Bernard L. Feringa

2.1. Masa Kecil dan Pendidikan

Feringa menghabiskan masa mudanya di pertanian keluarganya yang terletak persis di perbatasan dengan Jerman, di Barger-Compascuum di Bourtange moor. Salah satu leluhurnya adalah pemukim Johann Gerhard Bekel.

Ia menempuh pendidikan tinggi di Universitas Groningen, tempat ia meraih gelar Master of Science (MSc) dengan predikat istimewa pada tahun 1974. Ia kemudian melanjutkan studi doktoralnya di universitas yang sama dan memperoleh gelar PhD pada tahun 1978. Disertasi doktoralnya berjudul "Oksidasi asimetris fenol. Atropisomerisme dan aktivitas optik". Selama masa studinya, salah satu mentor utamanya adalah Hans Wijnberg.

3.1. Karier Akademis

Setelah periode singkat di industri, Feringa kembali ke Universitas Groningen pada tahun 1984 sebagai dosen. Empat tahun kemudian, pada tahun 1988, ia diangkat menjadi Profesor Penuh, menggantikan Profesor Wijnberg. Sejak itu, ia memegang jabatan sebagai Profesor Terkemuka Jacobus van 't Hoff di bidang Ilmu Molekuler di Institut Kimia Stratingh, Universitas Groningen. Ia juga merupakan Profesor Akademi di Akademi Seni dan Ilmu Pengetahuan Kerajaan Belanda (KNAW), di mana ia pernah menjabat sebagai wakil presiden dan Ketua Dewan Divisi Sains.

3.2. Pengalaman Industri

Setelah menyelesaikan gelar PhD-nya pada tahun 1978, Feringa menghabiskan waktu singkat bekerja di Shell di Belanda dan Britania Raya. Keterlibatannya dengan sektor swasta juga mencakup perannya sebagai salah satu pendiri perusahaan riset kontrak bernama Selact, yang kemudian menjadi bagian dari Kiadis. Selact awalnya didirikan untuk menyediakan layanan di bidang sintesis organik, tetapi kemudian mengembangkan metode skrining berdaya tinggi.

4.1. Mesin dan Motor Molekuler

Kontribusi paling revolusioner dari Feringa adalah pengembangan motor putar molekuler searah pertama di dunia pada tahun 1990-an. Karya ini, yang diterbitkan di jurnal Nature pada tahun 1999, menunjukkan bagaimana kiralitas memainkan peran penting dalam mencapai fungsi yang sama dengan yang dicapai oleh alam, seperti rotasi searah retinal dalam rodopsin. Penelitian ini menjadi dasar bagi komponen kunci nanoteknologi molekuler di masa depan, yaitu nanomesin dan nanorobot yang ditenagai oleh motor molekuler.



Kemudian, pada tahun 2011, ia bersama timnya menciptakan "nanocar" molekuler, sebuah molekul yang memiliki roda berbasis motor molekuler dan terbukti dapat bergerak di permukaan padat ketika dikenai arus listrik dari ujung mikroskop pemindai terowongan (STM). Penemuan ini mendapat sorotan luas di media internasional dan dipilih oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok sebagai salah satu dari 10 penemuan besar dalam sains di seluruh dunia.

4.2. Sakelar Molekuler dan Nanoteknologi

Feringa juga melakukan pekerjaan penting pada sakelar molekuler. Ia menemukan bahwa pengenalan awal sakelar molekuler kiral optik, berdasarkan desain alkena kiral yang terlalu padat dan demonstrasi pengalihan molekuler yang dikontrol secara optik serta amplifikasi kiralitas dalam sistem mesoskopik, mengarah pada motor putar molekuler di mana kiralitas memainkan peran penting dalam mencapai fungsi yang sama dengan yang dicapai oleh alam.

Aplikasi sakelar molekuler yang dikembangkan dalam kelompoknya mencakup material responsif dan permukaan, kristal cair, perangkat elektrokromik untuk optoelektronik, DNA yang dapat diubah dengan cahaya sebagai stik memori molekuler, gel responsif, polimer, dan saluran protein yang dapat diaktifkan dengan cahaya untuk sistem penghantaran obat skala nano. Selain itu, karyanya juga mencakup sensor anion, katalis responsif, dan fotofarmakologi, serta pendekatan baru menggunakan obat-obatan responsif terhadap agen antikanker, pengobatan antibiotik dan resistensi antibiotik, serta pembentukan biofilm.

