Cryo Teknologi Mikroskop Elektron Raih Nobel Kimia

Mikroskopi elektron pada suhu amat rendah, itulah metode yang dikembangkan tiga ilmuwan peraih Nobel Kimia 2017. Dengan itu molekul dibekukan tanpa merusak struktur selnya, sehingga bisa diteliti fungsinya.

Trio ilmuwan Jacques Dubochet dari Swiss, Joachim Frank dari Amerika Serikat dan Richard Henderson dari Inggris dianugerahi hadiah Nobel Kimia 2017 untuk temuan mereka, metode mikroskopi elektron cryo. Dengan membekukan molekul organik dengan secepat kilat pada suhu amat rendah, struktur sel dipertahankan agar tidak rusak.

"Dengan begitu protein atau molekul lainnya, bisa diteliti ibarat "frame" pada film. Setiap sekuens gambar bisa dirangkai menjadi sebuah film, dan kita bisa melihat apa yang dilakukan oleh molekul", ujar Peter Brzezinski, salah seorang anggota Komite Nobel untuk bidang kimia.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

2013: Kimia Dunia Siber

Martin Karplus, Michael Levitt dan Arieh Warshel meletakkan dasar bagi program komputer untuk struktur kimia yang kompleks. Dengan itu dapat dilakukan analisa struktur yang rumit, kombinasi kreatif dan juga meramalkan reaksinya. Dengan temuan ini, ketiga ilmuwan membuka jalan bagi sejumlah terapannya, misalnya pengembangan obat-obatan baru pada komputer.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1902: Kimia Gula

Hermann Emil Fischer dari Jerman di awal abad lalu meneliti sesuatu yang sangat manis : Gula. Pakar kimia ini terutama mengembangkan metode, untuk menuangkan struktur tiga dimensi molekul gula yang amat rumit di atas kertas.

Deutschland Frühling Kirmes in München Maidult

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1904: Gas Mulia

Sir William Ramsay menemukan gas mulia yang sulit bereaksi. Gas ini terkandung dalam udara dan amat jarang bereaksi dengan senyawa kimia lainnya. Termasuk keluarga gas mulia antara lain Helium, yang biasa diisikan ke dalam balon gas dan Neon yang digunakan mengisi lampu dengan nama sama.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1907: Produksi Bir Anorganik

Eduard Buchner dari Jerman menemukan, proses fermentasi tidak mutlak memerlukan sel hidup. Molekul ragi yang anorganik misalnya, dalam proses fermentasi mengurai molekul gula menjadi alkohol, misalnya dalam proses pembuatan bir. Buchner membuktikan, proses juga berfungsi dengan ragi yang dihancurkan.

Marie Curie (Bild: picture alliance).

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1911: Unsur Kimia Radioaktif

Marie Curie meraih dua penghargaan Nobel sekaligus. 1903 dalam bidang fisika dan 8 tahun kemudian di bidang kimia. Ia menemukan unsur radioaktif Radium dan Polonium, yang meluruh spontan dan memancarkan radiasi. Polonium berasal dari bijih Uranium, tapi juga memiliki konsentrasi tinggi pada asap tembakau.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1915: Bahan Pewarna Alami

Richard Willstätter dari Jerman mendapat anugerah Nobel untuk penelitian bahan pewarna dari tumbuhan. Terutama Klorofil terbukti amat berguna. Zat warna ini memberikan warna hijau pada tanaman, sekaligus memungkinan fotosintesa : dengan bantuan sinar matahari memproduksi gula dari air dan karbondioksida.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1918: Pupuk Untuk Kesejahteraan

Fritz Haber dari Jerman meneliti cara produksi Amoniak dari unsur Hidrogen dan Nitrogen. Dengan begitu, dimungkinkan produksi pupuk sintetis secara besar-besaran, untuk memberi makan warga dunia yang terus bertambah. Di sisi lainnya, proses sintesa Amoniak sekaligus menandai kelahiran cara pembuatan bahan peledak.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1927: Bantuan Pencernaan Alami

Heinrich Otto Wieland dari Jerman menemukan komposisi asam empedu, yang diproduksi dalam hati. Asam ini membantu tubuh mencerna lemak dan menyerapnya.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1939: Hormon Seksual

Adolf Butenandt dari Jerman mendapat hadiah Nobel untuk penelitian hormon seksual manusia. Ia mengisolasi sejumlah hormon yang mengatur fungsi seksual manusia. Hormon inilah yang menentukan, apakah embrio akan berkembang menjadi jenis kelamin perempuan atau lelaki. Hitler melarang Butenandt menerima anugerah bergengsi itu.

