1. Kehidupan Awal dan Pendidikan
Joshua Lederberg menunjukkan minat mendalam terhadap sains sejak usia muda dan menerima pendidikan cemerlang yang membentuk asas kerjaya saintifiknya yang luar biasa.
1.1. Zaman Kanak-kanak dan Keluarga
Joshua Lederberg dilahirkan di Montclair, New Jersey, pada 23 Mei 1925. Beliau berasal dari keluarga Yahudi, anak kepada Esther Goldenbaum Schulman Lederberg dan Rabi Zvi Hirsch Lederberg. Ibu bapanya berhijrah dari kawasan yang kini dikenali sebagai Israel dua tahun sebelum kelahirannya. Ketika berusia enam bulan, keluarganya berpindah ke kawasan Washington Heights di Manhattan, New York City. Beliau mempunyai dua orang adik lelaki.
1.2. Pendidikan dan Minat Awal
Lederberg menunjukkan kecemerlangan akademik seawal usia muda. Beliau menamatkan pengajian dari Sekolah Tinggi Stuyvesant yang berprestij di New York City pada tahun 1941 ketika beliau baru berusia 15 tahun. Selepas tamat pengajian, beliau diberi akses ke ruang makmal sebagai sebahagian daripada American Institute Science Laboratory, yang merupakan perintis kepada Westinghouse Science Talent Search.
Pada tahun 1941, beliau mendaftar di Universiti Columbia dengan mengambil jurusan zoologi. Di sana, beliau menjalani bimbingan Francis J. Ryan dan menjalankan kajian biokimia serta genetik terhadap kulat roti, Neurospora crassa. Dengan niat untuk mendapatkan ijazah perubatan (MD) dan memenuhi kewajipan perkhidmatan ketenteraannya, Lederberg bekerja sebagai ahli kor perubatan pada tahun 1943 di makmal patologi klinikal Hospital Tentera Laut St. Albans. Di sana, beliau bertanggungjawab memeriksa sampel darah dan najis kelasi untuk mengesan jangkitan malaria. Beliau kemudian menerima ijazah sarjana mudanya pada tahun 1944.
2. Kerjaya Saintifik
Kerjaya saintifik Joshua Lederberg ditandai dengan penemuan-penemuan transformatif dalam bidang genetik bakteria dan kepimpinan akademik yang signifikan.
2.1. Penemuan Konjugasi Bakteria
Selepas menamatkan ijazah sarjana muda, Lederberg memulakan pengajian perubatan di Kolej Doktor dan Pakar Bedah Universiti Columbia sambil meneruskan eksperimennya. Beliau terinspirasi oleh penemuan Oswald Avery mengenai kepentingan DNA. Lederberg mula menyiasat hipotesisnya bahawa, berlawanan dengan pendapat yang lazim pada masa itu, bakteria tidak hanya mewariskan salinan tepat maklumat genetik, menjadikan semua sel dalam satu keturunan sebagai klon. Beliau menyangka bakteria mungkin mempunyai cara untuk berkongsi atau menukar maklumat genetik.
Setelah membuat sedikit kemajuan di Columbia, Lederberg menghubungi Edward Tatum, mentor pasca-doktoral Ryan, dan mencadangkan kerjasama. Pada tahun 1946 dan 1947, Lederberg mengambil cuti dari pengajiannya untuk bekerja di bawah bimbingan Tatum di Universiti Yale. Di sana, Lederberg dan Tatum menunjukkan bahawa bakteria Escherichia coli memasuki fasa seksual di mana ia dapat berkongsi maklumat genetik melalui proses yang dikenali sebagai konjugasi bakteria. Penemuan ini, bersama dengan beberapa pemetaan kromosom E. coli, membolehkan Lederberg memperoleh Ph.D. dari Universiti Yale pada tahun 1947. Penemuan konjugasi bakteria merupakan kerja perintis yang kemudiannya dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan pada tahun 1958. Pada 13 Disember 1946, Joshua berkahwin dengan Esther Miriam Zimmer, yang juga merupakan pelajar kepada Edward Tatum.
2.2. Penyelidikan Mengenai Transduksi dan Penemuan Lain
Selepas memperoleh Ph.D., Lederberg memilih untuk menerima tawaran sebagai penolong profesor dalam genetik di Universiti Wisconsin-Madison, daripada kembali ke Columbia untuk menamatkan ijazah perubatannya. Isterinya, Esther Lederberg, turut menemaninya ke Wisconsin dan memperoleh ijazah kedoktorannya di sana pada tahun 1950.
