blog.thecurtiscasa.com

Semangat dan komitmen untuk memahami lebih dalam tentang alam membuat kehidupan di bidang sains tidak kalah emosionalnya dengan bidang lainnya – dan inilah yang diakui oleh Hadiah Nobel.

“Ilmu pengetahuan itu emosional”. Kita sangat jarang mendengar kata “sains” disebut, namun inilah yang dikatakan James E. Rothman, ahli biokimia, salah satu dari tiga penerima Hadiah Nobel Kedokteran/Fisiologi tahun ini, dalam wawancaranya di podcast di situs Nobel.

Itu adalah wawancara luar biasa yang mencakup berbagai wawasan mulai dari pemikirannya tentang kreativitas, mengejar hasrat (dibandingkan mengejar “dompet”) dan kebutuhan untuk mendukung semua jenis ilmu pengetahuan. Itu adalah satu-satunya pidato yang saat ini tersedia di situs web Nobel di situs web Nobel, tapi menurut saya pidato tersebut mencerminkan semangat Hadiah Nobel itu sendiri, dan bukan hanya Rothman. Hadiah Nobel bukan sekedar pengakuan atas karya cemerlang dan pencapaian luar biasa seseorang, namun lebih dari itu, sebuah pernyataan mendalam tentang arti pencarian pemahaman yang lebih mendalam tentang alam bagi umat manusia secara umum.

Bersama Thomas C. Südhof dan Randy W. Schekman, Rothman dianugerahi Hadiah Nobel bidang Kedokteran tahun ini untuk “penemuan mereka mengenai mesin yang mengatur lalu lintas vesikel, sistem transportasi penting dalam sel kita.” Penelitian kehidupan mereka difokuskan pada pemahaman bagaimana sel melakukan tugasnya – menghasilkan molekul seperti hormon, neurotransmiter, enzim, dan sitokin. Ini adalah barang yang perlu dipindahkan ke dalam sel dan dikirim ke sel lain. Menjadi hidup secara operasional ditentukan oleh tarian seluler ini. Membaca penemuan mereka yang semuanya memberi kita gambaran indah tentang apa yang terjadi di dalam sel kita membuat saya takjub baik dalam kompleksitas maupun efisiensinya.

Dengan menggunakan sel ragi sebagai model, Schekman mengidentifikasi tiga jenis gen yang bertindak seperti pengatur lalu lintas arus muatan di dalam sel. Südhof menemukan bagaimana “bagasi” yang disebut “vesikel” berisi molekul yang dibuat dan dipindahkan di dalam sel mengetahui cara melepaskan isinya dengan tepat ke sel lain. Hal ini berkaitan dengan pemberian sinyal yang dimungkinkan oleh aliran ion kalsium masuk dan keluar sel, memfasilitasi pengiriman, tepat dalam konten dan waktu. Rothman telah membuka kunci mesin protein di dalam vesikel yang memungkinkan kapal kargo seluler ini menemukan membran targetnya, menyatu dan membentuk “ritsleting” yang memungkinkan perpindahan isinya. Ritsleting ini hanya terbentuk berdasarkan kombinasi protein tertentu. Beginilah pelabuhan batin kehidupan berfungsi tanpa instruksi sadar kita untuk melakukannya. Kami mendapatkan gambaran yang begitu indah karena karya hidup Shekman, Südhof dan Rothman dan lebih jauh lagi kami sekarang tahu ke mana harus mencari ketika sistem pelabuhan kehidupan dalam yang efisien ini rusak.

Meskipun hanya organisme hidup yang terdiri dari sel, namun segala sesuatu, tanpa kecuali, terdiri dari atom. Dunia ini ada karena atom, dan apa yang ada di dalamnya, melibatkan atom lain. Ilmu yang menjelaskan dan menyelidiki bagian-bagian atom dan molekul disebut kimia. Tahun ini, Martin Karplus, Michael Levitt dan Ariel Warshel bersama-sama dianugerahi Hadiah Nobel Kimia “untuk pengembangan model multi-skala untuk sistem kimia.”

Bongkahan atom yang berinteraksi dengan bongkahan atom lainnya dapat dijelaskan dan dijelaskan dengan menggunakan apa yang disebut fisika klasik, artinya mengikuti hukum Newton. Namun, apa yang terjadi di dalam atom (dalam elektron dan inti atom) adalah cerita lain yang tidak lagi dapat dijangkau oleh Newton. Di sini, perilakunya dijelaskan oleh mekanika kuantum. Karya Karplus, Levitt, dan Arshel merupakan terobosan monumental karena kolaborasi bersama mereka menandai pertama kalinya reaksi molekuler, yang terjadi dengan kecepatan kilat, dapat dimodelkan menggunakan komputer berdaya tinggi, menggunakan perhitungan fisika klasik dan mekanika kuantum. Mensimulasikan reaksi-reaksi ini di komputer memberi kita sejumlah besar data tentang kemungkinan skenario sebelum para ilmuwan dapat melakukan eksperimen nyata. Pemenang Hadiah Nobel Kimia 2013, melalui kekuatan algoritma, mampu mensimulasikan dunia molekul kecil dan besar interaktif yang jumlahnya tak terbatas yang membentuk kita dan alam semesta tempat kita hidup.

