли к нам вскоре после того, как мы приехали, был Чарли Брукс. для вычислительных исследований, а затем Гэри Сюздака для массовых исследований. Я не даже знаете, что вы сделали с масс-спектрометрией биологических молекул.Гэри определил очень простой эксперимент. Он сказал: «Мы просто добавим вирус в раствор, мы добавим трипсин, дадим ему проглотить некоторое время и проведем курс времени; затем мы будем проводить масс-спектрометрию через определенные промежутки времени и, зная последовательность белка и зная специфичность протеазы, по массам продуктов, мы можем точно сказать, где произошел раскол ». Я сказал: “о, звучит хорошо”, и я предложил, может быть, мы разрежем петли на поверхность белка и так далее, и так далее.
Гэри провел эксперимент и вернул данные. Он ничего не знал о структура, но сказал: “прекрасный результат, мы получаем эти сколы здесь, здесь и здесь “. Я посмотрел на это и сразу отнесся к этому скептически, потому что места, которые раскалывались, были внутренними в рентгеновской структуре и, фактически, наиболее восприимчивыми сайтами расщепления были гамма-пептиды. Хотя я выдвинул предложение об их экстернализации, я не готовы в это поверить! Я думал, что это произойдет только тогда, когда он будет привязан к рецептор.Я не мог представить, что эти вещи колеблются в и из частицы в растворе, когда на них не было никакого влияния других биологических взаимодействия. Но результаты были очень четкими, и я выразил свой скептицизм. об этом.
SS Это было сделано при комнатной температуре или при 37 градусах?
JJ Сделано при 20С, температуре окружающей среды. Было очень сложно изменить температуры очень сильно, потому что вы меняете характеристики протеаза также.Я получил это огромное уважение к Гэри, потому что сказал ему что это возмутительно, и он разработал контроль за контролем. я волновался что мы смотрели на небольшую популяцию сломанных частиц или что-то в этом роде вот так, но он ввел внутренние стандарты и смог продемонстрировать, что мы фактически смотрели на все население. В конце концов, мы не во что было поверить, кроме как в то, что происходило. Я тогда стал повторно чувствительны к ранним работам Джима Хогла, в которых были доказательства того, что N-конец VP1 временно экспонировался в полиовирусе.Итак, мы опубликовали эту работу. Мы отправил его в Nature Structural Biology, и я ожидал очень грубого покататься на этом. Вместо этого оба судьи аплодировали работе, и я думаю, что мы провели достаточно хорошие контрольные эксперименты, чтобы мы ответили на большую часть того, что ожидаемые вопросы будут.
Я также хорошо помню разговор, который у меня был с Майклом, когда я пошел обратно в Purdue, и я рассказал ему об этих данных. Одна из замечательных вещей о Майкле заключается в том, что он абсолютно прозрачен, и вам никогда не придется удивляться что он думает.Одна из интересных характеристик – угол между его шею и его плечи, и чем ему неудобнее, тем больше это угол уменьшается, пока не приближается к нулю. В ходе этого разговора Я заметил, что этот угол приближается опасно близко к нулю и, наконец, он остановил меня и очень лаконично сказал: «Джек, мы с тобой оба знаем, что это это чушь “. Но, думаю, сегодня он верит в эти результаты и с большим энтузиазмом о динамике этих вирусных частиц.Лично для меня это полностью изменил мой взгляд. Он сказал мне, что кристаллография была очень, очень ценные, насколько это было возможно, но нам пришлось придумать другие методы чтобы понять, каковы были все последствия.
SS Я пытался придумать другие примеры и, конечно, что из этого получится сразу в голову, что повлияло бы на ваше мышление, было бы гемагглютинин гриппа.
JJ Точно, но я не был готов к тому, что такого рода динамика протекала в некотором роде равновесия, и что эта экспонирование было непрерывным обратимым процессом.
SS Я спросил о температуре, мне было интересно, если вирус постоянно делал это, почему не инактивируется все время.
JJ Именно так и есть загадка по этому поводу. Непонятно как он находится под защитой, но, что интересно, это только в нерабочее время. вы фактически протеолизируете любую из открытых частей. Наружная поверхность частица явно превратилась в очень, очень стабильную и устойчивую к любым вид протеолитической активности.Эти гамма-пептиды не очень сильно расщепляются. высокая скорость, но они явно наиболее восприимчивы к типу курсов времени учебы.
SS Приводит ли это к большему количеству биологических экспериментов? Можно ли попытаться увеличить скорость протеолиза?
JJ Одна из вещей, которую сделала Анетт, – это выработка антител к гамма-пептиду. и показали, что когда вы подвергаете вирусные частицы воздействию этих антител, вы снизить заразность почти на лог.Это полностью соответствует идея, что эти частицы находятся в равновесии, и это равновесие является важным часть процесса заражения. Это было хорошее продолжение. Анетт также сделаны мутанты вируса, которые не подвергаются расщеплению при созревании. Они не может быть произведено в вирусной инфекции, но может быть произведено в экспрессии бакуловируса система, которую она разработала. Когда расщепления нет, протеолитический норма гамма-пептидов снижается. Ковалентная независимость явно необходима чтобы эти вещи то появлялись, то исчезали.Когда выражена форма дикого типа с бакуловирусной системой происходит расщепление, а белок еще больше восприимчив к протеолизу, чем подлинный вирус, содержащий вирусный геном. Частица, экспрессируемая бакуловирусом, упаковывает в основном клеточные РНК, тРНК и тому подобное, и это должно влиять на равновесие. Эти результаты сильно повлияли на мое личное мнение о том, как кристаллография относится к биологии.
SS Верно ли, что существует известный рецептор нодавируса?
JJ Есть один, и мы видим его на геле, но пока не можем. чтобы выделить его в достаточном количестве, чтобы получить достаточную последовательность, чтобы мы могли действительно сказать что это, насколько ген.Наша настоящая надежда – увидеть восприимчивость. Есть целый ряд вещей, которые нужно сделать, если мы сможем получить функциональную часть. рецептора, чтобы мы могли проводить некоторые из этих экспериментов in vitro – это было бы чрезвычайно интересно.
Мы здесь как бы “трепещем”, и я могу вам сказать, что мы просто опубликовали структуру капсида бактериофага HK97. Это было ужасно захватывающе, потому что здесь был вирус, который, естественно, претерпевает огромную динамику изменяется в процессе созревания.Субъединица совершенно не похожа на любая другая вирусная субъединица, которую мы когда-либо видели, и, вероятно, самая интересная открытие состоит в том, что эти капсидные белки образуют сцепляющиеся кольца, которые блокируют друг друга и сделать такую кольчугу.
SS Были ли там какие-нибудь интересные откровения с точки зрения момента? открытия?
JJ Да, Роджер Хендрикс и Боб Дуда разобрались во всей этой истории. кольчуги. Как только этот вирус полностью созреет, вы не сможете его уничтожить. в гель SDS независимо от того, как вы его лечите.Единственный способ получить это вне загрузочного колодца – обработать его протеазой. Они пришли к выводу что эти белки будут физически связаны друг с другом, а также химически взаимодействуют друг с другом, и они знали место лигирования и так далее, но они представили себе что-то вроде двух белков, выполняющих «дремоту», как в квадрате танцевать там, где рука могла бы протянуть руку и зацепиться за нее. Структура раскрывает то, чего никто из нас не ожидал, а именно то, что каждый набор гексамерных белки и пентамерные белки образуют простое кольцо, но не образуют кольцо, которое мы ожидали сформировать.Всякий раз, когда вы смотрите на симметрию элементов, квази или икосаэдров капсида, у вас есть субъединицы, которые непосредственно рядом с этой осью симметрии, которые обычно образуют морфологические единицы того, что отображается в EM, но тогда у вас есть набор белков, которые в одном шаге. Они фактически взаимодействуют с соседними белками. к оси. Итак, у вас есть два уровня симметрии. У вас напрямую гексамер вокруг оси, а затем у вас есть гексамер, который находится в одном шаге от оси, и оказывается, что если вы сшиваете субъединицы, которые являются одним шагом прочь, так что они просто образуют простое кольцо, единственный способ, которым вы можете икосаэдрическая симметрия – это если эти кольца сцепляются, как звенья цепи.Это просто топологический факт, если связать их двоякой симметрией. Самый простой это можно увидеть, если у вас есть два гексамера, и они такие, есть ось симметрии 2-го порядка между ними. Единственный способ сохранить 2-х кратная симметрия – вот так. Мы были совершенно ошеломлены этот результат. Это так прекрасно! Это великолепно! Это был еще один из тех “святая корова” виды переживаний.