Pada tahun 1951, Joshua Lederberg dan Norton Zinder menunjukkan bahawa bahan genetik boleh dipindahkan dari satu strain bakteria Salmonella typhimurium ke strain lain menggunakan bahan virus sebagai langkah perantaraan. Proses ini dinamakan transduksi. Penemuan ini membantu menjelaskan bagaimana bakteria dari spesies yang berbeza boleh memperoleh antibiotik dengan cepat. Pada tahun 1956, M. Laurance Morse, Esther Lederberg, dan Joshua Lederberg juga menemui transduksi khusus, yang memberi tumpuan kepada jangkitan fage lambda pada E. coli. Semasa berkhidmat di makmal Joshua Lederberg, Esther Lederberg juga menemui faktor kesuburan F, dan kemudiannya menerbitkan penemuan ini bersama Joshua Lederberg dan Luigi Luca Cavalli-Sforza. Pada tahun 1956, Joshua Lederberg dan Esther Lederberg secara serentak dianugerahkan Pingat Pasteur oleh Society of Illinois Bacteriologists atas sumbangan cemerlang mereka dalam bidang mikrobiologi dan genetik.
2.3. Kepimpinan Akademik
Selain penyelidikan, Lederberg juga menunjukkan kepimpinan akademik yang kuat. Pada tahun 1957, beliau mengasaskan Jabatan Genetik Perubatan di Universiti Wisconsin-Madison. Beliau juga memegang jawatan profesor pelawat dalam Bakteriologi di Universiti California, Berkeley pada musim panas 1950 dan di Universiti Melbourne pada tahun 1957. Pada tahun yang sama (1957), beliau dilantik ke Akademi Sains Kebangsaan Amerika Syarikat.
Setelah menerima Hadiah Nobel pada tahun 1958, Joshua Lederberg berpindah ke Universiti Stanford, di mana beliau mengasaskan dan mengetuai Jabatan Genetik. Di Stanford, beliau bekerjasama dengan Frank Macfarlane Burnet untuk mengkaji antibodi virus. Pada tahun 1978, beliau menjadi Presiden Universiti Rockefeller dan memegang jawatan itu sehingga tahun 1990. Selepas itu, beliau menjadi profesor emeritus dalam genetik molekul dan informatik di Universiti Rockefeller, mencerminkan penyelidikan dan penerbitan beliau yang luas dalam disiplin-disiplin ini. Sir Gustav Nossal, seorang ahli imunologi terkenal, menganggap Lederberg sebagai mentornya, menggambarkan Lederberg sebagai seorang yang "sangat pantas" dan "suka perdebatan yang teguh."
3. Sumbangan kepada Bidang Antara Disiplin
Lederberg mengembangkan pengaruhnya jauh melangkaui biologi, menyumbang secara signifikan kepada bidang antara disiplin seperti kecerdasan buatan dan astrobiologi.
3.1. Kecerdasan Buatan dan DENDRAL
Pada tahun 1960-an, Lederberg mula berkolaborasi dengan Edward Feigenbaum di jabatan sains komputer Universiti Stanford. Kerjasama ini membawa kepada pembangunan DENDRAL, sebuah sistem pakar perintis dalam bidang kimia yang merupakan salah satu program kecerdasan buatan pertama yang digunakan untuk menyelesaikan masalah saintifik. DENDRAL direka untuk membantu saintis menyimpulkan struktur molekul kompleks daripada data spektrometri jisim. Projek ini menunjukkan potensi kecerdasan buatan dalam mempercepatkan penemuan saintifik dan analisis data yang kompleks, jauh melangkaui pemprosesan maklumat mudah.
3.2. Astrobiologi dan Perlindungan Planet
Dengan pelancaran satelit Sputnik pada tahun 1957, Lederberg menjadi sangat prihatin terhadap potensi impak biologi penerokaan angkasa lepas. Dalam surat kepada Akademi Sains Kebangsaan Amerika Syarikat, beliau menyatakan kebimbangannya bahawa mikrob luar angkasa mungkin memasuki Bumi melalui kapal angkasa, menyebabkan penyakit epidemik yang tidak terkawal. Beliau juga berpendapat bahawa pencemaran mikrob dari satelit dan prob buatan manusia dapat menghalang usaha mencari kehidupan luar angkasa.