Die Grafik zeigt das Prinzip der Kernspaltung bei Uran (Grafik: picture alliance/dpa)

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1944: Reaksi Nuklir

Otto Hahn menemukan reaksi pembelahan inti atom. Jika kita menembakkan partikel Neutron ke inti atom berat, ini akan terpecah menjadi inti atom yang lebih ringan. Dalam reaksi dilepaskan energi luar biasa besarnya dan juga Neutron lainnya--inilah prinsip dasar reaksi berantai. Dengan itu bisa dibuat pembangkit listrik nuklir atau juga bom atom.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1958: Hormon Bagi Penderita Diabetes

Frederick Sanger dari Inggris menjelaskan struktur hormon Insulin. Penderita diabetes tidak mampu memproduksinya atau kekurangan hormon ini, harus mendapat suntikan Insulin agar dapat tetap hidup. Insulin dewasa ini dapat diproduksi secara massal dengan bantuan rekayasa genetika.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1963: Kantong Plastik

Karl Waldemar Zieglerdari Jerman dan Guilio Natta dari Italia, berbagi hadiah Nobel Kimia untuk temuannya : proses produksi plastik Polietilen. Contoh paling populer dari temuan ini adalah kantong plastik yang kini jadi salah satu masalah lingkungan.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

1995: Lubang Ozon

Paul Crutzen, Mario Molina dan Frank Rowland meneliti komposisi kimia atmosfir, khususnya pembentukan dan penguraian lapisan Ozon. Ketiga ilmuwan membuktikan, lapisan ozon amat peka bereaksi terhadap emisi dari aktivitas manusia. Dengan itu juga dijelaskan proses terbentuknya lubang ozon.

Nobel Kimia: Sebenarnya Tidak Rumit

2008: Tikus Bercahaya Hijau

Osamu Shimomura, Martin Chalfie dan Roger Tsien meneliti protein yang dapat bercahaya fluoresens. Protein ini secara alami terkandung pada sejenis ubur-ubur. Dengan rekayasa genetika, protein bercahaya ini dapat disisipkan pada tikus, dan dengan itu proses metabolismenya dapat diamati.

Dengan membekukan molekul organik saat berada di tengah pergerakannya, para ilmuwan dapat melacak proses yang selama ini tidak terlihat. Metode ini merupakan keuntungan besar baik untuk pemahaman dasar fungsi sel serta potensi bagi pengembangan obat-obatan baru.

Hasil kerja bersama

Sebelumnya mikroskop elektron dianggap hanya berguna untuk meneliti molekul non organik. Pasalnya pancaran elektron merusak material biologis.

Tapi dengan teknologi cryo atau membekukan molekul organik dengan secepat kilat pada suhu amat rendah, melindungi elemen dari kerusakan. Anda yang menggemari film layar lebar, pasti pernah melihat teknik cryo dalam film "Demolition Man" yang dibintangi Sylvester Stallone dan Wesley Snipes.

Pemenang Nobel Kontroversial: Yang Layak dan Tidak Layak Memperoleh

Pembuat Pupuk dan Senjata Kimia

Ilmuwan Jerman Fritz Haber dianugerahi Nobel untuk bidang kimia tahun 1918 dengan menemukan metode sintesa amoniak. Ini penting untuk produksi pupuk yang merevolusi produksi pangan global. Tapi Haber juga terkenal sebagai "bapak senjata kimia" karena mengembangkan gas beracun Chlor yang digunakan dalam Perang Dunia I.

Pemenang Nobel Kontroversial: Yang Layak dan Tidak Layak Memperoleh

Penemuan Mematikan

Ilmuwan Jerman lain, Otto Hahn (tengah), memenangkan Nobel bidang kimia tahun 1945 dengan penemuan fisi nuklir. Walaupun ia tidak pernah memakainya untuk kebutuhan militer, penemuannya langsung dikembangkan jadi bom atom. Komite Nobel rencananya menganugerahkan hadiah kepada Hahn tahun 1940, tapi ia baru memperolehnya 1945, beberapa bulan setelah bom atom dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki.

