REVOLUSI KOMPUTER DAN BIOMOLEKUL 

Akan segera dilihat betapa revolusi komputer maupun revolusi biomolekul dipicu oleh prinsip-prinsip kuantum, yang selanjutnya akan membawa konsekuensi yang tidak pernah terbayangkan dalam sejarah peradaban manusia sebelumnya.

MESIN hitung yang pertama, bekerja secara mekanis dan terdiri dari berbagai komponen yang besar serta berat seperti beberapa roda gigi, rantai baja, dan lain-lain. Selama Perang Dunia II ditemukan tabung elektron yang menggantikan komponen mekanis dari mesin hitung itu. Namun, bentuknya masih sangat besar karena harus menggunakan ratusan tabung elektron. 

Perubahan mendasar terjadi sejak ditemukannya transistor di tahun 1948 oleh suatu grup peneliti di Bell Laboratories. Temuan ini membuka jalan kearah realisasi komputer modern yang terus berkembang sampai saat ini. 

Temuan transistor disusul oleh penemuan sinar laser 12 tahun kemudian. Keduanya memegang peranan penting dalam revolusi komputer yang terjadi beberapa tahun berikutnya. Hanya sedikit para pengguna komputer maupun pengguna sinar laser yang sadar bahwa keduanya diinspirasikan oleh pemahaman mengenai sifat-sifat materi yang diturunkan dari persamaan-persamaan teori kuantum. 

Saat ini manusia mampu memproduksi jutaan transistor pada permukaan seluas kuku jari manusia. Perkembangan kemampuan komputer elektronik sangat cepat, bahkan melebihi antisipasi kemampuan konsumen. Ini semua didukung oleh sebuah teknik produksi yang disebut teknik lapisan tipis (thin film technology), di mana dapat dibuat mikrostruktur sampai orde 10-9 m, 100.000 kali lebih tipis dari sehelai rambut. 

Teknologi elektronik, mengalami tahap perkembangan menuju mikro-elektronik dan kemudian elektronika terpadu (integrated electronics). Sementara itu kemajuan teknologi optik yang didorong oleh temuan sinar laser mengantar manusia ke jalan perkembangan yang mirip dengan perkembangan elektronik. Bahwa signal optis (cahaya) dapat dipakai untuk mentransmisikan informasi, telah diketahui manusia sejak lama. Kegiatan membaca adalah contoh paling sederhana dari hal tersebut. 

Temuan serat optik membuka ruang direalisasikannya sistem komunikasi serat optik, yang menggunakan laser diode sebagai sumber cahaya. Pada awalnya manusia hanya menggunakan cahaya untuk mentransmisikan informasi, sedangkan pengolahan signal informasi dilakukan secara elektronis, setelah cahaya diubah menjadi signal elektronis (arus listrik ataupun tegangan listrik) oleh komponen opto-elektronis. Saat ini pemrosesan signal informasi juga dapat dilakukan secara optis. Berkas laser adalah berkas mikro (kecil), maka komponen-komponennya lebih efektif diproduksi dalam ukuran mikro. Inilah awal dari era mikro-optik, yang diteruskan perkembangannya dalam fase optika terpadu (integrated-optics). Analog dengan chip-chip elektronik telah diproduksi pula chip-chip optik. Seluruh perkembangan ini telah mengantar manusia dalam era teknologi fotonik yang dibedakan dengan elektronik karena partikel yang mengantar informasi bukan lagi elektron, tetapi foton. Istilah ini jelas diturunkan dari pemahaman teori kuantum. 

Dalam milenium ketiga ini, bahkan kemungkinan sekali masih di abad ke-21, manusia akan mampu merealisasikan komputer optik, yang akan sangat cepat, berkapasitas sangat tinggi, bebas dari induksi-induksi elektromagnetik dan berbagai keunggulan-keunggulan lainnya. Ditemukannya efek-efek optika nonlinear serta material yang mampu mengorganisasikan diri (self organized material) akan membuka kemungkinan hadirnya mesin-mesin yang dapat berpikir, bukan sekadar konsep robot yang digerakan secara elektronik.

Revolusi biomolekul Pada permulaan abad ke-20, para biolog dipengaruhi oleh pandangan Vitalismus yang berpendapat bahwa ada sebuah kekuatan hidup (lebenskraft) yang penuh misteri yang "menghidupi" makhluk hidup. Pendapat ini digugat oleh teoretikus mekanika kuantum, Erwin Schrodinger dalam bukunya, What is life? (Was ist Leben?). Dalam buku ini, Schrodinger mengemukakan dugaan bahwa informasi mengenai kehidupan dapat diketahui dari kode-kode genetik yang dikandung oleh setiap sel. Sebuah tesa yang menggelitik Schrodinger adalah apakah misteri kehidupan dapat dipecahkan juga dengan mekanika kuantum? 