Lederberg menganjurkan kuarantin untuk angkasawan dan peralatan yang kembali dari angkasa lepas, serta pensterilan peralatan sebelum pelancaran. Bekerjasama dengan ahli astronomi dan sains popular terkemuka, Carl Sagan, Lederberg secara terbuka menyokong bidang yang beliau namakan eksiobiologi (kini lebih dikenali sebagai astrobiologi). Usaha advokasi awamnya ini membantu mengembangkan peranan biologi dalam program NASA, menjadikannya komponen penting dalam perancangan misi angkasa lepas dan perlindungan planet. Beliau menekankan bahawa penerokaan angkasa lepas bukan hanya cabaran teknikal, tetapi juga tanggungjawab biologi dan etika yang besar.
4. Perkhidmatan Awam dan Peranan Penasihat Saintifik
Sepanjang kerjayanya, Lederberg aktif berkhidmat sebagai penasihat saintifik kepada Kerajaan Amerika Syarikat. Bermula pada tahun 1950, beliau menjadi ahli pelbagai panel di Jawatankuasa Penasihat Sains Presiden, sebuah badan penting yang menyediakan nasihat saintifik kepada Presiden Amerika Syarikat. Pada tahun 1979, beliau dilantik sebagai ahli Lembaga Sains Pertahanan Amerika Syarikat dan pengerusi Panel Kanser Presiden di bawah pentadbiran Presiden Jimmy Carter. Selain itu, pada tahun 1994, beliau mengetuai Pasukan Petugas Kesan Kesihatan Perang Teluk Jabatan Pertahanan, yang menyiasat Sindrom Perang Teluk, iaitu masalah kesihatan yang dialami oleh veteran perang tersebut. Peranan-peranan ini menggambarkan komitmen Lederberg untuk menggunakan kepakaran saintifiknya bagi kepentingan awam dan keselamatan negara.
5. Pemikiran Politik dan Sosial
Joshua Lederberg juga dikenali atas pandangan sosial dan politiknya, terutamanya dalam bidang etika genetik dan perubatan.
5.1. Eufenik dan Intervensi Genetik
Lederberg mencetuskan istilah eufenik (euphenics) pada tahun 1960-an. Secara harfiah bermaksud "penampilan baik" atau "penampilan normal", eufenik merujuk kepada sains melakukan peningkatan fenotip manusia selepas kelahiran, umumnya untuk mempengaruhi masalah keadaan genetik. Beliau mencipta istilah ini untuk membezakan amalan ini daripada eugenik, yang pada masa itu tidak popular dan telah "disalahgunakan untuk membenarkan kekejaman yang tidak dapat difikirkan".
Lederberg menekankan bahawa manipulasi genetik yang beliau gambarkan bertujuan untuk bekerja pada fenotip dan bukannya genotip; beliau merasakan lebih mudah untuk mengubah fenotip seseorang secara positif melalui terapi gen atau penggantian enzim daripada cuba mengubah perjalanan evolusi seperti yang dicadangkan oleh eugenik. Theodosius Dobzhansky, seorang penyokong kuat eufenik, berhujah bahawa dengan memperbaiki keadaan genetik supaya orang dapat menjalani kehidupan yang normal dan sihat, seseorang dapat mengurangkan kesan keadaan genetik, seterusnya mengurangkan minat masa depan terhadap eugenik atau jenis manipulasi genetik yang lain.
Pada tahun 1970-an, usaha besar dilakukan ke arah bidang eufenik yang sedang membangun kerana ia dilihat sebagai bentuk kejuruteraan genetik yang positif. Salah satu aplikasi eufenik yang pertama kali dihebahkan ialah penggunaan vitamin yang mengandungi asid folik semasa kehamilan untuk melawan kekurangan tiub saraf seperti spina bifida pada tahun 1970-an. Walau bagaimanapun, sains perubatan telah menggunakan strategi eufenik bertahun-tahun sebelum istilah itu dicipta. Eufenik digunakan hari ini dalam komuniti perubatan untuk secara lebih umum merujuk kepada kaedah mempengaruhi keadaan genetik secara positif melalui diet, gaya hidup atau persekitaran, seperti penggunaan insulin untuk mengawal diabetes atau pemasangan alat perentak jantung untuk mengimbangi kecacatan jantung.
6. Anugerah dan Penghargaan
Joshua Lederberg menerima pelbagai anugerah dan penghargaan berprestij sepanjang kerjaya saintifiknya, mengiktiraf sumbangan besarnya dalam bidang genetik, biologi molekul, dan sains secara am.
- 1958: Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan
- 1989: Anugerah Kebangsaan Sains Amerika Syarikat
- 1995: Anugerah Allen Newell
- 2002: Pingat Benjamin Franklin untuk Pencapaian Cemerlang dalam Sains, daripada American Philosophical Society.
