1. Pendahuluan

Kemacetan sering dipahami sebagai masalah lalu lintas. Solusinya pun sering dipersempit menjadi satu kalimat: tambah jalan. Padahal di kota-kota besar, tambah jalan tidak pernah benar-benar mengejar pertumbuhan kendaraan. Bahkan ketika jalan bertambah, kemacetan sering kembali muncul, lebih cepat dari yang diperkirakan.

Orasi ilmiah Prof. Miming Miharja mengajak kita keluar dari cara berpikir reaktif itu. Ia memperlakukan kemacetan sebagai gejala dari masalah yang lebih struktural: ketidakseimbangan antara pertumbuhan tata guna lahan (yang memicu perjalanan) dan kapasitas infrastruktur transportasi (yang melayani perjalanan).

Ada fakta besar yang menjadi landasan urgensinya. Proporsi penduduk dunia yang hidup di perkotaan meningkat terus dari waktu ke waktu. Kenaikan populasi perkotaan ini otomatis memperbesar kompleksitas kehidupan kota, termasuk kebutuhan mobilitas harian.

Dalam waktu yang sama, jumlah kendaraan tumbuh cepat, sementara pertumbuhan kapasitas infrastruktur transportasi cenderung stagnan. Dari sinilah gap muncul: permintaan pergerakan melonjak, tetapi sistem transportasi tidak tumbuh sebanding.

Orasi ini juga menampilkan hubungan yang lebih tajam: semakin besar ukuran kota, salah satunya ditunjukkan oleh populasi yang besar, maka travel time index yang mencerminkan tingkat kemacetan juga meningkat. Bahkan muncul pola yang cukup “tidak adil”: semakin rendah pendapatan sebuah kota, semakin akut kemacetannya.

Ini membuat kemacetan bukan hanya masalah kenyamanan, tetapi masalah produktivitas dan ketimpangan. Kota yang lebih miskin cenderung punya sistem transportasi lebih rapuh, lalu produktivitasnya tertekan, lalu pertumbuhannya makin tertinggal. Dalam jangka panjang, disparitas ekonomi bisa makin melebar karena kemacetan ikut menjadi mesin ketertinggalan.

Di titik ini, Prof. Miming membawa kita pada kesimpulan awal: kota butuh model perencanaan tata ruang yang tidak lagi berdiri sendiri, tetapi merujuk pada kemampuan infrastruktur transportasi. Dengan kata lain, tata ruang harus punya “rem” yang jelas: batas perkembangan ruang yang sesuai daya dukung transportasi, bukan berkembang liar sampai akhirnya kota kewalahan.

Ini bukan gagasan anti pembangunan. Ini gagasan pro keberlanjutan kota. Karena ketika kota tumbuh melampaui daya dukung transportasinya, pertumbuhan itu bukan lagi kemajuan, melainkan pemindahan beban ke masa depan.

 

2. Model Tata Ruang Berbasis Daya Dukung Infrastruktur: Mengukur Batas Pertumbuhan sebelum Kota Masuk Titik Jenuh

Kekuatan orasi Prof. Miming ada pada caranya menjelaskan konsep daya dukung transportasi dengan bahasa yang mudah dipahami.

Ia menggambarkan kurva pertumbuhan permintaan perjalanan yang tumbuh secara alami. Jika tidak ada intervensi, permintaan ini akan terus naik hingga bersinggungan dengan kapasitas transportasi yang tersedia. Pada titik pertemuan itu, masalah mulai muncul. Jika pertumbuhan permintaan terus dibiarkan, maka permintaan akan melampaui kemampuan infrastruktur, dan gap permintaan–kapasitas akan semakin lebar.

Di kota nyata, gap ini terlihat dalam bentuk:

• kemacetan yang semakin panjang

• waktu tempuh yang makin tidak rasional

• biaya logistik yang meningkat

• beban energi dan emisi yang membesar

• penurunan kualitas hidup karena jam produktif habis di jalan

Karena itu, Prof. Miming memperkenalkan model perencanaan tata ruang yang merujuk pada analisis daya dukung infrastruktur.

Inti modelnya sederhana dalam logika, tetapi besar dampaknya: kota harus mengetahui lebih dulu berapa volume pergerakan maksimum yang masih bisa diakomodasi oleh jaringan jalan dan sistem transportasinya. Setelah itu, volume maksimum tersebut menjadi dasar untuk menghitung seberapa besar pengembangan guna lahan yang boleh dilakukan.

Di sini ada dua sisi yang harus dibaca bersama:

1. sisi sediaan (supply)

2. sisi permintaan (demand)

Di sisi sediaan, model mengukur kemampuan jaringan jalan dalam mengakomodasi pergerakan. Ini juga berkaitan dengan potensi ruang yang masih bisa dialokasikan untuk infrastruktur transportasi. Pada akhirnya, kita bisa memperkirakan volume pergerakan maksimum yang masih dapat dilayani.

Di sisi permintaan, volume maksimum yang bisa dilayani ini kemudian menjadi landasan untuk menghitung luas lahan yang “diizinkan” untuk dibangun. Karena setiap pembangunan perumahan, kawasan komersial, fasilitas pendidikan, rumah sakit, dan pusat kegiatan ekonomi akan memicu bangkitan dan tarikan perjalanan baru.

Yang membuat model ini terasa realistis adalah pengakuannya bahwa ketika beban infrastruktur sudah jenuh, bukan berarti kota tidak boleh tumbuh sama sekali. Kota masih bisa tumbuh, tetapi dengan upaya tambahan yang meningkatkan efisiensi ruang transportasi, misalnya melalui revitalisasi angkutan umum. Revitalisasi angkutan umum disebut penting karena dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan ruang jalan melalui peningkatan okupansi. Dengan ruang jalan yang sama, kapasitas angkut manusia bisa lebih besar.

Ini adalah cara berpikir yang lebih “dewasa” tentang kemacetan. Kemacetan tidak harus diselesaikan hanya dengan memperbesar ruang untuk kendaraan pribadi, karena itu hampir selalu kalah cepat dari pertumbuhan permintaan. Kemacetan harus diselesaikan dengan memperbaiki struktur permintaan melalui pengendalian tata guna lahan dan peningkatan kapasitas angkut transportasi massal.

Prof. Miming juga memberi ilustrasi simulasi kasus Kota Bandung pada beberapa jalan utama, seperti Jalan Asia Afrika, Jalan Ahmad Yani, Jalan Raya Kopo, dan Wastukencana. Dari simulasi ini, timnya mengukur ruang jalan yang tersedia, kemungkinan pengembangannya, lalu menentukan batas pengembangan luas lantai guna lahan di sepanjang koridor jalan tersebut. Terlepas dari perubahan kondisi kota setelah tahun penelitian, studi ini menunjukkan logika besar yang bisa ditiru kota lain: tata ruang harus dikaitkan dengan kemampuan jaringan jalan untuk menjaga rasio volume terhadap kapasitas tetap pada kondisi baik.

Artinya, bukan sekadar kota punya rencana tata ruang, tetapi kota punya mekanisme kuantitatif untuk menjaga agar rencana itu tidak melampaui kapasitas sistem transportasinya.

 

3. Mengapa Rencana Kota Sering Gagal: Ketika Tata Ruang Memicu Perjalanan yang Tidak Pernah Bisa Ditampung

Di banyak kota, kemacetan sebenarnya bukan lahir dari “kurang jalan” semata, tetapi dari keputusan pembangunan yang memproduksi perjalanan dalam jumlah besar tanpa menghitung apakah sistem transportasinya mampu menampungnya.

Inilah salah satu kritik paling penting dalam orasi Prof. Miming Miharja: perencanaan tata ruang dan perencanaan transportasi sering berjalan terpisah, padahal keduanya saling menciptakan masalah satu sama lain.

Ketika sebuah kota membangun pusat komersial baru, kawasan hunian baru, atau koridor bisnis baru, kota sedang menciptakan bangkitan dan tarikan perjalanan. Ini bukan konsep teoritis. Setiap gedung yang dibangun menghasilkan pergerakan: orang pergi bekerja, orang pulang, barang masuk, layanan keluar, dan aktivitas ekonomi berputar.

Masalahnya, banyak kota tidak “mengunci” pembangunan itu dengan batas daya dukung transportasi. Akibatnya, permintaan tumbuh liar, sementara kapasitas jaringan jalan tetap.

Orasi ini menegaskan bahwa permintaan perjalanan di kota tumbuh terus menerus, sementara pertumbuhan kapasitas infrastruktur transportasi cenderung tidak sebanding. Ketika dua kurva ini bertemu, lalu permintaan melampaui kapasitas, kota masuk ke kondisi overload.

Di atas kertas, hal ini terlihat seperti mismatch sederhana. Tetapi di lapangan, mismatch itu memecah kota menjadi problem yang lebih kompleks, salah satunya job–housing mismatch.

Job–housing mismatch terjadi ketika lokasi pekerjaan terkonsentrasi di satu area, sementara permukiman terdorong ke area lain, biasanya lebih jauh dan lebih murah. Akibatnya, perjalanan harian menjadi panjang, masif, dan repetitif. Bukan hanya satu arah, tetapi dua arah sekaligus: pagi masuk, sore keluar.

Dalam konteks metropolitan, job–housing mismatch bisa berarti satu kota menjadi pusat pekerjaan, sementara kota-kota sekitarnya menjadi “penyedia hunian”. Setiap pagi, ribuan hingga jutaan orang melakukan commuting lintas batas administrasi, dan sistem jalan tidak pernah diberi kesempatan bernapas.

Orasi ini memperlihatkan bahwa makin besar ukuran kota, travel time index meningkat, dan kota dengan pendapatan lebih rendah cenderung memiliki kemacetan lebih tinggi. Jika kita kaitkan dengan job–housing mismatch, ini sangat masuk akal. Kota yang lebih lemah secara ekonomi sering tidak punya cukup ruang fiskal untuk membangun transportasi publik yang kuat, sementara pertumbuhan penduduk dan kendaraan terus terjadi.

Di sinilah perencanaan sering gagal bukan karena tidak ada dokumen, tetapi karena tidak ada mekanisme kontrol terhadap pertumbuhan.

Prof. Miming menawarkan cara berpikir yang lebih terkendali melalui analisis daya dukung. Dalam modelnya, sisi supply dipetakan lewat kapasitas jaringan jalan dan potensi ruang pengembangan infrastruktur, sehingga diperoleh volume pergerakan maksimum yang bisa dilayani.

Lalu, sisi demand dikendalikan lewat batasan luas lantai guna lahan yang diizinkan berkembang di koridor tertentu.

Cara ini sebenarnya bukan membatasi kota agar tidak berkembang, tetapi memastikan kota berkembang dengan stabil, agar pertumbuhan tidak mengorbankan kualitas hidup.

Dan di titik ini kita bisa melihat alasan mengapa pendekatan “tambah jalan” sering gagal. Menambah jalan berarti memperbesar supply, tetapi jika demand terus meningkat karena pembangunan tidak dikendalikan, maka supply baru akan segera habis. Kota hanya mengejar, tetapi tidak pernah mengejar sampai tuntas.

Maka, inti dari bagian ini adalah: kemacetan adalah produk dari tata ruang yang tidak terikat oleh daya dukung transportasi.

 

4. Perspektif Kelembagaan: Ketika Masalah Transportasi Bukan Sekadar Teknik, tapi Soal Kebiasaan, Koordinasi, dan Kepercayaan

Bagian menarik dari orasi Prof. Miming adalah ketika ia mengakui bahwa transportasi bukan hanya persoalan perhitungan teknis, tetapi persoalan kelembagaan.

Kota bisa memiliki rencana tata ruang yang bagus, bisa memiliki model daya dukung yang rapi, bahkan bisa punya target pengendalian pengembangan. Tetapi semua itu akan rapuh jika tata kelola tidak mampu menyatukan banyak pihak yang terlibat dalam sistem transportasi.

Karena transportasi adalah urusan lintas sektor dan lintas wilayah.

Di kota-kota besar, arus perjalanan tidak mengenal batas administratif. Orang tinggal di satu kota, bekerja di kota lain, sekolah di kota lain, dan berbelanja di lokasi lain. Maka, solusi transportasi yang hanya dibuat oleh satu pemerintah daerah akan selalu terbentur batas: kebijakan berhenti di perbatasan, tetapi masalahnya tetap lewat.

Orasi ini menyinggung gagasan relational contracting, yaitu kerja sama berdasarkan hubungan antar pihak dalam memenuhi kebutuhan infrastruktur.

Intinya, kerja sama lintas daerah tidak selalu harus dibangun lewat kontrak kaku yang penuh formalitas dan sanksi. Dalam banyak kasus kompleks, yang diperlukan adalah mekanisme kerja sama yang bertahan karena ada hubungan dan saling percaya, bukan hanya karena ada dokumen.

Relational contracting dalam konteks transportasi bisa dipahami sebagai cara membangun kolaborasi jangka panjang untuk:

• menyepakati prioritas proyek lintas wilayah

• membagi beban biaya dan manfaat secara adil

• menyatukan data transportasi lintas daerah

• menyelaraskan kebijakan tata ruang agar tidak saling “membuang beban”

• membangun sistem transportasi yang tidak terpecah oleh batas administrasi

Masalahnya, kerja sama lintas daerah sering sulit karena ada konflik kepentingan yang nyata. Kota pusat ingin membatasi kendaraan masuk, tetapi kota satelit ingin warganya tetap bisa bekerja. Kota pusat ingin mengendalikan pengembangan lahan, tetapi developer menekan agar pembangunan tetap berjalan. Pemerintah daerah ingin meningkatkan pendapatan lewat pembangunan, tetapi sistem transportasi sudah tidak sanggup menampungnya.

Di sinilah persoalan transportasi bertemu dengan kebiasaan manusia dan ekonomi politik kota.

Orasi ini menegaskan bahwa persoalan transportasi tidak akan selesai jika kebijakan tidak mempertimbangkan perilaku dan kebiasaan masyarakat. Kebiasaan memakai kendaraan pribadi, misalnya, bukan semata karena “tidak peduli”, tetapi karena transportasi publik sering dianggap tidak nyaman, tidak aman, atau tidak terintegrasi.

Karena itu, Prof. Miming menekankan revitalisasi angkutan umum sebagai bagian dari strategi meningkatkan efisiensi pemanfaatan ruang jalan, terutama lewat peningkatan okupansi kendaraan.

Secara sederhana, ini logika yang sangat kuat:

• satu mobil membawa 1–2 orang dan memakan ruang besar

• satu bus membawa puluhan orang dalam ruang yang relatif lebih efisien

Jika kota ingin menurunkan kemacetan tanpa terus memperlebar jalan, maka okupansi harus dinaikkan. Dan okupansi dinaikkan bukan dengan memaksa orang pindah moda secara moral, tetapi dengan membangun sistem angkutan umum yang membuat orang rela pindah.

Pada akhirnya, bagian kelembagaan ini memperlihatkan bahwa kota tidak akan bisa mengelola kemacetan hanya dengan rumus. Kota butuh governance: koordinasi lintas wilayah, aturan yang konsisten, serta kemampuan membangun kepercayaan antar pihak.

Dan di sinilah model daya dukung tata ruang menjadi semakin penting. Model itu memberikan bahasa bersama bagi banyak pihak: berapa batas kapasitas, berapa batas pengembangan, dan apa konsekuensinya jika batas dilanggar.

Tanpa bahasa bersama, kerja sama lintas daerah hanya akan menjadi negosiasi politik yang tidak pernah selesai.

 

5. Studi Bandung dan Pelajaran Praktis: Mengubah “Rencana” Menjadi Batas yang Terukur

Salah satu hal yang membuat orasi Prof. Miming Miharja terasa kuat adalah ia tidak berhenti pada konsep, tetapi menunjukkan bagaimana konsep daya dukung transportasi bisa dipakai sebagai alat kerja yang nyata, bahkan sampai ke level koridor jalan.

Di sini, kita bisa melihat pergeseran cara berpikir yang penting:

• dari perencanaan sebagai dokumen

• menjadi perencanaan sebagai batas operasional

Karena dalam praktik kota, rencana tata ruang yang tidak memiliki batas terukur sering berubah menjadi slogan. Ia cantik di peta, tetapi tidak punya daya menahan tekanan pembangunan.

Orasi ini memperlihatkan bahwa pendekatan berbasis daya dukung mencoba memecahkan masalah itu dengan cara kuantitatif: menentukan volume maksimum pergerakan yang dapat dilayani, lalu menghubungkannya dengan batas pengembangan guna lahan.

Studi Bandung yang dipaparkan adalah contoh bagaimana prinsip ini diterapkan dalam skala yang sangat realistis: jalan-jalan utama.

