Melihat Dunia Jika Industri Startup Kimia Komputasi Dibangun

Perkembangan dan kemajuan disiplin ilmu kimia memiliki peranan penting dalam membangun teknologi dunia. Seluruh aspek teknologi disokong oleh ilmu kimia.

Di bidang IT, seluruh perangkat papan sirkuit berbahan dasar logam semi-konduktor silikon.

Di bidang farmasi, kimia senyawa organik merupakan dasar pembuatan obat. Di bidang antariksa, material berpori merupakan bahan utama hit shield pada roket astronot.

Meski memiliki peranan penting, nyatanya sekarang teknologi kimia tidak sepopuler macam teknologi IT dan Artificial Intellegence.

Kendati tidak populer di masyarakat luas, teknologi kimia sekarang telah berkolaborasi dengan bidang IT melahirkan cabang ilmu kimia baru berupa Kimia Komputasi. Kimia Komputasi merupakan permodelan kimia menggunakan perhitungan komputer dan Artificial Intellegence.


Permodelan ini memungkinkan kita memprediksi hasil dari reaksi antar senyawa kimia. Kita dapat mengetahui apakah suatu reaksi dapat terjadi, kadar yang diperlukan, hingga menemukan senyawa baru.

Kimia komputasi merupakan produk ilmu kimia yang telah mengikuti perkembangan zaman. Kita bisa memangkas rangkaian rumit dari praktik penelitian kimia dengan kimia komputasi.

Kendati memiliki potensi dan manfaat yang cukup besar, masih belum ada developer mau pun join venture yang melirik pengembangan startup berbasis Kimia Komputasi.

Baca Juga: Manfaat Artificial Intelligence (AI) untuk Bisnis Kamu
 

Mengenal Kimia Komputasi

Kimia Komputasi merupakan permodelan kimia dengan perhitungan komputer. Jika cara konvensional kita harus melakukan uji reaksi atau perhitungan delta H manual, dengan kimia komputasi kita dibantu oleh perhitungan komputer untuk memprediksi apakah suatu reaksi dapat terjadi atau tidak.

Setelah perhitungan dilakukan, baru lah praktik penelitian di laboratorium kimia dilakukan sehingga kemungkinan gagal dan pengulangan uji dapat diminimalisir. Ini membantu peneliti untuk meringkas proses penelitian kimia yang panjang dan lama.

Kimia komputasi memiliki 3 metode yaitu Ab Initio, Mekanika Molekuler, dan Semi-Empiris. Metode Ab Initio merupakan metode yang paling akurat karena menghitung nilai setiap interaksi elektron, akibatnya hasil perhitungan akurat tetapi memakan waktu lama.

Untuk alasan ini lah metode Ab Initio hanya digunakan untuk menghitung senyawa kecil. Metode Mekanika Molekuler merupakan metode yang menghitung interaksi antar atom, sehingga cenderung lebih cepat meski pun hasil nya tidak terlalu akurat. Sedangkan metode terakhir, ialah Semi-Empiris yang menggabungkan kedua metode sebelum nya.

Membangun Startup Kimia Komputasi

Startup merupakan perusahaan rintisan yang baru saja berdiri. Tetapi seiring berjalannya waktu startup kini diidentikan dengan perusahaan rintisan yang memanfaatkan dan mengembangkan teknologi digital dan artificial intelligence.

Banyak startup kini dilirik oleh pemodal-pemodal besar karena memiliki potensi besar. Sebagian besar Startup sekarang masih bergerak di bidang e-commerce, fintech, service, developer aplikasi, masih belum banyak yang merambah bidang kimia bahkan mengembangkan kimia komputasi.

Kondisi ini cukup disayangkan mengingat potensi besar dan modal yang minim. Biaya vps di amazon tidak mencapai Rp 200rb/bulan, sedangkan untuk aplikasi kimia komputasi banyak sekali tersedia aplikasi gratis.

Aplikasi Avogadro, Chem-sketch, NWChem, Abinit tersedia gratis di internet. Harga untuk aplikasi yang berbayar pun cukup murah, Q-Chem harga nya tidak sampai Rp 250ribu, ChemCad tidak sampai Rp 420ribu.

Jika perusahaan join venture berlomba-lomba membiayai Startup Kimia Komputasi dengan nilai miliaran USD, akan ada ribuan Startup Kimia Komputasi yang mengubah dunia. Lalu seperti apakah dunia jika itu benar-benar terjadi?
 

