J.B.S. Haldane

1.1. Early life and education

John Burdon Sanderson Haldane lahir di Oxford, Inggris, pada 5 November 1892. Ayahnya adalah fisiologis, ilmuwan, dan filsuf Skotlandia, John Scott Haldane, yang juga seorang Liberal. Kakeknya adalah penginjil James Alexander Haldane. Ibunya, Louisa Kathleen Trotter, adalah seorang Konservatif keturunan Skotlandia. Satu-satunya saudara perempuannya, Naomi Mitchison, kemudian menjadi penulis Skotlandia terkemuka. Pamannya adalah Viscount Haldane dan bibinya adalah penulis Elizabeth Haldane. Berasal dari keluarga bangsawan dan sekular dari Clan Haldane, ia kemudian mengklaim bahwa kromosom Y-nya dapat ditelusuri kembali ke Robert the Bruce.

Haldane tumbuh di 11 Crick Road, North Oxford. Ia belajar membaca pada usia tiga tahun, dan pada usia empat tahun, setelah melukai dahinya, ia bertanya kepada dokter yang merawatnya tentang pendarahan, "Apakah ini oksihemoglobin atau karboksihemoglobin?" Ia dibesarkan sebagai seorang Anglikan. Sejak usia delapan tahun, ia bekerja dengan ayahnya di laboratorium rumah mereka, di mana ia mengalami eksperimen diri pertamanya, metode yang kemudian akan membuatnya terkenal. Ia dan ayahnya menjadi "kelinci percobaan manusia" mereka sendiri, seperti dalam penyelidikan mereka tentang efek gas beracun. Pada tahun 1899, keluarganya pindah ke "Cherwell", sebuah rumah bergaya Victoria akhir di pinggiran Oxford dengan laboratorium pribadinya sendiri. Pada usia 8 tahun, pada tahun 1901, ayahnya membawanya ke Oxford University Junior Scientific Club untuk mendengarkan ceramah tentang genetika Mendelian, yang baru saja ditemukan kembali. Meskipun ia menganggap ceramah yang diberikan oleh Arthur Dukinfield Darbishire, Demonstrator Zoologi di Balliol College, Oxford, "menarik tetapi sulit", hal itu mempengaruhinya secara permanen sehingga genetika menjadi bidang di mana ia membuat kontribusi ilmiah terpentingnya.

Pendidikan formalnya dimulai pada tahun 1897 di Oxford Preparatory School (sekarang Dragon School), di mana ia mendapatkan Beasiswa Kelas Satu pada tahun 1904 untuk Eton College. Pada tahun 1905 ia bergabung dengan Eton, di mana ia mengalami pelecehan parah dari siswa senior karena diduga sombong, tetapi ia berteman dengan Julian Huxley. Ketidakpedulian otoritas membuatnya membenci sistem pendidikan Inggris. Namun, cobaan itu tidak menghentikannya untuk menjadi kapten sekolah.

Ia berpartisipasi untuk pertama kalinya dalam penelitian ilmiah sebagai subjek sukarela untuk ayahnya pada tahun 1906. John adalah yang pertama mempelajari efek penyakit dekompresi (pemulihan dari tekanan tinggi) pada manusia. Ia menyelidiki kondisi fisiologis yang disebut "bends", seperti ketika kambing mengangkat dan menekuk kaki mereka jika tidak nyaman, yang juga dapat mempengaruhi penyelam laut dalam. Pada Juli 1906, di atas kapal HMS Spanker di lepas pantai barat Skotlandia, Rothesay, Haldane muda melompat ke Samudra Atlantik dengan pakaian selam eksperimental. Studi tersebut diterbitkan dalam artikel setebal 101 halaman di The Journal of Hygiene pada tahun 1908; di mana Haldane digambarkan sebagai "Jack Haldane (usia 13)" yang "pertama kali [ia] pernah menyelam dengan pakaian selam". Penelitian tersebut menjadi dasar bagi teori ilmiah yang disebut model dekompresi Haldane.

Ia belajar matematika dan klasik di New College, Oxford, dan memperoleh penghargaan kelas satu dalam Moderations matematika pada tahun 1912. Ia sangat tertarik pada genetika dan mempresentasikan makalah tentang keterkaitan genetik pada vertebrata pada musim panas 1912. Makalah teknis pertamanya, sebuah artikel sepanjang 30 halaman tentang fungsi hemoglobin, diterbitkan pada tahun yang sama, sebagai penulis bersama ayahnya. Perlakuan matematisnya terhadap studi tersebut diterbitkan pada Desember 1913 di Proceedings of the Physiological Society.

Haldane tidak ingin pendidikannya terbatas pada satu mata pelajaran tertentu; ia mengambil jurusan Greats (klasik) dan lulus dengan penghargaan kelas satu pada tahun 1914. Meskipun ia memiliki niat penuh untuk belajar fisiologi, rencananya, seperti yang ia gambarkan kemudian, mengacu pada Perang Dunia I, "agak terbayangi oleh peristiwa lain". Satu-satunya pendidikan formalnya dalam biologi adalah kursus anatomi vertebrata yang tidak lengkap.

1.2. World War I

Untuk mendukung upaya perang, Haldane menjadi sukarelawan untuk bergabung dengan Angkatan Darat Britania Raya, dan ditugaskan sebagai letnan dua sementara di Batalyon ke-3 Black Watch (Resimen Dataran Tinggi Kerajaan) pada 15 Agustus 1914. Ia ditugaskan sebagai perwira mortir parit, untuk memimpin timnya dalam pengeboman parit musuh dengan granat tangan, pengalaman yang ia gambarkan sebagai "menyenangkan". Dalam artikelnya pada tahun 1932, ia menggambarkan bagaimana "ia menikmati kesempatan untuk membunuh orang dan menganggap ini sebagai peninggalan terhormat dari manusia primitif". Ia dipromosikan menjadi letnan sementara pada 18 Februari 1915 dan menjadi kapten sementara pada 18 Oktober.