Koridor jalan seperti Jalan Asia Afrika, Jalan Ahmad Yani, Jalan Raya Kopo, dan Wastukencana digunakan sebagai lokasi simulasi. Yang diukur bukan hanya seberapa macet, tetapi apa yang bisa dilakukan kota jika ingin menjaga rasio volume terhadap kapasitas tetap di kondisi yang baik.

Secara konseptual, proses ini bisa dibayangkan seperti langkah berikut:

1. Mengukur ruang jalan yang tersedia dan kapasitas jaringan yang ada

2. Mengestimasi potensi pengembangan infrastruktur transportasi (apakah masih bisa ditambah atau sudah mentok)

3. Menentukan volume maksimum pergerakan yang masih dapat dilayani tanpa jatuh ke kondisi jenuh

4. Mengaitkan volume maksimum itu dengan batas luas lantai guna lahan yang boleh tumbuh di sepanjang koridor

Langkah keempat ini adalah “momen penting” yang jarang terjadi di perencanaan konvensional. Biasanya kota membuat RTRW dan RDTR yang memetakan zona, lalu pembangunan berjalan mengikuti pasar. Tetapi ketika daya dukung dijadikan acuan, pembangunan tidak bisa melampaui kapasitas transportasi tanpa konsekuensi.

Kota seakan berkata: “kamu boleh membangun, tapi ada batasnya.”

Dari sisi ekonomi, ini terdengar seperti pembatasan. Tetapi dari sisi sistem kota, ini adalah cara mempertahankan fungsi kota agar tidak runtuh akibat kepadatan perjalanan yang berlebihan.

Poin lain yang juga penting adalah bahwa orasi ini tidak menutup opsi pertumbuhan. Ketika kapasitas jalan terbatas, Prof. Miming menekankan revitalisasi angkutan umum untuk meningkatkan efisiensi ruang jalan melalui peningkatan okupansi.

Artinya, kota punya dua cara menaikkan daya tampung mobilitas:

• menambah kapasitas fisik (yang sering mahal dan terbatas ruangnya)

• menaikkan efisiensi kapasitas lewat transportasi massal (yang memindahkan lebih banyak orang per ruang jalan)

Ini memberi pembelajaran praktis bahwa kota tidak boleh hanya “bertambah besar”, tetapi harus “bertambah cerdas” dalam mengelola pergerakan.

Pada titik ini, studi Bandung bukan hanya contoh lokal. Ia adalah prototipe cara berpikir yang bisa diterapkan kota lain: jadikan koridor sebagai unit pengendalian, bukan sekadar wilayah zonasi, dan jadikan transportasi sebagai rem tata ruang, bukan sebagai korban dari tata ruang.

 

6. Kesimpulan: Kota yang Tumbuh Tanpa Rem Transportasi Akan Menjadi Kota yang Terjebak

Orasi Prof. Miming Miharja membawa kita pada satu kesimpulan yang tidak terlalu nyaman, tetapi sangat realistis: kota tidak bisa berkembang tanpa batas jika sistem transportasinya tidak berkembang sebanding.

Kemacetan bukan sekadar masalah lalu lintas harian. Ia adalah sinyal bahwa struktur kota tidak seimbang. Ketika permintaan perjalanan tumbuh lebih cepat daripada kapasitas transportasi, kota akan masuk ke kondisi overload, dan gap permintaan–kapasitas akan melebar.

Di titik itulah waktu tempuh membengkak, produktivitas turun, biaya logistik naik, kualitas hidup menurun, dan ketimpangan semakin sulit dikendalikan.

Karena itu, orasi ini menawarkan pendekatan yang lebih terukur: perencanaan tata ruang berbasis daya dukung infrastruktur transportasi. Dalam pendekatan ini, batas volume pergerakan yang dapat dilayani menjadi dasar untuk menentukan seberapa besar pembangunan guna lahan bisa dilakukan. Tata ruang tidak lagi menjadi peta ideal tanpa kontrol, tetapi menjadi sistem yang terhubung langsung dengan kemampuan jaringan transportasi.

Studi simulasi Bandung pada beberapa koridor jalan menunjukkan bahwa konsep ini dapat diterapkan dalam skala praktis, dengan cara mengukur kapasitas jalan, memetakan ruang yang tersedia, lalu menetapkan batas luas lantai pengembangan di sepanjang koridor tersebut. Ini memberi kota alat kontrol yang lebih konkret dibanding sekadar regulasi zonasi yang sering kalah oleh tekanan pembangunan.

Orasi ini juga menekankan bahwa solusi tidak bisa bergantung pada “tambah jalan terus”, karena ruang kota terbatas dan pertumbuhan permintaan tidak pernah berhenti. Revitalisasi angkutan umum menjadi strategi penting karena meningkatkan okupansi dan efisiensi pemanfaatan ruang jalan.

Namun, pendekatan teknis ini tidak bisa berdiri sendiri. Transportasi adalah masalah kelembagaan, yang menuntut koordinasi lintas wilayah, konsistensi kebijakan, dan mekanisme kerja sama jangka panjang. Gagasan relational contracting menjadi relevan karena transportasi metropolitan tidak bisa diselesaikan oleh satu daerah saja.

Bagi mahasiswa, orasi ini memberi pelajaran bahwa perencanaan kota yang kuat bukan yang paling indah di peta, tetapi yang paling mampu menjaga sistem tetap berfungsi. Bagi pekerja, terutama di bidang perencanaan, transportasi, dan pemerintahan, orasi ini menunjukkan cara berpikir yang lebih realistis: pembangunan harus memiliki rem, dan rem itu adalah daya dukung.

Pada akhirnya, kota yang tumbuh tanpa rem transportasi akan menjadi kota yang terjebak. Sebaliknya, kota yang tumbuh dengan batas daya dukung yang jelas akan punya peluang lebih besar untuk menjadi kota yang produktif, layak huni, dan berkelanjutan.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Miming Miharja: Tata Ruang Berbasis Daya Dukung Infrastruktur Transportasi. 2024.

Litman, T. Transportation Demand Management: Strategies to Reduce Congestion and Emissions. (diakses 2026).

World Bank. Urban Mobility and Congestion in Developing Cities. (diakses 2026).

UN-Habitat. Urban Transport and Sustainable Development: Planning, Governance, and Equity. (diakses 2026).

Downs, A. Still Stuck in Traffic: Coping with Peak-Hour Traffic Congestion. 2004.

1. Pendahuluan

Ada satu ironi yang sering tidak terlihat dalam kehidupan kampus: semakin tinggi kualitas akademik sebuah institusi, semakin besar ilusi bahwa pengembangan manusia cukup dilakukan lewat otak. Padahal manusia tidak hidup hanya dari kemampuan berpikir. Ia hidup dari tubuh yang bergerak, paru-paru yang mampu memasok oksigen, jantung yang sanggup menahan tekanan, dan kebiasaan fisik yang dibangun bertahun-tahun.

Orasi ilmiah Prof. Tommy Apriantono menempatkan olahraga dan kebugaran bukan sebagai “aktivitas tambahan”, tetapi sebagai isu strategis yang menyentuh dua hal sekaligus: kesehatan masyarakat dan prestasi olahraga. Bahkan sebelum masuk ke riset bulutangkis dan sepak bola, orasi ini menyiapkan konteks besar yang terasa sangat relevan bagi Indonesia hari ini: penyakit degeneratif.

Prof. Tommy mengaitkan olahraga dengan realitas beban penyakit global. Penyakit kardiovaskular disebut sebagai penyebab kematian tertinggi di dunia, diikuti kanker, penyakit pernapasan, dan diabetes. Narasi ini lalu ditarik ke konteks Indonesia lewat data beban klaim BPJS tahun 2021, yang menunjukkan bahwa penyakit jantung menjadi klaim tertinggi, diikuti diabetes, kanker, dan stroke.

Dari sini, olahraga tidak lagi terdengar seperti urusan gaya hidup, melainkan bagian dari strategi pencegahan beban negara. Dalam bahasa yang lebih keras: kebugaran bukan hanya urusan individu, tapi urusan sistem kesehatan.

Di ITB, pesan ini punya konteks yang lebih spesifik. Prof. Tommy menyebut bahwa ITB melihat pentingnya olahraga untuk kesehatan karena banyak alumni mengalami sakit di masa produktif. Karena itu mata kuliah olahraga diresmikan pada 1990, dengan pandangan bahwa olahraga adalah simulasi kehidupan, membentuk mahasiswa lebih terampil dan cekatan dalam pengambilan keputusan serta menghadapi tantangan harian.

Namun bagian yang paling menarik justru bukan sejarah mata kuliahnya, melainkan jarak antara tujuan dan realitasnya.

Prof. Tommy menyampaikan bahwa ketika kebugaran mahasiswa TPB diuji di awal dan di akhir, memang terjadi perubahan. Tetapi lebih dari 60% mahasiswa masih masuk kategori “jelek” dan “jelek sekali”.

Di saat yang sama, ada paradoks evaluasi: kelulusan mata kuliah olahraga mahasiswa TPB rata-rata lulus 96–98%, dan sebagian besar mendapatkan nilai A. Artinya, indikator akademik menyatakan “berhasil”, tetapi indikator fisiologis menyatakan “belum”.

Di titik ini, orasi Prof. Tommy terasa seperti kritik yang tenang namun tajam: sistem penilaian yang terlalu mudah menciptakan rasa aman palsu, sementara risiko kebugaran rendah tetap menumpuk.

Perubahan kurikulum 2024 menjadi respons yang cukup konkret: sistem penilaian berubah menjadi pass and fail, dengan standar tes lari 2,4 km (Cooper test). Mahasiswa putra harus di bawah 14 menit dan putri di bawah 18 menit untuk mencapai kategori cukup agar lulus. Jika belum lulus, mahasiswa diberi waktu 2 bulan untuk latihan mandiri dan kemudian diuji ulang.

Kebijakan ini bukan sekadar “memperketat syarat”. Ini adalah upaya menghubungkan penilaian dengan kebugaran nyata, bukan dengan kepatuhan formal. Bagian pendahuluan ini sudah menunjukkan satu pesan analitis utama: olahraga di kampus bukan soal fasilitas dan nilai, tetapi soal membangun ketahanan tubuh jangka panjang agar generasi produktif tidak menjadi generasi dengan risiko penyakit degeneratif yang meningkat.

 

2. Olahraga Kesehatan sebagai Prioritas: Kebugaran Rendah Hari Ini, Biaya Penyakit Besok

Orasi Prof. Tommy memposisikan olahraga kesehatan sebagai prioritas pertama, dengan alasan yang sangat pragmatis: semakin rendah tingkat kebugaran kardiorespirasi, semakin tinggi risiko terkena penyakit degeneratif di masa depan.

Pesan ini terasa kuat karena kebugaran kardiorespirasi sering dianggap sesuatu yang bisa “diperbaiki nanti”. Banyak orang berpikir bahwa olahraga bisa dikejar ketika sudah kerja, ketika sudah mapan, ketika sudah punya waktu. Tetapi orasi ini menekankan bahwa kebugaran adalah investasi yang paling murah jika dimulai sejak dini, dan paling mahal jika ditunda.

Prof. Tommy bahkan menyampaikan perbandingan yang cukup tegas: VO2 max mahasiswa TPB ITB dibandingkan rekan seusia di Jepang, Cina, dan Amerika Serikat berada jauh di bawah. Dampaknya diperkirakan bahwa penyakit degeneratif akan menjadi permasalahan karena rendahnya cardiorespiratory fitness meningkatkan risiko penyakit degeneratif.

Ini bukan hanya isu individu, tetapi isu sistem pendidikan dan kebijakan nasional.

Orasi ini menyoroti bahwa beberapa negara seperti Jepang, Australia, dan Amerika Serikat meningkatkan partisipasi olahraga generasi muda dengan menambah jam olahraga dan mewajibkan satu kegiatan ekstrakurikuler. Sebaliknya, di Indonesia mata pelajaran olahraga dihapus pada semester 6 SMP dan SMA, yang berpotensi menurunkan tingkat kebugaran dan meningkatkan risiko penyakit degeneratif.

Di titik ini, orasi Prof. Tommy tidak sekadar membahas olahraga sebagai disiplin, tetapi olahraga sebagai kebijakan sosial. Ketika jam olahraga berkurang, dampaknya bukan hanya “anak kurang bergerak”, tetapi “negara menabung risiko” dalam bentuk beban kesehatan. Ada juga logika ekonomi kesehatan yang sangat jelas: semakin seseorang mencapai kebugaran yang baik, risiko terkena penyakit degeneratif semakin rendah, sehingga beban negara untuk membayar asuransi kesehatan berkurang.

Ini membuat olahraga terasa seperti intervensi yang paling rasional. Dibanding membayar mahal ketika penyakit sudah muncul, lebih masuk akal membangun kebiasaan olahraga sejak usia dini. Namun orasi ini tidak berhenti pada narasi pencegahan. Prof. Tommy juga menempatkan ilmu olahraga sebagai disiplin ilmu yang berkembang pesat pada akhir abad ke-20. Ia mendefinisikan ilmu olahraga sebagai disiplin yang mempelajari penerapan prinsip ilmiah dan teknologi untuk meningkatkan prestasi olahraga.

Perluasan ilmu olahraga di negara-negara berprestasi membuatnya menjadi bagian dari sistem pembinaan atlet elit. Artinya, olahraga prestasi dan olahraga kesehatan bukan dua jalur yang saling bertabrakan, tetapi saling menguatkan. Ketika masyarakat bugar, basis calon atlet menjadi lebih besar. Ketika ilmu olahraga berkembang, prestasi meningkat tanpa mengorbankan kesehatan atlet.

Di sini, olahraga kesehatan dan olahraga prestasi bertemu pada satu titik: keduanya membutuhkan data tubuh, pemahaman fisiologi, dan desain latihan yang tepat. Dan dari sinilah orasi Prof. Tommy bergerak ke ranah yang lebih teknis tetapi sangat aplikatif: bagaimana mengukur beban internal dan eksternal atlet di bulutangkis dan sepak bola, serta bagaimana ilmu keolahragaan bisa menekan cedera dan meningkatkan performa.

 

3. Bulutangkis: Membaca Tubuh Atlet lewat VO2 Max, Laktat, dan Pola Rally–Istirahat

Kalau olahraga kesehatan berbicara tentang “mencegah penyakit masa depan”, maka olahraga prestasi berbicara tentang “menang hari ini”. Tapi dua tujuan ini ternyata memakai bahasa yang sama: bahasa fisiologi.

Di orasi Prof. Tommy Apriantono, bulutangkis dijadikan contoh utama bagaimana ilmu keolahragaan bekerja sebagai alat ukur dan alat kendali. Bukan hanya melihat siapa yang kuat, tapi menjelaskan kuatnya dari mana, runtuhnya kapan, dan apa yang perlu dilatih agar performa tidak putus di tengah pertandingan.

Penelitian bulutangkis yang dipaparkan punya tujuan yang jelas: mengukur variabel internal fisiologi dan aktivitas eksternal selama pertandingan, pada kategori tunggal putra dan putri. Studi dilakukan pada atlet PB Jaya Raya, melibatkan tujuh atlet putra dan tujuh atlet putri, dengan tes laboratorium dan simulasi pertandingan.

Hasil awalnya menunjukkan sesuatu yang sering kita anggap “wajar”, tapi tetap penting ketika dijadikan angka: VO2 max putra lebih tinggi dibanding putri. Rata-rata VO2 max putra sekitar 50,23 ml/menit/kg, sementara putri sekitar 40,3 ml/menit/kg.

Angka ini penting karena VO2 max adalah indikator kapasitas aerobik, dan dalam pertandingan yang panjang, kapasitas aerobik menentukan seberapa lama atlet bisa mempertahankan kualitas gerak tanpa kehilangan kontrol. Namun yang menarik, Prof. Tommy menunjukkan bahwa tidak semua indikator menunjukkan perbedaan yang sama.

Kadar laktat maksimal sebelum dan sesudah tes tidak menunjukkan perbedaan signifikan antara putra dan putri. Ini memberi sinyal bahwa walaupun kapasitas aerobik berbeda, respon metabolik tertentu bisa saja berada di level yang relatif sebanding tergantung pola pertandingan dan intensitas kerja.

Bagian berikutnya masuk ke sesuatu yang lebih spesifik dan “berasa bulutangkis”: pola rally dan istirahat.

Waktu rally selama pertandingan antara putra dan putri tidak menunjukkan perbedaan signifikan. Tetapi periode istirahat rata-rata berbeda signifikan, dengan putra cenderung lebih singkat sekitar 24,4 detik dibanding putri sekitar 28,1 detik.

