Quelltext der Seite Arthur Winfree

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'''Arthur Taylor Winfree''' (* [[15. Mai]] [[1942]] in [[Saint Petersburg]], [[Florida]]; † [[5. November]] [[2002]] in [[Tucson]], [[Arizona]]) war ein [[Vereinigte Staaten|US-amerikanischer]] theoretischer Biologe.

== Leben ==
Winfree nahm als Schüler im Finale des Westinghouse Science Talentwettbewerbs teil. Er studierte zunächst als Physikingenieur an der [[Cornell University]] (Bachelorabschluss 1965) und dann Biologie an der [[Princeton University]], wo er 1970 promovierte. Ab 1969 war er Assistant Professor an der [[University of Chicago]], ab 1972 Associate Professor für Biologie an der [[Purdue University]], wo er 1979 Professor wurde. Ab 1986 war er Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie an der [[University of Arizona]], ab 1989 als „Regents Professor“.

1982 war er Guggenheim Fellow und ab 1984 [[MacArthur Fellowship|MacArthur Fellow]]. 2000 erhielt er den [[Norbert-Wiener-Preis]]. 1989 erhielt er den niederländischen Einthoven-Preis für seine kardiologischen Arbeiten.

Sein Sohn [[Erik Winfree]] ist Professor am [[Caltech]] (spezialisiert auf biologische Informationsverarbeitung) und seine Tochter Rachel Professorin für [[Entomologie]] an der [[Rutgers University]].

== Werk ==
Winfree ist bekannt für seine Theorie nichtlinearer gekoppelter Oszillatoren in der Biologie, der [[Chronobiologie|Theorie biologischer Rhythmen und Uhren]] (von der Synchronisation des [[Stridulation|Grillenzirpens]] bis zu [[Herzrhythmusstörungen]] wie dem [[Kammerflimmern]]), ein Feld, das er wesentlich bestimmte.

1965 untersuchte er in seiner Diplomarbeit an der Cornell University die Theorie großer Mengen schwach gekoppelter nichtlinearer Oszillatoren, die sich wegen der schwachen Kopplung in erster Näherung nur über ihre Phasen beeinflussen. Er zeigte Phasenübergänge zu kollektivem Verhalten (Synchronisation der Oszillatoren).<ref>Winfree, Biological rhythms and the behavior of populations of coupled oscillators, Journal of Theoretical Biology, Bd. 16, 1967, S. 15–42</ref>

Ende der 1960er Jahre untersuchte er in seiner Dissertation („zirkadische“) Rhythmen in den Populationen von [[Drosophila melanogaster|Fruchtfliegen]]. Seine damals überraschende Entdeckung war, dass sich solche Rhythmen schon durch schwache Störungen, wenn sie mit der richtigen Phase erfolgen, aus dem Takt bringen lassen (Auftreten einer Phasen-Singularität).<ref>Winfree, Integrated view of the resetting of a biological clock, Journal of Theoretical Biology, Bd. 28, 1970, S. 327–374</ref>

Daneben beschäftigte er sich mit weiteren [[Selbstorganisation]]s- und [[Musterbildung]]sphänomenen in der Chemie ([[Belousov-Zhabotinsky-Reaktion]]) und ähnlichen Reaktions-Diffusions-Gleichungen, die er ab Anfang der 1970er Jahre untersuchte, wobei er theoretisch und experimentell zweidimensionale [[Spiralwelle]]n untersuchte<ref>Winfree: Spiral waves of chemical activity, Science, Bd. 175, 1972, S. 634–636</ref>, später auch dreidimensionale ''Schnecken (Scroll)''-Wellen.<ref>Winfree: „Scroll shaped waves of chemical activity in three dimensions“, Science Bd. 181, 1973, S. 634, Strogatz, Winfree: Organizing centers for three-dimensional chemical waves, Nature, Bd. 311, 1984, S. 611–615, sowie eine Reihe von Arbeiten mit Strogatz ''Singular filaments organize chemical waves in three dimensions'', Physica D, 1982 bis 1984</ref> In der Biologie untersuchte er zum Beispiel die Selbstorganisation in [[Schleimpilz]]kolonien. Dabei ließ er sich häufig wie bei seiner Arbeit über biologische Rhythmen<ref>dort war die Problemstellung noch eindimensional, mit Kreisabbildungen</ref> von „einfachen“ [[Topologie (Mathematik)|topologischen]] Betrachtungen leiten.

== Schriften ==
* Sudden cardiatic death – a problem in topology?, Scientific American Mai 1983
* Geometry of Biological Time, Springer 1980, 2. Auflage 2001
* When time breaks down: the three dimensional Dynamics of Electrochemical Waves and Cardiac Arrythmias, Princeton University Press 1987
* Biologische Uhren – Zeitstrukturen des Lebendigen, Spektrum Verlag 1988 (englisches Original: Timing of biological clocks, Scientific American Library, Freeman, 1987)

== Literatur ==
* John Tyson, Leon Glass: Nachruf in Journal of Theoretical Biology, Bd. 230, 2004, S. 433, Online hier [http://www.cnd.mcgill.ca/bios/glass/pub_pdf/winfree_2004.pdf PDF-Datei]

== Weblinks ==
* [http://www.siam.org/news/news.php?id=289 Nachruf bei der SIAM von Steven Strogatz]
* [https://www.zum.de/Faecher/Bio/NW/uhren-stoppen-singularpunkt-engelmann.pdf Engelmann ''Wie man eine biologische Uhr stoppen kann'', PDF-Datei]

== Einzelnachweise ==
<references />

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{{SORTIERUNG:Winfree, Arthur}}
[[Kategorie:MacArthur Fellow]]
[[Kategorie:Theoretischer Biologe]]
[[Kategorie:Hochschullehrer (University of Arizona)]]
[[Kategorie:US-Amerikaner]]
[[Kategorie:Geboren 1942]]
[[Kategorie:Gestorben 2002]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Winfree, Arthur
|ALTERNATIVNAMEN=Winfree, Arthur Taylor (vollständiger Name)
|KURZBESCHREIBUNG=US-amerikanischer theoretischer Biologe
|GEBURTSDATUM=15. Mai 1942
|GEBURTSORT=[[Saint Petersburg]], Florida
|STERBEDATUM=5. November 2002
|STERBEORT=[[Tucson]]
}}