Saat bertugas di Prancis, ia terluka oleh tembakan artileri dan dikirim kembali ke Skotlandia, di mana ia bertugas sebagai instruktur granat untuk rekrutan Black Watch. Pada tahun 1916, ia bergabung dalam perang di Mesopotamia (Irak), di mana bom musuh melukainya dengan parah. Ia dibebaskan dari medan perang dan dikirim ke India, di mana ia tinggal selama sisa perang. Ia kembali ke Inggris pada tahun 1919 dan melepaskan komisinya pada 1 April 1920, mempertahankan pangkat kaptennya. Karena keganasan dan agresivitasnya dalam pertempuran, komandannya menggambarkannya sebagai "perwira paling berani dan paling kotor di Angkatan Darat saya". Perwira senior lain dari resimennya menyebutnya 'gila' dan 'retak'.

1.3. Academic career

Antara tahun 1919 dan 1922, ia menjabat sebagai Fellow di New College, Oxford, di mana, meskipun kurangnya pendidikan formal di bidang tersebut, ia mengajar dan meneliti di bidang fisiologi dan genetika. Selama tahun pertamanya di Oxford, enam makalahnya yang membahas fisiologi pernapasan dan genetika diterbitkan. Ia kemudian pindah ke University of Cambridge, di mana ia menerima jabatan readership yang baru dibuat dalam biokimia pada tahun 1923 dan mengajar hingga tahun 1932. Selama sembilan tahun di Cambridge, ia bekerja pada enzim dan genetika, terutama sisi matematis genetika. Saat bekerja sebagai profesor tamu di University of California pada tahun 1932, ia terpilih sebagai Fellow of the Royal Society.

Haldane bekerja paruh waktu di John Innes Horticultural Institution (kemudian bernama John Innes Centre) di Merton Park di Surrey dari tahun 1927 hingga 1937. Ketika Alfred Daniel Hall menjadi direktur pada tahun 1926, salah satu tugas awalnya adalah menunjuk sebagai asisten direktur "seorang pria berkualitas tinggi dalam studi genetika" yang dapat menjadi penggantinya. Atas rekomendasi Julian Huxley, dewan menunjuk Haldane pada Maret 1927, dengan ketentuan: "Mr. Haldane akan mengunjungi Institusi dua mingguan selama satu hari dan satu malam selama semester Cambridge, untuk menghabiskan dua bulan juga pada Paskah dan liburan panjang dalam dua blok berkelanjutan dan bebas selama liburan Natal." Ia adalah perwira yang bertanggung jawab atas Investigasi Genetika. Ia menjadi Fullerian Professor of Physiology di Royal Institution dari tahun 1930 hingga 1932 dan pada tahun 1933 ia menjadi Profesor Genetika di University College London, di mana ia menghabiskan sebagian besar karir akademiknya. Karena Hall tidak pensiun hingga tahun 1939, Haldane sebenarnya tidak menggantikannya, tetapi mengundurkan diri dari John Innes pada tahun 1936 untuk menjadi Weldon Professor pertama biometri di University College London. Haldane dikreditkan karena membantu John Innes menjadi "tempat penelitian genetika paling hidup di Inggris". Ia memindahkan timnya ke Rothamsted Experimental Station di Hertfordshire dari tahun 1941 hingga 1944, selama Perang Dunia II, untuk menghindari pengeboman. Reginald Punnett, pendiri Journal of Genetics pada tahun 1910 bersama William Bateson, mengundangnya untuk menjadi editor pada tahun 1933, posisi yang ia pertahankan hingga kematiannya.

1.4. Life in India

Pada tahun 1956, Haldane meninggalkan University College London, dan bergabung dengan Indian Statistical Institute (ISI) di Calcutta (kemudian berganti nama menjadi Kolkata), India, di mana ia bekerja di unit biometri. Haldane memberikan banyak alasan untuk pindah ke India. Secara resmi ia menyatakan bahwa ia meninggalkan Inggris karena Krisis Suez, menulis: "Akhirnya, saya pergi ke India karena saya menganggap bahwa tindakan pemerintah Inggris baru-baru ini merupakan pelanggaran hukum internasional." Ia percaya bahwa iklim yang hangat akan baik baginya, dan bahwa India berbagi impian sosialisnya. Dalam sebuah artikel "A passage to India" yang ia tulis di The Rationalists Annual pada tahun 1958, ia menyatakan: "Satu hal, saya lebih suka makanan India daripada Amerika. Mungkin alasan utama saya pergi ke India adalah karena saya menganggap bahwa peluang untuk penelitian ilmiah semacam yang saya minati lebih baik di India daripada di Inggris, dan bahwa pengajaran saya akan sama bermanfaatnya di sana seperti di sini." Universitas telah memecat istrinya Helen karena mabuk di tempat umum dan menolak membayar denda, memicu pengunduran diri Haldane. Ia menyatakan bahwa ia tidak akan lagi memakai kaus kaki, "Enam puluh tahun memakai kaus kaki sudah cukup." dan ia selalu berpakaian ala India.

