![]() |
DNA |
Di abad
ke-21 ini, kemajuan di bidang Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) memang
masih didominasi oleh negara-negara maju, terutama Amerika Serikat (AS). Kita
lihat saja, dalam 100 tahun terakhir ini, bangsa Amerika telah berhasil
mendaratkan manusia di bulan, mengirim penjelajah Sojourner Rover ke
planet Mars dan menelurkan banyak pemenang-pemenang hadiah Nobel di bidang
fisika, kimia dan kedokteran. Mau tidak mau, arah kemajuan IPTEK di abad ini
biasanya didtentukan oleh arah kemajuan IPTEK di AS.
Michio Kaku
adalah seorang fisikawan Amerika keturunan Jepang yang menulis buku berjudul Visions:
How Science Will Revolutionize the 21st Century yang diterbitkan pada tahun
1997. Di bukunya, Kaku memprediksi arah riset di bidang sains dan teknologi AS
di abad ke-21. Setelah mewawancarai sekitar 150 ilmuwan dan insinyur ternama
dari berbagai institusi, pusat studi dan universitas terkenal di AS dalam kurun
waktu sepuluh tahun, dia berkesimpulan bahwa ada tiga revolusi di bidang sains
yang sedang terjadi di AS. Revolusi di bidang Nanoteknologi, Bioteknologi dan
Infoteknologi i. Tidak lama setelah buku ini terbit, berbagai media
massa dan jurnal terkemuka dunia mulai menerbitkan berita-berita penting di
ketiga bidang ini.
Pada hari
Selasa tanggal 27 Juni 2000, suratkabar harian terkemuka New York Times memuat
headline yang cukup menggemparkan "Genetic Code of Human Life Is
Cracked by Scientists". Pada saat yang hampir bersamaan di akhir bulan
Juni 1993 (7 tahun sebelumnya), New York Times juga memuat headline yang
tak kalah hebat di halaman mukanya tentang pembuktian Teorema Fermat yang
Terakhir. Teorema ini sangat terkenal di bidang matematika karena isinya mudah
dimengerti oleh anak sekolah dasar, tetapi pembuktiannya makan waktu kurang
lebih tiga abad setelah matematikawan Perancis Pierre de Fermat mencetuskan
teorema ini pertama kali. Bedanya, kalau pemberitaan tentang Teorema Fermat
hanya ditulis dalam satu artikel, pemberitaan tentang terobosan baru di bidang
Biologi tadi diulas dalam dua artikel di halaman utama ditambah ulasan khusus
di bagian Science Times. Isi berita mengatakan bahwa 90% uraian genom manusia
telah berhasil dipetakan, dan uraian yang hampir lengkap ini dinamakan working
draft. Pada pertengahan bulan Februari tahun 2001, majalah Nature dan Science
memuat beberapa artikel yang menganalisa hasil working draft genom
manusia tadi. ii
Human Genome
Project ini merupakan salah satu projek besar yang dimulai pada tahun 1990 dan
disponsori oleh US Department of Energy dan National Institute of Health. Pakar
dari berbagai negara bekerja sama dalam mengidentifikasi 30,000 gen di dalam
DNA manusia dan menguraikan 3 milyar nukleotida yang membentuk DNA. Beberapa
tahun setelah projek ini dimulai, satu perusahaan swasta yang bernama Celera
Genomics berdiri untuk melakukan hal yang sama, mengurai dan memetakan genom
manusia. Pemimpin perusahaan itu, Dr. Craig Venter, bersama dengan pimpinan
Human Genome Project, Dr. Francis Collins diundang oleh mantan Presiden Clinton
untuk mengumumkan working draft tersebut pada akhir Juni 2000.
Seperti yang
kita ketahui, DNA atau Deoxyribonucleic Acid adalah pita molekul yang
ditemukan di dalam kromosom di dalam setiap sel di tubuh manusia. Ciri-ciri
yang diturunkan oleh orang tua ke anaknya tersimpan dan tersandikan dalam DNA (lihat
artikel terpisah mengenai penemuan struktur DNA-Red). Maka tidak jarang
orang bilang bahwa pemetaan genom manusia yang dilakukan di Human Genome
Project ini sama saja seperti menemukan cetak biru informasi genetik manusia.
Kalau kita mengetahui cetak biru ini maka hal-hal seperti penyakit turunan
dapat coba disembuhkan di level yang paling mendasar (gene therapy).
Oleh karena itu, informasi mengenai genom manusia ini bermanfaat sekali bagi
industri-industri farmasi dimana obat-obat untuk berbagai penyakit di masa akan
datang dapat diracik custom made, sesuai dengan DNA masing-masing
individu. Dengan cara ini, efek-efek sampingan dari suatu obat dapat
ditiadakan.