Pemenang Nobel Kontroversial: Yang Layak dan Tidak Layak Memperoleh

Nobel bagi Terobosan Yang Ditolak Dunia

Ilmuwan Swiss Paul Müller dianugerahi hadiah Nobel Kedokteran tahun 1948, dengan temuannya DDT yang bisa membunuh serangga inang penyakit seperti malaria. Penggunaan pestisida itu selama Perang Dunia II dan setelahnya menyelamatkan jutaan nyawa. Tapi pakar lingkungan kemudian menyebutnya ancaman bagi kesehatan manusia dan satwa liar. Penggunaan DDT dalam pertanian kini dilarang secara global.

Pemenang Nobel Kontroversial: Yang Layak dan Tidak Layak Memperoleh

Nobel bagi Perdamaian Yang Gagal

Nobel Perdamaian tahun 1994 diberikan kepada tiga orang, Pemimpin Palestina Yasser Arafat, PM Israel Yitzhak Rabin dan Menlu Israel Shimon Peres. Tujuannya untuk mendorong proses perdamaian di Timur Tengah. Kenyataannya, perundingan gagal, dan Rabin dibunuh warga nasionalis Israel 1995. Seorang anggota komite tanggalkan jabatan karena tidak setuju keputusan itu, dan menyebut Arafat teroris.

Pemenang Nobel Kontroversial: Yang Layak dan Tidak Layak Memperoleh

Terlalu Dini Dapat Hadiah Bergengsi

Banyak orang kaget ketika Barack Obama mendapat Nobel Perdamaian 2009, termasuk Obama sendiri. Belum setahun menduduki jabatan presiden AS, Obama dihargai karena "upaya gigihnya untuk memperkuat diplomasi internasional dan kerja sama antar semua pihak." Kritikus, dan sebagian pendukung Obama mengatakan penghargaan diberikan terlalu dini, karena ia belum sempat menunjukkan kemampuan.

Pemenang Nobel Kontroversial: Yang Layak dan Tidak Layak Memperoleh

Dapat Anugerah Setelah Meninggal

Tahun 2011, hadiah Nobel diperoleh Jules Hoffman, Bruce Beutler dan Ralph Steinman untuk penemuan prinsip yang memicu pengaktifan sistem kekebalan tubuh. Masalahnya, Steinman meninggal beberapa hari sebelumnya akibat kanker. Menurut peraturan, hadiah tidak bisa diberikan setelah pemenang meninggal. Hadiah tetap diberikan dengan alasan, dewan pengambil keputusan tidak tahu tentang kematiannya.

Pemenang Nobel Kontroversial: Yang Layak dan Tidak Layak Memperoleh

Kelalaian Terbesar

Hadiah Nobel Perdamaian terbukti kontroversial, karena siapa yang terpilih menerima dan yang tidak. Mahatma Gandhi, pemimpin perjuangan tanpa kekerasan di India, dinominasikan lima kali tapi tidak pernah memperolehnya. Geir Lundestad dari komite Nobel Norwegia, 2006, mengakui: "Dalam 106 tahun sejarah kita, kesalahan terbesar adalah tidak memberikan hadian Nobel Perdamaian kepada Mahatma Gandhi."

Ilmuwan Frank yang lahir di Jerman dan saat ini berkewarganegaraan Amerika, mengembangkan model matematika, untuk mempertajam citra mikroskop elektron yang biasanya kabur.

Sementara Henderson yang lahir di Skotlandia, dengan itu bisa menciptakan citra tiga dimensi dari protein di level resolusi atom.

Sementara Dubrochet yang berasal dari Swiss berkontribusi pada teknik pembekuan kilat pada suhu rendah, air yang berisi molekul sampel penelitian. Dengan itu, air berubah jadi kristal bukannya es, yang memungkinkan difraksi pancaran elektron.

Salah satu target terdekat dari teknologi ini, adalah melakukan pemetaan virus Zika, yang mewabah di Meksiko tahun belakangan ini. dengan itu diharap dapat ditemukan metode terapi atau obat baru ampuh, untuk melawan Zika.

as/vlz(rtr,afp,ap,dpa)

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Hadiah Tidak Berharga Untuk Riset

Istilahnya Ig-Nobel-Prize plesetan dari kata ignoble alias tidak berharga. Nominator tahun 2015 antara lain riset jika disengat serangga, bagian tubuh mana yang paling sakit? Atau benarkah Sultan Mulai Ismail punya 888 anak yang dibuahinya antara 1697 hingga 1727? Penghargaan ini hendak menghormati riset tema tak lazim dan penuh fantasi.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Jeda Kencing 21 Detik

Riset yang mendapat hadiah "lelucon" ini antara lain, jawaban atas pertanyaan berapa lama waktu yang dibutuhkan manusia atau binatang peliharaan untuk kencing. Hasil riset ilmuwan Amerika Serikat, Patricia Yang menyebutkan manusia atau binatang perlu waktu rata-rata 21 detik untuk sekali buang air kecil alias kencing.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Anjing Berak Ikuti Medan Magnet Bumi

Riset yang dilakukan dua peneliti dari Republik Ceko menunjukan: jika berak, anjing mengikuti jalur magnetik bumi pada poros utara-selatan. Penelitian dilakukan pada 70 ekor anjing. Riset ini dianugerahi "Ig Nobel Prize" untuk biologi pada tahun 2014.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Apakah Menguap Menular?

Menguap biasanya menular di antara manusia. Ilmuwan biologi kognitif dari Universitas Wina, Austria meneliti fenomena ini pada penyu laut. Hasilnya yang dipublikasikan dalam jurnal "Current Zoology", di kalangan penyu menguap tidak menular seperti di antara manusia. Hasil riset dianugerahi Ig Nobel untuk Psiklogi pada 2011.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Terpeleset Kulit Pisang

Periset di Kitasato University Jepang meraih hadiah Ig Nobel bidang Fisika 2014 dengan penelitian koefisien friksi kulit pisang pada lantai linolium. Hasilnya: gel polysaccharide follicular pada kulit pisang berfungsi sebagai pelumas di antara kulit dengan lantai. Singkatnya: kulit pisang terbukti amat licin dan membuat orang terpeleset.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Gigitan Kucing Memicu Depresi

Penghargaan kategori Kesehatan Publik 2014 dianugerahkan untuk riset korelasi antara gigitan kucing dan depresi. Para ilmuwan menganalisa data pasien perempuan yang dirawat akibat digigit kucing. Kesimpulannya, di antara pasien perempuan yang digigit kucing terlihat naiknya kasus depresi secara siginifikan. Saran peneliti, lakukan pemeriksaan dini untuk kelompok rawan digigit kucing.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Solusi Anti Pembajakan

Hadiah untuk Rekayasa Teknik Keamanan 2013 dianugerahkan pada temuan anti pembajakan pesawat terbang. Berupa sebuah mekanisme yang menjebloskan pembajak ke ruang bawah pesawat, setelah itu sebuah mesin akan mengepaknya seperti paket barang dan pelaku dijatuhkan ke luar pesawat menggunakan parasut. Dengan itu aksi satuan khusus untuk menundukan pembajak tidak diperlukan lagi.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Yesus Dalam Otak

Sering dilansir laporan penampakan Yesus pada sepotong roti bakar. Pakar neurologi dari Cina dan Kanada meneliti apa yang terjadi di dalam otak, jika kita mengenali wajah yang amat kita kenal pada lokasi yang tidak seharusnya. Mereka menamukan jaringan rumit kawasan otak yang bertugas mengenali wajah. Temuan ini dianugerahi Ignobel untuk Neurologi pada 2014.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Kumbang Berorientasi Pada Bintang

Sebuah tim internasional menemukan bahwa kumbang tinja bergerak dengan berorientasi pada bintang yang bersinar cemerlang di Bima Sakti jika bulan tak nampak. Temuan ini membuah hasil penghargaan bersama untuk biologi dan astronomi pada 2013. Jika langit cerah, kumbang bergerak lurus, dan jika langit berawan tanpa bulan, kumbang kehilangan orientasi arah.

Riset Yang Membuat Kita Ngakak Sekaligus Berpikir

Drone Pelacak Nafas Paus

Penghargaan Rekayasa Teknik tahun 2010 diberikan kepada insinyur Amerika Serikat yang mengembangkan drone untuk melacak nafas Paus. Drone terbang mengikuti kawanan mamalia laut itu dan menganalisa kandungan bakteri pada uap yang disemburkan paus saat bernafas. Selain data ilmiah untuk pakar biologi kelautan, foto spektakuler semacam ini merupakan hasil sampingan riset tersebut.


Ikuti kami