Haldane sangat tertarik pada penelitian yang tidak mahal. Menjelaskan dalam "A passage to India", ia berkata, "Tentu saja, jika pekerjaan saya membutuhkan mikroskop elektron, siklotron, dan sejenisnya, saya tidak akan mendapatkannya di India. Tetapi jenis fasilitas yang digunakan Darwin dan Bateson untuk penelitian mereka-seperti kebun, tukang kebun, kandang merpati, dan merpati-lebih mudah didapatkan di India daripada di Inggris." Ia menulis kepada Julian Huxley tentang pengamatannya terhadap Vanellus malabaricus, burung kedidi sayap kuning. Ia menganjurkan penggunaan Vigna sinensis (kacang tunggak) sebagai model untuk mempelajari genetika tumbuhan. Ia tertarik pada penyerbukan Lantana camara. Ia menyayangkan bahwa universitas-universitas India memaksa mereka yang mengambil biologi untuk meninggalkan matematika. Ia tertarik pada studi simetri bunga. Pada Januari 1961 ia berteman dengan ahli lepidoptera Kanada Gary Botting, pemenang US Science Fair 1960 di bidang zoologi (yang pertama kali mengunjungi Haldane bersama Susan Brown, pemenang US National Science Fair 1960 di bidang botani), mengundangnya untuk berbagi hasil eksperimennya mengawinsilangkan ngengat sutra Antheraea. Ia, istrinya Helen Spurway, dan mahasiswanya Krishna Dronamraju hadir di Oberoi Grand Hotel di Calcutta ketika Brown mengingatkan Haldane bahwa ia dan Botting memiliki acara yang sudah dijadwalkan sebelumnya yang akan mencegah mereka menerima undangan ke perjamuan yang diusulkan oleh Haldane untuk menghormati mereka dan dengan menyesal menolak kehormatan tersebut. Setelah kedua mahasiswa itu meninggalkan hotel, Haldane melakukan mogok makan yang banyak dipublikasikan untuk memprotes apa yang ia anggap sebagai "penghinaan AS". Ketika direktur ISI, P. C. Mahalanobis, menghadapi Haldane tentang mogok makan dan perjamuan yang tidak dianggarkan, Haldane mengundurkan diri dari jabatannya (pada Februari 1961), dan pindah ke unit biometri yang baru didirikan di Bhubaneswar, ibu kota Orissa (Odisha).

: Mungkin seseorang lebih bebas menjadi penjahat di India daripada di tempat lain. Begitu juga di AS pada zaman orang-orang seperti Jay Gould, ketika (menurut pendapat saya) ada lebih banyak kebebasan internal di AS daripada sekarang. "Ketundukan menjijikkan" dari yang lain ada batasnya. Rakyat Calcutta memberontak, membalik trem, dan menolak mematuhi peraturan polisi, dengan cara yang akan menyenangkan Jefferson. Saya tidak berpikir kegiatan mereka sangat efisien, tetapi itu bukan masalah yang diperdebatkan.
Ketika pada 25 Juni 1962 ia digambarkan dalam cetakan sebagai "Warga Dunia" oleh Groff Conklin, Haldane menjawab:
: Tidak diragukan lagi saya dalam arti tertentu adalah warga dunia. Tetapi saya percaya dengan Thomas Jefferson bahwa salah satu tugas utama seorang warga negara adalah menjadi pengganggu bagi pemerintah negaranya. Karena tidak ada negara dunia, saya tidak dapat melakukan ini. Di sisi lain, saya bisa, dan memang, menjadi pengganggu bagi pemerintah India, yang memiliki kelebihan dalam mengizinkan banyak kritik, meskipun reaksinya agak lambat. Saya juga kebetulan bangga menjadi warga negara India, yang jauh lebih beragam daripada Eropa, apalagi AS, Uni Soviet, atau Tiongkok, dan dengan demikian menjadi model yang lebih baik untuk organisasi dunia yang mungkin. Tentu saja bisa saja pecah, tetapi ini adalah eksperimen yang luar biasa. Jadi, saya ingin dicap sebagai warga negara India.

1.5. Personal life

Haldane menikah dua kali, pertama dengan Charlotte Franken dan kemudian dengan Helen Spurway. Pada tahun 1924, Haldane bertemu Charlotte Franken, seorang jurnalis untuk Daily Express yang menikah dengan Jack Burghes. Setelah publikasi Daedalus, or Science and the Future karya Haldane, ia mewawancarai Haldane dan mereka memulai hubungan. Untuk menikahi Haldane, Franken mengajukan gugatan cerai, yang mengakibatkan kontroversi karena Haldane terlibat sebagai pihak yang turut tergugat dalam proses hukum. Selain itu, seperti yang dilaporkan Sahotra Sarkar: "Agar ia dapat bercerai, Haldane secara terang-terangan melakukan perzinahan dengannya". Perilaku Haldane digambarkan sebagai "amoralitas berat", di mana ia secara resmi diberhentikan oleh Sex Viri (komite disipliner beranggotakan enam orang) Cambridge dari universitas pada tahun 1925. Profesor Cambridge, termasuk G. K. Chesterton, Bertrand Russell, dan W. L. George, membela Haldane, bersikeras bahwa universitas tidak boleh membuat penilaian seperti itu, hanya berdasarkan kehidupan pribadi seorang profesor. Pengusiran itu dicabut pada tahun 1926. Haldane dan Charlotte Franken menikah pada tahun 1926. Setelah perpisahan mereka pada tahun 1942, mereka bercerai pada tahun 1945. Kemudian pada tahun itu ia menikah dengan Helen Spurway, mantan mahasiswa PhD-nya. Ia juga memiliki hubungan dengan pendiri Angel Records Dorle Soria.

Haldane pernah membanggakan dirinya sendiri, mengatakan, "Saya bisa membaca 11 bahasa dan berpidato di depan umum dalam tiga bahasa; tetapi tidak musikal. Saya adalah pembicara publik yang cukup kompeten." Ia tidak memiliki anak, tetapi ia dan ayahnya merupakan pengaruh penting bagi anak-anak saudara perempannya Naomi, di antaranya Denis Mitchison, Murdoch Mitchison, dan Avrion Mitchison masing-masing menjadi profesor biologi di University of London, Edinburgh University, dan University College London.

Terinspirasi oleh ayahnya, Haldane sering menggunakan eksperimen diri dan akan membahayakan dirinya sendiri untuk mendapatkan data. Untuk menguji efek pengasaman darah ia minum asam klorida encer, mengurung dirinya di ruangan kedap udara yang mengandung 7% karbon dioksida, dan menemukan bahwa itu 'memberikan sakit kepala yang cukup parah'. Satu eksperimen untuk mempelajari peningkatan kadar saturasi oksigen memicu serangan yang mengakibatkan ia menderita vertebra yang hancur. Dalam eksperimen ruang dekompresinya, ia dan para sukarelawannya menderita gendang telinga pecah. Tetapi, seperti yang dinyatakan Haldane dalam What is Life, "gendang telinga umumnya sembuh; dan jika ada lubang di dalamnya, meskipun seseorang agak tuli, seseorang dapat meniup asap tembakau dari telinga yang bersangkutan, yang merupakan pencapaian sosial".

