Mari Kenali Pemenang Hadiah Nobel 2016 Untuk Fisiologi/Perubatan Dan Kimia

Mari Kenali Pemenang Hadiah Nobel 2016 Untuk Fisiologi/Perubatan Dan Kimia

Diterbitkan pada Okt 10, 2016 oleh .

Dalam wasiat yang ditinggalkan oleh Alfred Nobel yang ditandatangani oleh beliau pada 27 November 1895, beliau menyatakan bahawa keseluruhan harta peninggalannya hendaklah digunakan untuk dianugerahkan kepada sesiapa yang telah membuat penemuan yang memberi manfaat besar kepada seluruh manusia, terutama dalam bidang kimia, sastera, keamanan, fizik, dan fisiologi/perubatan. Aset yang ditinggalkannya untuk mewujudkan Hadiah Nobel meliputi 94% jumlah keseluruhan hartanya ketika itu.

Kira-kira 870 tokoh telah mendapat manfaat hasil daripada Hadiah Nobel ini. Setiap pemenang akan memperolehi hadiah berupa pingat emas beserta sejumlah wang sebanyak 1.2 juta Dolar Amerika Syarikat, menjadikan Hadiah Nobel sebagai penghargaan yang paling berprestij.

Pada minggu lepas, tokoh-tokoh yang menerima anugerah Hadiah Nobel dalam bidang fisiologi/perubatan dan kimia telah diumumkan. Pencalonan bagi penerima Hadiah Nobel bermula pada September 2015 dan berakhir pada 31 Januari 2016. Kemudian proses pemilihan pemenang akan melalui fasa perundingan profesional dan kemudian disenarai-pendekkan. Bagi satu-satu bidang, hanya 3 pemenang hadiah boleh dinamakan.

Kami di pihak Amanz berminat untuk berkongsi apa yang telah kami belajar daripada pemenang Hadiah Nobel bagi fisiologi/perubatan dan juga kimia.


Pemenang Hadiah Nobel untuk Bidang Fisiologi atau Perubatan, Yoshinori Ohsumi

Hadiah Nobel 2016Yoshinori Ohsumi merupakan seorang professor yang berkhidmat di Tokyo Institute of Technology. Beliau merupakan pakar dalam bidang biologi sel, iaitu satu cabang dalam bidang biologi khusus untuk mengkaji struktur dan fungsi sel merangkumi sifat-sifat fisiologi, daya metabolisma, serta interaksi sel dengan persekitarannya. Sebelum beliau menerima Hadiah Nobel, beliau merupakan penerima anugerah Hadiah Kyoto pada tahun 2012 dalam kategori Sains Asas hasil daripada kajian beliau dalam bidang mekanisma autofagi (autophagy).

Autofagi merujuk kepada proses apabila sel menerima isyarat untuk mengaktifkan aktiviti biokimia bagi menguraikan komponen-komponen di dalam sel. Ia merupakan proses yang sangat kompleks dan dikawal selia dengan rapi di dalam badan kita. Komponen-komponen yang bakal diuraikan akan dimuatkan ke dalam membran, kemudian diangkut masuk ke dalam lysosome untuk menjalani proses degradasi.

Penemuan aktiviti autofagi yang terperinci pertama kali diterbitkan pada tahun 1967 melalui kajian yang dijalankan oleh sekumpulan saintis diketuai oleh Christian de Duve, pemenang Hadiah Nobel pada tahun 1974. Saintis pada ketika itu sedar bahawa sel-sel haiwan mengalami proses autofagi untuk mengitar-semula kandungan di dalam sel, namun mereka tidak mampu untuk menjelaskan bagaimana proses ini boleh berlaku secara terperinci. Era penyelidikan khusus terhadap aktiviti autofagi bermula awal 1990an. Ketika ini, beberapa kumpulan penyelidik aktif melakukan kajian khusus untuk mendalami dengan lebih lanjut bagaimanakah autofagi boleh berlaku.

Hadiah Nobel 2016

Bidang kajian Ohsumi lebih menjurus kepada apakah yang diperlukan untuk mengaktifkan proses autofagi serta bagaimanakah mutasi di dalam sel mampu merencatkan proses berkenaan. Pada tahun 1992, Ohsumi melaporkan proses autofagi berlaku pada sel-sel yis, diikuti dengan pengecaman kod genetik yang terlibat dalam proses autofagi yang dilaporkan pada tahun 1993. Pada tahun 1998, beliau menerbitkan laporan susulan setelah mengenalpasti protein-protein yang bertanggungjawab mengawal selia proses autofagi di dalam yis.