Menghubungkan motor molekuler dengan dunia makroskopis melalui perakitan permukaan pada nanopartikel emas dan film emas makroskopis telah menunjukkan bahwa motor berfungsi saat terikat secara kimiawi pada permukaan, sebuah hasil kunci untuk nanomesin masa depan seperti ban berjalan molekuler. Eksperimen yang melibatkan doping kristal cair dengan motor molekuler menunjukkan bahwa gerakan motor dapat dimanfaatkan untuk membuat objek makroskopis berputar pada film kristal cair dan mendorong sistem molekuler keluar dari kesetimbangan. Beberapa penemuan ini terpilih dalam daftar penemuan kimia paling penting tahun ini oleh Chemical & Engineering News.

Menuju disiplin kimia sistem di masa depan, pengembangan katalis kiral bertahap yang mencakup sistem supramolekuler terintegrasi yang menyatukan pengenalan molekuler, transfer kiralitas, katalisis, kontrol stereoelektronik, dan enansioselektivitas, sementara semua proses ini dapat diaktifkan atau dinonaktifkan melalui fungsi motor internal, memindahkan desain dan aplikasi motor molekuler ke tingkat kecanggihan yang sama sekali baru.

4.3. Katalisis dan Stereokimia

Selain motor dan sakelar molekuler, karya Feringa telah melintasi banyak disiplin ilmu. Karier awalnya berfokus pada katalisis homogen dan katalisis oksidasi, dan terutama pada stereokimia dengan kontribusi besar di bidang katalisis enansioselektif, termasuk ligan monophos yang digunakan dalam hidrogenasi asimetris, adisi konjugat asimetris dari reagen organometalik, termasuk reagen organolitium yang sangat reaktif, serta fotokimia dan stereokimia organik.

Ia juga meneliti penggunaan fosforamidit sebagai ligan dalam katalisis asimetris, di mana kontrol stereokimia yang sangat baik dicapai dalam pembentukan ikatan C-C yang dikatalisis oleh tembaga, yang mengarah pada terobosan dalam adisi konjugat asimetris katalitik. Karena fosforamidit telah digunakan dalam industri, baru-baru ini mereka memanfaatkannya sebagai reagen awal untuk pembentukan ikatan C-P asimetris. Secara tradisional, ligan kiral eksternal digunakan untuk induksi kiral dalam reaksi kopling C-P, tetapi koordinasi kompetitif senyawa fosfor awal dan akhir dengan katalis logam, bersama dengan ligan kiral eksternal, mengurangi enansioselektivitas. Karena fosforamidit yang mengandung BINOL memiliki sifat ligan kiral intrinsik dan secara bersamaan dapat berfungsi sebagai substrat, mereka berhipotesis bahwa mereka akan meningkatkan stereoselektivitas dalam proses kopling C-P dengan senyawa aril, dan data mengkonfirmasi hipotesis tersebut.

Selain itu, banyak karya penting lainnya adalah radiasi elektromagnetik kiral untuk menghasilkan enansioselektivitas, gelator berbobot molekul rendah, pencitraan porfirin dengan STM, perakitan mandiri yang diinduksi pengeringan, sintesis organik, spektroskopi CD, katalisis asimetris, eksplorasi asal-usul kiralitas termasuk kemungkinan sumber luar bumi, dan berbagai aspek ilmu permukaan termasuk modifikasi permukaan, kontrol energi permukaan, dan lapisan porfirin.

4.4. Aplikasi Teknologi Molekuler

Teknologi molekuler yang dikembangkan oleh Feringa dan timnya memiliki berbagai aplikasi praktis yang menjanjikan di various sektor:

• Ilmu Material:** Pengembangan material responsif dan permukaan yang dapat diubah secara dinamis, kristal cair yang dapat dikontrol, dan polimer dengan sifat yang dapat diatur.
• Optoelektronik:** Penciptaan perangkat elektrokromik dan DNA yang dapat diubah dengan cahaya yang berfungsi sebagai stik memori molekuler.
• Kedokteran dan Penghantaran Obat:** Pengembangan saluran protein yang dapat diaktifkan dengan cahaya untuk sistem penghantaran obat skala nano, serta pendekatan baru dalam fotofarmakologi dan pengembangan obat-obatan responsif untuk agen antikanker, pengobatan antibiotik, dan penanganan resistensi antibiotik serta pembentukan biofilm.
• Sensor:** Pengembangan sensor anion yang responsif.
• Katalisis:** Penciptaan katalis responsif yang dapat diaktifkan atau dinonaktifkan melalui fungsi motor internal, memungkinkan kontrol yang lebih canggih dalam reaksi kimia.

Aplikasi ini menunjukkan potensi besar teknologi molekuler Feringa untuk memberikan manfaat sosial yang signifikan, mulai dari pengembangan obat-obatan yang lebih efektif hingga material yang lebih cerdas dan efisien.