и |
Мы благодарны Биллу Викоффу за то, что он предоставил нам «настоящую вещь». и для следующей фотографии.
| Введение | Некоторые исторические факты: структурная вирусология
и вирусология |
| Определение структуры вирусов икосаэдрических растений | Структура пикорнавируса | Полиовирус
| Полиомиелит
Вирус гриппа Гемагглютинин | В
Influenza Viru s N эураминидаза
| Проблемы науки и общества |
авторов | Главная |
Видео: «Заполнение пространства в молекулярных твердых телах» Джек Дуниц – «Любовь к истине: правда и противоречия в работе Линуса Полинга.»- 28 февраля 2001 г.
Кен Хедберг: … он родился, получил образование в Шотландии со степенью в 1947 г. Университет Глазго. После этого он провел несколько лет в гостях, общаясь лет в Соединенных Штатах в NIH, в Калифорнийском технологическом институте, в Королевском институте в Лондоне, и в Оксфорде.
В Оксфорде он работал с Дороти Ходжкин, выдающимся кристаллографом. и работал над тем, что в то время было невероятно сложными и трудными молекулами.Позже она получила Нобелевскую премию за свою работу по витамину B-12. Я был, как и Джек, присутствовать на лекции, которую она прочитала о витамине B-12 в Международном союзе кристаллографии. митинг, завершение которого приветствовало собрание в несколько тысяч человек. люди аплодируют стоя.
Я рассказываю эту историю, потому что она напрямую отражает дальнейшую карьеру Джека.Дороти Ходжкин разговаривал с некоторыми людьми в Цюрихе, которые были очарованы ее рассказом об этом. работы и очень сложной органической молекулы, и попросил у нее совета кого-нибудь чтобы они могли привезти в свой институт для выполнения аналогичной работы. Она предложил имя Джека. Он приехал туда в 1956 году и оставался там до тех пор, пока его пенсия здесь в 1990 году.
Что ж, те из нас, кто следит за его карьерой, знают, что он отличился в все аспекты его исследования.Он опубликовал около 300 статей. Он член нашей Национальной Академии. Он член Королевского общества. Он написал пару книг, которые я прочитаю, чтобы убедиться, что названия у меня прямо здесь. Рентгеновский анализ структуры органических соединений – я полагаю, Джек, это выросло из лекций Бейкера, не так ли? В Корнельском университете который он дал. Что, кстати, является тем же набором лекций, который породил Природа химической связи, когда Линус Полинг читал там лекции в 1936 году.Он также, профессор Дуниц, имеет вместе с другом написал книгу, в соавторстве с его другом Эдгаром Хейльброннером, названную Размышления о симметрии в химии и других местах.
Что ж, у меня есть пара личных заметок, которые я просто хотел бы сказать. Я знал его с тех пор, как он прибыл в Калифорнийский технологический институт в 1948 году, где мы познакомились и стали хорошими друзья.Я провел много приятных вечеров, разговаривая с Джеком о науке, и много приятных разговоров. общественные вечера, а также, как время шло. Он и я разговаривали на днях и мы договорились, что в те годы, начиная с 1948 года, а может быть, на год или два раньше, и позже были тем, что он и я назвали бы «золотыми годами» в Калифорнийском технологическом институте. Это были годы это привело к рождению альфа-спирали и ряда других вещей, связанных со структурными химия.Так что, пожалуйста, помогите мне поприветствовать, присоединяйтесь ко мне и приветствуйте нашего докладчика, профессора Дуница. [3:43]
Джек Дуниц: Спасибо.
Кен Хедберг: … включи.
Джек Дуниц: [Свистит] Бум. Что ж, приятно знать, что все процветает. Мммм. я думаю достаточно, если у меня есть этот. Это правильно? Я могу выключить это прямо сейчас потому что я думаю, что это слишком.Слишком много хорошего. Ага.
Спасибо, Кен, за ваше представление. Вы упомянули годы в Калифорнийском технологическом институте, конец 40-х, а также книгу Полинга Природа химической связи, и, как и многие химики моего поколения, я впервые встретил великого человека, Линуса Магнус, как я любил называть его, через его сочинения. Когда-то во время учебы карьеру в Глазго, я открыл для себя природу химической связи.В то время я уже выбрал химию в качестве основного предмета, но я был имея мои сомнения. Должен признаться, мне было интересно, возможно, я сделал неправильный выбор. Было, так многому нужно было научиться, так много реакции, так много экспериментальных деталей, так мало принципов, и тема казалась должны быть построены на обширных собраниях фактов, многие из которых являются неубедительными.
Книга Полинга стала для меня откровением.Он намеревался написать введение в современной структурной химии, и он объяснил, как структуры и энергии молекул можно было бы обсудить и понять с помощью нескольких простых принципов. Акцент был по составу. Первым важным шагом в понимании химических явлений был для установления атомного расположения в интересующих веществах. И попытаться понять химическая реактивность без этого знания была пустой тратой времени.Это было то, что мне было нужно знать. И это помогло мне решить, что мое будущее будет в структурных химии, и только за это я благодарен Линусу Полингу. Позже я встретил Полинга когда он приехал в Оксфорд в качестве приглашенного профессора, и в результате я поступил в Калифорнийский технологический институт. в качестве постдока и прекрасно провел там время.
Прошедший двадцатый век был веком химического оружия. Бонд, как я думаю, Ахмед сказал нам сегодня утром.Была книга Полинга, повлиявшая на моего поколения, а еще до этого был Г. Льюис с его пониманием электронов спаривание, а также Гейтлер и Лондон с их теорией молекулы водорода. И упор был сделан на химическую связь. Справедливо сказать, что к концу века учитывая молекулярную формулу, можно было объяснить, получить форму, размеры, и многие свойства этой молекулы с помощью квантовой химии.Все вы нужен был большой, достаточно большой компьютер. Это изменило взгляд на химию. потому что что одно, это преувеличение сказать, что не нужно было понимать, что больше не нужно было изучать химическую связь, но многие аспекты химической связи были понятны, а те, которые не были поняты, часто могли быть получены с помощью компьютерных расчетов.
Следующий уровень ниже ковалентных связей – это более слабые взаимодействия между молекулами, такие как водородная связь, которую Полинг также сыграл важную новаторскую роль в понимании.Теперь энергия водородной связи порядка пяти. процентов энергии прочной ковалентной связи. И еще слабее сейчас все другие слабые, индивидуально слабые межмолекулярные силы, скрепляющие мир в конденсированных фазах. Я имею в виду, что нас объединяет? Наша кожа не держится ковалентными или даже водородными связями. Он держится вместе – мембраны, которые удерживают нас вместе, который держит паруса вместе, который держит вместе деревья – построены из слабые взаимодействия, часто более слабые, чем водородные связи, но их очень и очень много.И они являются основой того, что было названо супрамолекулярной химией и кристаллической структурой. по преимуществу супра-супрамолекула. [10:27]
Теперь я обещаю поговорить о том, что, поскольку Ахмед говорил о времени, я решил поговорить о космосе. Как молекулы встречаются в космосе. И, конечно, вы можете спросить, что такое космос? Сколько времени? Что такое жизнь? И на эти вопросы нельзя ответить так, как подойдет всем.Ответы зависят от точки зрения или отношения, фокус интереса. И когда мы говорим о космосе, есть также много-много пространств, это зависит от того, о чем мы говорим. Говорим ли мы об измеренном пространстве в световых годах или пространстве мелких частиц, определяющих структуру атомы или пространство, наше пространство, повседневное пространство, пространство того, что Бор называл ” средние измерения »или психологическое пространство.Черт его знает, всевозможные пробелы. И я собираюсь поговорить о космосе в одной из промежуточных областей, космосе. размера молекул. Итак, для этой цели верно то, что правильная глубокая теория молекулярной структуры и супрамолекулярных сил опираются на квантово-механическую основу но многие аспекты этого можно понять довольно просто, и я постараюсь покрыть некоторые из них.