Ini detail kecil yang sebenarnya besar. Karena selisih beberapa detik dalam pertandingan bulutangkis bukan sekadar jeda, tetapi menentukan cara tubuh mengatur napas, mengatur pemulihan, dan mempersiapkan rally berikutnya. Atlet yang mampu memotong waktu istirahat biasanya punya dua keuntungan: tekanan psikologis ke lawan dan ritme pertandingan yang lebih “mereka kuasai”. Tetapi itu hanya mungkin jika sistem energi dan kapasitas pemulihan mereka cukup kuat.

Lalu, dari uji lapangan, perbedaan fisiologis semakin terlihat.

Volume oksigen yang dikonsumsi saat pertandingan (VO2 selama game) pada putra lebih tinggi sekitar 40,33 ml dibanding putri sekitar 33,08 ml. Ada juga perbedaan signifikan pada ventilasi paru: putra sekitar 54,9 dan putri sekitar 40,53. Dan yang paling “terasa nyata” bagi atlet dan pelatih adalah energi expenditure, energi yang dipakai per menit. Putra lebih tinggi sekitar 12,81 kkal/menit, sedangkan putri sekitar 5,71 kkal/menit.

Di sini kita melihat fungsi ilmu olahraga bukan sekadar mendeskripsikan perbedaan gender, tetapi membentuk program latihan yang relevan. Karena kalau kebutuhan energi dan ventilasi berbeda, maka desain latihan, desain intensitas interval, hingga strategi pemulihan harus disesuaikan. Orasi juga memaparkan riset lain yang fokus pada karakteristik fisiologi atlet junior bulutangkis Indonesia kategori ganda putra, dengan uji laboratorium dan uji lapangan.

Hasilnya menunjukkan bahwa laktat setelah tes laboratorium lebih tinggi sekitar 12,3 mmol dibanding tes lapangan sekitar 4,6 mmol. Denyut jantung pada tes laboratorium juga lebih tinggi sekitar 186 dibanding 152 saat pertandingan.

Ini menjelaskan satu hal penting: tes laboratorium bisa mendorong tubuh ke intensitas yang lebih ekstrem dibanding kondisi pertandingan nyata, sehingga hasilnya harus dibaca sebagai kapasitas puncak, bukan gambaran identik kondisi pertandingan.

Dari analisis karakteristik pertandingan, pola rally yang paling sering terjadi ternyata berlangsung di bawah 15 detik, sekitar 96,5% dari rally, sedangkan rally lebih panjang (lebih dari 15 detik hingga kurang dari 1 menit) hanya sekitar 3,5%. Rata-rata rally sekitar 11,3 detik dan istirahat sekitar 12,6 detik.

Temuan ini memberikan dasar desain latihan yang sangat konkret: latihan harus meniru struktur pertandingan.

Bulutangkis ganda putra, dalam data ini, bukan olahraga dengan rally panjang yang dominan. Ia adalah olahraga ledakan pendek yang berulang-ulang. Dan itu mengarah pada kesimpulan sistem energi dominan: anaerobic system, khususnya sistem ATP-PC sekitar 96,5%, dengan kontribusi kecil dari glikolisis asam laktat sekitar 3,5%.

Ini menjelaskan mengapa banyak atlet terlihat “cepat habis” jika kekuatan eksplosifnya turun, atau mengapa mereka bisa tampak segar tetapi tiba-tiba runtuh ketika repetisi eksplosif tidak lagi stabil. Karena energi dominannya ada pada ledakan, bukan daya tahan panjang.

Bagi pelatih, angka-angka ini bukan hiasan. Ini adalah peta latihan: berapa durasi kerja, berapa durasi istirahat, sistem energi apa yang harus diprioritaskan.

Dan bagi mahasiswa, ini pelajaran yang lebih besar: olahraga prestasi modern bukan hanya “skill”. Ia adalah sistem pengukuran tubuh.

 

4. Sepak Bola: Beban Internal vs Eksternal, dan Kenapa Gelandang Tidak Bisa Dilatih Seperti Bek

Jika bulutangkis memperlihatkan ledakan pendek berulang, sepak bola memperlihatkan sesuatu yang lebih kompleks: pertandingan panjang dengan perubahan intensitas yang tidak selalu bisa diprediksi.

Karena itu, Prof. Tommy memaparkan analisis sepak bola dengan dua lensa sekaligus:

1. beban internal

2. beban eksternal

Beban internal menggambarkan apa yang terjadi di dalam tubuh: denyut jantung, persepsi kelelahan, respon fisiologis. Beban eksternal menggambarkan output fisik yang terlihat: total jarak, sprint, kecepatan, dan pola gerak yang bisa ditangkap melalui teknologi seperti GPS.

Dalam penelitian yang dipaparkan, beban internal diukur menggunakan heart rate monitor, sedangkan beban eksternal diukur dengan sistem GPS. Yang menarik, data tidak hanya dibaca “sepanjang satu pertandingan”, tetapi dibandingkan antar fase kompetisi: fase grup, semifinal, final, hingga perebutan juara 3.

Hasilnya menunjukkan bahwa ada perbedaan signifikan pada beberapa variabel beban internal (misalnya heart rate rata-rata) pada pertandingan tertentu, dan pada skala persepsi kelelahan juga muncul perbedaan signifikan di beberapa pasangan pertandingan. Sementara denyut nadi maksimal tidak menunjukkan perbedaan signifikan.

Secara analitis, ini logis. Denyut jantung maksimal adalah kapasitas puncak tubuh yang relatif stabil dalam jangka pendek. Tetapi denyut rata-rata dan persepsi kelelahan lebih sensitif terhadap konteks pertandingan: tekanan, tempo, strategi, dan beban psikologis.

Di sisi beban eksternal, total jarak lari menunjukkan perbedaan signifikan pada beberapa perbandingan pertandingan, begitu juga jarak sprint. Sedangkan kecepatan lari tidak selalu berbeda signifikan.

Ini menunjukkan bahwa performa sepak bola bukan hanya soal “seberapa cepat”, tetapi seberapa sering dan seberapa jauh atlet harus bergerak dalam situasi nyata pertandingan. Dua pemain bisa punya top speed yang mirip, tetapi satu pemain dipaksa sprint lebih sering, atau berlari total lebih jauh, sehingga beban totalnya berbeda.

Lalu bagian yang paling aplikatif muncul ketika analisis dilakukan berdasarkan posisi.

Orasi ini membandingkan pemain bertahan, gelandang, dan penyerang. Hasilnya menunjukkan:

• denyut jantung rata-rata paling rendah ada pada pemain bertahan

• penyerang cenderung lebih lelah dibanding bertahan dan gelandang

• total jarak paling tinggi ada pada gelandang

• jarak sprint dan perbedaan kecepatan juga bervariasi antar posisi

Kalau dibaca seperti cerita, ini sebenarnya menggambarkan logika sepak bola yang kita rasakan dari mata: gelandang adalah mesin mobilitas, penyerang adalah mesin ledakan dan tekanan, bek adalah penjaga struktur yang lebih terikat posisi.

Namun ketika logika itu diubah menjadi data, manfaatnya menjadi sangat jelas: pelatih tidak boleh menyamaratakan program latihan.

Gelandang tidak bisa dilatih seperti bek. Penyerang tidak bisa dilatih seperti gelandang. Karena beban fisiologis dan tuntutan geraknya berbeda.

Dengan kata lain, ilmu keolahragaan mengubah “perasaan pelatih” menjadi angka yang bisa dipakai untuk:

• merancang program latihan spesifik posisi

• mengatur rotasi pemain dan pemulihan

• menekan risiko cedera akibat beban berlebih

• memantau konsistensi performa antar pertandingan

Dan ini membawa kita kembali ke inti orasi: peran ilmu keolahragaan bukan hanya meningkatkan prestasi, tetapi juga injuri preventif, mencegah cedera agar performa bisa stabil dan karier atlet tidak rusak sebelum waktunya.

 

5. Injuri Preventif: Kenapa Pemantauan Beban Itu “Asuransi” bagi Atlet dan Sistem Pembinaan

Dalam olahraga prestasi, cedera sering diperlakukan seperti “risiko normal”. Atlet cedera, lalu rehabilitasi, lalu kembali bermain. Tapi pola itu sebenarnya mahal, bukan hanya secara medis, tetapi secara karier, psikologis, dan kualitas performa tim.

Orasi Prof. Tommy Apriantono membawa kita ke satu sudut pandang yang lebih modern: cedera bukan sekadar kejadian acak. Cedera sering muncul sebagai akumulasi beban yang tidak terkelola dengan baik. Dan jika beban bisa diukur, maka sebagian risiko cedera bisa dikendalikan.

Di sinilah konsep beban internal dan eksternal yang dipaparkan pada bagian sepak bola sebelumnya menjadi sangat penting. Pemantauan heart rate, persepsi kelelahan, serta data GPS bukanlah “alat tambahan”, tetapi cara untuk melihat risiko yang tidak terlihat dari mata.

Pelatih mungkin bisa melihat atlet tampak segar, tapi data bisa menunjukkan bahwa beban internalnya sudah tinggi. Atlet mungkin tampak biasa saja di sesi latihan, tetapi jarak sprint totalnya bisa menunjukkan bahwa ia sudah menumpuk beban eksplosif lebih besar dibanding rekan setimnya.

Dan akumulasi beban semacam ini adalah pintu masuk cedera.

Pendekatan injuri preventif dalam orasi ini bisa dibaca sebagai perubahan paradigma:

• dari memperbaiki cedera → menuju mencegah cedera

• dari menunggu atlet “drop” → menuju memonitor tanda-tanda awal

• dari latihan seragam → menuju latihan berbasis kebutuhan dan posisi

Bagian bulutangkis memberi contoh betapa spesifiknya kebutuhan sistem energi. Jika mayoritas rally berada di bawah 15 detik, maka repetisi eksplosif menjadi tuntutan utama. Tetapi repetisi eksplosif juga punya risiko tinggi pada otot, tendon, dan sendi. Jika latihan eksplosif dikejar tanpa kontrol pemulihan, maka cedera overuse sangat mungkin muncul.

Bagian sepak bola juga memperlihatkan bahwa beban berbeda antar posisi. Gelandang memiliki total jarak tertinggi, penyerang cenderung lebih lelah, dan pemain bertahan memiliki beban internal rata-rata lebih rendah. Maka cedera yang dominan pun bisa berbeda: gelandang rentan pada akumulasi volume, penyerang rentan pada sprint berulang, sementara bek rentan pada perubahan arah dan duel fisik.

Di sinilah ilmu olahraga bekerja sebagai “asuransi” bagi atlet.

Karena biaya terbesar dalam pembinaan atlet bukan hanya dana latihan, tetapi waktu. Jika atlet kehilangan dua bulan karena cedera, mereka bukan hanya kehilangan pertandingan, tetapi kehilangan fase adaptasi latihan yang sulit dikembalikan.

Dari perspektif organisasi olahraga, injuri preventif juga berarti efisiensi pembinaan. Atlet yang sehat lebih mudah dikembangkan, lebih mudah dipantau progresnya, dan lebih konsisten performanya.

Dan di level kampus, pesan ini terasa lebih luas lagi. Jika mahasiswa muda sudah masuk kategori kebugaran “jelek” dan “jelek sekali” dalam proporsi besar, itu bukan hanya masalah kemampuan lari 2,4 km. Itu berarti tubuh generasi produktif sedang membangun risiko, dan risiko itu akan “dibayar” nanti dalam bentuk sakit dan penurunan produktivitas.

Pada titik ini, injuri preventif bukan hanya isu atlet elit. Ia adalah isu masyarakat: bagaimana kita mencegah tubuh menjadi rapuh sebelum usia produktif berakhir.

 

6. Kesimpulan: Ilmu Keolahragaan adalah Jembatan antara Kesehatan Populasi dan Prestasi Atletik

Orasi Prof. Tommy Apriantono memperlihatkan bahwa olahraga tidak bisa lagi dipahami sebagai aktivitas tambahan yang dilakukan ketika sempat. Olahraga harus diposisikan sebagai fondasi kesehatan dan sebagai instrumen prestasi yang berbasis sains.

Di level kesehatan, orasi ini menegaskan bahwa kebugaran kardiorespirasi berhubungan langsung dengan risiko penyakit degeneratif. Data global dan konteks Indonesia memperlihatkan bahwa penyakit seperti jantung, diabetes, kanker, dan stroke menjadi beban yang besar. Jika kebugaran generasi muda rendah, negara pada dasarnya sedang menabung beban kesehatan yang mahal di masa depan.

Di level institusi pendidikan, orasi ini menyoroti paradoks yang kuat: nilai mata kuliah olahraga mahasiswa bisa tinggi, tetapi kebugaran fisiknya masih rendah. Perubahan sistem penilaian menjadi pass and fail dengan standar Cooper test adalah bentuk upaya untuk menghubungkan nilai dengan kebugaran nyata.

Di level prestasi olahraga, orasi ini menunjukkan bagaimana ilmu olahraga membedah performa dengan cara yang konkret. Dalam bulutangkis, variabel seperti VO2 max, ventilasi, energi expenditure, serta pola rally dan istirahat menjadi dasar memahami sistem energi dominan. Dalam sepak bola, pemantauan beban internal dan eksternal menunjukkan bagaimana tuntutan pertandingan berbeda antar fase kompetisi dan antar posisi pemain, sehingga latihan tidak bisa disamaratakan.

Arah besarnya jelas: ilmu keolahragaan bukan sekadar teori di kelas, tetapi alat untuk menyusun latihan yang lebih presisi, mencegah cedera, dan menjaga performa tetap stabil.

Bagi mahasiswa, orasi ini memberi peringatan yang halus tetapi serius: kebugaran rendah bukan masalah kecil. Ia adalah indikator risiko jangka panjang. Bagi pekerja, terutama di sektor olahraga, pendidikan, dan kesehatan, orasi ini memperlihatkan bahwa intervensi olahraga yang benar bukan sekadar meningkatkan aktivitas, tetapi membangun sistem pengukuran, pemantauan, dan kebijakan yang membuat olahraga menjadi kebiasaan.

Pada akhirnya, pesan orasi ini terasa sederhana: tubuh yang sehat bukan bonus, tetapi prasyarat hidup produktif. Dan prestasi olahraga yang konsisten bukan hasil bakat semata, tetapi hasil sains yang dipakai dengan disiplin.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Tommy Apriantono: Ilmu Keolahragaan untuk Kesehatan dan Prestasi. 2024.

World Health Organization. Physical Activity Guidelines and Recommendations. (diakses 2026).

American College of Sports Medicine. ACSM Guidelines for Exercise Testing and Prescription. Edisi terbaru. (diakses 2026).

FIFA Medical Network. Injury prevention and load monitoring in football. (diakses 2026).

Gabbett, T. J. The training–injury prevention paradox: should athletes be training smarter and harder? (diakses 2026).

1. Pendahuluan

Penyakit asam urat sering dianggap sepele. Banyak orang menganggapnya hanya “nyeri sendi yang datang sesekali” dan akan hilang kalau minum obat. Tetapi orasi ilmiah Prof. Muhamad Insanu memposisikan hiperurisemia secara lebih serius: ia bukan sekadar rasa sakit, melainkan pintu masuk menuju rangkaian masalah metabolik yang lebih besar.

Hiperurisemia adalah kondisi ketika kadar asam urat dalam darah meningkat karena produksi berlebih dan/atau ekskresi yang tidak mencukupi, bahkan pada pola makan yang dianggap normal. Dalam orasi ini disebutkan batas praktisnya: kadar asam urat maksimal sekitar 7 mg/dL pada laki-laki dan 5,7 mg/dL pada perempuan.

Yang menarik, Prof. Insanu tidak hanya menjelaskan definisi klinis. Ia menempatkan asam urat dalam “peta besar” penyakit kronis. Disebutkan bahwa asam urat termasuk penyakit kronis terbesar keempat setelah hipertensi, hiperglikemia, dan hiperlipidemia. Artinya, asam urat tidak berdiri sendiri. Ia berjalan beriringan dengan pola hidup modern: konsumsi tinggi, aktivitas rendah, dan metabolisme yang semakin terganggu.

Tetapi bagian yang paling penting justru bukan angka uratnya. Bagian yang paling membahayakan adalah komorbiditasnya: penyakit penyerta yang membentuk semacam lingkaran setan. Dalam orasi ini disebutkan beberapa komorbiditas yang sering terkait, termasuk penyakit jantung, stroke, gagal ginjal, obesitas, diabetes, hipertensi, serta sindrom metabolik.

Jika dilihat dari sudut pandang orang awam, asam urat baru dianggap “serius” ketika sudah menyerang kaki dan membuat sendi membengkak, memerah, dan sakit luar biasa. Prof. Insanu menjelaskan bahwa kondisi ini bisa meningkat menjadi gout, dan meskipun tidak selalu mematikan, rasa sakitnya dapat mengganggu kualitas hidup secara ekstrem. Bahkan jika dibiarkan, gout bisa memicu terbentuknya benjolan yang disebut tofi.

