Hukum-hukum fizik
terpenting yang mendasari teori matematik untuk memahami sebahagian besar ilmu
fizik dan kesemua ilmu kimia telah diketahui selengkapnya; namun kesukaran
hanyalah kerana penggunaan tepat terhadap hukum tersebut akan menerbitkan
banyak persamaan matematik yang terlalu sukar untuk diselesaikan, demikian kata
saintis fizik, Paul Dirac pada 1929.
Semasa menulis hal ini pada 1929, Dirac sama sekali
tidak tahu tentang komputer. Malah komputer hanya dicipta pada tahun lima
puluhan dan ketika itu tiada siapa pun menjangka perkembangan pesatnya. Kini
apa yang disebut kesukaran oleh Dirac bukan lagi kesukaran. Persamaan yang
sukar akibat daripada penggunaan teori kuantum terhadap masalah kimia atau
biologi yang sangat kompleks kini boleh diselesaikan dalam masa beberapa jam
dengan menggunakan kaedah kimia komputasional (computational chemistry) dengan bantuan perisian dan perkakasan
komputer canggih hari ini.
Pada tahun 1998 Hadiah Nobel kimia dianugerahkan kepada Walter Kohn dan John Poplekerana menghargai sumbangan mereka dalam kimia
komputasional yang seterusnya mengasas teknologi molekul (molecular
technology) yang kini sama
pentingnya dengan bioteknologi. Seperti bioteknologi, teknologi molekul
memerlukan ChemInformatics. Keutamaan bidang sains dan teknologi molekul dapat
diperhatikan daripada jumlah koleksi buku dan jurnal terbitan terkini dalam
bidang tersebut yang melebihi bidang sains yang lain.
Teknologi molekul
sebenarnya adalah teknologi yang dicipta dengan memanipulasikan molekul dan
atom pada skala nano (nano scale).Kini teknologi molekul lebih dikenali dengan panggilan nanoteknologi.
Nanoteknologi merangkumi bioteknologi dan teknologi molekul bahan. ChemInformatics
atau molecular informatics adalah maklumat tentang molekul.Maklumat ini terjana daripada pemahaman
terhadap interaksi molekul, atom, elektron dan zarah sub-atom lain. Pemahaman
boleh diperoleh dengan dua cara.Pertamanya melalui kaedah kimia komputasional
sama ada melalui teori kuantum yang disebut oleh Dirac; mekanik
statistik untuk himpunan molekul
di mana sifat termodinamiknya boleh dikira atau mekanik molekul berasaskan teori Newton
(Newtonian mechanics).
Setelah hampir 80
tahun ia berkembang, pelbagai perisian canggih dan mudah guna terbit daripada
aktiviti ini termasuklah, Gaussian, Amber, MOPAC, GROMOS dan sebagainya.Secara umum kimia komputasional
melibatkan penggunaan teknik menghitung dan numerik untuk menyelesaikan masalah
kimia yang kompleks dan besar (dari segi saiz molekulnya) dengan menggunakan
komputer berkuasa tinggi.
Perkembangan kimia komputasional bukan sahaja
mengambil kesempatan daripada perkembangan pesat dalam kuasa komputer (cip cpu), media simpanan (disk space), hubungan dan komunikasi (interconnectivity)termasuk perhitungan selari (parallel computing) dan teknologi GRID, tetapi juga daripada perkembangan dalam
algoritma komputer dan teknik numerik seperti algoritma genetik. Cara kedua pemahaman ini diperoleh adalah daripada kaedah data
extrapolasi dan interpolasi dari himpunan maklumat tersedia ada yang ekstensif
(atau lebih tepat data-mining) tentang sifat-sifat molekul, iaitu struktur kimia atau sifat
fizik termasukkelakuannya (properties). Iaitu daripada maklumat terhimpun kita terbitkan maklumat
baru yang lain. Kini himpunan maklumat kimia terdapat dalam pelbagai pangkalan
data kimia untuk pelbagai kegunaan. Contohnya sesetengah pangkalan data kimia
berkebolehan mengaitkan pelbagai sifat fizik dengan struktur molekul, kita
boleh membuat ramalan terhadap sesuatu kelakuan molekul yang baru.
Kaedah ini
lebih dikenali dengan panggilan Quantitative Structure Property Relationship (QSPR). ChemInformatics merangkumi
penghitungan kimia, data simpanan dan sistem retrieval, menjana satu bidang
ilmunya tersendiri dan khusus dengan menggunakan komputer untuk menerbitkan
informasi yang mengandungi maklumat daripada eksperimen terhadap struktur, sifat
(properties) dan tindak balas bahan kimia. Melalui ChemInformatiks ramalan
terhadap kelakuan molekul boleh dibuat. Maka ia sangat berguna terutama apabila
maklumat tidak boleh diperoleh dari eksperimen atau terlalu sukar kerana
keadaan memperolehnya tidak boleh dicapai.
Catatan:// Tulisan ini
pernah muncul di Utusan Malaysia. Pihak MajalahSains.Com mengambil inisiatif
untuk memuatkan semula rencana ini dengan persetujuan Prof Rauzah melalui emel.
No comments:
Post a Comment