Теперь я надену это и уйду оттуда … Включите вот это, кажется работать, положить его в карман и посмотреть на мои слайды. Теперь первый человек, у которого идея, что вы можете объяснить формы и свойства микроскопических объектов в терминами малых фундаментальных частиц в подробностях был Иоганн Кеплер, и он написал книгу в начале семнадцатого века, почти четыреста лет назад, называется De Nive Sexangula, относительно шестиугольного снега.И он заметил, что снежные кристаллы, какими бы они ни были формы, есть самые разные формы, но они всегда демонстрируют шестикратную симметрию, почти точно, и он был очарован этим наблюдением. И я думаю, что он был первый человек, который попытается это объяснить. И он объяснил это, предположив, что молекулы льда были маленькие шарики – их нет, предположение неверное, но это не имеет значения. Он предположил, что молекулы льда представляют собой маленькие сферы и что они упаковываются так, чтобы заполните пространство как можно точнее, как показано – всем, кто пытался складывать, чтобы поставить много пивных бутылок, блюдца или чашки в маленькое пространство знает, что это как вы их упаковываете.Всем, кто видел, как люди упаковывают апельсины к фруктам store знает, что апельсины упакованы в эти шестиугольные массивы. Теперь есть здесь два вида, обратите внимание, здесь есть два вида треугольников. Их мало, эти виды треугольников, которые указывают вниз, и такие треугольники, которые указывают вверх в этой картине. Треугольников обоих типов одинаковое. [15:06]
А теперь заполнить пространство – это просто двухмерный слой – и заполнить пространство, Кеплер. думал, что следующий слой сфер войдет в один из наборов треугольных отверстий.Скажите этот набор. А потом этот, потом этот. И третий слой может идти тогда либо поверх первого слоя, либо поверх второго слоя. Здесь два возможных способа, два возможных обычных способа складывания апельсинов, молекул льда, сферы, и они называются кубической плотнейшей упаковкой и гексагональной плотнейшей упаковкой.
Вот это интересная штука.Две вещи, во-первых, идея о том, что кубическая ближайшая упаковка представляет собой наиболее плотную упаковку сфер, о которой сообщалось, собственно, в письме Кеплеру за десять лет до написания этой книги английский математик – позвонил Томас Харриот. Томас Харриот получил эту работу от сэра Уолтера Рэли, который был адмиралом, руководившим флотом Елизаветы, и хотел оборудовать свои корабли для плавания. испанцам, главным к чему бы они ни были, пиратам, дракам.И чтобы бороться, ему нужно было пушечные ядра. А на корабле, на кораблях тех дней, было ограниченное место для пушечных ядер, и он хотел поместить как можно больше пушечных ядер в ограниченное пространство. Поэтому он задал Харриоту два вопроса: если у меня так много места, как сколько ядер я могу положить туда и как лучше всего упаковать ядра?
Итак, Харриот придумал точно такое же решение и остался очень доволен этим решением. и сообщил об этом Кеплеру.Но видите ли, это было в письме, и Кеплер опубликовал первый. Итак, открытие этого обычно приписывают Кеплеру. До недавнего времени Кеплер предположил, что это была самая плотная упаковка. сфер, но он не смог этого доказать. А на самом деле доказательства были получены всего за два года. назад человеком по имени Томас Хейлс, есть Интернет, есть веб-сайт, который можно дать вам, где описывается доказательство этого постулата Кеплера, но я предупреждаю Доказательство у вас очень, очень долгое и сложное и зависит от использования компьютеров.
Итак, единственное, что есть в паттерне Кеплера – это то, что это обычный паттерн, и он действительно предположил, что кристаллы льда состоят из регулярно повторяющегося массива фундаментальных частицы. И это была отличная идея. «Видишь ли, Харриот этого не сделал, – думал Харриот. о пушечных ядрах, а Кеплер думал о том, что мы теперь назвали бы молекулами. И с тех пор, конечно, за четыреста лет, с тех пор и сейчас, мы знаем, что много о молекулах и кристаллах, и это стало, было установлено два сто лет назад кристаллы не только льда, но и любого кристаллического минерала, получается за счет регулярного повторяющегося рисунка объектов.
А вот только так кристаллы и узоры на обоях. Кристаллы трехмерны шаблоны обоев. А вот несколько простых вещей, и это показывает, что рисунки на обоях такого рода могут иметь только определенные виды симметрии. Видеть? И например, с пятиугольники, с пятикратной симметрией, такой узор обоев сделать не получится, по крайней мере, не тот, который заполнит пространство.[19:53]
В начале, конце прошлого века русский математик Федоров решил задачу в трех измерениях и показал, что есть только пять форм с которые вы можете полностью заполнить трехмерное пространство простым повторением, и это очевиден. А эта – шестиугольная призма. Этот здесь, ромбический додекаэдр, что интересно, снова был открыт Кеплером, и это просто объект, который вы получите, если вы возьмете эту кубическую плотнейшую упаковку и между каждым пара центров сфер вы рисуете плоскость и где, это пересечение все эти самолеты.И, наконец, эти двое были новыми, которые были обнаружены Федоров. И Федоров показал, что это единственные возможности. Нет любые другие.
Теперь, помимо ученых, конечно, заполнение пространства, особенно в двух измерениях, Сотни, сотни лет был предметом большого интереса художников. Вот фотография из Альгамбры в Гранаде.И вы видите, что мавританские художники пятнадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого веков умели заполнять пространство в красиво симметричном узоре. Альгамбра полна сотнями этих узоров. и всем, у кого никогда не было опыта, я рекомендую, как один из самые захватывающие художественные переживания, которые только возможно получить, чтобы попасть туда.
В последнее время у нас есть голландский артист Мауриц Эшер, который играл гораздо больше. игриво во всевозможных схемах заполнения двухмерного пространства регулярным повторением узоров, это уже не просто геометрические узоры, а всевозможные фантастические формы.
Возникает интересный вопрос, вот блок одного из, того Эшера. шаблон, который я вам только что показал, теперь просто посмотрите на него. Очевидно ли, что с этим узор, который можно заполнить, которым можно выложить стену этим узором. И, то есть эта маленькая птичка обладает тем же свойством, что и параллелограмм. или правильный шестиугольник.Нет никакого очевидного, я искал слово, нет слова для этого свойства, и не так очевидно, если я возьму данную цифру как это не так очевидно, чтобы сказать: «Ага! Этой фигурой я могу выложить плоскость». An еще более сложная проблема возникает, если я возьму другую цифру, в которой это немного деформируется, и я говорю, какой процент пространства я могу заполнить? В какой степени я могу покрыть самолет? 50%? 60%? 70%? Или что? [23:57]
Я уже упоминал ранее, что вы не можете выложить плоскость пятикратной симметрии и, следовательно, долгие годы люди думали, что нельзя сделать кристаллы с пятикратной симметрией и только в 1980-х Дэн Шектман-Ахмед показал фотографию на фронтисписе. книги Полинга, посвященной 90-летию со дня рождения, 1991 г., в которой также был изображен подобный образец.И этот узор здесь, если вы внимательно посмотрите на него, обладает десятикратной симметрией и означает, что у него также есть пятикратная симметрия, что запрещено обычными правилами кристаллографии, потому что вы не можете сделать регулярные повторяющиеся узоры с пятикратным ось. И эти паттерны, названные, теперь называемые квазикристаллами, Полингом в его последнем лет, утверждали, что это не новая форма материи, что это просто близнецы типов структур, которые он мог бы описать как обычные кристаллы, но я думаю, что К концу своей жизни он считал, что это действительно что-то другое, а не близнец.
И что интересно, тогда как кубическая плотнейшая упаковка и все эти другие упаковки, которые я сделал, сделаны из одного типа объекта, скажем, птицы или один тип молекулы, кристалл льда, молекула льда, вы можете сделать только эти квазикристаллические узоры с двумя типами объектов. С уникальным предметом этого не сделать. И этот узор здесь называется, это тип такого узора, называемый узором Пенроуза. и вы видите, что есть два вида, здесь есть два вида объектов.Есть эти ромбы такой формы, и есть второй тип ромба, и вам нужно смешать два очень тщательно продуманным способом, чтобы получить этот узор, в котором у вас есть локальные пятеричная симметрия, но узор в целом не имеет никакой симметрии. Вы можете выйти, взять это немного здесь и уйти навсегда, и вы никогда не найдете именно эта среда повторяется.
Это поднимает проблемы в математике, глубокие проблемы. Я упомянул, что если у вас есть объект, которым вы не можете выложить плоскость или точно заполнить трехмерное пространство, сколько места он заполняет? И это одна из самых известных проблем математики. прошлого века, это до сих пор не решено.