Di sinilah riset menjadi relevan. Karena banyak orang bisa hidup bertahun-tahun dengan asam urat tinggi, tetapi tanpa sadar mereka sedang berjalan menuju komplikasi. Dan ketika komplikasi muncul, biaya kesehatan meningkat, produktivitas turun, dan hidup jadi lebih rapuh.

Namun muncul pertanyaan yang mungkin juga akan muncul di kepala pembaca pekerja: kalau obat asam urat sudah ada dan murah, mengapa masih perlu riset?

Prof. Insanu menjawabnya dengan cara yang praktis dan jujur: masalah utamanya bukan ketersediaan obat, tetapi efek samping dan keterbatasan terapi pada sebagian pasien.

Artinya, penelitian obat alternatif dari tumbuhan bukan proyek romantik. Ia adalah upaya mencari opsi terapi yang lebih aman, lebih cocok untuk variasi kondisi pasien, sekaligus membuka peluang pemanfaatan kekayaan hayati Indonesia yang masih jauh dari maksimal. Dan ketika riset ini dilakukan oleh peneliti farmasi, tujuan akhirnya bukan sekadar membuktikan “tanaman ini punya aktivitas”, tetapi membangun jalur pembuktian ilmiah dari pengetahuan tradisional menuju kandidat produk kesehatan yang kredibel.

 

2. Mengapa Tanaman Obat Masuk Akal untuk Asam Urat: Celah antara Terapi Standar dan Kebutuhan Pasien

Bagian menarik dari orasi Prof. Insanu adalah cara ia menjelaskan manajemen terapi hiperurisemia. Ia membaginya menjadi dua jalur besar: nonfarmakologi dan farmakologi.

Nonfarmakologi adalah terapi tanpa obat, yang secara praktik berarti memperbaiki pola makan, menurunkan berat badan, menghindari makanan tinggi purin, serta meningkatkan aktivitas fisik. Jalur ini terdengar ideal, tetapi realitasnya sulit. Banyak pasien memahami anjurannya, tetapi tidak bisa konsisten. Dan di sinilah hiperurisemia sering bertahan lama: bukan karena pasien tidak tahu, tetapi karena perilaku makan dan gaya hidup lebih sulit diubah daripada mengganti obat.

Farmakologi adalah terapi dengan obat, dan dalam orasi ini dijelaskan beberapa kategori utama:

1. anti nyeri, seperti naproksen, natrium diklofenak, kolkisin, dan prednison

2. penghambat pembentukan asam urat, yaitu inhibitor xanthine oxidase seperti allopurinol

3. urikosurik, yang membantu pengeluaran asam urat melalui urin seperti probenesid

4. konversi asam urat menjadi zat lain yang lebih larut seperti peglotikase yang mengubah asam urat menjadi allantoin

Ini peta terapi yang sangat masuk akal secara klinis. Tetapi lagi-lagi, masalah nyata muncul pada pengalaman pasien.

Prof. Insanu menjelaskan alasan mengapa riset tumbuhan obat menjadi penting: efek samping dari obat-obat tersebut. Salah satu contoh efek samping yang ia sebutkan adalah munculnya kemerahan di bibir, yang semakin meningkat ketika konsumsi obat juga meningkat.

Di titik ini, kita melihat celah kebutuhan. Obat yang murah belum tentu cocok untuk semua orang. Obat yang efektif belum tentu nyaman untuk penggunaan jangka panjang. Dan penyakit metabolik seperti hiperurisemia sering membutuhkan pengelolaan yang konsisten, bukan penanganan sesaat. Karena itu, riset tanaman obat diarahkan ke tiga tujuan besar:

1. mencari alternatif obat penurun asam urat

2. memberikan pembuktian ilmiah untuk tumbuhan obat tradisional penurun asam urat

3. meningkatkan aktivitas ekstrak atau senyawa aktif dari tanaman

Metode eksplorasi yang dipakai juga memperlihatkan bahwa riset ini tidak berjalan asal coba. Prof. Insanu menyebut pendekatan seperti telaah pustaka, studi etnofarmakologi, dan mini survei untuk pencarian tanaman.

Sementara pengujiannya dilakukan lewat dua jalur:

• pengujian in vitro, misalnya lewat tabung reaksi untuk melihat penghambatan enzim tertentu

• pengujian in vivo, menggunakan hewan uji untuk melihat efek biologisnya

Ini penting karena banyak klaim tanaman obat berhenti di level “katanya ampuh”. Tetapi riset farmasi menuntut pembuktian berlapis: mekanisme, aktivitas, keamanan, dan konsistensi.

Selain itu, orasi ini menyebut fakta besar yang sering jadi kebanggaan sekaligus tantangan: Indonesia memiliki sekitar 19.000 tanaman obat, 16.000 di antaranya sudah diidentifikasi, dan 9.600 diketahui memiliki khasiat obat. Tetapi hanya sekitar 200 tanaman yang benar-benar digunakan dalam industri obat tradisional. Angka ini seperti alarm halus: Indonesia kaya bahan, tetapi miskin hilirisasi.

Dari sisi pekerja industri, data ini adalah peluang ekonomi. Dari sisi akademisi, data ini adalah daftar panjang pekerjaan rumah. Dari sisi pemerintah, ini mengarah pada agenda kemandirian bahan baku obat.

Dan di sinilah riset anti-hiperurisemia menjadi contoh yang konkret: satu penyakit, satu target enzim, lalu eksplorasi tanaman dari berbagai daerah dan tradisi pengobatan untuk menemukan kandidat terbaik.

 

3. Studi Kasus Tanaman Indonesia: Dari Papua sampai Makassar, Dari Halaman Rumah sampai Tradisi Lokal

Salah satu kekuatan orasi Prof. Muhamad Insanu adalah cara ia menyusun riset anti-hiperurisemia sebagai kerja eksplorasi yang nyata dan sangat “Indonesia”. Bukan sekadar mencari kandidat obat dari literatur luar negeri, tetapi menggali tanaman yang sudah digunakan masyarakat, lalu diuji dengan pendekatan farmasi modern.

Pola kerjanya konsisten: ada pengetahuan tradisional, ada pengujian aktivitas, lalu ada tahap isolasi senyawa untuk memastikan komponen apa yang benar-benar berperan.

Berikut enam contoh kasus yang dipaparkan dalam orasi.

3.1 Sarang Semut Papua: Tradisi Lokal yang Dibuktikan Lewat Penghambatan Xanthine Oxidase

Sarang semut dari Papua adalah contoh yang menarik karena ia bukan “tanaman populer” seperti jahe atau kunyit. Sarang semut dikenal dan digunakan secara tradisional di Papua, tetapi secara ilmiah perlu dipastikan mana spesies yang memang paling aktif.

Prof. Insanu menjelaskan bahwa “sarang semut” ternyata tidak hanya satu jenis, melainkan terdiri dari beberapa spesies. Karena itu, timnya menguji satu per satu untuk melihat mana yang paling baik dalam menghambat enzim xanthine oxidase, enzim kunci dalam pembentukan asam urat.

Hasilnya, salah satu spesies menunjukkan aktivitas terbaik, yaitu sarang semut dengan spesies Myrmecodia tuberosa. Setelah itu, tim melakukan isolasi senyawa dan berhasil memperoleh tiga senyawa yang aktif dalam penghambatan asam urat.

Di sini terlihat pentingnya proses ilmiah: masyarakat sudah punya praktik penggunaan, tetapi riset memberi validasi sekaligus memisahkan bagian yang “benar-benar bekerja” dari yang hanya kebetulan dipercaya.

3.2 Idat dari Riau: Dari Tradisi Sumatera ke Satu Senyawa Aktif

Studi kasus berikutnya datang dari Riau, Sumatera. Prof. Insanu menyebut tanaman idat sebagai kandidat yang dibawa dari daerah tersebut, kemudian diteliti lebih lanjut.

Hasilnya, dari tanaman ini tim berhasil mengisolasi satu senyawa yang menunjukkan aktivitas penghambatan asam urat.

Kasus idat ini menarik karena menunjukkan bahwa riset tanaman obat tidak selalu harus dimulai dari tanaman yang sudah dikenal secara nasional. Justru banyak tanaman lokal yang potensinya besar, tetapi baru terlihat ketika ada jembatan antara pengetahuan tradisional dan metode riset farmasi.

3.3 Jambu Air: Tanaman “Dekat Sekali” yang Ternyata Punya Aktivitas

Jika sarang semut Papua dan idat terasa eksotis karena konteks wilayahnya, jambu air justru kebalikannya. Prof. Insanu mengingatkan bahwa jambu air sering ada di halaman rumah. Namun kedekatan ini tidak otomatis membuatnya dipahami secara ilmiah.

Dalam risetnya, tim menggunakan daun jambu air, lalu berhasil mengisolasi satu senyawa yang aktif sebagai anti asam urat.

Ini memberi pesan sederhana tetapi kuat: tanaman yang selama ini kita lihat sebagai buah konsumsi harian bisa mengandung komponen bioaktif yang relevan untuk penyakit metabolik.

3.4 Buah Malaka (Phyllanthus emblica): Kandidat Tradisional dengan Aktivitas In Vivo

Buah malaka, atau Phyllanthus emblica, disebut digunakan secara tradisional di Sumatera. Dari riset yang dipaparkan, tim berhasil mengisolasi satu senyawa, lalu dilakukan upaya untuk meningkatkan aktivitasnya dalam penanganan asam urat.

Yang penting, buah malaka juga ditunjukkan aktif secara in vivo dalam penanganan asam urat, dengan dukungan kolaborasi bidang farmakologi.

Ini poin penting, karena banyak kandidat tanaman “bagus” di tahap in vitro tetapi melemah ketika masuk sistem biologis yang lebih kompleks. Aktivitas in vivo memberi sinyal bahwa efeknya lebih realistis untuk pengembangan lanjutan.

3.5 Sidaguri: Dua Senyawa Flavonoid Glikosida dan Variasi Kandungan Berdasarkan Lokasi

Sidaguri menjadi studi kasus yang sangat kaya karena memperlihatkan dua hal sekaligus: isolasi senyawa aktif dan variasi kandungan akibat lingkungan tumbuh.

Prof. Insanu menyebut riset ini sebagai kolaborasi beberapa kampus di Indonesia, dan dari sidaguri berhasil diisolasi dua senyawa flavonoid glikosida.

Lalu bagian menariknya: sidaguri yang tampak “sama” ternyata kandungannya bisa berbeda tergantung lokasi dan ketinggian. Dalam orasi disebutkan perbandingan sidaguri dari beberapa wilayah Jawa Barat seperti Lembang, Subang, Banjaran, dan Sukabumi, dan disimpulkan bahwa kandungannya berbeda pada ketinggian yang berbeda.

Dari perspektif industri herbal, ini bukan detail kecil. Ini menyentuh isu standarisasi bahan baku, salah satu masalah terbesar dalam hilirisasi obat tradisional. Tanpa standar kualitas, produk berbasis tanaman bisa berubah-ubah efeknya antar batch.

3.6 Parang Romang: Dari Makassar ke Kajian In Silico Menuju Publikasi Lanjut

Studi kasus terakhir yang disebut Prof. Insanu adalah Parang Romang, yang datang dari Makassar. Tim melakukan isolasi, dan juga melakukan kajian in silico untuk memahami aktivitasnya. Hasilnya sedang diupayakan untuk dipublikasikan di jurnal yang lebih baik.

Di bagian ini, terlihat bahwa riset anti-hiperurisemia tidak berhenti pada “tanaman A bekerja”, tetapi bergerak menuju pemahaman mekanistik dan peluang publikasi yang lebih kuat.

Dan kalau semua studi kasus ini dirangkum, pola besarnya terasa jelas: Indonesia punya banyak kandidat, dan riset ilmiah bertugas memilah mana yang paling menjanjikan, mengisolasi senyawa aktif, lalu menyiapkan jalan menuju hilirisasi.

 

4. Mengapa Flavonoid Jadi Kunci Aktivitas: Struktur Kimia, Gugus Hidroksil, dan Efek Gula pada Penurunan Aktivitas

Setelah memaparkan berbagai studi kasus, Prof. Insanu menyimpingkan satu benang merah yang mengikat sebagian besar kandidat tanaman tersebut: banyak aktivitas anti-hiperurisemia berkaitan dengan golongan flavonoid.

Ini bukan klaim lepas, tetapi observasi yang masuk akal dalam kimia farmasi. Karena flavonoid merupakan kelompok senyawa yang luas dan sering terlibat dalam aktivitas biologis berbagai tanaman.

Dalam orasi, Prof. Insanu menjelaskan bahwa flavonoid yang aktif sebagai anti asam urat terutama berasal dari golongan flavon dan flavonol.

Di titik ini, pertanyaannya bukan lagi “flavonoid itu apa”, tapi “mengapa golongan ini bisa efektif?”

Jawabannya muncul dari struktur kimia.

4.1 Struktur dasar flavonoid menentukan interaksi dengan target enzim

Flavonoid memiliki kerangka struktur yang memungkinkan interaksi dengan enzim-enzim tertentu, termasuk xanthine oxidase. Dalam konteks hiperurisemia, menghambat enzim ini berarti menekan proses pembentukan asam urat.

Walaupun orasi tidak masuk ke detail mekanisme docking satu per satu, arah pesannya jelas: struktur menentukan aktivitas, dan aktivitas ini bisa diprediksi serta diuji.

4.2 Gugus hidroksil (–OH) meningkatkan aktivitas

Prof. Insanu menegaskan bahwa keberadaan gugus hidroksil dapat meningkatkan aktivitas flavonoid sebagai anti asam urat.

Secara analitis, ini masuk akal karena gugus hidroksil sering memengaruhi:

• kemampuan senyawa membentuk ikatan hidrogen

• kelarutan dalam medium biologis tertentu

• afinitas interaksi dengan situs aktif enzim

Maka bukan hanya “nama senyawanya” yang penting, tetapi posisi dan jumlah gugus –OH di struktur tersebut.

4.3 Penambahan gula (glikosida) justru menurunkan aktivitas

Bagian ini menarik karena sering bertentangan dengan persepsi awam. Banyak orang mengira semakin “kompleks” senyawa, semakin kuat efeknya. Padahal Prof. Insanu menyebut bahwa penambahan gula pada gugus flavonoid justru menurunkan aktivitasnya.

Dalam bahasa yang sederhana: flavonoid aglikon (tanpa gula) cenderung lebih aktif, sedangkan flavonoid glikosida (dengan gula) aktivitasnya bisa turun.

Bagi riset tanaman, poin ini penting karena dua hal:

1. ekstrak tanaman bisa kaya glikosida, tetapi efeknya tidak selalu sekuat yang diperkirakan

2. jika ingin meningkatkan aktivitas, riset bisa diarahkan ke pemurnian aglikon atau modifikasi struktur

Dan ini nyambung dengan arah riset lanjutan yang disebut Prof. Insanu: mengarah ke metabolomik, hilirisasi, modifikasi struktur, dan modifikasi sediaan.

Artinya, riset tidak berhenti pada eksplorasi bahan, tetapi bergerak ke optimasi: bagaimana membuat kandidat terbaik menjadi lebih efektif, lebih konsisten, dan lebih siap diproduksi.

 

5. Tantangan Hilirisasi Tanaman Anti-Asam Urat: Standarisasi, Reproducibility, dan Realitas Industri

Kalau bagian studi kasus memberi kesan bahwa Indonesia punya banyak kandidat tanaman anti-hiperurisemia, bagian berikutnya membuat kita berpikir lebih realistis: mengapa kekayaan kandidat itu belum otomatis berubah menjadi produk yang kuat di pasar, atau bahkan menjadi bahan baku farmasi yang benar-benar mapan.

Jawabannya ada pada hilirisasi.

Hilirisasi bukan sekadar “membuat produk herbal” dan menjualnya. Hilirisasi adalah proses panjang yang memastikan bahwa sebuah kandidat bahan alam bisa:

• konsisten kandungannya

• konsisten efek biologisnya

• aman dikonsumsi dalam jangka panjang

• punya bukti ilmiah yang bisa dipertanggungjawabkan

• dapat diproduksi dalam skala industri

Dan orasi Prof. Muhamad Insanu memberi beberapa petunjuk yang sangat nyata tentang tantangan itu.

5.1 Variasi kandungan antar lokasi: tanaman yang sama belum tentu kualitasnya sama

Kasus sidaguri yang dipaparkan sebelumnya adalah contoh yang sangat jelas. Sidaguri dari beberapa wilayah Jawa Barat menunjukkan kandungan yang berbeda pada ketinggian yang berbeda. Ini berarti bahan baku tanaman bersifat sensitif terhadap lingkungan tumbuh.