Yang lebih mendasar daripada partikel di dalam atom adalah misteri bagaimana partikel memperoleh massa – salah satu sifat utama partikel. Jika partikel tidak mempunyai massa, segala sesuatu mulai dari cangkang, galaksi, tetangga Anda dan Anda tidak akan pernah terbentuk, karena partikel akan bergerak melalui satu sama lain seperti foton (partikel cahaya yang tidak memiliki massa). Tapi apa yang memberi mereka “massa”?

Francois Englert dan Peter Higgs bersama-sama dianugerahi Hadiah Nobel Fisika tahun ini untuk “penemuan teoretis tentang mekanisme yang berkontribusi pada pemahaman kita tentang asal usul massa partikel subatom dan yang baru-baru ini dikonfirmasi oleh penemuan partikel fundamental yang diprediksi oleh eksperimen ATLAS dan CMS di Large Hardon Collider di CERN.”

Fisikawan berurusan dengan sifat dasar segala sesuatu. Artinya, mereka mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang tampak seperti pertanyaan jebakan: Apa yang menjadi unsur pembentuk alam? Bagaimana cara kerjanya dan bagaimana hubungannya satu sama lain? Bagaimana hal itu bisa terjadi?

Fisikawan mempunyai model kerja dan disebut Model Standar. Dalam model ini, partikel dan gaya adalah partikel dengan medan yang bersesuaian. Bidang tersebut tidak terlihat tetapi kita tahu bahwa bidang tersebut ada karena bidang tersebut memanifestasikan dirinya. Sebagai buktinya, medan magnet itu nyata karena magnet “mengetahui” bila ada magnet lain di dekatnya.

Medan Higgs cukup “istimewa” karena meskipun kita mengosongkan isi alam semesta, ia akan tetap ada. Mekanisme Higgs diteorikan secara independen oleh Englert dan Higgs pada tahun 1964 dan diterapkan pada Model Standar oleh peraih Nobel lainnya, yaitu Steven Weinberg, Abdus Salam dan Sheldon Glashow. Dari empat partikel asli yang dimanifestasikan oleh medan ini, tiga di antaranya “dimakan” oleh partikel lain yang memberinya massa. Higgs boson adalah satu-satunya yang selamat dari pecahnya tatanan awal alam semesta yang tak bermassa. Higgs boson adalah makhluk yang selamat dari transformasi paling mendalam di alam semesta awal (10 ^-11 detik setelah Big Bang). Ini adalah partikel yang diprediksi oleh Englert dan Higgs dan partikel yang terdeteksi dan dikonfirmasi pada tahun 2012 oleh konsorsium yang terdiri dari sekitar 6.000 ilmuwan di CERN – instrumen ilmiah terbesar di planet ini.

Semua karya para penerima penghargaan ini mencakup puluhan tahun kehidupan mereka. Rothman mengatakan dalam wawancaranya bahwa melakukan sains membebaskan dirinya dari rasa sakit, karena tidak menjawab pertanyaan-pertanyaan yang menghantuinya akan menghasilkan kehidupan yang menyakitkan. Ia mengatakan bahwa menurutnya hal yang sama juga berlaku bagi para seniman – mereka hanya perlu melakukan apa yang harus mereka lakukan, bahkan tanpa janji yang jelas akan imbalan yang nyata. Dia mengatakan untuk mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang dia lakukan dan mencoba menjawabnya dengan cara terbaik yang dia tahu caranya, untuk kadang-kadang gagal dan juga belajar dari kesalahan-kesalahan itu – itulah kehidupan yang dia inginkan – ‘ hidup dalam sains, bernapas dan jalani itu, seperti yang dia sendiri katakan.

Semangat dan komitmen untuk memahami alam lebih dalam membuat kehidupan di bidang sains tidak kalah emosionalnya dengan bidang lainnya. Inilah yang diakui oleh Hadiah Nobel, selain medali dan uang tunai. Ini bukti, bagi yang membutuhkan bukti, bahwa pengertian juga bisa, seperti cinta, mengisi jiwa kita.

Maria Isabel Garcia adalah seorang penulis sains. Dia telah menulis dua buku, “Science Solitaire” dan “Twenty One Grams of Spirit dan Seven Ons of Desire”. Kolomnya muncul setiap hari Jumat dan Anda dapat menghubunginya di [email protected].