Berita
terakhir mengenai perkembangan HGP ini diumumkan hari Senin tanggal
14 April lalu, dimana konsorsium internasional para ilmuwan yang berkecimpung dalam projek HGP mengumumkan bahwa mereka telah selesai memetakan genom manusia dengan akurasi 99.99%. Dr. Collins lebih lanjut memberitakan bahwa bagian AS dalam projek besar ini diselesaikan mendahului waktu deadline dan dibawah anggaran. Projek yang diperkirakan memakan waktu 15 tahun dan menghabiskan dana US$ 3 milyar ini diselesaikan dalam waktu 13
tahun dan menghabiskan dana US$ 2.7 milyar.
14 April lalu, dimana konsorsium internasional para ilmuwan yang berkecimpung dalam projek HGP mengumumkan bahwa mereka telah selesai memetakan genom manusia dengan akurasi 99.99%. Dr. Collins lebih lanjut memberitakan bahwa bagian AS dalam projek besar ini diselesaikan mendahului waktu deadline dan dibawah anggaran. Projek yang diperkirakan memakan waktu 15 tahun dan menghabiskan dana US$ 3 milyar ini diselesaikan dalam waktu 13
tahun dan menghabiskan dana US$ 2.7 milyar.
Pada saat
yang hampir bersamaan dengan headline di atas, tepatnya tanggal 15 Juni 2000
jurnal sains popular Nature iii memuat artikel yang berjudul
"Nanotech Thinks Big". Isi artikel memberitakan di antaranya
tentang National Nanotechnology Initiative, suatu program riset di bidang
nanoteknologi yang diluncurkan mantan presiden Clinton dalam pidatonya di
California Institute of Technology bulan Februari tahun 2000 lalu.
Nanoteknologi ini adalah teknologi yang berbasis skala nanometer (1 nanometer =
10-9 m). Skala ini sangat kecil, jauh lebih kecil dibanding
mikroteknologi yang berada di skala mikrometer (1 mikrometer = 10-6
m). Berbagai macam alat yang dibentuk pada skala nanometer dapat merevolusi
bidang komputasi, informasi dan tehnik. Bahkan, karena beberapa senyawa penting
di dalam tubuh manusia juga berskala nano, satu ilmuwan dari Cornell University
Dr. Montemagno, telah berhasil membuat baling-baling berskala nano dan membuat
baling-baling tersebut berputar oleh biological motor F1-ATPase
(suatu enzim yang menggunakan adenosine triphosphate, atau ATP sebagai sumber
energinya). iv
Berita-berita
di bidang nanoteknologi saat ini masih didominasi oleh terobosan di bidang Material
Science. Beberapa ilmuwan telah berhasil menciptakan bahan baku baru yang
terdiri dari atom-atom karbon dengan nama carbon nanotube. Seperti yang
kita ketahui, atom karbon merupakan unsur dasar banyak benda di sekeliling kita
dari mulai pohon-pohon kayu, polimer sampai berlian yang sangat berharga itu. Carbon
nanotube yang diprediksi akan menjadi "promising building blocks for
nanosystem" ini memiliki sifat material yang sangat spesial. Young’s
modulus (modulus elastisitas) carbon nanotube ini berdasarkan hasil experimen
dan riset mempunyai nilai sampai lebih dari satu terapascal v.
Sebagai bandingan, modulus elastisitas baja kurang lebih hanya seperlimanya
dari itu. Carbon nanotube juga mempunyai konduktivitas (kemampuan untuk
menghantar) termal dan konduktivitas elektrik yang sangat tinggi. Dan harap
diingat, diameter carbon nanotube ini hanya satu nanometer dan panjangnya
beberapa mikrometer.
Kemajuan di
bidang nanoteknologi ini juga digembar-gemborkan akan membangun landasan baru
untuk suatu revolusi industri kedua, sebagaimana halnya mesin uap meluncurkan
revolusi industri yang pertama di Inggris pada abad ke-19. Tetapi perkembangan
di bidang ini masih dalam tahap awal, sehingga kucuran dana dari pemerintah AS
untuk membangun fondasi di bidang ini pun sangat besar. Untuk tahun 2001 saja,
dana yang dikucurkan berjumlah 500 juta dolar.