Di dunia industri, variasi seperti ini adalah masalah besar. Karena konsumen, dokter, atau sistem kesehatan tidak bisa menerima produk yang efeknya “kadang terasa, kadang tidak”.

Maka hilirisasi selalu bertemu dengan pertanyaan standar:

• bagian mana dari tanaman yang dipakai? daun, akar, batang, atau buah?

• kapan tanaman dipanen?

• ditanam di mana, dengan kondisi tanah seperti apa?

• bagaimana proses pengeringan dan penyimpanannya?

• bagaimana metode ekstraksi agar konsisten?

Jawaban atas pertanyaan ini yang menentukan apakah kandidat tanaman bisa bergerak dari “hasil penelitian” menjadi “produk yang bisa diandalkan”.

5.2 Reproducibility: riset harus bisa diulang dengan hasil yang mirip

Di tahap penelitian, penemuan satu senyawa aktif adalah pencapaian besar. Tetapi industri akan bertanya hal lain: bisa tidak hasil ini diulang?

Konsistensi bukan hanya soal kadar senyawa, tetapi soal performa biologis. Misalnya, jika ekstrak sarang semut Papua menunjukkan penghambatan xanthine oxidase yang baik, industri akan membutuhkan standar produksi agar efektivitas itu stabil, bukan hanya muncul pada batch tertentu.

Inilah alasan mengapa studi yang mengisolasi senyawa aktif punya nilai strategis. Ketika senyawa aktif sudah diketahui, proses standarisasi menjadi lebih mungkin dilakukan, karena pengukuran bisa dipusatkan pada marker compound.

5.3 Dari in vitro ke in vivo: banyak kandidat “bagus” gugur di tahap tubuh nyata

Prof. Insanu membedakan pengujian tanaman menjadi in vitro dan in vivo. Ini menegaskan bahwa keberhasilan di tabung reaksi belum tentu bertahan dalam sistem biologis yang kompleks.

Di tubuh, senyawa menghadapi masalah seperti:

• penyerapan di saluran cerna

• metabolisme hati

• ikatan dengan protein plasma

• distribusi ke jaringan

• eliminasi lewat ginjal atau empedu

• interaksi dengan senyawa lain dalam ekstrak

Itulah sebabnya kasus buah malaka menjadi penting karena menunjukkan aktivitas in vivo. Aktivitas in vivo memberi sinyal bahwa kandidat tersebut tidak hanya “kuat di teori”, tetapi punya peluang lebih tinggi untuk menjadi terapi yang relevan.

5.4 Optimasi aktivitas: senyawa aktif belum tentu langsung optimal untuk terapi

Bagian tentang flavonoid menunjukkan bahwa aktivitas ditentukan oleh struktur. Gugus hidroksil dapat meningkatkan aktivitas, sedangkan penambahan gula dapat menurunkan aktivitas.

Ini memberi arah strategis untuk pengembangan lanjutan. Jika flavonoid glikosida kurang aktif, maka riset bisa mencari:

• bentuk aglikonnya

• cara meningkatkan proporsi senyawa aktif tertentu

• metode ekstraksi yang lebih selektif

• modifikasi struktur dan modifikasi sediaan

Orasi Prof. Insanu juga menyebut arah riset lanjutan menuju metabolomik, hilirisasi, modifikasi struktur, dan modifikasi sediaan. Ini menegaskan bahwa perjalanan obat herbal modern bukan berhenti di “tanaman mana yang manjur”, tetapi berlanjut ke “bagaimana membuatnya stabil dan kuat”.

5.5 Realitas kebutuhan masyarakat: terapi alternatif harus aman dan bisa dipakai jangka panjang

Hiperurisemia adalah kondisi yang sering butuh pengelolaan panjang. Di banyak pasien, masalahnya bukan serangan gout sekali dua kali, tetapi kadar asam urat yang bertahan tinggi bertahun-tahun. Terapi yang dibutuhkan bukan sekadar cepat, tetapi bisa dipakai konsisten.

Di sinilah tanaman obat punya peluang, tetapi juga punya tuntutan yang sama: keamanan jangka panjang, konsistensi, dan interaksi obat memastikan ia tidak menambah risiko.

Maka, penelitian Prof. Insanu bisa dibaca sebagai upaya memperluas “ruang aman” terapi: menyediakan alternatif bagi pasien yang tidak cocok dengan terapi tertentu, atau membutuhkan pendekatan yang lebih toleran.

 

6. Kesimpulan: Riset Tanaman Anti-Hiperurisemia adalah Jalan Ilmiah untuk Memperluas Pilihan Terapi, Bukan Sekadar Tren Herbal

Orasi Prof. Muhamad Insanu memperlihatkan bahwa riset tanaman anti-hiperurisemia bukan proyek yang berdiri di pinggir farmasi modern. Ia justru bergerak di pusat kebutuhan masyarakat, karena hiperurisemia adalah penyakit metabolik yang luas dampaknya dan sering berkaitan dengan berbagai komorbiditas seperti gangguan kardiovaskular dan ginjal.

Terapi standar untuk hiperurisemia sudah tersedia, tetapi tidak semua pasien cocok dengan obat yang sama, terutama karena faktor efek samping dan kebutuhan penggunaan jangka panjang. Di sinilah eksplorasi tanaman menjadi relevan sebagai jalur ilmiah untuk memperluas pilihan terapi.

Melalui studi kasus seperti sarang semut Papua, idat dari Riau, jambu air, buah malaka, sidaguri, dan Parang Romang, orasi ini menunjukkan bahwa Indonesia memiliki kandidat yang sangat beragam, dari tradisi lokal sampai tanaman yang dekat dengan kehidupan sehari-hari. Riset tidak berhenti pada klaim, tetapi bergerak melalui pengujian in vitro dan in vivo, serta isolasi senyawa aktif untuk memastikan komponen mana yang benar-benar berperan.

Benang merah pentingnya terletak pada flavonoid, khususnya flavon dan flavonol, di mana struktur kimia menentukan aktivitas. Gugus hidroksil dapat meningkatkan aktivitas, sementara penambahan gula dapat menurunkan aktivitas. Ini membuka ruang untuk optimasi melalui pendekatan modern seperti metabolomik, modifikasi struktur, dan modifikasi sediaan.

Namun, orasi ini juga mengingatkan bahwa tantangan terbesar sering muncul pada tahap hilirisasi: standarisasi bahan baku, variasi kandungan berdasarkan lokasi tumbuh, reproducibility hasil, serta kebutuhan bukti keamanan jangka panjang. Tanaman yang aktif tidak otomatis menjadi produk yang siap dipakai, kecuali dibangun melalui sistem riset dan produksi yang matang.

Bagi mahasiswa, orasi ini memberi pelajaran bahwa farmasi bahan alam bukan sekadar “mencari tanaman manjur”, tetapi membangun bukti ilmiah yang dapat dipertanggungjawabkan. Bagi pekerja, terutama yang bergerak di industri obat tradisional atau kesehatan, orasi ini menunjukkan peluang besar Indonesia: kekayaan hayati bukan hanya aset ekologis, tetapi juga aset kesehatan dan ekonomi, jika hilirisasi dilakukan dengan disiplin.

Pada akhirnya, penelitian tanaman anti-hiperurisemia adalah salah satu contoh penting bahwa keunggulan Indonesia bisa dibangun bukan dengan meniru, tetapi dengan memaksimalkan apa yang kita miliki melalui proses ilmiah yang kuat.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Muhamad Insanu: Eksplorasi Tanaman Berpotensi Anti-Hiperurisemia. 2024.

Dalbeth, N., Merriman, T. R., & Stamp, L. K. Gout. Lancet. 2016.

Richette, P., & Bardin, T. Gout. The Lancet. 2010.

World Health Organization. Traditional Medicine Strategy. Edisi terbaru. (diakses 2026).

European League Against Rheumatism (EULAR). Evidence-based recommendations for the diagnosis and management of gout. (diakses 2026).

1. Pendahuluan

Selama bertahun-tahun, epidemiologi sering dianggap sebagai bidang yang “kerjanya menghitung kasus”. Ia identik dengan angka kejadian, grafik tren, peta persebaran, lalu laporan rutin yang dibaca oleh orang-orang tertentu di institusi kesehatan. Namun ketika pandemi COVID-19 datang, epidemiologi berubah posisi. Ia tidak lagi sekadar alat pemantauan, tetapi alat penentu arah hidup banyak orang.

Di tengah kepanikan publik, pembatasan sosial, kelangkaan fasilitas kesehatan, dan keputusan yang harus dibuat dalam waktu cepat, muncul kebutuhan yang belum pernah sekeras itu: memahami apa yang sedang terjadi dan apa yang kemungkinan besar akan terjadi dalam beberapa minggu ke depan.

Orasi ilmiah Prof. Nuning Nuraini membawa kita ke jantung kebutuhan tersebut, dengan satu ide besar: epidemiologi bisa mengalami transformasi melalui pemodelan matematika, sehingga informasi kesehatan tidak berhenti di data, tetapi bergerak sampai ke kebijakan.

Pernyataan ini terdengar sederhana, tetapi sebenarnya radikal. Karena ia menggeser epidemiologi dari pola “melihat ke belakang” menjadi pola “melihat ke depan”. Data tidak lagi hanya menjadi rekaman, tetapi menjadi bahan bakar untuk prediksi, simulasi, dan strategi intervensi.

Untuk memulai, Prof. Nuning menjelaskan apa itu matematika epidemiologi. Secara ringkas, matematika epidemiologi adalah metode untuk memahami, menganalisis, dan memprediksi pola penyebaran penyakit dalam populasi. Dalam model yang paling dasar, populasi dibagi menjadi kelompok rentan (susceptible), terinfeksi (infected), dan pulih (recovered).

Model SIR ini sering diajarkan dalam kelas sebagai model yang sangat sederhana. Dan memang orasi ini menegaskan: model seperti SIR punya asumsi ketat dan limitasi besar. Ia tidak sepenuhnya mewakili kompleksitas penyebaran penyakit yang sesungguhnya.

Tetapi justru di situlah nilai pemodelan matematika muncul. Model bukan replika dunia nyata. Model adalah alat berpikir. Ia membantu kita memahami mekanisme utama, lalu membangun versi yang lebih kompleks sesuai kebutuhan.

Dalam bahasa yang lebih dekat dengan pembaca pekerja, model itu seperti peta. Peta tidak menggambarkan kota dengan semua detailnya, tetapi cukup akurat untuk membantu menentukan rute. Dan dalam krisis kesehatan, memiliki “peta” yang cukup akurat jauh lebih baik daripada bergerak tanpa arah.

Orasi ini juga memperluas konteks bahwa pemodelan epidemiologi tidak hanya digunakan untuk penyakit menular. Ia juga bisa digunakan untuk penyakit tidak menular, terutama jika penyakit tersebut memiliki elemen penyebaran yang dipengaruhi faktor lingkungan atau perilaku populasi.

Ini penting karena membawa pesan bahwa epidemiologi bukan bidang yang sempit. Ia adalah cara membaca dinamika kesehatan masyarakat sebagai sistem, yang dipengaruhi interaksi manusia, lingkungan, mobilitas, dan kebijakan.

Namun tentu saja, pusat narasi orasi ini tetap pada dua pengalaman yang sangat dekat dengan publik Indonesia: COVID-19 dan demam berdarah dengue (DBD).

Dan dari dua kasus ini, Prof. Nuning menunjukkan bahwa pemodelan bukan sekadar latihan akademik. Ia adalah kerja yang berhadapan langsung dengan tekanan, keterbatasan data, tuntutan keputusan cepat, dan konsekuensi kebijakan yang menyentuh jutaan orang.

 

2. COVID-19 dan Realitas Pemodelan: Ketika Data Minim, Tekanan Tinggi, dan Kebijakan Tidak Bisa Menunggu

Salah satu bagian paling kuat dari orasi Prof. Nuning adalah ketika ia membawa kita ke momen awal pandemi, sekitar 13–15 Maret 2020. Ia menyebut tanggal itu sebagai tanggal yang selalu diingat, karena pada saat itu tiba-tiba begitu banyak orang bertanya tentang model matematika penyebaran COVID-19, dengan motif dan kepentingan yang beragam.

Kalimat itu terlihat sederhana, tetapi ia menggambarkan kondisi yang sebenarnya sangat berat: ketika publik panik, pembuat kebijakan butuh jawaban, dan ilmuwan diminta menghasilkan proyeksi dalam situasi data yang masih sangat terbatas.

Prof. Nuning juga menegaskan satu hal yang sering tidak disukai publik ketika mendengar model: setiap model harus selalu menyertakan limitasi dan asumsi.

Ini poin yang sangat penting, karena di masa krisis, masyarakat sering menginginkan kepastian, padahal sains bekerja dalam ketidakpastian. Model epidemiologi tidak bekerja dengan “ramalan”, tetapi dengan skenario. Dan skenario hanya valid selama asumsi-asumsinya masuk akal.

Masalahnya, di awal pandemi, Indonesia memiliki data transmisi awal yang terbatas. Maka parameter model harus diestimasi dari negara lain yang lebih dulu mengalami transmisi awal. Orasi menyebut bahwa tim melakukan eksplorasi dan memilih Korea Selatan sebagai rujukan karena menghasilkan error terkecil dibanding negara lain.

Di sini kita bisa menangkap sisi ilmiah yang jarang terlihat publik. Pemodelan bukan sekadar memasukkan data ke rumus, tetapi memilih referensi parameter, menguji error, dan menentukan pendekatan yang paling masuk akal di bawah keterbatasan.

Lalu muncul peran penting tim pemodelan yang disebut sebagai SIM COVID. Tim ini memberikan berbagai kajian untuk masukan bagi pembuat keputusan dalam melakukan upaya penekanan penyebaran COVID-19 di Indonesia.

Dan dari orasi ini, kita bisa melihat beberapa contoh kontribusi pemodelan yang dibuat:

1. model awal untuk menginvestigasi super-spreader, yaitu kondisi ketika satu orang dapat menularkan hingga 51 orang lainnya, berdasarkan eksplorasi data awal dari Bekasi, Jakarta, dan Batam

2. pengukuran dampak PSBB Jakarta terhadap dinamika penyakit

3. pengukuran angka reproduksi untuk 27 kabupaten/kota di Jawa Barat selama pandemi, yang diperbarui setiap dua minggu dan ditampilkan melalui layanan digital di Jawa Barat

4. pembuatan dashboard dinamika COVID-19 untuk 33 provinsi di Indonesia, berisi angka reproduksi harian, proyeksi jangka pendek, dan potensi transmisi yang diperbarui dua minggu sekali

Dari daftar ini, terlihat jelas bahwa pemodelan tidak dipakai hanya untuk “paper akademik”. Ia dipakai untuk merancang cara pemerintah melihat situasi: provinsi mana yang berisiko meningkat, bagaimana efek intervensi, dan kapan potensi lonjakan muncul.

Bagian lain yang sangat penting adalah pembahasan strategi vaksinasi.

Prof. Nuning menjelaskan bahwa ketika Indonesia menetapkan prioritas vaksin hanya untuk pekerja aktif (selain tenaga kesehatan), tim SIM COVID mengeksplorasi beberapa strategi vaksinasi dan membandingkan dampaknya. Hasilnya menunjukkan bahwa jika vaksin hanya diberikan untuk usia produktif, tingkat kematian akan lebih tinggi dibanding skenario vaksinasi yang juga mencakup manula atau distribusi yang lebih merata lintas usia.

Temuan ini bukan sekadar diskusi akademik. Ia dipresentasikan ke WHO, dan rekomendasinya dikomunikasikan oleh WHO Indonesia kepada pemerintah untuk dieksekusi.

Di sini terlihat transformasi yang menjadi judul orasi: dari data ke kebijakan.

Prosesnya bukan linear dan tidak selalu indah. Ada tekanan, ada sentimen negatif, ada tuntutan tinggi. Tetapi orasi ini menunjukkan bahwa pemodelan matematika bisa menjadi alat negosiasi antara ketidakpastian ilmiah dan kebutuhan kebijakan yang mendesak.

Dan barangkali pelajaran paling penting dari bagian ini adalah: dalam krisis, “model yang sederhana tetapi jujur” lebih berguna daripada “model yang rumit tetapi tidak bisa dijalankan”. Karena yang dibutuhkan kebijakan adalah arah, bukan kesempurnaan.

