Biologi kuantum
Biologi kuantum adalah kajian ilmu tentang aplikasi dari mekanika kuantum dan kimia teori terhadap objek biologi dan permasalahannya. Banyak proses dari biologis yang melibatkan konversi energi menjadi bentuk yang dapat digunakan untuk transformasi kimia dan bersifat mekanis kuantum. Proses tersebut melibatkan reaksi kimia, penyerapan cahaya, pembentukan keadaan elektronik tereksitas, transfer energi tereksitasi, dan transfer elektron dan proton (ion hidrogen) dalam proses kimia, seperti fotosintesis, penciuman, dan respirasi seluler.[1] Biologi kuantum dapat menggunakan perhitungan untuk memodelkan suatu interaksi biologis mengingat adanya efek dari mekanika kuantum.[2] Biologi kuantum berkaitan dengan pengaruh fenomena kuantum non-trivial[3] yang dapat dijelaskan dengan mereduksi proses biologis menjadi fisika fundamental walaupun efek dari ini sangat sulit dipelajari dan dapat bersifat spekulatif.[4] Bidang studi ini tidak menyiratkan pada prinsip-prinsip baru yang diperlukan, karena studi mekanika kuantum tentang laju reaksi dan transfer energi sudah stabil. Sampai saat ini, tidak ada pengamatan mengenai biologi kuantum yang menyiratkan efek kuantum yang dapat diamati pada organisme makroskopik (selain dari eksperimen pemikiran, seperti eksperimen kucing Schrodinger) atau yang penting untuk keberadaan dari kehidupan.
Sejarah
suntingBiologi kuantum adalah bidang yang muncul; sebagian besar penelitian saat ini adalah teoretis dan tunduk pada pertanyaan yang memerlukan eksperimen lebih lanjut. Meskipun bidang ini baru saja menerima gelombang perhatian, bidang ini telah dikonsepkan oleh fisikawan sepanjang abad ke-20. Pelopor awal fisika kuantum melihat aplikasi mekanika kuantum dalam biologis. Buku dari Erwin Schrödinger yang dirilis pada tahun 1944 dengan judul What is Life? membahas tentang aplikasi mekanika kuantum dalam biologi.[5] Schrödinger memperkenalkan ide "kristal aperiodik" yang mengandung informasi genetik dalam konfigurasi ikatan kimia kovalen. Dia lebih lanjut menyarankan bahwa mutasi diperkenalkan oleh "lompatan kuantum". Tokoh perintis lain seperti Niels Bohr, Pascual Jordan, dan Max Delbruck berpendapat bahwa gagasan kuantum komplementaritas merupakan hal yang mendasar bagi ilmu kehidupan. Pada tahun 1963, Per-Olov Löwdin menerbitkan penerowongan proton sebagai mekanisme lain untuk mutasi DNA. Dalam makalahnya, ia menyatakan bahwa ada bidang studi baru yang disebut dengan "biologi kuantum".
Referensi
sunting- ^ Quantum Biology Diarsipkan 2021-05-11 di Wayback Machine.. University of Illinois at Urbana Champaign, Theoretical, and Computational Biophysics Group.
- ^ Quantum Biology: Powerful Computer Model Reveal Key Biological Mechanism. Diarsipkan 2019-06-05 di Wayback Machine. Science Daily.
- ^ Brookes, J. C. (2017). "Quantum effects in biology: golden rule in enzymes, olfaction, photosynthesis, and magnetodetection" Diarsipkan 2021-04-01 di Wayback Machine.. Proceedings of the Royal Society A. 473. (2201): 20160822. Bibcode:2017RSPSA.47360822B Diarsipkan 2019-12-22 di Wayback Machine.. doi:10.1098/rspa.2016.0822 Diarsipkan 2019-12-19 di Wayback Machine.. PMC 5454345 Diarsipkan 2021-04-01 di Wayback Machine.. PMID 28588400 Diarsipkan 2020-09-11 di Wayback Machine..
- ^ Al-Khalili, Jim. "How quantum biology might explain life's biggest question" Diarsipkan 2020-04-12 di Wayback Machine..
- ^ Margulis, Lynn; Sagan, Dorion (1995). What is Life?. Berkeley. University of California Press. p. 1.