Это одна из работ, в 1900 году Гильберт, великий немецкий математик, выдвинул двадцать нерешенные проблемы математики, которые он считал проблемами двадцатого века.И некоторые из них решены, некоторые решены для частных случаев, а некоторые нет. И он хочет знать, он думает, что существует важная проблема. теории чисел и, возможно, полезны для физики и химии: как можно организовать наиболее плотно в пространстве бесконечное число равных тел заданных форм, сфер с заданными радиусы? Теперь мы знаем ответ на этот вопрос. Или правильный четырехгранник с заданными ребрами – как их совместить так, чтобы соотношение заполненного и незаполненного пространства могло быть как можно лучше? И это то, о чем я собираюсь говорить на самом деле; нет математическое решение этой проблемы, потому что оно никогда не было получено, но некоторые факты о том, насколько хорошо работают молекулы.Когда вы упаковываете молекулы в кристалл, они стремятся чтобы максимально заполнить пространство, как они это делают? [28:28]
Теперь химики изображают молекулы самыми разными способами. Вот типичный, вот как мол-, вот как химик обычно пишет молекулу и на самом деле, если она молекула углеводорода, он даже упускает эти, эти вещи, видите ли, скелет этого объекта здесь предполагается атомами углерода, химик понимает, что в основном, а маленькие шипы, идущие наружу, представляют собой углеродно-водородные связи.И многие химики просто забудьте про торчащие шипы, достаточно просто показать им, что маленький многогранный набросок посередине, хватит, они знают, что это молекула, это C 12 , это возможный изомер C 12 H 12 . Теперь вы также можете нарисовать здесь ту же молекулу, на которой вы изображаете точки маленькими сферами, которые каким-то образом представляют какое-то свойство атома, так что это атом углерода, а это атом водорода.Или другой способ сделать это, возможно, более полезным для нашей цели является рисование, вычисление модели заполнения пространства, в которой характеристика радиусов, атомы теперь представлены маленькими сферами и шапками, и это выглядит как это похоже на шину Мишлен. [30:02]
Конечно, это не так. Электронная плотность в этой молекуле строго говоря, уходит в бесконечность, но для многих целей и целей, в которых мы вас заинтересуют, вы не делаете слишком много ошибок.Если вы связали На самом деле, Полинг был одним из первых, кто сделал это, и он в Природа химической связи, есть таблица, такая-то и такая-то страница, так называемых ван-дер-ваальских радиусов атомов. и это эта молекула, нарисованная с помощью радиусов Ван-дер-Ваала Полинга. Теперь, если вы примете На этой картинке вы можете рассчитать объем молекулы. Это объем внутри это набор граничных сфер.
Теперь я даю вам следующую мысль: Молекулы – это не многогранники, и они имеют искривленную форму. граничные поверхности, чтобы они не могли полностью заполнить пространство. Я не упомянул, но я должен был упомянуть, что плотная упаковка сфер Кеплера, конечно, есть дырки между сферами, а на самом деле соотношение заполненных, объем сфер к общему объему составляет 74%.0,74 – самая плотная упаковка сфер и обнаружил, что в кристаллах коэффициент упаковки одинаков для молекул произвольной форма варьируется от 0,65 до 0,8. Это примерно то же самое, что и для самой плотной сферы. упаковки.
Если это соотношение меньше примерно 0,6, вы вообще не получите кристалл, вы получите жидкость. У молекул больше места для перемещения.И если этот коэффициент упаковки станет меньше примерно 0,5, жидкость испаряется, мы получаем газ. Связующие силы между молекулы теперь недостаточно сильны, чтобы удерживать молекулы вместе в конденсированном штат. Теперь проблема в том, что, кажется, есть, посмотрите, заполнили ли молекулы пространство 100% эффективность и у вас есть заданная молекула, может быть только один способ заполнить пространство.Для птицы Эшера есть только один способ упаковать этих птиц, чтобы заполнить пространство, но когда у вас есть форма, которая заполняет пространство на 70%, уникального способа не существует сделать это. Есть сотни, а возможно, и сотни способов сделать это с почти та же плотность упаковки, и это проблема Гильберта: как узнать, какой самая плотная упаковка? И это также то, что позволяет предсказывать кристаллическую структуру так трудно.
Теперь мы обнаружили, что когда мы взяли, проехали через Кам-, там есть, в Кембридже есть база данных под названием Crystal, Кембриджская структурная база данных, и она содержит структурная информация для около 200000 кристаллических структур, которые были определены в основном в последние несколько лет, но возвращаясь только к 1912 году. И мы взяли 164 строения. углеводородов и эмпирически установлено, что самый высокий коэффициент упаковки равен 0.78, самый низкий был 0,64, средний 0,72, так что снова очень близко к плотнейшей упаковке сфер. Кстати, это была молекула с самой высокой плотностью. Видеть? Это получил два маленьких кубика, соединенных тройной связью. А вот тот, у кого самый низкий один, вот этот здесь. И вы видите, он низкий, у него много всего этого что химики распознают эти шипы как метильные группы.И метильные группы на молекулах похожи на зонтики, и это как если бы у вас было много людей в комнате, и все держат перед собой зонтик, не так, а Сюда. Очевидно, что собрать такие молекулы вместе непросто. [35:05]
Теперь одно из правил, которые Полинг признал о том, как получить между молекулами лучше всего подходит, чтобы заполнить пространство, содержится в небольшой, небольшой статье, на одной странице статья, 1940.[Л. Полинг, М. Дельбрюк. “Природа межмолекулярных сил, действующих в биологических процессах ». Science, 1940, 92, 77-79.] И он говорит,« чтобы достичь максимальной стабильности »и стабильность и плотность обычно идут рука об руку, “молекулы должны иметь дополнительные поверхности, как кубик или монета “. Так что просто шишка в одной молекуле вписывается в разрыв в другой молекуле, и он упоминает здесь очень интересные предложения, в которых он надеется на взаимодополняемость двух цепей ДНК, хотя они еще не были обнаружены.Вот он, он и Дельбрюк что-то объясняют который еще не обнаружен, что неплохо.
Но к Полингу ехать не нужно, точно такая же идея была выдвинута 2000 лет назад, потому что, как писал римский ученый-поэт, я взял это, я сделал это на всех языках, понимаете, чтобы я мог показать это на всех, но я сделай английский здесь.Это довольно модный английский. “Те вещи, текстуры которых падают настолько точно друг против друга, что полости помещаются в твердые тела, каждое в одном и другой – сделать лучшее присоединение ». Это комплиментарность Полинга-Дельбрюка. 2000 лет назад.
В качестве примера, вот два, видите, здесь я взял эту произвольную форму, видите, такая же форма, и если вы совместите их вместе в этом шаблоне, это соответствует одному групп кристаллографического плана.И вы видите в этом, шишка вписывается в дупло и в этом случае шишка соответствует шишке. Итак, представьте себе этот узор в виде обоев. шаблон продолжается вечно. У этого есть регионы, где все сгущается и пустые места. В этом точно таком же объеме есть неровности, поэтому пространство равномерно распределяется. Теперь, когда я снова просмотрел кристаллы, которые показывают это узор, оказалось, что существует около 300 кристаллических структур с этим узором и один с этим рисунком.Так что это тоже в природе гораздо более эффективный способ упаковки. объекты, чем этот здесь. [38:27]
В наши дни, конечно, сидя в лаборатории, мы не играем с формами или моделями. или что-то в этом роде, мы пытаемся имитировать физику упаковки молекул вместе. И мы имитируем физику, выполняя расчеты с так называемым парно-парным потенциалом. функции.Мы предполагаем, что между каждой парой атомов в твердом теле существует взаимодействие потенциал такой формы, где находятся все эти буквы, можно отрегулировать о каком именно виде атомов мы говорим. И вы видите, есть ли у нас два атомы этого особого вида, у нас есть постулируемая структура. Мы рассчитываем все расстояния и для каждого расстояния, здесь мы смотрим, что такое энергия, и просто в компьютере сложите все эти энергии вместе.И когда мы добавили их все вверху мы имеем оценку энергии упаковки кристалла. Мы не смотрим на формы больше, сейчас – хорошо это или плохо. Мы можем все это сделать с помощью наших глаза закрыты, просто посмотрите на окончательный ответ и решите из двух шаблонов, которые у одного лучшая упаковка. Этот [микрофон] действительно процветает, но, возможно, это хороший эффект позади стрелы.
Ну, эта энергия, видите ли, не просто, есть очень много групп ученых в мире, кто вовлечен в эту проблему, и есть много разных атомно-атомные потенциалы, которые были разработаны различными группами сотрудников и предназначены для разных целей, но мы просим, по крайней мере, когда вы применяете набор таких потенциалов к известной кристаллической структуре, что силы, возникающие в результате расчета, рассчитанные силы на всех атомах должны быть равны нулю или почти нулю, потому что если это были не так, поэтому конструкция была бы неустойчивой и двигалась бы.