 

3. Mobilitas, Mudik, dan Risiko Lonjakan Kasus: Ketika Pergerakan Massal Menjadi Variabel Epidemiologi

Dalam krisis kesehatan, kita sering menganggap mobilitas sebagai sesuatu yang “di luar epidemiologi”. Mobilitas diposisikan sebagai urusan transportasi, ekonomi, atau tradisi sosial. Padahal ketika penyakit menular menyebar, mobilitas adalah salah satu variabel yang paling menentukan, karena mobilitas adalah mekanisme yang memindahkan risiko dari satu wilayah ke wilayah lain.

Di orasi Prof. Nuning Nuraini, pembahasan tentang mobilitas ini muncul secara sangat konkret melalui pemodelan dampak mudik Lebaran 2021. Model ini dikerjakan bersama Kementerian Perhubungan dan Litbanghub, dan dibangun dari model SIR sederhana yang sebelumnya sudah menjadi fondasi awal pemodelan COVID-19. Tetapi kali ini modelnya diperluas untuk menangkap interaksi antarwilayah: DKI Jakarta dan seluruh provinsi di Jawa.

Yang menarik, keputusan memakai basis model sederhana bukan berarti penyederhanaan masalah secara ceroboh. Justru ini adalah pilihan strategis. Dalam konteks kebijakan, model yang terlalu kompleks bisa sulit dijelaskan dan sulit dijalankan cepat, sedangkan model yang cukup sederhana bisa menjadi alat membaca arah perubahan, terutama ketika situasinya mendesak.

Dalam pemodelan ini, Jakarta diperlakukan sebagai epicenter. Ini masuk akal, karena pada banyak fase awal pandemi, Jakarta sering menjadi wilayah dengan dinamika transmisi yang lebih cepat, dengan kepadatan tinggi dan mobilitas yang besar.

Namun yang membuat studi mudik ini terasa berbeda adalah sumber data mobilitasnya. Prof. Nuning menyebut bahwa data mobilitas diperoleh dari Facebook, dan dari sana dipetakan dampak mobilitas terhadap peningkatan dinamika kasus di berbagai wilayah.

Di titik ini, kita melihat transformasi epidemiologi yang sangat modern: data digital yang awalnya tidak dibuat untuk epidemiologi bisa menjadi bahan bakar pemodelan penyebaran penyakit.

Hasil pemodelannya menunjukkan pola kenaikan signifikan yang terlihat pada masa sekitar satu minggu sebelum dan sesudah Lebaran 2021. Ini bukan sekadar temuan statistik, melainkan gambaran tentang apa yang terjadi ketika tradisi mobilitas massal bertemu dengan penyakit yang masih aktif menular.

Bagian ini punya nilai analitis yang cukup tajam karena ia menegaskan bahwa kebijakan tidak bisa dibuat hanya berdasarkan “kondisi hari ini”. Mobilitas adalah mekanisme yang mengubah kondisi hari ini menjadi kondisi minggu depan. Dan pemodelan memungkinkan pemerintah membaca perubahan itu sebelum dampaknya terlihat penuh di angka kasus.

Prof. Nuning juga membagikan pengalaman lain yang skalanya lebih mikro: keterlibatan tim dalam Satgas COVID ITB selama satu tahun penuh untuk memberi masukan kebijakan internal kampus. Ada pertanyaan yang sederhana tetapi dampaknya besar: berapa mahasiswa yang boleh masuk kelas dengan luas ruangan tertentu, durasi perkuliahan tertentu, dan protokol kesehatan tertentu?

Dalam simulasi yang dilakukan oleh mahasiswa S3, hasilnya menunjukkan bahwa untuk periode 100 hari, ruang kelas 100 m² dengan aktivitas 8 jam per hari hanya memungkinkan 11 orang masuk dengan protokol kesehatan.

Ini contoh penting bahwa pemodelan tidak harus selalu berskala nasional untuk bermakna. Bahkan pada level institusi pendidikan, pemodelan bisa menjadi alat untuk membuat keputusan yang lebih rasional dan terukur, meskipun hasilnya kadang terasa “tidak enak” karena membatasi banyak hal.

Jika kita tarik pelajaran dari bagian ini, maka pesannya jelas: mobilitas adalah bagian dari epidemiologi. Dan ketika mobilitas dipetakan dengan data digital, epidemiologi bisa mengantisipasi lonjakan sebelum lonjakan itu menjadi kenyataan.

 

4. DBD dan Sistem Deteksi Dini Berbasis Iklim: Ketika Epidemiologi Menjadi Sistem yang Lebih Permanen

Jika COVID-19 memperlihatkan bagaimana pemodelan digunakan dalam situasi darurat, maka pembahasan demam berdarah dengue (DBD) dalam orasi Prof. Nuning memperlihatkan sesuatu yang lebih “struktural”: pemodelan sebagai sistem yang dibangun untuk jangka panjang.

Prof. Nuning menyebut bahwa riset DBD sudah dimulai sejak 2003, dan menghasilkan banyak pendekatan pemodelan matematika. Ada sesuatu yang penting dari pernyataan ini: transformasi epidemiologi tidak terjadi dalam satu momen pandemi saja. Ia terjadi melalui kerja panjang, konsisten, dan bertahun-tahun.

DBD menjadi contoh yang tepat karena penyakit ini sangat erat dengan faktor lingkungan. DBD bukan hanya soal virus dan manusia, tetapi soal nyamuk sebagai vektor, dan soal ekologi yang memengaruhi populasi nyamuk.

Dalam orasi, Prof. Nuning menjelaskan bahwa penelitian DBD dipandu oleh pertanyaan-pertanyaan yang datang dari sisi kesehatan masyarakat, misalnya:

• apakah vaksin DBD yang tersedia bisa disimulasikan risiko dan efektivitasnya?

• bagaimana mengukur densitas nyamuk sebagai vektor?

• bisakah pengaruh faktor lingkungan dalam penyebaran diukur?

• bagaimana dampak iklim terhadap penyebaran DBD?

• bagaimana membangun sistem deteksi dini?

Pertanyaan-pertanyaan ini penting karena menunjukkan bahwa pemodelan matematika yang baik bukan dimulai dari rumus, tetapi dimulai dari problem nyata.

Dan ketika problemnya nyata, model tidak lagi menjadi “hasil akhir”, melainkan menjadi alat untuk membangun strategi.

Salah satu bagian yang paling kuat adalah kerja sama pengembangan sistem deteksi dini DBD yang dimulai sejak 2017 untuk wilayah Jakarta dan Bali, dan disebut telah dirilis awal tahun ini.

Sistem deteksi dini ini memberikan informasi angka insiden dalam tiga bulan ke depan, serta risiko iklim pada transmisi DBD, dan dioperasikan penuh oleh BMKG secara konsisten selama tujuh tahun.

Ini poin yang sangat besar, karena banyak proyek akademik gagal menjadi sistem operasional. Tetapi di sini, riset tidak berhenti pada publikasi. Ia menjadi alat yang dijalankan lembaga negara, dalam waktu yang panjang.

Prof. Nuning juga menyebut bahwa riset ini adalah riset triple helix, yang berfokus pada kolaborasi antar lembaga pendidikan/penelitian, pemerintah sebagai regulator, serta sektor tambahan seperti media atau komunitas untuk mendukung penyebaran informasi dan sosialisasi.

Triple helix adalah kata yang sering terdengar seperti jargon, tetapi dalam praktik kesehatan masyarakat, pendekatan ini masuk akal. Karena jika model hanya tinggal di kampus, dampaknya kecil. Jika model masuk ke lembaga pemerintah tetapi tidak disosialisasikan, dampaknya juga terbatas. Sistem deteksi dini hanya bekerja jika informasi tidak berhenti di dashboard, tetapi menjadi tindakan preventif di lapangan.

Orasi juga menyebut bahwa pengembangan sistem serupa untuk Jawa Barat sedang dilakukan, dengan menambahkan peta risiko vektor nyamuk yang diturunkan melalui model persamaan diferensial.

Ini menunjukkan peningkatan level transformasi: dari prediksi insiden menuju integrasi peta risiko kasus dan peta risiko vektor, yang relevan untuk intervensi berbasis lokasi.

Jika kita rangkum, bagian DBD ini memberi gambaran transformasi epidemiologi versi “lebih dewasa”:

• bukan hanya respon krisis, tetapi sistem rutin

• bukan hanya proyeksi angka, tetapi prediksi yang memandu tindakan

• bukan hanya kerja satu lembaga, tetapi kerja lintas institusi

• bukan hanya data kasus, tetapi data lingkungan dan risiko iklim

Dan ini membuat pesan orasi Prof. Nuning terasa kuat: pemodelan matematika tidak hanya menjadi alat penjelas, tetapi menjadi alat manajemen risiko kesehatan yang berkelanjutan.

 

5. Pelajaran Utama Pemodelan Epidemiologi: Model yang Berguna Bukan yang Paling Rumit, Tapi yang Paling Bisa Dipakai untuk Keputusan

Di tengah tren data science, AI, dan dashboard kesehatan, pemodelan epidemiologi sering dipersepsikan sebagai wilayah yang sangat teknis. Orang membayangkan deretan persamaan diferensial dan parameter rumit yang hanya bisa disentuh oleh segelintir orang. Tetapi orasi Prof. Nuning Nuraini justru memperlihatkan pelajaran yang lebih dewasa: model bukan soal keindahan matematika, melainkan soal kegunaan dalam kondisi nyata.

Ada setidaknya tiga pelajaran besar yang terasa kuat untuk mahasiswa maupun pekerja, terutama jika kita membaca orasi ini sebagai cerita “bagaimana sains bekerja ketika masyarakat menunggu jawaban”.

5.1 Model sederhana bisa sangat strategis, asal kita tahu tujuan dan batasnya

Prof. Nuning membuka pembahasan pemodelan dengan model paling klasik: SIR. Model ini jelas tidak sempurna dan penuh asumsi. Tetapi justru karena sederhana, ia punya fungsi penting: mengubah fenomena yang kacau menjadi struktur yang bisa dianalisis.

Hal ini terlihat jelas pada pemodelan mudik Lebaran 2021. Model berbasis SIR digunakan untuk mempelajari interaksi transmisi antara Jakarta dan provinsi-provinsi di Jawa, dan mobilitas massal menjadi faktor yang mengubah dinamika kasus. Data mobilitas dari platform digital dipakai untuk membaca perubahan yang terjadi sebelum dan sesudah Lebaran. Dalam konteks kebijakan, yang dibutuhkan bukan kesempurnaan, tetapi peringatan dini bahwa mobilitas besar dapat memicu lonjakan pada jendela waktu tertentu.

Bagi pembuat kebijakan, model sederhana yang memberi sinyal risiko tepat waktu lebih berguna dibanding model rumit yang terlambat keluar.

5.2 Asumsi dan limitasi bukan kelemahan, tetapi bagian dari kejujuran ilmiah

Salah satu hal paling penting yang ditegaskan Prof. Nuning adalah bahwa setiap model harus selalu menyertakan limitasi dan asumsi. Ini terdengar seperti kalimat standar di penelitian, tapi dalam konteks pandemi, kalimat ini punya bobot moral.

Karena publik sering berharap model memberi angka pasti: “berapa kasus besok?” atau “kapan pandemi selesai?” Padahal model epidemiologi bekerja dengan skenario: “jika kondisi seperti ini, maka kemungkinan hasilnya seperti ini.”

Ketika data Indonesia masih minim di awal pandemi, parameter awal harus diambil dari negara lain. Tim memilih Korea Selatan karena menghasilkan error terkecil dalam eksplorasi. Ini menunjukkan bahwa pemodelan epidemiologi bukan sekadar menghitung, tetapi memilih pendekatan yang paling masuk akal di bawah keterbatasan.

Pelajaran pentingnya: model yang jujur adalah model yang berani mengatakan “kami tidak tahu dengan pasti”, tetapi tetap menawarkan arah.

5.3 Pemodelan adalah kerja komunikasi risiko, bukan hanya kerja teknis

Salah satu bagian yang sering dilupakan ketika orang membahas pemodelan epidemiologi adalah komunikasi. Model yang bagus di atas kertas bisa gagal total jika tidak bisa dipahami pembuat kebijakan atau publik.

Orasi Prof. Nuning memperlihatkan bahwa tim pemodelan (SIM COVID) tidak hanya membuat simulasi, tetapi juga membuat dashboard yang terus diperbarui untuk berbagai provinsi, termasuk angka reproduksi harian dan proyeksi jangka pendek. Artinya, pemodelan dipaketkan menjadi alat kerja yang dapat digunakan.

Contoh paling jelas adalah kajian strategi vaksinasi. Tim mengeksplorasi skenario ketika vaksin hanya diberikan pada usia produktif, lalu dibandingkan dengan strategi yang mencakup manula. Hasilnya menunjukkan bahwa jika vaksin hanya diberikan pada usia produktif, angka kematian lebih tinggi. Temuan ini kemudian dipresentasikan ke WHO dan diteruskan ke pemerintah untuk diimplementasikan.

Di sini, pemodelan bukan lagi aktivitas akademik. Ia menjadi mekanisme komunikasi risiko yang mengubah strategi kebijakan.

Bagi mahasiswa, ini mengajarkan bahwa ilmu tidak hanya soal mencari jawaban, tetapi soal membuat jawaban itu bisa dipakai. Bagi pekerja, terutama di institusi pemerintah atau sektor kesehatan, ini mengingatkan bahwa kecepatan dan kejelasan komunikasi sering sama pentingnya dengan ketepatan teknis.

 

6. Kesimpulan: Transformasi Epidemiologi Terjadi Saat Data, Model, dan Kebijakan Tidak Lagi Berjalan Sendiri

Orasi Prof. Nuning Nuraini memperlihatkan bahwa epidemiologi modern tidak bisa berhenti pada data kasus dan laporan rutin. Dalam krisis maupun kondisi endemis, epidemiologi membutuhkan kemampuan untuk membaca dinamika, mengukur risiko, dan memproyeksikan arah perubahan.

Pemodelan matematika menjadi salah satu alat paling penting dalam transformasi itu. Model SIR yang sederhana memberi fondasi untuk memahami mekanisme dasar penyebaran, sementara pengembangan model yang lebih kompleks membantu menjawab pertanyaan yang lebih spesifik: dampak mobilitas, efek intervensi, strategi vaksinasi, hingga prediksi insiden penyakit di masa depan.

Studi COVID-19 dalam orasi ini menunjukkan bahwa pemodelan dapat menjadi alat kebijakan bahkan ketika data terbatas, asalkan asumsi disampaikan secara jelas dan parameter dipilih dengan hati-hati. Pemodelan super-spreader, evaluasi PSBB, pengukuran angka reproduksi di berbagai wilayah, hingga pembuatan dashboard nasional memperlihatkan bahwa pemodelan bisa menjadi sistem informasi epidemiologi yang hidup, bukan sekadar publikasi ilmiah.

Studi DBD menunjukkan sisi lain yang lebih permanen. Pemodelan bukan hanya alat darurat, tetapi dapat dikembangkan menjadi sistem deteksi dini berbasis iklim yang berjalan konsisten dalam waktu panjang, melibatkan lembaga penelitian, pemerintah, dan pihak lain dalam kerangka kolaborasi. Ini menunjukkan bahwa pemodelan epidemiologi yang berhasil adalah pemodelan yang berubah menjadi sistem operasional.

Pada akhirnya, transformasi epidemiologi terjadi ketika data, model, dan kebijakan tidak lagi berjalan sendiri-sendiri. Data memberi kenyataan, model memberi struktur dan proyeksi, sementara kebijakan memberi tindakan yang mengubah jalannya penyebaran penyakit. Ketiga elemen ini harus berjalan dalam satu ekosistem yang sama.

Bagi mahasiswa, orasi ini menegaskan bahwa matematika bukan sekadar teori, tetapi alat untuk membantu masyarakat mengambil keputusan di tengah ketidakpastian. Bagi pekerja, orasi ini menunjukkan bahwa pemodelan bukan ancaman bagi kebijakan, tetapi partner yang membantu kebijakan menjadi lebih rasional, terukur, dan adaptif.

Dalam dunia yang semakin kompleks, kemampuan memprediksi dan mengelola risiko kesehatan akan menjadi kebutuhan permanen. Dan di situlah pemodelan matematika mengubah epidemiologi: dari data ke kebijakan.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Nuning Nuraini: Transformasi Informasi Epidemiologi melalui Pemodelan Matematika. 2024.

Kermack, W. O., & McKendrick, A. G. A Contribution to the Mathematical Theory of Epidemics. 1927.

Shannon, C. E. A Mathematical Theory of Communication. 1948.

World Health Organization. COVID-19 Strategic Preparedness and Response. (diakses 2026).

BMKG. Informasi iklim dan pemantauan risiko penyakit berbasis faktor cuaca. (diakses 2026).