5.1. Hadiah Nobel

Pada 20 Desember 2016, Feringa secara bersama-sama menerima Hadiah Nobel Kimia bersama Jean-Pierre Sauvage dan J. Fraser Stoddart, atas karya mereka dalam mesin molekuler. Kutipan spesifik untuk penghargaan ini adalah "untuk desain dan sintesis mesin molekuler". Feringa telah lama dianggap sebagai kandidat peraih Hadiah Nobel, bahkan serial animasi The Simpsons memasukkannya dalam daftar kandidat pada tahun 2010.

5.2. Penghargaan Ilmiah dan Akademis Utama

Feringa telah dianugerahi banyak penghargaan ilmiah dan akademis penting lainnya, antara lain:

• Novartis Chemistry Lectureship Award (2000-2001)
• Körber European Science Prize (2003)
• Arun Guthikonda Memorial Lecture & Award (Universitas Columbia) (2003)
• Spinoza Prize (2004)
• Prelog Gold Medal (ETH-Zürich) (2005)
• Solvias Ligand Contest Award (berbagi dengan John Hartwig, Universitas Yale) (2005, 2010)
• James Flack Norris Award dalam Kimia Organik Fisik dari American Chemical Society (2007)
• Paracelsus Award dari Swiss Chemical Society (2008)
• European Research Council Advanced Grant (2008, 2016)
• Chirality Medal (2010)
• Organic Stereochemistry Award dari Royal Society of Chemistry (2011)
• Decennial Van't Hoff Medal dari Genootschap ter Bevordering van de Natuur-, Genees-, en Heelkunde, Belanda (2011)
• Arthur C. Cope Scholar Award (2012, 2015)
• Nagoya Medal of Organic Chemistry (2012, 2013)
• Grand Prix Scientifique Cino del Duca dari Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis (2012)
• Humboldt Award dari Alexander von Humboldt Foundation (2012)
• Lily European Distinguished Science Award (2013)
• Yamada-Koga Award (2013)
• Royal Society of Chemistry Award for distinguished service (2013)
• Marie Curie Medal dari Polish Chemical Society (2013)
• Theodor Föster Award dari German Chemical Society (GDCh) & Bunsen-Society for Physical Chemistry (2014)
• Netherlands Catalysis and Chemistry Award (2015)
• "Chemistry for the Future Solvay Prize" (2015)
• Hoffman Medal dari German Chemical Society (2016)
• Tetrahedron Prize dari Elsevier (2016)
• Centenary Prize dari Royal Society of Chemistry (2017)
• European Gold Medal dari European Chemical Society (EuChemS) (2018)
• Raman Chair dari Indian Academy of Sciences (2019), posisi kehormatan untuk memberikan kuliah dan berinteraksi dengan komunitas riset di India.
• Gelar doktor kehormatan dari Universitas Johannesburg (2019) atas kontribusinya pada bidang kimia dan komunitas ilmiah.

5.3. Keanggotaan Organisasi dan Keanggotaan Ilmiah

Feringa adalah anggota dari berbagai perkumpulan kimia dan ilmiah terkemuka:

• Royal Society of Chemistry (Fellow pada 1998, Anggota Dewan pada 2013)
• American Academy of Arts and Sciences (Anggota Kehormatan Internasional pada 2004)
• Akademi Seni dan Ilmu Pengetahuan Kerajaan Belanda (KNAW) (Anggota Terpilih sejak 2006, Profesor Akademi sejak 2008). Di KNAW, Feringa menjabat sebagai wakil presiden dan Ketua Dewan Divisi Sains.
• Mantan Presiden Konferensi Bürgenstock di Swiss (2009)
• Anggota terpilih Academia Europaea (sejak 2010)
• Anggota Kehormatan Royal Netherlands Chemical Society (sejak 2016)
• Anggota Asosiasi Asing National Academy of Sciences AS (April 2019)
• Anggota German Academy of Sciences Leopoldina (2019)
• Anggota Asing Royal Society (2020)

5.4. Kehormatan Kerajaan dan Lainnya

Selain penghargaan ilmiah, Feringa juga menerima pengakuan dari pemerintah dan masyarakat:

• Diangkat sebagai Knight of the Order of the Netherlands Lion oleh Ratu Beatrix dari Belanda (2008).
• Dipromosikan menjadi Komandan Orde yang sama oleh Raja Willem-Alexander dari Belanda (23 November 2016).
• Dinobatkan sebagai Warga Kehormatan Groningen (1 Desember 2016).
• Sebuah jalan di kampung halamannya, Barger-Compascuum, dinamai "Prof. Dr. B. L. Feringadam" (6 April 2017).