Haldane membuat dirinya tidak populer di kalangan rekan-rekannya sejak awal karir akademiknya. Di Cambridge, ia mengganggu sebagian besar fakultas senior karena perilakunya yang tidak terkendali, terutama saat makan malam. Pendukungnya, Edgar Adrian (pemenang Nobel 1932), hampir meyakinkan Trinity College untuk menawarinya janji sebagai Fellow, tetapi itu dihancurkan oleh insiden ketika Haldane tiba di meja makan membawa toples galon berisi urin dari laboratoriumnya.

1.6. Later life and death

Pada musim gugur 1963, Haldane mengunjungi AS untuk serangkaian konferensi ilmiah. Di University of Wisconsin, Sewall Wright memperkenalkannya sebelum pidatonya, mencatat banyak pencapaian Haldane, setelah itu Haldane dengan rendah hati menyatakan bahwa pengantar akan lebih akurat jika semua referensi ke "Haldane" diganti dengan "Wright". Di Florida, ia bertemu, untuk pertama dan satu-satunya kali, ahli biokimia Rusia Alexander Oparin, yang telah mengembangkan teori asal usul kehidupan yang cukup independen dari miliknya sendiri pada tahun 1920-an. Saat di sana ia mulai merasakan sakit perut.

Haldane pergi ke London untuk diagnosis. Ia ditemukan menderita kanker kolorektal, dan menjalani operasi pada Februari 1964. Sekitar waktu itu Philip Dally membuat film dokumenter BBC tentang ilmuwan terkemuka yang masih hidup, yang mencakup Sewall Wright dan peraih dua Hadiah Nobel Linus Pauling. Tim Dally mendekati Haldane di rumah sakit untuk profil dokumenter, tetapi alih-alih wawancara yang difilmkan, Haldane memberi mereka obituari dirinya sendiri, baris pembukaannya berbunyi:
: Saya akan memulai dengan membual. Saya percaya bahwa saya adalah salah satu [awalnya sebagai "Saya adalah yang paling"] orang paling berpengaruh yang hidup saat ini, meskipun saya tidak memiliki sedikit pun kekuasaan. Biarkan saya jelaskan. Pada tahun 1932 saya adalah orang pertama yang memperkirakan laju mutasi gen manusia.
Ia juga menulis puisi komik saat di rumah sakit, mengejek penyakitnya yang tidak dapat disembuhkan. Puisi itu dibaca oleh teman-temannya, yang menghargai ketidakpedulian yang konsisten dengan mana Haldane menjalani hidupnya. Puisi itu pertama kali muncul dalam cetakan pada edisi 21 Februari 1964 dari New Statesman, dan berbunyi:
: Kanker Itu Hal yang Lucu:
: Kuharap aku memiliki suara Homer
: Untuk menyanyikan karsinoma rektum,
: Ini membunuh lebih banyak orang, sebenarnya,
: Daripada yang terbunuh saat Troya dijarah...
Puisi itu berakhir:
: ...Saya tahu kanker sering membunuh,
: Tapi begitu juga mobil dan pil tidur;
: Dan itu bisa menyakitkan sampai berkeringat,
: Begitu juga gigi yang buruk dan utang yang belum lunas.
: Sedikit tawa, saya yakin,
: Sering mempercepat penyembuhan;
: Jadi mari kita para pasien melakukan bagian kita
: Untuk membantu ahli bedah membuat kita sehat.
Ia mewasiatkan agar tubuhnya digunakan untuk penelitian dan instruksi medis di Rangaraya Medical College, Kakinada.

: Tubuh saya telah digunakan untuk kedua tujuan selama hidup saya dan setelah kematian saya, apakah saya terus ada atau tidak, saya tidak akan menggunakannya lagi, dan menginginkan agar itu digunakan oleh orang lain. Pendinginannya, jika ini mungkin, harus menjadi biaya pertama dari harta saya.
Operasinya di London dinyatakan berhasil. Tetapi gejala-gejala itu muncul kembali setelah kembali ke India pada bulan Juni, dan pada bulan Agustus, dokter-dokter India memastikan bahwa kondisinya terminal. Menulis kepada John Maynard Smith pada 7 September, ia berkata, "Saya tidak terlalu kesal dengan prospek kematian dalam waktu dekat. Tetapi saya sangat marah [pada dokter Inggris yang melakukan operasi]."

Ia meninggal pada 1 Desember 1964 di Bhubaneswar. Pada hari itu BBC menyiarkan obituari dirinya sendiri sebagai "Professor J.B.S. Haldane, obituary." Mengikuti wasiatnya, tubuhnya dipindahkan ke Kakinada di mana Vissa Ramachandra Rao melakukan otopsi dan pengawetan bagian-bagian tubuhnya. Kerangka dan organ-organnya dipamerkan kepada publik di Museum Haldane, yang terletak di departemen patologi Rangaraya Medical College.

2.1. Population genetics and evolutionary theory

Haldane adalah salah satu dari tiga tokoh utama yang mengembangkan teori matematis genetika populasi, bersama dengan Ronald Fisher dan Sewall Wright. Ia memainkan peran penting dalam sintesis evolusioner modern awal abad ke-20. Ia menegaskan kembali seleksi alam sebagai mekanisme sentral evolusi dengan menjelaskannya sebagai konsekuensi matematis dari pewarisan Mendel. Ia menulis serangkaian sepuluh makalah, A Mathematical Theory of Natural and Artificial Selection, yang menurunkan ekspresi untuk arah dan laju perubahan frekuensi gen, dan juga menganalisis interaksi seleksi alam dengan mutasi dan migrasi. Seri ini terdiri dari sepuluh makalah yang diterbitkan antara tahun 1924 dan 1934 di jurnal-jurnal seperti Biological Reviews (bagian II), Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society (bagian I dan dari III hingga IX), dan Genetics (bagian X). Ia memberikan serangkaian ceramah berdasarkan seri ini di University of Wales pada tahun 1931, dan diringkas dalam bukunya, The Causes of Evolution pada tahun 1932.