1. Pendahuluan

Air bersih adalah kebutuhan paling dasar, tetapi justru karena sifatnya yang “paling dasar”, kita sering menganggapnya akan selalu ada. Kita membuka keran, mengisi galon, mandi, mencuci, lalu selesai. Namun dalam orasi ilmiah Prof. Herto Dwi Ariesyady, air bersih tidak diposisikan sebagai sesuatu yang otomatis tersedia. Air bersih diposisikan sebagai sesuatu yang harus dikelola, dilindungi, dan dipahami—bahkan sampai ke tingkat yang tidak terlihat oleh mata.

Sebelum masuk ke sisi mikroorganisme, orasi ini membawa kita pada realitas yang lebih besar: kualitas air di sekitar kita cenderung memburuk dari waktu ke waktu. Penyebabnya bukan satu. Industrialisasi mendorong munculnya air limbah yang tidak selalu diolah dengan benar. Pertanian menambah beban nutrien dan bahan kimia. Urbanisasi membuat kota menampung populasi melebihi kapasitas desain awalnya, sehingga sanitasi dan infrastruktur air tertinggal.

Di saat yang sama, jumlah air yang benar-benar dapat digunakan manusia ternyata sangat kecil. Dalam orasi ini disebutkan bahwa hanya sekitar 0,5% dari total air di dunia merupakan air tawar yang kita perlukan, dan sungai hanya menyumbang sekitar 0,1% dari jumlah tersebut. Angka ini penting karena mengubah cara kita melihat krisis air: masalah air bukan hanya soal “ketersediaan”, tetapi soal keterbatasan alami yang bertemu dengan tekanan aktivitas manusia.

Jika ditambahkan dengan fakta akses global, situasinya semakin terlihat nyata. Disebutkan bahwa 1,1 miliar orang tidak memiliki akses terhadap air bersih dan 2,6 miliar orang kekurangan sanitasi yang memadai. Ini bukan hanya statistik internasional, tetapi penanda bahwa air bersih adalah isu pembangunan.

Di sinilah SDGs (Tujuan Pembangunan Berkelanjutan) muncul sebagai konteks. Targetnya jelas: akses air bersih dan sanitasi harus dapat dinikmati semua orang pada 2030. Tetapi orasi ini menegaskan bahwa target itu tidak akan tercapai jika kita mengelola air secara terfragmentasi.

Krisis air bukan masalah yang bisa diselesaikan dengan program kecil yang terpisah-pisah. Ia butuh pendekatan terpadu, dari hulu sampai hilir, dari sumber pencemaran sampai dampaknya pada kesehatan manusia, dari sistem sanitasi sampai kebijakan tata kelola.

Namun orasi ini punya satu kekuatan yang membuatnya berbeda: setelah menjelaskan peta besar krisis air, Prof. Herto membawa fokusnya ke dunia kecil yang selama ini justru menjadi tulang punggung kualitas air, yaitu komunitas mikroorganisme.

Di ruang publik, mikroorganisme sering dibicarakan hanya dalam dua cara: sebagai “kuman” penyebab penyakit atau sebagai “sesuatu yang harus dibunuh”. Orasi ini menggeser pandangan itu. Mikroorganisme tidak hanya patogen. Mikroorganisme juga adalah mesin alami yang menggerakkan siklus biogeokimia, menguraikan bahan organik, dan menjaga keseimbangan ekosistem air.

Dan jika kita ingin membangun sistem pengelolaan air yang lebih berkelanjutan, kita tidak bisa hanya mengandalkan pendekatan teknis seperti filtrasi dan disinfeksi. Kita juga harus memahami cara ekosistem bekerja, termasuk dinamika mikroba di dalamnya.

 

2. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu dan Peran Mikroorganisme: Dari Kebijakan Sungai hingga Ekologi yang Tak Terlihat

Orasi Prof. Herto memperkenalkan konsep pengelolaan sumber daya air terpadu, yang menekankan bahwa satu wilayah sungai harus dikelola sebagai satu kesatuan. Air tidak boleh dipandang sebagai potongan-potongan administratif. Sungai tidak berhenti di batas kota atau batas kabupaten. Sungai adalah sistem yang bergerak: membawa air, membawa polutan, membawa nutrien, dan membawa konsekuensi ke hilir.

Pengelolaan terpadu berarti perencanaan, perlindungan, pengembangan, dan pengelolaan air dilakukan dalam satu wilayah sungai, dan mempertimbangkan hubungan antar penggunaan air: irigasi, konsumsi, industri, serta kebutuhan ekosistem. Tujuan akhirnya adalah keberlanjutan, menjaga keseimbangan antara kebutuhan manusia dan kesehatan lingkungan.

Tetapi orasi ini juga jujur: implementasi pengelolaan terpadu bukan sesuatu yang mudah. Ada tantangan keterbatasan sumber daya air, pencemaran yang meningkat, pengelolaan institusi yang tumpang tindih, serta dampak pembangunan yang terus berkembang.

Orasi ini menyebut beberapa fakta krisis yang memperkuat urgensi pengelolaan terpadu:

• pengambilan air global meningkat dua kali lebih cepat dibanding pertumbuhan populasi

• lebih dari 2 miliar orang di lebih dari 40 negara terdampak kekurangan air

• sekitar 9% bencana alam pada 1990-an berhubungan dengan masalah air

Pada titik ini, pengelolaan air terpadu tidak lagi terdengar seperti konsep akademik. Ia terdengar seperti kebutuhan bertahan hidup.

Prof. Herto lalu menyebut empat prinsip pengelolaan sumber daya air terpadu yang menjadi fondasinya:

1. air sebagai sumber daya terbatas

2. perlunya pendekatan partisipatif

3. peran perempuan dalam pengelolaan air

4. nilai ekonomi air

Empat prinsip ini memberi pesan bahwa pengelolaan air bukan hanya urusan teknis, tetapi urusan tata kelola sosial. Partisipasi dibutuhkan karena pengguna air bukan hanya pemerintah, tetapi masyarakat, industri, petani, dan banyak pihak lain. Peran perempuan disebut karena dalam realitas domestik, perempuan sering menjadi pihak yang paling dekat dengan penggunaan air sehari-hari. Dan nilai ekonomi air mengingatkan bahwa air bukan hanya kebutuhan sosial, tetapi juga punya dimensi ekonomi yang memengaruhi perilaku pemanfaatan dan konservasi.

Lalu, barulah mikroorganisme masuk sebagai jembatan antara konsep kebijakan dan kenyataan ekosistem.

Prof. Herto menekankan bahwa mikrobiologi lingkungan memainkan peran penting dalam pengelolaan sumber daya air terpadu, dan bidang ini telah berkembang pesat sejak 1970-an dengan bersinggungan dengan ekologi mikroorganisme.

Perkembangan mikrobiologi lingkungan sendiri bergerak dari fokus awal pada kualitas air dan risiko patogen, lalu meluas ke aspek yang lebih besar: mikrobiologi air tanah dan udara, bioremediasi, serta perbaikan kualitas air.

Yang membuat mikroorganisme penting adalah posisinya dalam siklus biogeokimia, seperti siklus karbon, nitrogen, dan fosfor. Mikroorganisme tidak bekerja sendirian. Mereka bekerja sebagai komunitas yang saling berinteraksi, dan interaksi itu membentuk stabilitas ekosistem air.

Orasi ini menggambarkan tiga bentuk interaksi utama dalam komunitas mikroorganisme:

1. mutualisme, ketika mikroorganisme bekerja sama dan sama-sama mendapat keuntungan

2. kompetisi, ketika mikroorganisme bersaing untuk nutrien dan sumber daya

3. antagonisme, ketika mikroorganisme menghasilkan senyawa yang menghancurkan mikroba lain

Jika kita baca dengan gaya yang lebih sederhana, ekosistem mikroorganisme adalah “politik ekologi” dalam skala tak kasat mata. Ada kolaborasi, ada persaingan, ada dominasi. Dan hasil akhirnya memengaruhi kualitas air yang kita gunakan.

Dari sisi pengelolaan lingkungan air, Prof. Herto juga menegaskan bahwa proteksi lingkungan air menuntut pengaturan tiga aspek:

1. pengelolaan di sumber pencemaran

2. pengelolaan dampak pencemaran

3. pengendalian pencemaran yang sudah terjadi

Dalam praktiknya, sumber pencemaran bisa berasal dari aktivitas domestik (rumah tangga, toilet, dapur), sampah, industri, dan pertanian. Industri pupuk bisa memicu alga blooming karena beban nitrogen dan fosfor. Industri penyulingan minyak, pembuatan baja, serta aktivitas pertanian yang menggunakan pupuk kimia dan pestisida juga memberi kontribusi.

Di sisi kesehatan manusia, pencemaran air menghasilkan dua kelompok dampak besar:

• penyakit menular seperti diare, kolera, tifus, hepatitis

• penyakit tidak menular akibat paparan logam berat dan pestisida

Orasi ini juga menyinggung data yang terasa sangat relevan di Indonesia: diare menyebabkan 31% kematian anak berusia 1 bulan hingga 1 tahun di Indonesia, dan anak-anak yang menggunakan sumur terbuka untuk air minum memiliki risiko lebih besar.

Angka ini mengubah pembahasan mikroorganisme dari “ilmu laboratorium” menjadi “isu keselamatan manusia”.

Karena pada akhirnya, kualitas air bukan sekadar jernih, tidak berbau, dan tidak berasa. Kualitas air adalah soal apakah ia membawa penyakit atau tidak. Dan jawabannya sangat sering ditentukan oleh komunitas mikroorganisme yang hidup di dalamnya.

 

3. Merkuri di Pertambangan Skala Kecil: Ketika Mikroba Mengubah Racun Menjadi Ancaman yang Lebih Berbahaya

Kalau selama ini pencemaran air sering dibayangkan sebagai limbah domestik atau limbah industri besar, orasi Prof. Herto memperluas sudut pandang kita ke satu sumber yang jauh lebih “diam-diam”, tetapi dampaknya sangat serius: pertambangan emas skala kecil.

Dalam konteks Indonesia, aktivitas ini bukan fenomena kecil. Disebutkan bahwa pertambangan skala kecil tersebar luas, bahkan hampir di seluruh provinsi. Aktivitas ini banyak menggunakan merkuri dalam proses produksinya, dan di titik inilah masalah besar dimulai.

Merkuri bukan sekadar “zat berbahaya”. Ia adalah racun yang sifatnya persisten. Ketika masuk ke sistem lingkungan, merkuri tidak sekadar hilang atau terurai. Ia bertahan, berpindah, dan yang paling menakutkan: bisa berubah bentuk menjadi bentuk yang lebih beracun.

Orasi ini menekankan bahwa salah satu bahaya utama merkuri adalah pembentukan metilmerkuri. Pembentukan ini terjadi bukan karena reaksi kimia biasa semata, melainkan karena peran bakteri tertentu, yaitu sulfate reducing bacteria, yang melakukan proses metilasi.

Secara naratif, ini adalah titik balik yang membuat mikroorganisme menjadi “aktor” dalam krisis pencemaran.

Merkuri dalam lingkungan bisa dianalogikan sebagai ancaman. Tetapi ketika mikroorganisme memetilasi merkuri, ancaman itu berubah menjadi ancaman yang lebih tajam. Metilmerkuri lebih mudah masuk ke rantai makanan dan lebih mudah terakumulasi dalam tubuh.

Inilah yang membuat pencemaran merkuri bukan hanya masalah air yang “kotor”, tetapi masalah akumulasi racun di tubuh manusia melalui proses yang bertahap, diam-diam, dan sering tidak terasa sampai gejala muncul.

Orasi ini juga menjelaskan bahwa merkuri dapat menyebabkan keracunan akut, keracunan kronis, dan biomagnifikasi. Biomagnifikasi adalah fenomena ketika zat beracun makin terkonsentrasi pada level rantai makanan yang lebih tinggi. Artinya, semakin tinggi posisi organisme dalam rantai makanan, semakin tinggi pula akumulasi racunnya.

Dalam bahasa yang lebih sederhana: racun itu naik kelas bersama makanan.

Jika merkuri masuk ke air, ia bisa masuk ke sedimen, lalu diserap organisme kecil, lalu dimakan ikan, lalu ikan dimakan manusia. Karena metilmerkuri mudah terakumulasi di tubuh, ia tidak berhenti pada satu individu, tetapi bisa menjadi masalah kesehatan yang meluas.

Orasi Prof. Herto bahkan menyebut adanya data konsentrasi merkuri di lingkungan dan tubuh manusia yang melampaui baku mutu, mencakup air sungai, sedimen, tanaman, beras, urin, dan kuku.

Bagi pembaca mahasiswa, bagian ini mengajarkan satu hal penting: pencemaran bukan hanya soal “ada racun atau tidak”, tetapi soal transformasi racun di lingkungan. Mikroorganisme tidak selalu menjadi penyelamat. Dalam kondisi tertentu, mikroorganisme bisa berperan dalam meningkatkan risiko.

Bagi pekerja dan pembuat kebijakan, bagian ini menegaskan bahwa pengelolaan lingkungan air tidak cukup dengan pendekatan pengolahan di hilir. Dalam kasus merkuri, pencegahan harus dimulai di sumber: membatasi penggunaan merkuri, mengendalikan aktivitas tambang, dan membangun sistem monitoring yang konsisten.

Karena jika merkuri sudah masuk ke sistem lingkungan, kita tidak hanya menghadapi pencemaran, tetapi menghadapi “mesin alam” yang dapat mengubah pencemaran menjadi lebih sulit dikendalikan.

 

4. Pelacakan Sumber Pencemaran Mikroba dan Risiko Diare: Citarum Hulu serta Kampung Daraulin sebagai Potret Sistem yang Belum Terpadu

Bagian ini adalah salah satu yang paling terasa relevan untuk Indonesia, karena Prof. Herto tidak berhenti pada teori komunitas mikroorganisme dan prinsip pengelolaan air terpadu. Ia membawa kita ke lapangan: bagaimana pencemaran mikrobiologis terjadi, bagaimana sumbernya bisa dilacak, dan bagaimana dampaknya muncul sebagai risiko penyakit.

Ada dua studi kasus besar yang dipaparkan: pelacakan pencemaran mikrobiologis di Citarum Hulu dan analisis risiko mikrobiologis di Kampung Daraulin.

4.1 Pelacakan E. coli di Citarum Hulu: Masalah yang Sama, Sumbernya Bisa Berbeda

Prof. Herto menjelaskan bahwa E. coli adalah bakteri yang hidup di usus manusia dan juga di usus hewan. Karena itu, ketika E. coli ditemukan di lingkungan air, ia menjadi indikator adanya pencemaran dari kotoran (fekal).

Namun, di sinilah tantangan pengelolaan air muncul. Mengetahui adanya E. coli saja belum cukup. Kita perlu tahu sumbernya: apakah dari manusia, atau dari hewan seperti sapi, kambing, atau ayam.

Karena keputusan penanganannya berbeda.

Jika sumber utama pencemaran adalah rumah tangga, maka intervensi akan menekankan sanitasi domestik. Jika sumber utama adalah peternakan, maka intervensi harus masuk ke pengelolaan limbah peternakan. Jika sumbernya campuran, kebijakannya harus lebih kompleks.

Untuk itu, digunakan metode pelacakan sumber pencemaran mikrobiologis (microbial source tracking). Orasi ini menyebut ada dua pendekatan: molekuler (berbasis penanda genetik) dan non-molekuler, misalnya menggunakan pola resistensi antibiotik.

Pendekatan resistensi antibiotik menarik karena ia menunjukkan bahwa kebiasaan manusia dan hewan dalam penggunaan antibiotik bisa meninggalkan jejak pada karakter bakteri di dalam tubuh. Ketika bakteri itu terlepas ke lingkungan, jejak tersebut bisa digunakan untuk menelusuri “asal-usul” pencemarannya.

Dari hasil pelacakan di Citarum Hulu, sumber pencemaran ternyata bervariasi antar segmen. Orasi menyebutkan contoh:

• segmen Rancasari dan Margaasih diduga dominan berasal dari aktivitas manusia (rumah tangga)

• Baleendah diduga berasal dari peternakan sapi

• Margasih diduga terkait peternakan ayam dan kambing

Jika dibaca secara naratif, ini seperti menunjukkan bahwa sungai yang sama bisa memiliki karakter pencemaran yang berbeda pada titik yang berbeda. Maka pengelolaan terpadu tidak boleh mengandalkan satu solusi seragam.

Yang dibutuhkan adalah kebijakan berbasis lokasi, karena akar masalahnya berbeda.

4.2 Kampung Daraulin: Ketika Air Diam Menjadi Mesin Penyebar Pencemaran

Kasus berikutnya lebih “sunyi”, tetapi justru sangat menggambarkan keterkaitan antara infrastruktur, perilaku masyarakat, dan kualitas air: Kampung Daraulin di Kabupaten Bandung. Orasi menjelaskan bahwa kawasan ini terbentuk akibat proyek normalisasi sungai yang menyisakan danau atau badan air yang tidak terhubung dengan sungai utama (disconnected). Artinya, tidak ada aliran masuk dan aliran keluar yang memadai.