Есть некоторые проблемы, которые я не буду вдаваться в подробности, связанные с тем, что расчеты здесь относятся к набору неподвижных атомов – это атомы, это относится к гипотетической структуре, которая будет у вас при абсолютном нуле температуры без движения нулевой точки. И в настоящих, настоящих кристаллах, настоящих кристаллах, атомы колеблются около своего положения равновесия.А в простом варианте использования эти потенциалы эта часть движения не включена. Итак, у нас есть проблема в том, что вычисленные энергии относятся к атомам в состоянии покоя, но в реальном кристалле атомы колеблются. Для обеспечения вибрации допускается свободное пространство. Вот почему структура актуального кристалл не всегда тот, в котором молекулы упакованы максимально плотно потому что, если бы они были упакованы как можно плотнее, было бы меньше места для атомы колебаться.Таким образом, существует своего рода баланс между двумя вещами: сжимайте как можно больше как можно больше получить как можно большую энергию решетки, но, с другой стороны, расслабиться это условие немного, чтобы позволить молекулам вибрировать. И у нас есть рецепты для определения того, каким должен быть этот баланс.
И я просто расскажу химикам и физикам, как это делается. Мы рассчитываем, в компьютере мы вычисляем колебательную энтропию молекул внутри твердое тело, и это делается с помощью этой формулы, которой на самом деле почти столетие. и благодаря Альберту Эйнштейну.И расчеты дают необходимую информацию чтобы вычислить частоты движения молекул, делающих это, и делая то, о трех осях.
Это то же самое, что спектроскописты используют для расчета силовых постоянных и частот. но есть небольшая сложность, больше, чем небольшая сложность в кристаллах, потому что если вы посмотрите на молекулу и проведете спектроскопию, вы получите набор силовых констант, совокупность вибраций, и каждая, все эти вибрации как бы происходят в однажды.Но у каждого есть характерная частота хотя бы до тех пор, пока есть не слишком много ангармонизма в так называемом движении. Но в кристалле это разные, потому что сейчас у нас много вибраторов, но все они соединены повсюду весь кристалл, и поскольку в каждом направлении в кристалле возможно что-то как десять в степени от пятнадцати до двадцати молекул, все они связаны вместе.Итак, это огромное количество связанных вибраций. [44:51]
И вы не поймете этого за то короткое время, когда эта штука показана, но в физика, у вас здесь много пружин, видите ли, много атомов, связанных пружинами но пружины все подключены. Благодаря этому у вас есть набор непрерывных задайте не одну частоту, а волн, идущих здесь со всеми видами частот.И у нас есть рецепты, как рассчитать частоту этих волн относительно их длины волн, и это делается с помощью особой софистики, называемой сэмплированием по зона Бруийон. И если вы сделаете это правильно, вы получите набор частот, который очень хорошо соответствуют наблюдаемым частотам, которые видны в спектре кристалл.
Теперь я почти закончил.Я просто хочу упомянуть одно небольшое упражнение в этой области о различных молекулярных формах. Молекулы, содержащие те же атомы, но молекулы имеют разную форму – вот набор всех этих молекул, все они C 12 H 12 . Вот этот парень, которого мы видели раньше. И отсюда кристаллическая структура всех этих соединений известны, и поскольку известна кристаллическая структура, плотность кристалла известно.А поскольку кристаллы содержат одни и те же атомы, чем выше плотность, чем выше, чем больше молекул, тем плотнее атомы упакованы вместе. И вы видите, разница в плотности довольно значительная. Этот У парня здесь плотность, они в граммах на кубический сантиметр. Это грамм это весит, извините, один куб. из них он весит 1,34 грамма, тогда как из этого он весит только 1.1 грамм. Итак, разница в 20%, но в некотором смысле те же атомы.
Теперь мы можем понять, почему это так? Ну, не знаю, понимает ли это, можно взять все эти молекулы и в настоящее время с помощью компьютерной программы вычислить У каждой из этих молекул столько кристаллических структур, сколько вы можете, и посмотрите на их энергии. Именно это мы и делаем с Анджело Гавеццотти в Милане.Эти буквы здесь просто обратитесь к кодам в базе данных Кембриджа, вы можете просто забыть о их. Все это известные кристаллические структуры. Вот две молекулы, которые мы изобрели потому что мы пытались представить молекулу, которая имела бы наихудшую упаковку. плотность, полная шипов, и мы решили, что это должен быть C 12 H 12 , и это был воображаемый изомер C 12 H 12 , который, как мы думали, будет упаковываться как можно хуже .А это еще один что, как мы думали, будет как можно хуже. И эта молекула, в отличие от все остальные, как вы можете заметить, не накладываются на его зеркальное отображение и его называется хиральной. Вот шесть, которые вы видите, и здесь для каждого свойства у нас есть шесть. Итак, это число соответствует этому.
Что касается плотности, то плотность четырех известных кристаллических структур, рассчитанные плотности хорошо согласуются с наблюдаемыми.И действительно две молекулы, которые мы изобрели как плохие пакеры, имеют очень низкую плотность. Частично, это связано с тем, что эта молекула – очень компактная молекула – см. ее молекулярный объем составляет всего 146 кубических ангстрем. В то время как эта молекула имеет гораздо больший молекулярный объем. Здесь это число относится к коэффициентам упаковки. Еще раз вы видите, что все коэффициенты упаковки почти совпадают с коэффициентами упаковки. сфер, но не совсем.И действительно, эти две молекулы здесь упакованы немного лучше. чем сферы, а эти двое здесь пакуются немного хуже. [49:46]
И, наконец, энергии, энергии лучшей кристаллической структуры, которую мы смогли найти и здесь интересно то, что хотя эта молекула здесь, см. 84.5, имеет плотность намного меньше, чем у этого, его плотность упаковки почти такая же хорошая. Вот этот здесь очень плохая плотность упаковки.Вот как мы сейчас развлекаемся, мы представляем молекулы, берем некоторые из них, настоящие молекулы, некоторые настоящие кристаллические структуры, и мы также можем взять воображаемые молекулы, вычислить их свойства, и у нас есть приятно провести время, сравнивая результаты. Я не буду беспокоиться об энтропийном спаде.
И, как вы знаете, Полинг начинал как кристаллограф и всегда всю свою жизнь он интересовался кристаллографией, которая в течение его активная научная карьера сильно изменилась, потому что вначале кристаллические структуры которые к концу века было очень, очень трудно или невозможно было проанализировать. стали обычным явлением, и в наши дни каждый выпуск журнала Science или Nature будет содержать две или три кристаллических структуры белков, ферментов или коллекций. белков и наборов ферментов, наборов нуклеиновых кислот и белков, и теперь стало так, что только люди, которые действительно работают над проблемой или заинтересованные в проблеме могут прочитать опубликованные статьи.
Тем не менее, кристаллография, я дам, в этом докладе было несколько цитат, и здесь это последнее, что я собираюсь дать вам, это не от Полинга, это от Гете, перевод мой – я перевел, да? «Кристаллография как наука, рождает вполне определенные точки зрения. Это непродуктивно, существует только для сам по себе, и не имеет никаких последствий, особенно теперь, когда мы встретили так много изоморфных вещества.”Это невероятно. Это было написано в 1822 году, и концепция изоморфного кристаллы были объявлены в 1820 году, так что Гете, должно быть, читал научную литературу времени. Как бы то ни было, “поскольку это действительно бесполезно, оно превратилось в само по себе, «мы – сообщество, которое разговаривает с самим собой. Но» оно обеспечивает интеллект определенное ограниченное удовлетворение, и его детали настолько разнообразны, что можно описать он как неисчерпаемый; “и” поэтому он так крепко связывает даже первоклассных людей и пока.”