Hadiah Nobel 2016

Sejurus selepas itu bidang kajian autofagi memasuki zaman keemasan apabila pelbagai kajian lanjutan dijalankan. Antara yang dilaporkan ialah bagaimana proses autofagi boleh membekalkan bahan-bahan asas untuk sel:

  1. Melalui proses pemulihan serta proses penjanaan tenaga apabila kekurangan nutrien
  2. Sebagai salah satu cara untuk melawan jangkitan bakteria dan virus
  3. Sumbangan proses ini kepada tumbesaran bayi dalam kandungan
  4. Juga untuk menghapuskan komponen sel yang sudah rosak.

Selain itu juga, hasil kajian turut menemukan kaitan antara penyakit seperti Huntington, diabetes, dan juga kanser dengan mutasi yang berlaku pada proses autofagi. Tidak salah lagi hasil kajian yang dilakukan oleh Ohsumi telah membuka satu sudut baharu dalam bidang biologi sel. Kajian yang diterbitkan beliau telah membolehkan para pengkaji di seluruh dunia untuk memanipulasi autofagi untuk merencatkan pertumbuhan sel kanser, untuk memulihkan penyakit diabetes, dan untuk menyekat jangkitan virus.


Pemenang Hadiah Nobel untuk Bidang Kimia, Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart, Bernard Feringa

Hadiah Nobel 2016

Richard Feynman, pemenang Hadiah Nobel dalam bidang fizik pada tahun 1965, pernah mengutarakan satu soalan yang berbunyi “sekecil manakah jentera yang boleh kamu bina?” ketika memulakan syarahannya yang bertajuk Tiny Machines pada tahun 1984. Feynman yakin bahawa kita bakal mempunyai teknologi untuk membina mesin nano bersaiz molekul.

Bermula pada pertengahan abad ke-20, ahli kimia mula berusaha untuk membina rantaian molekul yang boleh digunakan untuk menggabungkan molekul yang berbentuk cincin. Idea disebalik usaha untuk menggabungkan rantaian molekul dengan molekul-molekul berbentuk cincin ini ialah untuk meniru bagaimana 2 roda boleh berpusing apabila disambungkan dengan syaf diantara dua roda tersebut.

Sejak tahun 1950 hingga 1980 lagi para saintis cuba menyahut cabaran untuk menghasilkan mesin molekul bersaiz nano, namun kebanyakannya berhadapan dengan kekecewaan apabila mereka tidak mampu untuk mencari jalan untuk menghasilkan ikatan mekanikal (mechanical bond) di antara molekul. Kebiasaannya apabila 2 molekul digabungkan bersama, jenis ikatan yang mengikat 2 molekul berkenaan ialah ikatan kovalen (covalent bond), dan ikatan kovalen ini tidak mengizinkan pergerakan mekanikal seperti pergerakan roda.

Namun pada tahun 1983, sejarah tercipta. Jean-Pierre Sauvage merupakan seorang yang pakar dalam fotokimia (photochemistry), iaitu bidang yang mengkaji bagaimana cahaya boleh diperangkap untuk digunakan bagi memacu tindak balas kimia. Ketika beliau menjalankan kajian terhadap kompleks fotokimia aktif (photochemically active complexes), Sauvage mendapat ilham untuk cuba mencipta mesin bersaiz molekul. Maka terciptalah sepasang molekul berbentuk cincin yang dicantumkan dengan ikatan mekanikal, dikenali sebagai catenane.

Hadiah Nobel 2016

Kemudian pada tahun 1991, sekumpulan pengkaji yang diketuai oleh Fraser Stoddart berjaya membangunkan satu lagi jenis struktur molekul yang dikenali sebagai rotaxane. Rotaxane dihasilkan dengan menggabungkan molekul cincin yang terbuka dengan molekul berbentuk seakan-akan gandar. Hasil tindak balas kimia di antara dua molekul tersebut membolehkan Stoddart menghasilkan molekul cincin yang dicantumkan secara mekanikal kepada satu gandar. Haba digunakan untuk membolehkan molekul cincin berkenaan digerakkan.