Dengan menggunakan Sinar-X (Sinar Rontgen) yang menjadi alat bantu  analisa struktur molekul, James Watson dan Francis Crick membuktikan dugaan Schrodinger. Dengan menganalisa pola difraksi Sinar X oleh molekul DNA ditemukan adanya struktur Heliks-ganda yang unik. Dengan bantuan teori kuantum, dapat dihitung energi ikat serta sudut yang dibentuk oleh poros-poros atom penyusun molekul tersebut. Metode ini dapat diterapkan untuk struktur-struktur sel biologis yang sangat kompleks. Kode-kode genetik yang unik dalam DNA dari setiap makhluk hidup, mulai dari makhluk bersel-tunggal seperti bakteri hingga manusia dapat dibaca, sebagaimana halnya membaca informasi dari sebuah buku. Kode genetik dari manusia akan berhasil dipetakan seluruhnya pada tahun 2005. Begitu pula kode genetik dari makhluk-makhluk lainnya. Dengan informasi ini, manusia siap memasuki era baru yaitu "merekayasa" kehidupan sesuai tujuan manusia, sebab dengan alat-alat bantu teknologi seperti mikro-laser, bentuk Heliks-ganda maupun posisi atom-atom dalam struktur DNA dapat diubah. 

Ini berarti mengubah kode genetik dan mengubah karakter makhluk hidup itu sendiri. Konsekuensi yang positif maupun yang negatif dari kemampuan ini tentu saja menanti di depan. Jadi pengemudi Ilmu pengetahuan modern telah mampu menjelaskan hampir seluruh prinsip dasar dari fenomena-fenomena alam. Hukum-hukum dasar seperti teori kuantum tentang materi, relasi ruang-waktu dari Einstein, Big-Bang teori dari kosmologi, teori evolusi Darwin serta struktur molekul kehidupan DNA telah ditemukan. Tentu saja masih ada dua bidang lagi yang menuntut kerja keras peneliti yaitu: fenomena dari "kesadaran" serta sebuah teori terpadu tentang interaksi medan, yaitu teori super-string.

Dengan dua pengecualian ini peran manusia sebagai pengamat alam semesta selesai. Hampir tak ada obyek lagi yang harus "diamati" untuk diketahui sifat-sifatnya. Peran manusia di milenium baru akan bergeser menjadi pengemudi alam. Mandat untuk menguasai alam akan dijalankan secara lebih "utuh" di milenium ketiga nanti. Sementara itu, jika selama abad terakhir milenium kedua, cabang-cabang pengetahuan berkembang secara terpisah-pisah (reduksionisme), maka dalam era baru ini model tersebut akan diganti dengan model sinergi antara tiga pilar revolusi baru (kuantum, bio-molekuler serta komputer) yang secara sangat singkat dan kasar diuraikan di atas. Hal ini berarti, pada milenium ketiga nanti, dan sudah mulai dirasakan di akhir abad ke-20 ini, seorang saintis yang benar-benar aktif (dan bukan sekadar menyandang predikat peneliti) mesti mengetahui pola-pola sinergi antara ketiga pilar sains tersebut. Ini tentu sebuah syarat yang tidak ringan, apalagi jika kita memandang muramnya dunia pendidikan dalam konteks Indonesia sekarang ini. Tentu saja yang dipaparkan di sini sangatlah terbatas, khususnya tentang fisika kuantum serta perannya dalam perkembangan teknologi serta berbagai kemungkinan perkembangan ke depan dalam peradaban manusia. Tetapi uraian terbatas ini kiranya mendorong perdebatan tentang implikasi etis dari segala kemungkinan perkembangan ilmu pengetahuan. Tidakkah kalah pentingnya bagaimana kebijaksanaan pendidikan riset dan teknologi di Indonesia dalam mengantisipasi berbagai perkembangan baru dalam bidang ilmu pengetahuan. Indonesia seyogianya merumuskan bagaimana mengantisipasi, sehingga segala perkembangan dalam ilmu pengetahuan memberikan manfaat untuk memperkuat basis kehidupan. 

Implikasi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang begitu cepat akan mempengaruhi pula pola interaksi antarmanusia. Bukan tidak mungkin juga perkembangan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi akan melahirkan ideologi baru. Sekadar perbandingan, revolusi industri di abad ke-18 melahirkan dua ideologi besar: kapitalisme dan sosialisme. Pandangan filsuf Francis Bacon, knowledge is power, dalam arti yang sesungguhnya, diperkirakan akan semakin terasa di milenium ketiga nanti. Masihkah kita menyia-nyiakan waktu untuk secara sadar maupun tidak, memberi ruang pada berkembangnya irasionalitas di sekitar kita.

Please report any problems on this site to webmaster@smkn1cmi.org
© 2000 Sekolah Teknik Menengah Negeri Pembangunan ( SMK Negeri 1 Cimahi  ) .

All rights reserved  SMK Negeri 1 Cimahi  Webmaster Team 2000