Большое спасибо. [53:16]
Пользователь: Джек Д. Коуэн / Предложено / Модели зрительных галлюцинаций
Константы формы и визуальные образы
Рисунок 1: Примеры констант галлюцинаторных форм. (а, б) Изображения воронки и спирали, генерируемые ЛСД. Позаимствовано из работы Сигела и Ярвика (1975). (c) Сотовые галлюцинации, вызванные марихуаной. Перерисовано из Clottes and Lewis-Williams (1998). (г) Паутинный петроглиф.Перерисовано из Паттерсона (1992).Яркие зрительные галлюцинации – это опыт, описанный почти у всех людей. культур. Нарисованные галлюцинаторные изображения встречаются в доисторических пещерах (Clottes и Lewis-Williams, 1998) и нанесенные на петроглифы (Patterson, 1992). Галлюцинаторные образы видны как при засыпании (Dybowski, 1939), так и при пробуждении (Mavromatis, 1987), после сенсорной депривации (Zubek, 1969), после приема кетамина и родственных анестетиков (Collier, 1972), после того, как увидели яркий мерцающий свет. (Purkinje, 1823; Helmholtz, 1925; Smythies, 1960), или при оказании глубокого бинокулярного давления на глазные яблоки (Tyler, 1978), в опытах «на грани смерти» (Blackmore, 1992) и, что наиболее поразительно, вскоре после приема галлюциногенов, содержащих такие ингредиенты, как ЛСД, каннабис, мескалин или псилоцибин (Siegel and Jarvik, 1975).Изображения стабильны по отношению к движениям глаз и видны как слепым, так и в закрытых темных помещениях. Это говорит о том, что они генерируются в головном мозге. Одно из возможных мест их происхождения обеспечивается исследованиями визуальных образов с помощью фМРТ, которые предполагают, что первичная зрительная кора (V1), которая является первой корковой областью, которая получает визуальную информацию от сетчатки, активируется, когда люди получают инструкции изучить мельчайшие детали. воображаемого визуального объекта (Miyashita, 1995).В 1928 году Клювер, невролог из Чикагского университета, разделил такие изображения на четыре группы, названные константами формы (Klüver 1966): (I) туннели и воронки, (II) спирали, (III) решетки, включая соты и треугольники, и (IV) паутина, каждая из которых содержит повторяющиеся геометрические структуры. На рисунке 1 показаны примеры каждой из констант формы в том виде, в котором они появляются в визуальном поле.
Ретинокортикальная карта
Рисунок 2: Авторадиография первичной зрительной коры в левой части мозга макаки.Образец представляет собой радиоактивный след активности, вызванной изображением, показанным слева. Ямка представлена точкой F на левой стороне коры, а эксцентриситет увеличивается вправо. Обратите внимание, что концентрические круги приблизительно соответствуют вертикальным линиям, а радиальные линии – горизонтальным линиям.Предполагая, что константы формы генерируются в V1, первым шагом в построении теории их происхождения является вычисление их появления в координатах V1. Это легко сделать, поскольку визуальный мир отображается на кортикальной поверхности топографическим способом, а это означает, что соседние точки в визуальном изображении вызывают активность в соседних областях зрительной коры.Более того, обнаруживается, что центральная область поля зрения имеет большее представление в V1, чем периферии (Drasdo 1977, Sereno et al 1995), отчасти из-за неравномерного распределения ганглиозных клеток сетчатки. Ретинотопическая карта определяется как преобразование координат от точек в визуальном мире к местоположениям на кортикальном слое. поверхность. Чтобы описать эту карту, сначала необходимо указать зрительную и корковую системы координат. Поскольку объекты, расположенные на фиксированном расстоянии от одного глаза, лежат на сфере, естественно ввести сферические координаты с «северным полюсом» сферы, расположенным в точке фиксации, точка изображения, которая фокусируется на ямка или центр сетчатки.о \) представлен в левой части мозга, а отражение этой области представлено в правой части мозга. Обратите внимание, что эксцентриситет \ (\ epsilon \) обычно указывается в с точки зрения угла на фиксированном расстоянии от экрана. Структура ретинотопной карты обезьяны показана на рисунке 2. Это предполагает, что эксцентриситет отображается на горизонтальную координату x кортикального слоя, а \ (\ theta \) отображается на его координату y. Затем можно получить ретинотопную карту, указав величину, известную как коэффициент коркового увеличения.Это определяет расстояние через сплющенный лист коры головного мозга, разделяющий активность, вызванную двумя близлежащими точками изображения. Можно показать, что достаточно далеко от фовеа преобразование координат хорошо аппроксимируется масштабированной версией комплексного логарифма (Schwartz 1977, Cowan 1977): \ [ x = \ alpha \ log [\ epsilon / \ epsilon_0], \ quad y = \ beta \ theta \] где \ (\ alpha, \ beta, \ epsilon_0 \) – константы. Под этим сложным логарифмом константы воронки и спиральной формы, показанные на рисунке 1, отображаются на полосы нейронной активности в коре головного мозга.Это простое наблюдение привело к математической теории геометрических зрительных галлюцинаций, основанной на спонтанном формировании паттернов в крупномасштабных корковых моделях (Ermentrout and Cowan 1979, Bressloff et al 2001).
Нейронный механизм Тьюринга
Возможный механизм спонтанного образования полос нервной активности под действием галлюциногенов был первоначально предложен Эрментроутом и Коуэном (1979). Они изучали взаимодействующие популяции возбуждающих и тормозных нейронов, распределенных в двумерном кортикальном листе.Моделируя эволюцию системы с помощью набора уравнений Вильсона-Коуэна (Wilson and Cowan, 1972, 1973), они показали, как пространственно периодические паттерны активности, такие как полосы, могут отделяться от гомогенного малоактивного состояния через нестабильность типа Тьюринга, аналогичную той, которая обнаруживается в системах реакционной диффузии. 2} w (| {\ mathbf r} – {\ mathbf r} ‘|) f (u ({\ mathbf r}’, t)) d {\ mathbf r} ‘ \] Здесь \ (u (\ mathbf r, t) \) представляет активность популяции нейронов в данном слое корковой ткани, расположенной в позиции \ ({\ mathbf r} \) в момент времени \ (t \.\) Второй член в правой части представляет собой общий синаптический вход в популяцию в \ ({\ mathbf r} \) с \ (w \) распределением синаптических весов и \ (f \) нелинейной функцией скорости активации. . Последняя принимается за сигмоидальную функцию \ [ f (u) = \ frac {f_0} {1+ \ exp (- \ eta (u- \ kappa))} \] где \ (\ eta \) определяет усиление, а \ (\ kappa \) порог. Предполагается, что распределение веса \ (w \) зависит от евклидова расстояния \ (| {\ mathbf r} – {\ mathbf r} ‘| \) между пресинаптической и постсинаптической популяциями в корковой плоскости.Отсюда следует, что \ (w \) инвариантно относительно действия евклидовой группы \ (E (2) \) – сдвигов, поворотов и отражений твердого тела в плоскости. Эта симметрия играет решающую роль в определении типов спонтанных паттернов, которые могут быть порождены нестабильностью типа Тьюринга.
Рисунок 5: Нейронная основа механизма Тьюринга. (а) Функция взаимодействия мексиканской шляпы, показывающая короткое возбуждение и дальнодействующее торможение. (б) Дисперсионные кривые для функции мексиканской шляпы. Если возбудимость коры увеличивается, дисперсионная кривая смещается вверх, что приводит к нестабильности Тьюринга.Предположим, что для данного набора параметров уравнение нейронного поля поддерживает стабильное, пространственно однородное состояние низкой активности, заданное решением с фиксированной точкой \ (u ({\ mathbf r}, t) = u_0 \) для всех \ ({ \ mathbf r}, t \. \) Одним из возможных эффектов действия лекарств на определенные ядра ствола мозга является увеличение возбудимости сети за счет изменений в эффективном усилении или пороге нейронов, которые затем могут дестабилизировать фиксированную точку. . Локальная устойчивость неподвижной точки может быть определена линеаризацией.{-i {\ mathbf k} \ cdot {\ mathbf r}} d {\ mathbf r}. \] Тогда относительно просто установить условия, при которых однородное состояние претерпевает неустойчивость Тьюринга при увеличении параметра возбудимости \ (\ mu \), а именно, что \ (W (q) \) является полосой пропускания. Это может быть достигнуто с помощью функции «Мексиканская шляпа», показанной на рисунке 5a, представляющей возбуждение на коротком расстоянии и подавление на большом расстоянии. Несложно установить, что λ затем проходит через ноль при критическом значении \ (\ mu_c = 1 / W (q_c) \), сигнализирующем о росте пространственно-периодических паттернов с волновым числом \ (q_c \, \), где \ (W (q_c) ) = \ max_q \ {W (q) \} \.\) Для достаточно малых \ (\ mu \, \) дисперсионная кривая \ (\ lambda (q) \) отрицательна для всех q, и однородное состояние низкой активности является устойчивым. По мере увеличения \ (\ mu \) дисперсионная кривая пересекает ноль при ненулевом волновом числе \ (q_c \, \), что графически проиллюстрировано на рисунке 5b.