Makalah pertamanya dalam seri ini pada tahun 1924 secara khusus membahas laju seleksi alam pada evolusi ngengat bintik. Ia memperkirakan bahwa kondisi lingkungan dapat mendukung peningkatan atau penurunan bentuk dominan (dalam hal ini bentuk hitam atau melanik) atau resesif (bentuk abu-abu atau tipe liar) ngengat. Untuk lingkungan berasap seperti Manchester, di mana fenomena itu ditemukan pada tahun 1848, ia memperkirakan bahwa "kesuburan dominan harus 50% lebih besar daripada resesif". Menurut perkiraannya, dengan asumsi 1% bentuk dominan pada tahun 1848 dan sekitar 99% pada tahun 1898, "48 generasi diperlukan untuk perubahan [agar dominan muncul]... Setelah hanya 13 generasi dominan akan menjadi mayoritas." Prediksi matematis seperti itu dianggap tidak mungkin untuk seleksi alam di alam, tetapi kemudian dibuktikan oleh eksperimen rumit (bernama Kettlewell's experiment) yang dilakukan oleh zoolog Oxford Bernard Kettlewell antara tahun 1953 dan 1958. Prediksi Haldane dibuktikan lebih lanjut oleh ahli genetika Cambridge Michael Majerus dalam eksperimennya yang dilakukan antara tahun 2001 dan 2007.

Kontribusinya pada genetika manusia statistik meliputi: metode pertama yang menggunakan kemungkinan maksimum untuk estimasi peta keterkaitan genetik manusia; metode perintis untuk memperkirakan laju mutasi manusia; estimasi pertama laju mutasi pada manusia (2 e-5 mutasi per gen per generasi untuk gen hemofilia terkait X); dan gagasan pertama bahwa ada "biaya seleksi alam". Ia adalah yang pertama memperkirakan laju mutasi manusia dalam bukunya tahun 1932 berjudul The Causes of Evolution. Di John Innes Horticultural Institution, ia mengembangkan teori keterkaitan yang rumit untuk poliploidi; dan memperluas gagasan hubungan gen-enzim dengan studi biokimia dan genetik pigmen tumbuhan.

2.2. Genetics and human biology

Pada tahun 1904, Arthur Dukinfield Darbishire menerbitkan makalah tentang eksperimen yang mencoba menguji pewarisan Mendel antara tikus waltzing Jepang dan albino. Ketika Haldane menemukan makalah itu, ia menyadari bahwa Darbishire telah mengabaikan kemungkinan keterkaitan genetik dalam eksperimen tersebut. Setelah mencari saran dari Reginald Punnett, seorang profesor biologi di University of Cambridge, ia siap menulis makalah, tetapi hanya setelah eksperimen independen. Bersama saudara perempuannya Naomi dan seorang teman satu tahun lebih tua darinya, Alexander Dalzell Sprunt, ia memulai eksperimen pada tahun 1908 menggunakan marmut dan tikus. Pada tahun 1912, laporan itu siap. Makalah tersebut berjudul Reduplication in mice dan diterbitkan di Journal of Genetics baru pada Desember 1915. Ini menjadi demonstrasi pertama keterkaitan genetik pada mamalia, menunjukkan bahwa sifat-sifat genetik tertentu cenderung diwariskan bersama (ini kemudian ditemukan karena kedekatan mereka pada kromosom). (Antara tahun 1912 dan 1914, keterkaitan genetik telah dilaporkan pada lalat buah Drosophilla, ngengat sutra, dan tumbuhan.)

Karena makalah itu ditulis selama dinas Haldane selama Perang Dunia I, James F. Crow menyebutnya "artikel sains terpenting yang pernah ditulis di parit garis depan". Haldane mengenang bahwa ia adalah "satu-satunya perwira yang menyelesaikan makalah ilmiah dari posisi maju Black Watch". Seperti Haldane, Sprunt telah bergabung dengan Batalyon ke-4 Bedfordshire Regiment pada awal Perang Dunia I, dan terbunuh di Pertempuran Neuve Chapelle pada 17 Maret 1915. Berdasarkan berita ini Haldane menyerahkan makalah tersebut untuk publikasi, di mana ia menyatakan: "Karena perang, perlu untuk menerbitkan secara prematur, karena sayangnya salah satu dari kami (A. D. S.) telah terbunuh di Prancis." Ia juga yang pertama menunjukkan keterkaitan pada ayam pada tahun 1921, dan (dengan Julia Bell) pada manusia pada tahun 1937.

2.3. Biochemistry and physiology

Mengikuti jejak ayahnya, publikasi pertama Haldane adalah tentang mekanisme pertukaran gas oleh hemoglobin di The Journal of Physiology, dan ia kemudian bekerja pada sifat kimia darah sebagai penyangga pH. Ia menyelidiki beberapa aspek fungsi ginjal dan mekanisme ekskresi.

Pada tahun 1925, bersama G.-E. Briggs, Haldane menurunkan interpretasi baru dari hukum kinetik enzim Victor Henri pada tahun 1903, yang lebih dikenal sebagai kinetika Michaelis-Menten tahun 1913. Leonor Michaelis dan Maud Menten berasumsi bahwa enzim (katalis) dan substrat (reaktan) berada dalam kesetimbangan cepat dengan kompleksnya, yang kemudian berdisosiasi untuk menghasilkan produk dan enzim bebas. Sebaliknya, pada waktu yang hampir bersamaan, Donald Van Slyke dan G. E. Cullen memperlakukan langkah pengikatan sebagai reaksi ireversibel. Persamaan Briggs-Haldane memiliki bentuk aljabar yang sama dengan kedua persamaan sebelumnya, tetapi penurunan mereka didasarkan pada perkiraan keadaan tunak kuasi, yaitu konsentrasi kompleks perantara (atau kompleks) tidak berubah. Akibatnya, makna mikroskopis dari "Michaelis Constant" (K_m) berbeda. Meskipun umumnya merujuknya sebagai kinetika Michaelis-Menten, sebagian besar model saat ini biasanya menggunakan penurunan Briggs-Haldane.