- 2006: Pingat Kebebasan Presiden
Sebagai penghormatan kepada beliau, sebuah kawah hentaman besar berdiameter 87 km di permukaan planet Marikh telah dinamakan Lederberg (kawah) pada tahun 2012. Kawah ini terletak di kawasan Xanthe Terra.
7. Kehidupan Peribadi
Joshua Lederberg berkahwin dengan rakan saintis, Esther Miriam Zimmer, pada tahun 1946. Walau bagaimanapun, perkahwinan mereka berakhir dengan perceraian pada tahun 1966. Beliau kemudiannya berkahwin semula dengan pakar psikiatri, Marguerite Stein Kirsch, pada tahun 1968. Lederberg telah meninggalkan isteri keduanya, Marguerite, anak perempuan mereka, Anne Lederberg, dan anak tirinya, David Kirsch.
8. Kematian
Joshua Lederberg meninggal dunia pada 2 Februari 2008, di New York City pada usia 82 tahun. Beliau meninggal dunia di Hospital NewYork-Presbyterian akibat radang paru-paru.
9. Legasi dan Penerimaan
Legasi Joshua Lederberg merangkumi sumbangan saintifik yang mendalam dan peranan penting dalam membentuk dasar sains, namun juga melibatkan beberapa kontroversi yang memerlukan penilaian objektif.
9.1. Penerimaan Positif dan Sumbangan
Lederberg diiktiraf secara meluas sebagai salah seorang saintis paling berpengaruh pada abad ke-20. Penemuan beliau mengenai konjugasi bakteria, transduksi, dan pengenalan faktor kesuburan telah memberikan asas yang kukuh untuk pemahaman genetik mikrob, yang kemudiannya menjadi penting dalam bidang kejuruteraan genetik dan bioteknologi. Hadiah Nobel yang diterimanya pada usia muda membuktikan genius dan sumbangan perintisnya.
Di luar biologi, Lederberg menjadi perintis dalam menghubungkan sains dengan bidang lain seperti kecerdasan buatan, di mana projek DENDRALnya membuka jalan bagi sistem pakar. Beliau juga merupakan pendorong utama dalam membangunkan astrobiologi dan konsep perlindungan planet, menunjukkan kesedaran awal tentang implikasi biologi penerokaan angkasa lepas. Dalam perkhidmatan awam, beliau berkhidmat sebagai penasihat saintifik kepada beberapa pentadbiran Presiden A.S., memainkan peranan penting dalam isu-isu kesihatan awam dan pertahanan. Konsep eufenik yang diperkenalkan oleh beliau bertujuan untuk meningkatkan fenotip manusia melalui intervensi genetik yang positif, berbeza dengan eugenik yang disalahgunakan secara sejarah, menunjukkan komitmennya terhadap penggunaan sains yang bertanggungjawab dan etika.
9.2. Kritikan dan Kontroversi
Walaupun sumbangan Lederberg diiktiraf secara meluas, terdapat beberapa aspek dan kenyataan beliau yang menimbulkan kritikan. Antara kontroversi yang paling ketara ialah kenyataan awalnya mengenai insiden wabak anthrax Soviet pada tahun 1986. Ketika itu, Lederberg, dalam misi mencari fakta, berpihak kepada pihak Soviet yang mendakwa wabak anthrax di bandar Sverdlovsk (kini Yekaterinburg), yang mengorbankan 66 orang, adalah disebabkan oleh penularan dari haiwan ke manusia. Beliau dilaporkan menyatakan, "Khabar angin liar memang merebak dalam setiap epidemik," dan "Akaun Soviet semasa berkemungkinan besar benar." Pendirian ini menimbulkan keraguan di kalangan beberapa saintis Barat.
Walau bagaimanapun, selepas kejatuhan Kesatuan Soviet pada awal 1990-an, siasatan Amerika Syarikat kemudian mengesahkan bahawa wabak itu sebenarnya berpunca daripada pelepasan aerosol patogen anthrax dari sebuah kemudahan tentera berhampiran. Kebocoran makmal ini diiktiraf sebagai salah satu yang paling mematikan dalam sejarah. Insiden ini menunjukkan cabaran dalam mengesahkan maklumat dalam konteks geopolitik dan kepentingan ketelusan penuh dalam isu kesihatan awam.
10. Lihat juga
- Eugenik
- Senarai penerima Hadiah Nobel Yahudi