Уравнения амплитуды
Рисунок 6: (а) Критический круг для нестабильности Тьюринга. (б) Группы кристаллической решетки: ромбовидная (D2), квадратная (D4) и гексагональная (D6). (c) Бифуркационная диаграмма, показывающая изменение амплитуды в зависимости от параметра возбудимости μ для паттернов на гексагональной решетке.Сплошные и штриховые кривые показывают устойчивые и нестабильные решения соответственно. Различные шаблоны различаются коэффициентами \ (z = (z_1, z_2, z_3) \) с \ (z = (1,0,0) \) для шаблонов рулонов или полос, \ (z = (1,1, 1) \) для 0-шестиугольников и \ (z = (1,1, -1) \) для π-шестиугольников. Также возможно формирование дополнительных паттернов посредством вторичных бифуркаций (таких как прямоугольные (RA) паттерны). Однако для определения таких бифуркаций необходимы вклады более высокого порядка в уравнение кубической амплитуды.*) \) – комплексно сопряженная пара амплитуд. Симметрия вращения означает, что пространство таких мод бесконечномерно. То есть разрешены все плоские волны с волновыми векторами на критической окружности (см. Рис. 6а). Однако трансляционная симметрия означает, что мы можем ограничить пространство решений пространством двоякопериодических функций, соответствующих регулярным разбиениям на плоскости. Затем группа симметрии сводится к группе некоторых кристаллических решеток: квадратной, ромбовидной и гексагональной решеток (см. 2 \ right] \] для n = 1,2, где \ (\ gamma _ {\ varphi} \) зависит от угла \ (\ varphi \.2 | \ вправо) \] где n = 1,2,3 (mod 3). Неподвижные точки этих обыкновенных дифференциальных уравнений затем могут быть проанализированы, чтобы определить, какие конкретные типы рисунков выбраны, и вычислить их устойчивость. Результаты можно суммировать на бифуркационной диаграмме, как показано на рисунке 6c для гексагональной решетки с \ (\ zeta> 0, \ 2 \ gamma _ {\ varphi_2}> \ gamma_0 \. \). Обратите внимание, что в некоторых случаях может потребоваться перейти к более высоким порядкам, чтобы идентифицировать все базовые паттерны, гарантированные основной симметрией, согласно лемме об эквивалентном ветвлении (Голубицкий, и др., , 1988, Хойл, 2006).Аналогичные закономерности наблюдались также в жидкостях в виде конвекционных валиков и сот, а также на маркировках шерсти животных в виде полос и пятен. Это указывает на то, что, хотя физика может сильно отличаться, взаимодействия во всех этих явлениях таковы, что все они могут быть представлены в рамках механизма Тьюринга (Turing 1952) и симметричной теории бифуркаций.
Карты функций и функциональная геометрия V1
Теория зрительных галлюцинаций Эрментраута-Коуэна слишком упрощена в том смысле, что что V1 представлен, как если бы он был корковой версией сетчатки, в которой клетки сигнализируют только об уровне локальной световой освещенности.Однако большинство клеток V1 селективны по отношению к различным характеристикам локального стимула, таким как локальная ориентация контрастной кромки или полосы (Hubel and Wiesel 1974). Предпочтения свойств стимула, такие как ориентация, распределяются приблизительно периодическим образом по коре головного мозга, образуя набор перекрывающихся карт характеристик. Более того, эти карты характеристик коррелируют с распределением дальнодействующих синаптических связей в коре головного мозга, тем самым обеспечивая основу для функциональной геометрии V1.Отсутствие представления ориентации в модели Эрментраута-Коуэна. означает, что ряд констант формы не может быть сгенерирован моделью, включая константы формы III и IV, показанные на рисунке 1. Эти галлюцинации более точно характеризуется как решетки из локально ориентированных контуров или краев, а не как контрастные области светлый и темный. Это мотивировало развитие более общей теории зрительных галлюцинаций, которая учитывает функциональную геометрию коры головного мозга (Bressloff et al 2001, 2002a, b).
Рисунок 7: Горизонтальные связи нейронов в первичной зрительной коре древовидной бурозубки. Радиоактивный индикатор используется для отображения местоположения всех завершающих аксонов клеток в центральном месте инъекции, наложенного на карту ориентации, полученную с помощью оптического изображения. Перерисовано из Bosking et al (1997)Значительная информация относительно функциональной геометрии V1 была получена с помощью метода оптического изображения (Blasdel and Salama 1986, Bonhoeffer and Grinvald 1991).Основная экспериментальная процедура заключается в прямом включении света. на поверхность коры. Степень поглощения света каждым участком коры зависит от местный уровень активности. Таким образом, когда ориентированное изображение представлено в большей части поля зрения, области коры, которые особенно чувствительны к этому раздражителю, будут дифференцированы. Топография Выявленное этими методами, можно предположить, что в микроструктуре V1 имеется основная периодичность с периодом примерно 1 мм (у кошек и приматов).Фундаментальная область этого периодического разбиения коркового слоя плоскость – это гиперстолбец (Hubel, Wiesel, 1974), содержащий два набора предпочтения ориентации на глаз, организованные вокруг пары особенностей ориентации или вертушек (Obermayer and Blasdel 1993). Сочетание оптического изображения с различными пятнами и этикетками позволил увидеть, как нейроны внутри и между гиперколонками взаимосвязаны, как показано на рисунке 7 для древовидной землеройки. Эти данные предполагают, что существует как минимум две шкалы длины кортико-кортикальных взаимодействий:
локальный – ячейки на расстоянии менее миллиметра, как правило, создают связи с большинством своих соседей примерно изотропным образом
дальнего действия – клетки образуют неоднородные связи примерно через каждый миллиметр вдоль своих аксонов с клетками в аналогичные изоориентационные области.
Рисунок 7 также показывает, что неоднородные связи на больших расстояниях, известные как внутренние боковые или горизонтальные связи и обнаруживаемые в основном в поверхностных слоях V1 (Rockland and Lund 1983, Gilbert and Wiesel 1983), имеют ярко выраженную анизотропию. То есть главная ось распределения пятнистых связей имеет тенденцию проходить параллельно визуотопической оси предпочтения ориентации их клеток (Bosking et al 1997). Следовательно, дальнодействующие связи между изоориентационными доменами имеют тенденцию формировать непрерывные контуры, соответствующие топографии ретинокортикальной карты.о \)). Это предлагает ввести расширенную систему координат в коре головного мозга, задаваемую \ (({\ mathbf r}, \ theta) \), такую, что все возможные ориентации стимулов представлены в каждой точке визуального пространства под обратной ретинотопической картой. Cortex эффективно рассматривается как непрерывный предел решетки взаимосвязанных гиперстолбцов. {\ pi} w ({\ mathbf r}, \ theta | {\ mathbf r} ‘, \ theta’) f (u ({\ mathbf r} ‘, \ theta’t)) d \ theta’d {\ mathbf r}’ \] Структура распределения веса \ (w ({\ mathbf r}, \ theta | {\ mathbf r} ‘, \ theta’) \), соединяющие нейроны с корковыми координатами \ (({\ mathbf r} ‘, \ theta’) \) нейронам с координатами \ (({\ mathbf r}, \ theta) \) выбрано так, чтобы смоделировать функциональную архитектуру V1, инкапсулированную на рисунке 7, и схематично проиллюстрировано на рисунке 8: \ [ ш ({\ mathbf r}, \ theta | {\ mathbf r} ‘, \ theta’) = w (\ theta- \ theta ‘) \ delta ({\ mathbf r} – {\ mathbf r}’) + J (| {\ mathbf r} – {\ mathbf r} ‘ |) W (\ theta- \ theta ‘) \ Delta (\ arg ({\ mathbf r} – {\ mathbf r}’ – \ theta)) \] Здесь w представляет собой локальные изотропные связи внутри гиперколонки и считается функцией мексиканской шляпы, как в кольцевой модели (Бен-Ишай и др., 1995 г., Сомерс и др., 1995 г.).Функция J определяет дистанционно-зависимую вариацию неоднородных связей между гиперколонками, а узко настроенная функция W гарантирует, что только нейроны с аналогичной ориентацией связаны посредством неоднородных связей. Наконец, функция \ (\ Delta \) гарантирует, что только домены изоориентации, которые приблизительно лежат вдоль визуотопической оси, соединяющей ячейки в разных гиперстолбцах, связаны, что отражает анизотропию, показанную на рисунке 7.