2.4. Origin of life

Pada tahun 1929, Haldane memperkenalkan konsep modern abiogenesis dalam sebuah artikel delapan halaman berjudul "The Origin of Life" di The Rationalist Annual, menggambarkan lautan primitif sebagai "laboratorium kimia yang luas" yang mengandung campuran senyawa anorganik - seperti "sup encer panas" di mana senyawa organik dapat terbentuk. Di bawah energi surya, atmosfer anoksik yang mengandung karbon dioksida, amonia, dan uap air memunculkan berbagai senyawa organik, "makhluk hidup atau setengah hidup". Molekul pertama bereaksi satu sama lain untuk menghasilkan senyawa yang lebih kompleks, dan pada akhirnya komponen seluler. Pada titik tertentu, semacam "lapisan berminyak" diproduksi yang membungkus asam nukleat yang mereplikasi diri, sehingga menjadi sel pertama. J. D. Bernal menamai hipotesis tersebut biopoiesis atau biopoesis, proses materi hidup yang secara spontan berevolusi dari molekul yang mereplikasi diri, tetapi tidak hidup. Haldane lebih lanjut berhipotesis bahwa virus adalah entitas perantara antara sup prebiotik dan sel pertama. Ia menegaskan bahwa kehidupan prebiotik akan berada dalam "tahap virus selama jutaan tahun sebelum kumpulan unit-unit dasar yang sesuai disatukan dalam sel pertama". Gagasan itu umumnya ditolak sebagai "spekulasi liar".

Alexander Oparin telah mengusulkan gagasan serupa dalam bahasa Rusia pada tahun 1924 (diterbitkan dalam bahasa Inggris pada tahun 1936). Hipotesis ini memperoleh dukungan empiris pada tahun 1953 dengan eksperimen Miller-Urey klasik. Sejak saat itu, teori sup purba (hipotesis Oparin-Haldane) telah menjadi dasar dalam studi abiogenesis. Meskipun teori Oparin menjadi dikenal luas hanya setelah versi bahasa Inggris pada tahun 1936, Haldane menerima orisinalitas Oparin dan berkata, "Saya sangat sedikit ragu bahwa Profesor Oparin memiliki prioritas atas saya."

2.5. Key scientific concepts

Haldane memperkenalkan atau mempopulerkan beberapa konsep ilmiah penting:

• Klon dan kloning (clone^{Bahasa Inggris} dan cloning^{Bahasa Inggris}): Istilah-istilah ini pertama kali ia perkenalkan dalam konteks reproduksi buatan individu superior, terutama dalam pidatonya pada tahun 1963.
• Ektogenesis (ectogenesis^{Bahasa Inggris}): Konsep pembuahan in vitro yang ia posisikan sebagai alat untuk menciptakan individu yang lebih baik (eugenika), yang kemudian memengaruhi karya seperti Brave New World karya Aldous Huxley.
• Ekonomi hidrogen (hydrogen economy^{Bahasa Inggris}): Pada tahun 1923, Haldane mengusulkan jaringan kincir angin penghasil hidrogen sebagai solusi untuk masalah energi di masa depan, menjadikannya proposal pertama untuk ekonomi energi terbarukan berbasis hidrogen.
• Prinsip Haldane (Haldane's principle^{Bahasa Inggris}): Dalam esainya On Being the Right Size, ia menyatakan bahwa ukuran seringkali menentukan peralatan tubuh yang harus dimiliki seekor hewan. Misalnya, serangga yang kecil tidak membutuhkan aliran darah pembawa oksigen karena oksigen dapat diserap melalui difusi sederhana, sementara hewan yang lebih besar membutuhkan sistem pemompaan dan distribusi oksigen yang kompleks.
• Saringan Haldane (Haldane's sieve^{Bahasa Inggris}): Pada tahun 1927, ia menunjukkan bahwa karena seleksi terutama bekerja pada heterozigot, mutasi dominan yang baru muncul jauh lebih mungkin untuk diperbaiki daripada mutasi resesif. Ini mengarah pada harapan bahwa adaptasi dari mutasi baru pada populasi yang melakukan kawin silang besar harus terutama terjadi melalui perbaikan mutasi menguntungkan non-resesif.
• Aturan Haldane (Haldane's rule^{Bahasa Inggris}): Pada tahun 1922, ia menemukan bahwa pada hibrida dari spesies yang berbeda, jika hanya satu jenis kelamin yang steril, jarang, atau tidak ada, maka jenis kelamin tersebut adalah jenis kelamin heterogametik (misalnya, XY pada mamalia, ZW pada burung).
• Dilema Haldane (Haldane's dilemma^{Bahasa Inggris}): Pada tahun 1957, Haldane mengartikulasikan batasan kecepatan evolusi yang menguntungkan, sebuah gagasan yang masih diperdebatkan hingga saat ini.
• Darwin (Darwin^{Bahasa Inggris}): Sebagai unit evolusi.
• Regulasi cis dan trans-acting, reaksi kopling, dan tolakan molekuler.

2.6. Malaria and sickle-cell anemia

Haldane adalah yang pertama menyadari hubungan evolusioner antara kelainan genetik dan infeksi pada manusia. Saat memperkirakan laju mutasi manusia dalam berbagai situasi dan penyakit, ia mencatat bahwa mutasi yang diekspresikan dalam sel darah merah, seperti talasemia, hanya lazim di wilayah tropis di mana infeksi mematikan seperti malaria telah endemik. Ia lebih lanjut mengamati bahwa ini adalah sifat yang menguntungkan (pewarisan sifat sel sabit heterozigot) untuk seleksi alam yang melindungi individu dari infeksi malaria. Ia memperkenalkan hipotesisnya pada Kongres Internasional Genetika Kedelapan yang diadakan pada tahun 1948 di Stockholm dengan topik "The Rate of Mutation of Human Genes". Ia mengusulkan bahwa kelainan genetik pada manusia yang hidup di daerah endemik malaria memberikan kondisi (fenotipe) yang membuat mereka relatif kebal terhadap infeksi malaria. Ia memformalkan konsep tersebut dalam makalah teknis yang diterbitkan pada tahun 1949 di mana ia membuat pernyataan kenabian: "Korpuskel heterozigot anemia lebih kecil dari normal, dan lebih tahan terhadap larutan hipotonik. Setidaknya dapat dibayangkan bahwa mereka juga lebih tahan terhadap serangan sporozoa yang menyebabkan malaria." Ini kemudian dikenal sebagai "hipotesis malaria Haldane", atau singkatnya, "hipotesis malaria". Hipotesis ini akhirnya dikonfirmasi oleh Anthony C. Allison pada tahun 1954 dalam kasus anemia sel sabit.

3.1. Socialism and Marxism

Haldane menjadi seorang sosialis selama Perang Dunia I, mendukung Republik Spanyol Kedua selama Perang Saudara Spanyol, dan kemudian menjadi pendukung terbuka Partai Komunis Britania Raya pada tahun 1937. Seorang materialis-dialektis Marxis yang pragmatis, ia menulis banyak artikel untuk Daily Worker. Dalam On Being the Right Size, ia menulis bahwa "sementara nasionalisasi industri-industri tertentu adalah kemungkinan yang jelas di negara-negara terbesar, saya merasa tidak lebih mudah untuk membayangkan Imperium Britania atau Amerika Serikat yang sepenuhnya tersosialisasi daripada seekor gajah yang melakukan salto atau kuda nil yang melompati pagar".

: Kontroversi di antara ahli genetika Soviet sebagian besar adalah antara ilmuwan akademis, yang diwakili oleh Vavilov dan terutama tertarik pada pengumpulan fakta, dan orang yang menginginkan hasil, yang diwakili oleh Lysenko. Ini telah dilakukan bukan dengan dendam, tetapi dalam semangat persahabatan. Lysenko berkata (dalam diskusi Oktober 1939): 'Yang penting bukanlah untuk berdebat; mari kita bekerja secara bersahabat pada rencana yang dikembangkan secara ilmiah. Mari kita ambil masalah-masalah tertentu, menerima tugas dari Komisi Rakyat Pertanian Uni Soviet dan memenuhinya secara ilmiah. Genetika Soviet, secara keseluruhan, adalah upaya yang berhasil dalam sintesis dari dua sudut pandang yang berlawanan ini.'

3.2. Criticism of USSR and Lysenkoism

Pada akhir Perang Dunia II, Haldane menjadi kritikus eksplisit terhadap rezim Soviet. Ia meninggalkan partai pada tahun 1950, tak lama setelah mempertimbangkan untuk mencalonkan diri sebagai kandidat Partai Komunis untuk Parlemen. Ia terus mengagumi Joseph Stalin, menggambarkannya pada tahun 1962 sebagai "orang yang sangat hebat yang melakukan pekerjaan yang sangat baik". Haldane dituduh oleh penulis termasuk Peter Wright dan Chapman Pincher sebagai mata-mata GRU Soviet dengan kode nama Intelligentsia. Tuduhan ini, meskipun tidak pernah terbukti secara definitif, mencerminkan kompleksitas keterlibatan politiknya.

3.3. Views on Science and Society

Haldane adalah yang pertama memikirkan dasar genetik untuk kloning manusia, dan akhirnya pembiakan buatan individu-individu superior. Untuk ini ia memperkenalkan istilah "klon" dan "kloning", memodifikasi "clon" sebelumnya yang telah digunakan dalam pertanian sejak awal abad ke-20 (dari bahasa Yunani klōn, ranting). Ia memperkenalkan istilah tersebut dalam pidatonya tentang "Biological Possibilities for the Human Species of the Next Ten Thousand Years" di Ciba Foundation Symposium on Man and his Future pada tahun 1963. Ia berkata:
: Sangat diharapkan bahwa beberapa galur sel manusia dapat tumbuh pada medium dengan komposisi kimia yang diketahui secara tepat. Mungkin langkah pertama adalah produksi klon dari satu sel telur yang dibuahi, seperti dalam Brave New World...
: Berdasarkan prinsip umum bahwa manusia akan membuat semua kesalahan yang mungkin sebelum memilih jalan yang benar, kita tidak diragukan lagi akan mengkloning orang yang salah [seperti Hitler]...
: Dengan asumsi bahwa kloning mungkin, saya berharap bahwa sebagian besar klon akan dibuat dari orang-orang berusia setidaknya lima puluh tahun, kecuali atlet dan penari, yang akan dikloning lebih muda. Mereka akan dibuat dari orang-orang yang dianggap telah unggul dalam pencapaian yang dapat diterima secara sosial.
Esainya Daedalus; or, Science and the Future (1924) mengemukakan konsep pembuahan in vitro, yang ia sebut ektogenesis. Ia membayangkan ektogenesis sebagai alat untuk menciptakan individu yang lebih baik (eugenika). Karya Haldane merupakan pengaruh bagi Brave New World (1932) karya Huxley dan juga dikagumi oleh Gerald Heard. Berbagai esai tentang sains dikumpulkan dan diterbitkan dalam volume berjudul Possible Worlds pada tahun 1927. Bukunya, A.R.P. (Air Raid Precautions) (1938) menggabungkan penelitian fisiologisnya tentang efek stres pada tubuh manusia dengan pengalamannya tentang serangan udara selama Perang Saudara Spanyol untuk memberikan penjelasan ilmiah tentang kemungkinan efek serangan udara yang akan dialami Inggris selama Perang Dunia II.