Melihat penerapan sistem Blockchain dalam Kimia Komputasi

Sistem Blockchain merupakan sistem desentralisasi, artinya jika ada suatu proses penyelesaian enkripsi suatu data, proses itu tidak dikerjakan oleh satu pihak saja. Contoh jika ada seseorang yang ingin mengenkripsi karya seni digital, proses itu tidak dikerjakan oleh orang tersebut saja, tetapi juga dikerjakan oleh jutaan orang di seluruh dunia.

Data rumit pun dapat diselesaikan dengan cepat. Proses ini pun juga murah, karena orang-orang yang membantu dalam menyelesaikan kode dibayar dengan cryptocurrency yang murah.

Penerapan blockchain pada kimia komputasi dapat mempercepat penelitian. Kita tidak perlu lagi memiliki komputer atau bahkan server, cukup buka aplikasi digital yang disediakan startup kimia komputasi.

Kita masukan senyawa kimia yang ingin kita teliti, maka perhitungan komputer senyawa tersebut dilakukan oleh jutaan minner di seluruh dunia. Bahkan metode ab initio yang rumit dan lama mungkin dapat diselesaikan secara singkat.

Baca Juga: Mendominasi Berbagai Sektor Bisnis, Perlukah Bisnis Kamu Pakai Artificial Intelligence (AI)?
 

Mempercepat Proses Penemuan Obat

Dalam dunia farmasi sering menggunakan studi kimia komputasi QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship). Studi ini meneliti hubungan struktur kimia bahan obat dengan aktifitas biologis dari berbagai parameter yang telah dimuat dalam data-data perhitungan komputer.

Dengan ini, para peneliti dapat menemukan senyawa yang diprediksi memiliki sifat tertentu untuk mengobati suatu penyakit hanya melalui komputer. Setelah suatu senyawa ditemukan dikomputer, baru senyawa tersebut disintesis di laboratorium. Peneliti tidak perlu berulang kali mensintesis suatu senyawa, cukup sekali saja ketika senyawa telah jadi di komputer.

Beberapa waktu yang lalu google telah mengembangkan komputasi kuantum yang diklaim memiliki perhitungan komputer 10.000 kali lebih cepat daripada komputer biasa. Jika Startup Kimia Komputasi bekerja sama dalam pengembangan dan penerepan komputasi kuantum pada QSAR, bisa saja penemuan obat baru untuk Covid-19 selama ini.

Sebagai informasi, proses penelitian obat dari penemuan hingga produksi massal merupakan proses panjang yang melibatkan berbagai disiplin ilmu. Berdasarkan Food and Drugs Administration (FDA) ada beberapa tahapan panjang yang harus dilalui agar suatu obat bisa mendapat izin produksi.

Pertama penemuan obat yang memakan waktu 2-10 tahun. Kedua ada uji pra-klinis pada hewan kurang lebih 4 tahun. Ketiga, uji tahap 1 pada manusia sehat paling cepat 2 tahun. Keempat, uji tahap 2 pada manusia sakit minimal 4 tahun.

Terakhir ada uji tahap 3, pada manusia sakit dengan jumlah lebih besar, memakan waktu 2-3 tahun. Jika semua nya lancer dan tidak ada kendala obat yang diuji mendapat izin produksi. Namun jika ada kegagalan, maka dilakukan uji ulang.

Dengan kimia komputasi, diharapkan proses panjang ini bisa dipangkas waktu uji nya. Apalagi nanti jika diterapkan komputer kuantum oleh Startup Kimia Komputasi, bisa saja waktu tahunan ini dipangkas hanya menjadi mingguan.
 

Melihat Dunia Penuh Iron Man

Awal bulan ini militer Inggris mengupload video tentara nya menggunakan jet pack dalam Latihan. Sekilas di video tersebut tentara Inggris mirip dengan Iron Man, hanya kurang kostum zirah besi. Zirah besi yang sering kita lihat dalam film Iron Man sebenar nya mungkin untuk dibuat menjadi pakaian untuk prajurit militer.

Tentu saja untuk membuat nya diperlukan rangkaian penelitian yang cukup panjang karena ada banyak faktor yang harus diperhatikan seperti bahan bakar, ketahanan tubuh manusia terhadap tekanan, hidrasi pada tubuh pengguna, dan masih banyak lagi.

Kimia Komputasi dapat mempercepat penelitian tersebut, mulai dari penelitian terhadap material hingga aspek biologis. Dengan investasi sebesar USD 5 miliar pada penelitian ini, bisa saja di tahun depan kita akan benar-benar melihat Iron Man di berbagai penjuru dunia.