Общее весовое распределение инвариантно относительно так называемого действия сдвиг-поворот евклидовой группы, действующей на координаты \ (({\ mathbf r}, \ theta, t) \.\) То есть он инвариантен относительно переносов \ (({\ mathbf r}, \ theta) \ rightarrow ({\ mathbf r} + {\ mathbf s}, \ theta) \, \) отражений \ (( x, y, \ theta) \ rightarrow (x, -y, – \ theta) \) и вращения \ (({\ mathbf r}, \ theta) \ rightarrow ({\ mathbf R} _ {\ phi} [{ \ mathbf r}], \ theta + \ phi) \, \) где \ ({\ mathbf R} _ {\ phi} [{\ mathbf r}] \) – вектор \ ({\ mathbf r} \) повернутый на угол \ (\ phi \. \) Эта форма операции вращения следует от анизотропии функции бокового взвешивания и включает перевод или сдвиг метки предпочтения ориентации \ (\ theta \) на \ (\ theta + \ phi \, \) вместе с поворотом или поворотом вектор положения \ ({\ mathbf r} \) на угол \ (\ phi \. { \ pm} (\ theta) \) – четные и нечетные функции от \ (\ theta \, \) соответственно.
Рисунок 9: Основные узоры полос, созданные с помощью кортикальной модели сдвиг-поворот. Направление полосок на контурных рисунках указывает на предпочтительную ориентацию ячеек в гиперстолбце, которые имеют максимальную активность. Рисунок 10: Константы формы III и IV, полученные с помощью четных контурных узоров на гексагональной решетке.Теперь можно различить три основных класса рисунков полос: неконтурные (\ (u = 1 \)), четные контурные (\ (u = \ cos \ theta \)) и нечетные контурные (\ (u = \ sin \ theta \)), см. рисунок 8.Линейные комбинации неконтурных полос восстанавливают паттерны модели Эрментраута-Коуэна, тогда как линейные комбинации очерченных полос генерируют новые паттерны, которые воспроизводят константы галлюцинаторных форм, похожие на края, при отображении обратно в поле зрения, как показано на рисунке 9. .
Сборка на основе бамбука обеспечивает безопасную классную комнату в Доминиканской Республике
Роберт Баркер / Университетская фотография
Джек Эллиот и студенты завершили тестовую сборку в Корнельской лаборатории высокого напряжения перед тем, как возвести структуру в Доминиканской Республике.
Nick Teaford / Предоставлено
Эллиот и Ник Тифорд собирают конструкцию Триаконта в Экологическом фонде Пунтаканы летом 2015 года.
Универсальная архитектурная технология, созданная профессором дизайна из Корнелла, была принята студентами, стремящимися к экологическому развитию, для создания устойчивых к ураганам и землетрясениям конструкций из бамбука там, где они больше всего нужны.
Первое полевое испытание структурной системы Triakonta адъюнкт-профессора Design and Environmental Analysis (DEA) Джека Эллиота находится в прибрежном районе Пунта-Кана в Доминиканской Республике в качестве уличного класса для Экологического фонда Пунтаканы.
«Сама структура элегантна и вызвала диалог об устойчивой архитектуре среди приезжих гостей, студентов и даже архитекторов», – сказал Джейк Хил, M.S. ’02, директор по окружающей среде Grupo Puntacana, которая управляет курортным комплексом, примыкающим к экологическому заповеднику, где корнельцы и местные жители построили бамбуковое сооружение в середине 2015 года.
Класс, продолжил Хил, «продемонстрирует новые дизайнерские концепции для строительства в Доминиканской Республике. В конце концов, если этот вид бамбука будет производиться в Доминиканской Республике, мы сможем усовершенствовать методы строительства и снизить затраты, что сделает его жизнеспособным вариантом для устойчивого туризма.”
Этот вид бамбука называется Гуадуа (произносится как гвах-дваах), быстрорастущий сорт большого диаметра из бассейна Амазонки, который Крис Деннис ’13 надеялся выращивать на Гаити. Деннис перешел из Университета Макгилла в Корнелл, где молодой режиссер изучал коммуникации, а также международное сельское хозяйство и развитие сельских районов. Он попросил Эллиотта помощи в проектировании солнцезащитных зон для нежных ростков бамбука – и профессор DEA, имеющий образование в области архитектуры и промышленного дизайна, знал, что нашел применение своей технологии Triakonta.
Назван в честь триаконтаэдра – 30-стороннего ромбического многогранника, впервые изображенного в 1600-х годах математиком Иоганном Кеплером. Металлические узлы (застежки) Triakonta удерживают вместе распорки (каркасные балки) практически в любой ориентации, которую может вообразить дизайнер. Сочетая узлы Triakonta из литого алюминия с бамбуковыми стойками трех разных длин, конструкция Elliott может быть собрана где угодно, во всех формах и размерах, а затем разобрана для последующего повторного использования.
Эллиотт, преподаватель Колледжа экологии человека с 1998 года, изобрел систему Triakonta после того, как его попросили спроектировать многоцелевое здание для Детского сада Итаки.Первоначальные замыслы Эллиотта были недостаточно «образными» для администраторов сада, который представляет собой гигантскую глиняную игровую площадку в форме черепахи.
«Они думали о чем-то более биоморфном, например, о гигантском шмеле», – вспоминал Эллиот, и сначала его вернули: «Я серьезный дизайнер. Я не занимаюсь пчелами “. Поразмыслив, Эллиот смягчился и придумал дизайн в форме зверя, который будет охватывать круглый сад и подниматься с башней – «подобно выдре, поднимающей голову и оглядывающейся на себя.«Здание было спроектировано как геодезическая пространственно-каркасная конструкция с использованием черной акации, местной древесины лиственных пород, пользующихся низким спросом, и предлагающей достаточно места для фотоэлектрических панелей.
Выдра Triakonta еще не появилась, и именно поэтому Эллиотт был рад найти студентов с мечтой: использовать достоинства бамбука (быстрорастущий в тропическом климате, прочный и долговечный, улавливающий углерод) плюс доступный, модульный, многоразовый система структурного каркаса для общественных построек. Школы, медицинские центры, места отдыха, дома для оказания помощи при стихийных бедствиях – потребности практически безграничны.
«Мы не хотели, чтобы эта технология была предназначена только для богатых», – сказал Эллиотт, отметив, что курорт Пунта-Кана предлагает профессиональное обучение для детей своих сотрудников из Гаити и Доминиканской Республики. Он предположил, что наряду с управлением газоном, гостеприимством и кулинарными навыками школьники из близлежащей политехнической школы Энн и Тед Кхил могут научиться расти и строить из бамбука Гуадуа.
«Меня больше всего впечатлила простота изготовления и строительства конструкций», – сказал Ник Тифорд ’15, один из более чем 40 студентов Корнелла, которые помогали на различных этапах проектов Triakonta в кампусе и в Доминиканской Республике.«Когда небольшая группа студентов часами работала во время учебы, мы все еще могли научиться обрабатывать большинство деталей, заливать собственный бетон, чтобы заполнить бамбуковые стойки, и самостоятельно возводить конструкцию. После того, как это полевое испытание будет проанализировано, я хотел бы, чтобы эта система использовалась в устойчивых временных структурах для групп по оказанию помощи при стихийных бедствиях ».
К сожалению, Деннис не дожил до реализации своей концепции экологически устойчивого выращивания бамбука. Он исчез из перевернутого каноэ 22 мая 2013 года, когда солнце вставало над самой глубокой и самой холодной частью озера Каюга, всего за несколько дней до окончания школы Корнелла.
Теперь бамбуковая классная комната Экологического фонда Пунтаканы была названа в честь Денниса.
Компания Elliott планирует ввести активную учебную программу по методам устойчивого строительства. Он надеется, что каждый осенний семестр студенты будут проектировать общественные объекты с помощью системы Triakonta и работать вместе с жителями над проектами общественного строительства во время зимних каникул. Весной последующий курс будет посвящен анализу и анализу проектов.
Эллиотт добавил: «Этот проект не мог бы быть реализован без финансовой поддержки некоторых ключевых людей и организаций на протяжении многих лет.Выражаем благодарность Центру общественных услуг Корнелла, Ричарду Кили, директору Engaged Learning + Research, семье Каплан, семье Денниса, Джейку Хилу и сотрудникам Экологического фонда Пунтаканы, а также студентам, преподавателям и сотрудникам Корнелла за их усилия. ”
Роджер Сегелкен – писатель-фрилансер .
.