Bersama dengan Olaf Stapledon, Charles Kay Ogden, I. A. Richards, dan H. G. Wells, Haldane dituduh oleh C. S. Lewis melakukan saintisme. Haldane mengkritik Lewis dan Ransom Trilogy-nya karena "kesalahan karakterisasi sains yang lengkap, dan penghinaannya terhadap umat manusia". Haldane menulis buku untuk anak-anak berjudul My Friend Mr. Leakey (1937), yang berisi cerita "A Meal With a Magician", "A Day in the Life of a Magician", "Mr. Leakey's Party", "Rats", "The Snake with the Golden Teeth", dan "My Magic Collar Stud". Edisi-edisi selanjutnya menampilkan ilustrasi oleh Quentin Blake. Haldane juga menulis esai yang mengkritik argumen Lewis tentang keberadaan Tuhan, berjudul "More Anti-Lewisite", sebuah referensi untuk gas beracun dan penawarnya.

Pada tahun 1923, dalam sebuah ceramah yang diberikan di Cambridge berjudul "Science and the Future", Haldane, yang meramalkan habisnya batu bara untuk pembangkit listrik di Inggris, mengusulkan jaringan kincir angin penghasil hidrogen. Ini adalah proposal pertama dari ekonomi energi terbarukan berbasis hidrogen.

Dalam An Autobiography in Brief, yang diterbitkan tak lama sebelum kematiannya di India, Haldane menyebutkan empat rekan dekatnya yang menunjukkan potensi untuk menjadi ilmuwan terkemuka: T. A. Davis, Dronamraju Krishna Rao, Suresh Jayakar, dan S. K. Roy.

4.1. Scientific legacy and impact

Haldane adalah salah satu pendiri genetika populasi dan memainkan peran kunci dalam sintesis evolusioner modern, secara matematis menjelaskan bagaimana seleksi alam bekerja pada tingkat genetik. Karyanya tentang keterkaitan genetik pada mamalia, ayam, dan manusia, serta estimasi laju mutasi gen manusia, sangat fundamental. Ia juga berkontribusi pada biokimia dengan persamaan Briggs-Haldane untuk kinetika enzim. Konsep "sup purba" untuk asal usul kehidupan yang ia ajukan bersama Alexander Oparin menjadi dasar studi abiogenesis. Hipotesisnya tentang hubungan antara anemia sel sabit dan kekebalan terhadap malaria menunjukkan wawasan evolusioner yang mendalam. Haldane juga dikenal karena mempopulerkan sains dan memperkenalkan istilah-istilah baru seperti "klon" dan "ektogenesis", yang mencerminkan pandangan visionernya tentang masa depan biologi dan teknologi.

4.2. Awards and honors

Haldane terpilih sebagai Fellow of the Royal Society pada tahun 1932. Pemerintah Prancis menganugerahinya National Order of the Legion of Honour pada tahun 1937. Pada tahun 1952, ia menerima Darwin Medal dari Royal Society. Pada tahun 1956, ia dianugerahi Huxley Memorial Medal dari Anthropological Institute of Great Britain. Ia menerima Feltrinelli Prize dari Accademia Nazionale dei Lincei pada tahun 1961. Ia juga menerima Doktor Kehormatan Sains, Honorary Fellowship di New College, Oxford, dan Kimber Award dari National Academy of Sciences di Amerika Serikat. Ia dianugerahi Linnean Society of London's bergengsi Darwin-Wallace Medal pada tahun 1958.

4.3. Criticism and controversy

Haldane menghadapi berbagai kritik dan kontroversi sepanjang hidupnya. Salah satu yang paling menonjol adalah tuduhan bahwa ia adalah mata-mata Soviet dengan kode nama Intelligentsia, seperti yang diklaim oleh penulis Peter Wright dan Chapman Pincher. Meskipun klaim ini tidak pernah terbukti secara definitif, hal itu mencoreng reputasinya.

Dalam kehidupan pribadinya, perceraiannya dengan Charlotte Franken pada tahun 1925 menjadi skandal di Cambridge, yang menyebabkan ia diberhentikan sementara dari universitas karena "amoralitas berat" akibat perannya sebagai pihak yang turut tergugat dalam kasus perceraian Charlotte. Meskipun ia kemudian dikembalikan, insiden ini menunjukkan sifatnya yang tidak konvensional dan seringkali menantang norma sosial. Ia juga dikenal karena perilaku yang dianggap mengganggu oleh rekan-rekannya, seperti membawa toples urin ke meja makan di Trinity College.

Secara ilmiah, meskipun ia adalah seorang pendukung awal eugenika dalam konteks kloning manusia dan pembiakan selektif, pandangan ini kemudian menjadi subjek kritik karena implikasi etisnya yang kompleks. Ia juga terlibat dalam kritik terhadap Lysenkoisme di Uni Soviet, sebuah posisi yang menempatkannya dalam konflik dengan beberapa rekannya yang masih mendukung rezim Soviet. Haldane sendiri, meskipun seorang Marxis, akhirnya meninggalkan Partai Komunis Britania Raya setelah menyadari penindasan ilmiah di bawah Stalin.

4.4. Cultural impact and popularization

Arthur C. Clarke memuji Haldane sebagai "mungkin pemopuler sains paling brilian di generasinya". Haldane dikenal karena kemampuannya menjelaskan konsep-konsep ilmiah yang kompleks kepada khalayak umum melalui esai dan buku-buku populernya. Ia juga bertanggung jawab atas penciptaan beberapa istilah ilmiah baru, seperti "klon" dan "kloning", yang kini menjadi bagian integral dari leksikon biologi.

Pengaruhnya meluas ke sastra; Aldous Huxley memparodikan Haldane sebagai seorang ilmuwan yang terobsesi dengan eksperimen diri dalam novelnya Antic Hay (1923). Selain itu, konsep-konsep yang ia ajukan dalam Daedalus; or, Science and the Future (1924) tentang ektogenesis dan pembuahan in vitro secara signifikan memengaruhi visi Aldous Huxley dalam Brave New World (1932). Haldane juga menulis buku anak-anak, My Friend Mr. Leakey (1937), yang menunjukkan sisi humoris dan kemampuannya untuk berinteraksi dengan audiens yang lebih muda. Ia menjadi figur publik yang dikenal luas karena kecerdasannya, kepribadiannya yang eksentrik, dan kesediaannya untuk terlibat dalam debat-debat sosial dan politik.