Berita
menarik yang lainnya menyangkut salah satu perguruan tinggi di AS. Renselear
Polytechnic University (RPI) yang berlokasi di Troy, New York bulan Maret 2001
lalu mengumumkan bahwa perguruan tinggi dibawah pimpinan Dr. Shirley Ann Jackson
itu menerima sumbangan sebesar 360 juta dolar (sumbangan terbesar dalam sejarah
perguruan tinggi Amerika Serikat). vi Sumbangan yang diberikan oleh
donor yang tak ingin namanya disebutkan ini, diberikan tanpa syarat. Sebagai
bandingan, perguruan tinggi tehnik AS yang paling terkenal, Massachusetts
Institute of Technology (MIT) sampai saat ini "hanya" berhasil
menerima sumbangan sebanyak 350 juta dolar yang akan digunakan untuk riset
mengenai otak. Dr. Jackson telah mengumumkan bahwa dana yang didapat akan
digunakan untuk membangun lab bioteknologi dan infoteknologi yang mutakhir di
kampus RPI. Dengan adanya dua laboratorium baru dan dana dengan jumlah besar
ini, sudah tentu, RPI akan menjadi salah satu magnet bagi para mahasiswa pasca
sarjana yang ingin melanjutkan studi di AS. Lab Computer Science milik MIT juga
sedang membangun infrastruktur baru di bidang informasi teknologi yang
dinamakan Project Oxygen vii. Projek inipun akan menjadi daya
tarik sendiri bagi para mahasiswa lulusan teknik informasi dan elektonika,
matematika, fisika dan disiplin ilmu lainnya yang berhubungan dengan hal
tersebut.
Lebih
lanjut, hampir setiap saat belakangan ini kita mendengar kabar mengenai
kemajuan di bidang infoteknologi. Beberapa contoh: W3 consortium (sebuah
konsorsium yang diketuai oleh Tim Berners Lee, penemu world wide web) telah
mengeluarkan bentuk programming code baru untuk mendesain situs-situs di
internet. Bahasa baru ini-yang diberi nama Extended Markup Language (XML)-akan
menggantikan HTML dengan fleksibilitas desain yang tinggi. Istilah-istilah
seperti neural network, fuzzy logic, genetic algorithm, distributed
intelligent, DNA dan quantum computing di berbagai media iptek mengindikasikan
bahwa infoteknologi yang sedang dikembangkan sangat terkait dengan kedua bidang
lainnya yang disebut di atas.
Keterkaitan
di ketiga bidang ini sangat erat karena satu disiplin ilmu dapat menunjang
pengembangan disiplin ilmu lainnya, sehingga banyak perguruan tinggi di AS yang
membentuk departemen interdisipliner baru di kampus mereka. Sebagai contoh, di
City College of New York, telah berdiri departemen baru Biomedical Engineering
(http://www.ccny.cuny.edu/nycbe/index.html) setelah beberapa tahun berdiri sebagai salah satu pilihan konsentrasi para mahasiswa tehniknya. Kurikulum departemen ini terdiri dari mata-mata kuliah di bidang tehnik, kimia, fisika, dan biologi. Kalau kita turun ke selatan pantai timur AS sedikit, Virginia Polytechnic Institute of Technology telah membentuk Virginia Bioinformatics Institute (https://www.vbi.vt.edu/) yang memakan biaya 100 juta dolar. Institusi ini berharap akan menarik mahasiswa yang akan mendalami ilmu interdisipliner di bidang tehnik informatika, statistiks dan biologi. Majalah Newsweek edisi April 30, 2001 juga memberikatakan bahwa University of Florida di Gainsville, the University of Sciences di Philadelphia dan George Mason University di Virginia telah membentuk fakultas baru interdisipliner serupa ini di kampus mereka.
(http://www.ccny.cuny.edu/nycbe/index.html) setelah beberapa tahun berdiri sebagai salah satu pilihan konsentrasi para mahasiswa tehniknya. Kurikulum departemen ini terdiri dari mata-mata kuliah di bidang tehnik, kimia, fisika, dan biologi. Kalau kita turun ke selatan pantai timur AS sedikit, Virginia Polytechnic Institute of Technology telah membentuk Virginia Bioinformatics Institute (https://www.vbi.vt.edu/) yang memakan biaya 100 juta dolar. Institusi ini berharap akan menarik mahasiswa yang akan mendalami ilmu interdisipliner di bidang tehnik informatika, statistiks dan biologi. Majalah Newsweek edisi April 30, 2001 juga memberikatakan bahwa University of Florida di Gainsville, the University of Sciences di Philadelphia dan George Mason University di Virginia telah membentuk fakultas baru interdisipliner serupa ini di kampus mereka.
Para sarjana
tamatan kimia atau tehnik kimia dapat meraup keuntungan kemajuan IPTEK ini
karena disiplin ilmu yang didalami membuat mereka mampu berkecimpung di mana
saja dalam ketiga bidang tersebut. Diharapkan dengan adanya situs
chem-is-try.org yang memberikan banyak pelayanan pendidikan online di bidang
kimia, banyak rekan-rekan mahasiswa yang termotivasi untuk mendalami disiplin
ilmu yang sangat menarik ini.
sumber klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar