1. Kehidupan Awal dan Pendidikan
Joshua Lederberg menghabiskan masa kecil dan remajanya di New Jersey dan New York, mengembangkan minat awal yang kuat pada sains dan genetika yang akan membentuk karier ilmiahnya.
1.1. Masa Kecil dan Keluarga
Joshua Lederberg lahir di Montclair, New Jersey, pada tanggal 23 Mei 1925. Ia berasal dari keluarga Yahudi, sebagai putra dari Esther Goldenbaum Schulman Lederberg dan Rabi Zvi Hirsch Lederberg. Saat berusia enam bulan, keluarganya pindah ke Washington Heights, Manhattan. Ia memiliki dua adik laki-laki.
1.2. Pendidikan dan Minat Awal
Lederberg menunjukkan kecerdasan luar biasa sejak usia muda. Ia lulus dari Stuyvesant High School di New York City pada usia 15 tahun pada tahun 1941. Setelah lulus, ia memperoleh ruang laboratorium sebagai bagian dari American Institute Science Laboratory, sebuah cikal bakal Westinghouse Science Talent Search. Pada tahun 1941, ia mendaftar di Columbia University dengan mengambil jurusan zoologi. Di sana, di bawah bimbingan Francis J. Ryan, ia melakukan studi biokimia dan genetika pada jamur roti Neurospora crassa. Dengan tujuan mendapatkan gelar MD dan memenuhi kewajiban dinas militernya, Lederberg bekerja sebagai tenaga kesehatan rumah sakit pada tahun 1943 di laboratorium patologi klinis di St. Albans Naval Hospital, di mana ia memeriksa sampel darah dan tinja pelaut untuk mencari malaria. Ia kemudian memperoleh gelar sarjana pada tahun 1944.
2. Karier Ilmiah
Karier ilmiah Joshua Lederberg ditandai oleh serangkaian penemuan revolusioner dalam genetika mikroba dan kepemimpinan visioner dalam lembaga-lembaga akademik terkemuka.
2.1. Penemuan Konjugasi Bakteri
Joshua Lederberg memulai studi kedokteran di Columbia University College of Physicians and Surgeons sambil terus melakukan eksperimen. Terinspirasi oleh penemuan Oswald Avery mengenai pentingnya DNA, Lederberg mulai menyelidiki hipotesisnya bahwa, berbeda dengan pandangan yang berlaku, bakteri tidak hanya mewariskan salinan informasi genetik yang persis sama, yang menjadikan semua sel dalam satu garis keturunan pada dasarnya adalah klon. Setelah membuat sedikit kemajuan di Columbia, Lederberg menulis surat kepada Edward Tatum, mentor pascadoktoral Ryan, untuk mengusulkan kolaborasi. Pada tahun 1946 dan 1947, Lederberg mengambil cuti untuk belajar di bawah bimbingan Tatum di Yale University. Lederberg dan Tatum menunjukkan bahwa bakteri Escherichia coli memasuki fase seksual di mana ia dapat berbagi informasi genetik melalui konjugasi bakteri. Dengan penemuan ini dan beberapa pemetaan kromosom E. coli, Lederberg dapat menerima gelar Ph.D. dari Yale University pada tahun 1947. Pada tanggal 13 Desember 1946, Joshua menikah dengan Esther Miriam Zimmer, yang juga seorang mahasiswa Edward Tatum.
2.2. Penelitian tentang Transduksi dan Penemuan Lainnya
Alih-alih kembali ke Columbia untuk menyelesaikan gelar kedokterannya, Lederberg memilih untuk menerima tawaran sebagai asisten profesor genetika di University of Wisconsin-Madison. Istrinya, Esther Lederberg, menemaninya ke Wisconsin dan menerima gelar doktornya di sana pada tahun 1950. Pada tahun 1951, Joshua Lederberg dan Norton Zinder menunjukkan bahwa materi genetik dapat ditransfer dari satu galur bakteri Salmonella typhimurium ke galur lain menggunakan materi virus sebagai langkah perantara. Proses ini disebut transduksi. Pada tahun 1956, M. Laurance Morse, Esther Lederberg, dan Joshua Lederberg juga menemukan transduksi khusus. Penelitian dalam transduksi khusus ini berfokus pada infeksi fage lambda pada E. coli. Transduksi dan transduksi khusus menjelaskan bagaimana bakteri dari spesies yang berbeda dapat memperoleh resistensi terhadap antibiotik yang sama dengan sangat cepat.
Selama waktunya di laboratorium Joshua Lederberg, Esther Lederberg juga menemukan faktor kesuburan F, yang kemudian ia publikasikan bersama Joshua Lederberg dan Luigi Luca Cavalli-Sforza. Pada tahun 1956, Society of Illinois Bacteriologists secara bersamaan menganugerahkan Medali Pasteur kepada Joshua Lederberg dan Esther Lederberg, atas "kontribusi luar biasa mereka di bidang mikrobiologi dan genetika".
2.3. Kepemimpinan Akademis
Pada tahun 1957, Joshua Lederberg mendirikan Departemen Genetika Medis di University of Wisconsin-Madison. Ia pernah menjadi profesor tamu di bidang Bakteriologi di University of California, Berkeley pada musim panas 1950 dan University of Melbourne pada tahun 1957. Juga pada tahun 1957, ia terpilih menjadi anggota National Academy of Sciences. Pada tahun 1958, Joshua Lederberg menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran dan pindah ke Stanford University, di mana ia menjadi pendiri dan ketua Departemen Genetika. Ia berkolaborasi dengan Frank Macfarlane Burnet untuk mempelajari antibodi virus. Pada tahun 1978, ia menjadi presiden Rockefeller University, hingga ia mengundurkan diri pada tahun 1990 dan menjadi profesor emeritus genetika molekuler dan informatika di Rockefeller University, yang mencerminkan penelitian dan publikasi luasnya dalam disiplin ilmu ini. Gustav Nossal menganggap Lederberg sebagai mentornya, menggambarkannya sebagai sosok yang "cepat kilat" dan "suka berdebat dengan tangguh".
3. Kontribusi pada Bidang Interdisipliner
Kontribusi Joshua Lederberg tidak hanya terbatas pada biologi; ia juga secara signifikan memengaruhi bidang-bidang interdisipliner seperti kecerdasan buatan dan astrobiologi, menunjukkan cakupan minat ilmiahnya yang luas.
3.1. Kecerdasan Buatan dan DENDRAL
Pada tahun 1960-an, Lederberg berkolaborasi dengan Edward Feigenbaum di departemen ilmu komputer Stanford untuk mengembangkan DENDRAL, sebuah sistem pakar kimia. Proyek ini menjadi salah satu upaya awal yang signifikan dalam menerapkan kecerdasan buatan untuk masalah ilmiah yang kompleks.
3.2. Astrobiologi dan Perlindungan Planet
Dengan peluncuran Sputnik 1 pada tahun 1957, Lederberg menjadi khawatir tentang dampak biologis eksplorasi luar angkasa. Dalam suratnya kepada National Academies of Sciences, ia menguraikan kekhawatirannya bahwa mikroba luar angkasa mungkin masuk ke Bumi melalui wahana antariksa, menyebabkan penyakit katastropik. Ia juga berargumen bahwa, sebaliknya, kontaminasi mikroba pada satelit dan wahana antariksa buatan manusia dapat mengaburkan pencarian kehidupan ekstraterestrial. Ia menyarankan karantina untuk astronaut dan peralatan yang kembali, serta sterilisasi peralatan sebelum peluncuran. Bergabung dengan Carl Sagan, advokasi publiknya untuk apa yang ia sebut eksopasiologi (sekarang lebih dikenal sebagai astrobiologi) membantu memperluas peran biologi di NASA.
4. Pelayanan Publik dan Peran Penasihat Ilmiah
Sepanjang kariernya, Lederberg aktif sebagai penasihat ilmiah untuk pemerintah Amerika Serikat. Dimulai pada tahun 1950, ia menjadi anggota berbagai panel dari Komite Penasihat Sains Presiden. Pada tahun 1979, ia menjadi anggota Defense Science Board AS dan ketua Panel Kanker Presiden di bawah Presiden Jimmy Carter. Pada tahun 1994, ia memimpin Satuan Tugas Efek Kesehatan Perang Teluk Departemen Pertahanan, yang menyelidiki Sindrom Perang Teluk.
Selama misi pencarian fakta pada tahun 1986 terkait epidemi anthrax tahun 1979 di Uni Soviet yang menewaskan 66 orang di kota Sverdlovsk, Rusia (sekarang Yekaterinburg), Lederberg awalnya berpihak pada Soviet bahwa wabah anthrax berasal dari penularan hewan ke manusia, menyatakan, "Rumor liar memang menyebar di setiap epidemi" dan "Laporan Soviet saat ini sangat mungkin benar." Namun, setelah runtuhnya Uni Soviet dan penyelidikan AS berikutnya pada awal 1990-an, sebuah tim ilmuwan mengkonfirmasi bahwa wabah tersebut disebabkan oleh pelepasan aerosol patogen anthrax dari fasilitas militer terdekat. Kebocoran laboratorium ini menjadi salah satu yang paling mematikan yang pernah didokumentasikan, menimbulkan pertanyaan tentang penilaian awal Lederberg.
5. Pemikiran Politik dan Sosial
Joshua Lederberg, di samping penelitian ilmiahnya, juga menyumbangkan pemikiran signifikan pada isu-isu sosial dan etika yang berkaitan dengan genetika, terutama melalui konsep 'euphenics'.
5.1. Euphenics dan Intervensi Genetik
Euphenics, yang secara harfiah berarti "penampilan baik" atau "penampilan normal", adalah ilmu yang berfokus pada perbaikan fenotipe manusia setelah lahir, umumnya untuk mengatasi kondisi genetik yang bermasalah. Lederberg menciptakan istilah ini pada tahun 1960-an untuk membedakan praktik ini dari eugenika, yang pada saat itu sangat tidak populer dan ia pandang telah "diselewengkan untuk membenarkan kekejaman yang tidak terpikirkan". Ia menekankan bahwa manipulasi genetik yang ia gambarkan dimaksudkan untuk bekerja pada fenotipe daripada genotipe; ia merasa lebih mungkin untuk mengubah fenotipe individu secara positif melalui terapi gen atau penggantian enzim daripada mencoba mengubah arah evolusi seperti yang diusulkan eugenika. Theodosius Dobzhansky, seorang pendukung vokal euphenics, berpendapat bahwa dengan memperbaiki kondisi genetik sehingga orang dapat menjalani hidup normal dan sehat, orang dapat mengurangi dampak kondisi genetik, sehingga menurunkan minat di masa depan terhadap eugenika atau jenis manipulasi genetik lainnya.
Pada tahun 1970-an, upaya besar dicurahkan untuk mengembangkan bidang euphenics karena dipandang sebagai bentuk positif dari rekayasa genetika. Salah satu aplikasi euphenics yang pertama kali dipublikasikan adalah penggunaan vitamin yang mengandung asam folat selama kehamilan untuk mengatasi defisiensi tabung saraf seperti spina bifida pada tahun 1970-an. Namun, ilmu kedokteran telah menggunakan strategi euphenics bertahun-tahun sebelum istilah itu sendiri diciptakan. Euphenics digunakan saat ini dalam komunitas medis untuk merujuk secara lebih umum pada metode yang memengaruhi kondisi genetik secara positif melalui diet, gaya hidup, atau lingkungan, seperti penggunaan insulin untuk mengendalikan diabetes atau pemasangan alat pacu jantung untuk mengatasi cacat jantung.
6. Penghargaan dan Kehormatan
Joshua Lederberg menerima berbagai penghargaan dan kehormatan sepanjang kariernya yang cemerlang, mengakui kontribusinya yang monumental terhadap sains dan masyarakat.
- Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran (1958)
- Terpilih sebagai anggota American Academy of Arts and Sciences (1959)
- Terpilih sebagai anggota American Philosophical Society (1960)
- Medali Pasteur, bersama Esther Lederberg (1956)
- National Medal of Science (1989)
- Benjamin Franklin Medal for Distinguished Achievement in the Sciences dari American Philosophical Society (2002)
- Presidential Medal of Freedom (2006)
7. Kehidupan Pribadi
Lederberg menikah dengan sesama ilmuwan Esther Miriam Zimmer pada tahun 1946; mereka bercerai pada tahun 1966. Ia kemudian menikah dengan psikiater Marguerite Stein Kirsch pada tahun 1968. Ia meninggalkan Marguerite, putri mereka, Anne Lederberg, dan putra tirinya, David Kirsch.
8. Kematian
Joshua Lederberg meninggal dunia pada tanggal 2 Februari 2008, di New York City, tepatnya di NewYork-Presbyterian Hospital. Ia meninggal karena pneumonia pada usia 82 tahun.
9. Warisan dan Penerimaan
Warisan Joshua Lederberg sangat luas, mencakup penemuan ilmiah fundamental, pembentukan bidang-bidang baru, serta perdebatan mengenai peran ilmuwan dalam isu-isu sosial.
9.1. Penerimaan Positif dan Kontribusi
Pencapaian utama Joshua Lederberg yang diakui secara luas adalah penemuan konjugasi bakteri, sebuah proses esensial dalam genetika mikroba yang menunjukkan bahwa bakteri dapat bertukar materi genetik, bukan sekadar bereproduksi secara aseksual. Penemuan ini, yang membuatnya dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran pada usia 33 tahun, merevolusi pemahaman tentang genetika dan evolusi bakteri. Kontribusinya terhadap genetika mikroba juga mencakup penelitian penting mengenai transduksi, mekanisme transfer genetik antar bakteri melalui virus. Selain itu, Lederberg berperan penting dalam memimpin lembaga-lembaga akademik, seperti mendirikan Departemen Genetika Medis di University of Wisconsin-Madison dan Departemen Genetika di Stanford University, serta menjabat sebagai Presiden Rockefeller University. Di luar biologi, ia adalah pionir dalam menerapkan kecerdasan buatan untuk penelitian kimia melalui sistem pakar DENDRAL dan merupakan advokat awal untuk astrobiologi, mendorong pertimbangan biologis dalam eksplorasi luar angkasa dan perlindungan planet. Kepemimpinannya sebagai penasihat ilmiah pemerintah AS juga membentuk kebijakan penting dalam kesehatan dan keamanan.
9.2. Kritik dan Kontroversi
Meskipun prestasinya luar biasa, beberapa aspek dari pandangan dan tindakan Joshua Lederberg telah menimbulkan kritik dan kontroversi. Salah satu contoh yang paling menonjol adalah respons awalnya terhadap epidemi anthrax di Sverdlovsk, Uni Soviet, pada tahun 1979. Ketika ia mengunjungi lokasi tersebut pada tahun 1986 sebagai bagian dari misi pencarian fakta, Lederberg secara publik mendukung narasi Soviet bahwa wabah itu disebabkan oleh penularan dari hewan ke manusia, meragukan klaim kebocoran laboratorium. Pernyataan ini menuai kritik tajam setelah runtuhnya Uni Soviet, ketika penyelidikan AS dan bukti ilmiah yang lebih lanjut secara definitif mengkonfirmasi bahwa wabah tersebut sebenarnya disebabkan oleh pelepasan patogen anthrax dari fasilitas senjata biologi militer. Peristiwa ini menyoroti bagaimana bahkan ilmuwan terkemuka pun dapat keliru atau terpengaruh oleh konteks politik. Selain itu, meskipun Lederberg kemudian menciptakan istilah 'euphenics' untuk membedakan upayanya dari eugenika yang "diselewengkan", ia juga pernah disebut sebagai penganut eugenika di kemudian hari dalam hidupnya, menciptakan ambiguitas seputar pandangan etisnya tentang manipulasi genetik dan peningkatan manusia.
10. Penghormatan dan Kenangan
Sebagai pengakuan atas kontribusi luar biasa Joshua Lederberg pada sains, sebuah kawah besar di Mars dinamai untuk menghormatinya.
- Kawah Lederberg (kawah), sebuah kawah tubrukan besar berdiameter 87 km di Xanthe Terra di permukaan Mars, dinamai pada tahun 2012 sebagai penghormatan kepadanya.