Hadiah Nobel 2016

Kemudian pada tahun 1994, Stoddart dan kumpulannya berjaya mengawal pergerakan molekul cincin berkenaan. Bukan setakat itu sahaja, bahkan Stoddart dengan kerjasama para pengkaji yang lain berjaya membangunkan cip komputer berasaskan rotaxane dengan memori seluas 20 kB. Jika dibandingkan dengan transistor pada cip komputer hari ini, saiz rotaxane jauh lebih kecil sekaligus membuka peluang bagi para saintis untuk menghasilkan cip komputer pada saiz yang lebih kecil.

Inovasi mesin bersaiz molekul tidak terhenti setakat itu. Pada tahun 1999, Ben Feringa mengorak langkah jauh apabila beliau berjaya mencipta molekul yang menyerupai motor mekanikal. Penemuan sebelumnya yang dilakukan oleh Sauvage dan Stoddart tertumpu pada idea untuk menggerakkan dua molekul dengan pergerakan relatif antara satu sama lain. Kebiasaannya, pergerakan molekul secara purata adalah rawak dan tidak menentu.

Hadiah Nobel 2016

Namun, kajian yang dilakukan oleh Feringa lebih tertumpu untuk membolehkan molekul ini bergerak dan berpusing pada satu arah sahaja seperti bilah rotor. Apabila denyutan cahaya UV digunakan ke atas molekul bilah rotor ini, ia menyebabkan bilah rotor tersebut berpusing pada satu arah sahaja. Pada tahun 2011, Feringa dan kumpulannya berjaya menghasilkan kereta pacuan empat roda bersaiz nano. Kemudian pada tahun 2014, pasukan pengkaji ini berjaya menghasilkan molekul bilah rotor yang boleh berpusing pada kelajuan 12 juta pusingan seminit (revolution per minute, RPM).

Hadiah Nobel 2016

Kajian mesin molekul yang dijalankan oleh Sauvage, Stoddart, dan Feringa telah melayakkan mereka untuk merangkul Hadiah Nobel dalam bidang kimia pada tahun 2016. Kajian mereka dikatakan telah membuka arena baru dalam bidang pembuatan mesin bersaiz nano. Jika dilihat dengan kacamata yang optimis, teknologi mesin nano mampu merancakkan lagi industri miniaturization teknologi komputer.

Hadiah Nobel 2016

Bahkan manfaat mesin nano juga dijangka akan meliputi bidang bioperubatan. Mesin nano dijangka akan membantu para saintis untuk menghasilkan teknik baru sebagai vektor penghantaran ubat (drug delivery) di dalam badan, membolehkan ubat berkenaan untuk dihantar secara spesifik ke kawasan yang memerlukan. Ia menjadikan mesin nano sebagai satu lagi prospek yang menarik untuk membunuh sel-sel kanser sekaligus menjadikan rawatan kemoterapi lebih efektif dan kurang memudaratkan pesakit.


Tahun ini kita telah menyaksikan Hadiah Nobel dirangkul oleh tokoh-tokoh yang menerokai kajian dalam bidang sains asas. Kajian yang dilakukan oleh Ohsumi, Sauvage, Stoddart, dan Feringa telah membentangkan sudut baru sains dalam bidang masing-masing, membolehkan pelbagai konsep baru dan prinsip sains dibangunkan untuk kemaslahatan umat manusia.

Penyelidikan asas seperti yang dijalankan oleh mereka adalah sangat penting untuk menerokai teori-teori baru dalam sains yang tidak pernah terjawab sebelum ini. Ia merupakan satu cara bagi membentuk idea-idea baru dan merupakan proses yang rumit, memakan masa puluhan tahun untuk dibuktikan melalui kajian yang menyeluruh.

Namun begitu apabila melihat kepada konteks kajian asas di Malaysia, mungkin kita masih lagi ketinggalan di belakang. Adakah bidang kajian asas di Malaysia merupakan satu bidang kajian yang tidak popular bagi pelajar-pelajar yang masih berada di sekolah? Adakah penekanan terhadap pentingnya kajian asas di Malaysia tidak mencapai tahap yang memuaskan? Diharapkan pada masa akan datang, kita sebagai masyarakat mampu memupuk minat anak-anak muda kita untuk cuba mendekatkan diri kepada bidang sains asas demi mencapai status negara maju.


TIPS & ULASAN