home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #26 / NN_1992_26.iso / spool / sci / physics / 18650 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-10  |  5.8 KB

  1. Path: sparky!uunet!cis.ohio-state.edu!zaphod.mps.ohio-state.edu!sol.ctr.columbia.edu!emory!ogicse!news.u.washington.edu!stein.u.washington.edu!sidles
  2. From: sidles@stein.u.washington.edu (John Sidles)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Compelling Mysteries (II)
  5. Keywords: compelling, mysteries, partridges and pear trees
  6. Message-ID: <1992Nov11.051323.25125@u.washington.edu>
  7. Date: 11 Nov 92 05:13:23 GMT
  8. Article-I.D.: u.1992Nov11.051323.25125
  9. References: <2191@eagle.ukc.ac.uk> <1992Nov10.194812.101645@watson.ibm.com> <1992Nov10.195415.124349@watson.ibm.com>
  10. Sender: sidles@u.washington.edu
  11. Organization: University of Washington, Seattle
  12. Lines: 108
  13.  
  14. >|> |> >     Several people have complained lately about the subject matter
  15. >|> |> >     around this neck of the woods, so I wonder if some of those people
  16. >|> |> >     will oblige me by posting what they believe to be compelling
  17. >|> |> >     mysteries or pressing problems in their particular field.
  18.  
  19. Dear "sci.physics" folks...
  20.  
  21. Here is a medical perspective on what constitutes a "pressing
  22. problem" in physics.  It concludes with a challenge to the
  23. collective theoretical, experimental, and inventive powers of
  24. the sci.physics community.
  25.  
  26. I am an associate professor of orthopaedics.  In our clinic,
  27. patients frequently present with problems that are beyond the
  28. reach of present orthopaedic practice.  For example, two of
  29. the most vexing problems we face in orthopaedics are aging
  30. and HIV infection.  Neither is susceptible to surgical treatment.
  31. But neither do we know very much about the molecular basis of
  32. these disorders.
  33.  
  34. With regard to aging, one can't prepare pure samples of aged
  35. collagen for x-ray or NMR structural analysis, because aged
  36. collagens are heterogenous.  So at the molecular level, we
  37. have limited understanding of the structural pathogenesis of,
  38. for example, osteoarthritis.
  39.  
  40. In our clinical practice, we are limited to "cut and replace"
  41. treatment of severely osteoarthritic joints, using plastic
  42. and steel artificial joints.  It would be much better if we
  43. knew how to prevent, and how to cure, osteoarthritic degeneration.
  44. There is not much hope of achieving this until we learn more
  45. about whatis going on at the molecular level.
  46.  
  47. Regarding HIV infection, the orthopaedic surgeons in our
  48. department are committed to treating every patient who comes
  49. in the door.  As a regional trauma center we treat many urban
  50. trauma patients who have a high prevalence of HIV infection.
  51. So our surgeons are at substantial risk for HIV exposure, and
  52. minimizing this risk requires stringent precautionary measures.
  53. This makes orthopaedic practice much more stressful... and
  54. this is not a trivial concern, as it becomes difficult to
  55. recruit surgeons willing to treat these patients.
  56.  
  57. Molecular biologists have acquired fairly complete knowledge
  58. of the HIV genome, but not much structural information about
  59. the proteins it encodes.  This makes rational design of
  60. effective treatments very difficult and slow.  To the extent
  61. that better instruments for obtaining molecular structure
  62. information might speed medical research, everyone would
  63. benefit.
  64.  
  65. Some non-biologists don't appreciate that presently there are
  66. no good methods for nondestructive, single-copy molecular
  67. structure determination.  Yet from a clinical perspective,
  68. this lack severely impedes medical research.  It is as though
  69. scientists had to study cell structure without using microscopy.
  70. Instead, scientists would learn about cells by homogenizing,
  71. filtering, and centrifuging them.  After much work, they might
  72. determine that cells are surrounded by membranes, and contain
  73. nuclei carrying genetic information, etc.  Biomedical researchers
  74. would not feel handicapped by the lack of microscopy, rather
  75. they would compete for access to the newest and most ingenious
  76. filtering devices.  In this hypothetical world, it would not
  77. be readily apparent that instrument technology was a crucial
  78. medical/scientific issue.
  79.  
  80. Hopefully, the next generation of molecular biologists will
  81. routinely, quickly, and easily obtain images showing the full
  82. three-dimensional structure of the molecules they are studying,
  83. in situ, with all their ligands, cross-links, and glycosylation
  84. in place.  This would substantially accelerate the development
  85. of effective treatments for presently intractable disorders.
  86.  
  87. The challenge posed to the collective theoretical, experimental,
  88. and inventive powers of "sci.physics" is this: design a
  89. molecular microscope with the above-named capabilities.
  90.  
  91. Three concluding comments...
  92.  
  93. (1) One stimulus for posting this note is Leo Kadanov's
  94. too-downbeat editorial in this month's Physics Today...  you
  95. young folks should keep in mind that there still remain many
  96. "compelling mysteries and pressing problems" where physicists
  97. can make contributions that are both aesthetically pleasing
  98. and socially useful.
  99.  
  100. (2) If your ideas are good,then write them up and submit them
  101. for publication.  If your ideas are too half-baked for
  102. publication, then submit them to the net.  But please don't
  103. send your ideas to me... I won't read them.  Everyone is better
  104. off if you take the trouble to write things up clearly,
  105. referencing the relevant literature, and submit for publication.
  106.  
  107. (3) To avoid being disingenuous, I have to state that my
  108. colleagues and I have published in this area, most recently
  109. in Rev. Sci. Instrum. 63(8) 3881-3899 (1992).  But my strong
  110. recommendation is to think about the problem independently...
  111. surely physicists can come up with better ideas than an
  112. orthopaedist can!
  113.  
  114. ---------------------------------------------------------------------
  115. John Sidles, Ph.D.                  email: sidles@u.washington.edu
  116. Associate Professor                 phone: (206) 543-3690
  117. Department of Orthopaedics RK-10    FAX:   (206) 685-3139
  118. School of Medicine
  119. University of Washington
  120. Seattle WA 98195
  121. ---------------------------------------------------------------------
  122.