Dalam bahasa sederhana: airnya mati. Dan air yang mati bukan sekadar air yang “tidak bergerak”, tetapi air yang menjadi tempat akumulasi pencemar. Masyarakat tetap membuang limbah ke badan air tersebut, sehingga pencemaran bakteriologis meningkat. Orasi juga menyebut bahwa sebenarnya terdapat tangki septik komunal, namun setelah dihitung ulang kapasitasnya tidak cukup untuk menampung beban limbah kampung tersebut.

Di sini kita melihat masalah klasik pembangunan sanitasi: membangun fasilitas tidak selalu berarti fasilitas itu memadai. Jika kapasitasnya salah hitung, sistem akan tetap bocor. Data yang disampaikan sangat mencolok: jumlah coliform di lokasi mencapai sekitar 75.000 MPN per 100 ml. Ini menunjukkan pencemaran mikrobiologis yang sangat tinggi.

Masyarakat di sana menggunakan air tanah sebagai sumber air minum utama. Tetapi air tanah itu terkontaminasi oleh badan air yang tercemar, karena badan air tersebut menjadi base flow yang memengaruhi kualitas air tanah di sekitarnya. Hasil analisis risiko menunjukkan bahwa air tanah menjadi sumber dengan probabilitas infeksi paling tinggi. Ini mengindikasikan air tanah (terutama dari sumur gali) tidak layak lagi sebagai sumber air minum.

Kalau kita lihat kasus ini dengan lensa pengelolaan air terpadu, masalahnya bukan hanya bakteri. Masalahnya adalah sistem.

Ada perubahan struktur sungai karena proyek normalisasi. Lalu muncul badan air yang stagnan. Sanitasi komunal ada, tetapi kapasitasnya tidak cukup. Warga mengandalkan air tanah, yang ternyata ikut terkontaminasi. Akhirnya, risiko penyakit meningkat. Dan di sini mikroorganisme hadir sebagai indikator sekaligus ancaman nyata. Mereka menunjukkan bahwa pencemaran sudah melewati titik aman, dan mereka juga menjadi jalur penularan penyakit.

Bagi mahasiswa, dua studi kasus ini memberi pembelajaran bahwa kualitas air bukan hanya masalah laboratorium. Ia adalah masalah desain infrastruktur, tata kelola, dan perilaku masyarakat. Bagi pekerja, terutama yang berada di sektor pemerintah daerah atau konsultan, kasus ini menjadi pengingat bahwa proyek fisik seperti normalisasi sungai harus memikirkan dampak lanjutan pada ekologi air dan sanitasi warga.

Jika tidak, solusi teknis justru menciptakan masalah baru—dan masalah itu sering terdeteksi pertama kali lewat mikroorganisme.

 

5. Mikroorganisme sebagai “Mesin Kerja” Pengolahan Limbah: Mengapa Keanekaragaman Mikroba Menentukan Stabilitas IPAL

Setelah kasus merkuri dan pencemaran mikrobiologis di sungai serta permukiman, Prof. Herto membawa pembahasan ke ranah yang sering dianggap sudah “selesai” oleh industri: instalasi pengolahan air limbah (IPAL). Banyak industri merasa bahwa selama IPAL dibangun, maka persoalan air limbah sudah terkendali. Namun orasi ini memberi koreksi yang cukup keras: IPAL bukan sekadar bangunan, IPAL adalah ekosistem mikroorganisme yang harus dijaga.

Di bagian ini, Prof. Herto menyoroti kasus pengolahan limbah cair industri pengecatan logam pada industri otomotif di Indonesia, yang menggunakan sistem lumpur aktif. Ini relevan karena industri otomotif berkembang pesat, dan air limbahnya sering mengandung logam berat yang bersifat toksik bagi lingkungan air. Tantangannya bukan hanya “bagaimana mengolah”, tetapi “bagaimana menjaga sistem pengolahan tetap stabil” di tengah karakter limbah yang bisa berubah.

Sistem lumpur aktif dipilih karena berbasis pada keanekaragaman mikroorganisme. Ada logika ekologi yang jelas di sini: semakin tinggi keanekaragaman mikroba, semakin tinggi pula stabilitas sistem. Jika satu jenis mikroba menurun karena kondisi tertentu, sistem masih bisa bertahan karena ada mikroba lain yang mengambil peran.

Ini cara pandang yang sangat penting, karena banyak kegagalan IPAL justru terjadi karena pendekatan pengoperasiannya terlalu “mekanis”: operator fokus pada pompa, aerator, dan pipa, tetapi lupa bahwa inti sistemnya adalah biologi. Ketika kondisi lingkungan reaktor berubah (pH, temperatur, beban organik, beban logam), komunitas mikroba yang rapuh akan runtuh lebih cepat, dan begitu komunitas runtuh, performa IPAL ikut runtuh.

Orasi ini juga menunjukkan satu sisi praktis yang sering diabaikan: air hasil olahan IPAL dapat digunakan kembali dalam proses industri, misalnya sebagai water curtain atau penangkap semprotan cat. Ini penting karena memberi jalur menuju efisiensi air dalam industri. IPAL tidak lagi sekadar alat “buang aman”, tetapi bisa menjadi alat “hemat air”.

Namun, agar reuse ini aman dan stabil, identifikasi mikroorganisme menjadi penting. Di orasi disebutkan bahwa mikroorganisme yang ditemukan dalam sistem tersebut bervariasi, dengan Bacillus sebagai salah satu yang dominan, diikuti kelompok lain seperti Acidobacteria.

Bagi pembaca mahasiswa, bagian ini menunjukkan bahwa mikrobiologi lingkungan bukan hanya urusan sungai dan danau, tetapi juga inti dari proses pengolahan air limbah di industri.

Bagi pekerja industri, bagian ini memberi pesan yang lebih tegas: IPAL yang tidak dioperasikan dengan baik bukan hanya merugikan lingkungan, tetapi juga merugikan proses bisnis, karena dapat memicu pelanggaran baku mutu, sanksi, bahkan gangguan produksi. Pengolahan berbasis mikroorganisme bukan sistem yang bisa dijalankan “setelah sempat”, tetapi sistem yang butuh monitoring rutin, kontrol parameter, dan pemahaman terhadap dinamika komunitas.

 

6. Anaerobic Digestion: Stabilitas Komunitas Mikroba dan “Jantung” Produksi Biogas dari Limbah Domestik

Setelah sistem lumpur aktif, orasi Prof. Herto menutup rangkaian studi kasusnya dengan satu teknologi yang semakin relevan dalam agenda energi dan lingkungan: anaerobic digestion untuk mengolah air limbah domestik.

Teknologi ini menarik karena memberikan dua hasil sekaligus:

1. mengolah limbah agar tidak mencemari lingkungan

2. menghasilkan energi dalam bentuk gas metana

Di tengah krisis energi dan krisis air, kombinasi ini bukan lagi bonus, tetapi strategi.

Namun, Prof. Herto menjelaskan bahwa proses anaerobic digestion tidak sederhana. Ia terdiri dari beberapa tahap: hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis, dan metanogenesis. Metanogenesis adalah tahap terakhir yang menghasilkan gas metana, dan tahap ini sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan.

Di sinilah komunitas mikroorganisme kembali menjadi pemeran utama. Sistem anaerobik hanya stabil jika struktur komunitas mikroorganismenya stabil. Bahkan salah satu kelompok yang paling penting sekaligus paling rentan adalah mikroba pengguna asam lemak. Orasi ini menekankan bahwa kelompok mikroba ini bisa turun drastis ketika lingkungan berubah, misalnya akibat perubahan pH atau temperatur, dan jika itu terjadi maka produksi metana akan menurun atau berhenti.

Dalam bahasa yang lebih sederhana, anaerobic digestion bisa dianalogikan seperti orkestra. Metanogenesis tidak bisa berjalan kalau pemain sebelumnya tidak bekerja baik, dan pemain yang paling sensitif bisa membuat keseluruhan pertunjukan gagal.

Orasi ini juga menyinggung pendekatan analisis mikroba berbasis teknik molekuler yang memanfaatkan struktur genetika. Ini menunjukkan bahwa pengelolaan sistem anaerobik modern tidak cukup hanya mengukur parameter kimia seperti COD atau pH, tetapi juga perlu memahami siapa mikroba yang sedang dominan, siapa yang melemah, dan bagaimana dinamika komunitas berubah.

Menariknya, orasi ini menjelaskan bahwa dalam sistem anaerobik, mikroorganisme bekerja sama melalui interaksi mutualisme. Komunitas yang mengoksidasi glukosa, yang menggunakan propionat, asetat, hingga kelompok yang menghasilkan metana, semuanya saling terkait. Ini memberi pelajaran penting untuk pengelolaan teknologi berbasis biologi: sistemnya tidak bisa dipaksa berjalan “sendiri-sendiri”. Semua proses saling mengunci.

Jika mahasiswa membaca bagian ini, poin besarnya adalah bahwa bioteknologi lingkungan bukan hanya soal reaksi kimia, tetapi soal ekologi mikroba yang saling bergantung. Jika pekerja membaca bagian ini, pesan praktisnya adalah bahwa sistem anaerobik yang terlihat efisien di desain akan gagal jika stabilitas komunitas mikroba tidak dijaga.

 

Kesimpulan: Mikroorganisme Tidak Terlihat, Tetapi Menentukan Nasib Kualitas Air dan Kesehatan Manusia

Jika orasi Prof. Herto Dwi Ariesyady dirangkum dalam satu kalimat, maka kalimat itu adalah: komunitas mikroorganisme adalah infrastruktur tak kasat mata yang menentukan kualitas air, keberlanjutan lingkungan, dan kesehatan manusia.

Orasi ini dimulai dari krisis global air bersih dan sanitasi, lalu menegaskan bahwa hanya sebagian sangat kecil dari air dunia yang benar-benar tersedia untuk manusia. Di tengah pertumbuhan penduduk, urbanisasi, industrialisasi, dan aktivitas pertanian, tekanan terhadap kualitas air meningkat, dan pencemaran menjadi semakin kompleks.

Karena itu, pengelolaan sumber daya air terpadu menjadi fondasi penting: sungai harus dilihat sebagai satu kesatuan dari hulu hingga hilir, pengelolaan harus partisipatif, dan konservasi harus menjadi prinsip utama. Namun orasi ini juga menekankan bahwa pendekatan terpadu tidak akan kuat tanpa memahami aktor ekologis di dalam air itu sendiri, yaitu mikroorganisme.

Melalui kasus merkuri, kita melihat bahwa mikroorganisme tidak selalu menjadi “pembersih alami”, tetapi bisa mengubah merkuri menjadi bentuk yang lebih berbahaya seperti metilmerkuri, yang meningkatkan risiko biomagnifikasi dan gangguan kesehatan. Melalui studi kasus Citarum Hulu, kita melihat bahwa pencemaran mikrobiologis perlu dilacak sumbernya karena solusi untuk pencemaran manusia dan pencemaran peternakan berbeda. Melalui Kampung Daraulin, kita melihat bahwa keputusan infrastruktur yang tidak mempertimbangkan dinamika air dapat menciptakan badan air stagnan yang mencemari air tanah dan meningkatkan risiko penyakit.

Pada saat yang sama, orasi ini menunjukkan bahwa mikroorganisme bukan hanya indikator pencemaran, tetapi juga alat solusi. Sistem lumpur aktif dan anaerobic digestion adalah contoh bagaimana komunitas mikroba digunakan untuk mengolah limbah, menstabilkan kualitas air, bahkan menghasilkan energi. Tetapi keberhasilan teknologi berbasis mikroorganisme bergantung pada stabilitas komunitasnya, yang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan kontrol operasi.

Bagi mahasiswa, artikel ini memperjelas bahwa pengelolaan air bukan sekadar soal desain infrastruktur, tetapi juga soal memahami ekologi mikroba sebagai bagian dari sistem. Bagi pekerja, artikel ini menegaskan bahwa perlindungan kualitas air membutuhkan kombinasi: pengendalian sumber pencemaran, pengelolaan dampak, pengolahan yang benar, dan tata kelola yang terpadu.

Mikroorganisme memang tidak terlihat, tetapi efeknya terlihat jelas: pada kualitas sungai, pada keamanan air minum, dan pada hidup manusia.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Herto Dwi Ariesyady: Peran Komunitas Mikroorganisme dalam Pengelolaan Lingkungan Air Secara Terintegrasi. 2024.

World Health Organization. Guidelines for Drinking-water Quality. Edisi terbaru. (diakses 2026).

UNICEF & WHO. Progress on Household Drinking Water, Sanitation and Hygiene. (diakses 2026).

United Nations. Sustainable Development Goal 6: Clean Water and Sanitation. (diakses 2026).

IPCC. Climate Change impacts on water resources and health risks. (diakses 2026).

1. Pendahuluan

Ada stereotip yang sudah lama melekat pada kombinatorika: ia sering dianggap “matematika ringan”, matematika yang lebih dekat ke permainan daripada ilmu serius. Bahkan dalam orasi ini diceritakan bahwa pada awal abad ke-20, prasangka terhadap kombinatorika sebagai bukan “matematika nyata” adalah sesuatu yang lazim. Gambaran kasarnya seperti ini: kombinatorika hanya menghitung kemungkinan, seolah pekerjaan yang cocok untuk teka-teki, bukan untuk fondasi sains modern.

Tetapi justru di situlah letak ironi yang dibawa Prof. Djoko Suprijanto. Kombinatorika yang dulu diremehkan, hari ini berada di jantung teknologi komunikasi, keamanan data, dan bahkan komputasi kuantum. Ia menjadi bahasa yang diam-diam bekerja di belakang layar, menjaga pesan tetap benar ketika dunia digital penuh gangguan.

Orasi ini mengajak kita melihat perubahan status kombinatorika itu sebagai perjalanan yang panjang. Ada “titik balik” ketika Gian-Carlo Rota menerbitkan tulisan tentang fondasi teori kombinatorika pada 1964, yang mendorong kombinatorika masuk ke arus utama matematika modern. Lalu ada momen budaya pop yang terasa simbolik: film Good Will Hunting (1997) yang menggambarkan profesor kombinatorika dari MIT dibuat terpukau oleh seseorang yang mampu menyelesaikan masalah dalam waktu singkat—sebuah narasi yang memperlihatkan bahwa kombinatorika mulai dipandang sebagai wilayah “kelas berat”.

Tidak berhenti di situ, dunia matematika juga mencatat perubahan serius setelah dua dari empat pemenang Fields Medal 1998 banyak bekerja dalam kombinatorika. Jika Fields Medal adalah semacam “puncak prestise” matematika, maka keberhasilan para pemenangnya di kombinatorika menutup ruang bagi anggapan bahwa kombinatorika hanya permainan.

Tetapi Prof. Djoko tidak berhenti pada sejarah kebangkitan kombinatorika. Ia membawa kita masuk ke salah satu cabang yang paling strategis: kombinatorika aljabar.

Istilah ini, seperti dijelaskan dalam orasi, tidak menunjuk pada satu objek tunggal, melainkan spektrum objek matematika yang menggabungkan cara berpikir kombinatorik dan struktur aljabar. Dan dalam orasi ini, Prof. Djoko memusatkan pembahasannya pada dua objek utama yang menjadi wajah kombinatorika aljabar dalam dunia modern: teori desain dan teori coding.

Poin menariknya: dua objek ini berbeda rasa, tetapi punya peran yang mirip. Teori desain berurusan dengan bagaimana menyusun konfigurasi secara “rapi” dan seimbang. Teori coding berurusan dengan bagaimana menyusun informasi agar tetap “tahan gangguan”. Keduanya menyentuh pertanyaan yang tampak abstrak, tetapi sebenarnya sangat praktis:

Bagaimana kita mengatur sesuatu agar tetap stabil ketika dunia di sekitarnya tidak stabil?

Dan kalau kita tarik ke realitas hari ini, pertanyaan itu ada di mana-mana. Internet penuh noise. Komunikasi data lewat perangkat bergerak menghadapi gangguan. Sistem penyimpanan data menghadapi risiko error. Bahkan di masa depan, komunikasi kuantum akan membawa jenis gangguan dan tantangan baru.

Kombinatorika aljabar, melalui teori desain dan teori coding, bekerja seperti arsitek yang merancang struktur agar tetap “berfungsi”, meskipun lingkungan tidak pernah sempurna.

Itulah mengapa orasi ini terasa penting bagi mahasiswa dan pekerja. Bagi mahasiswa, ia mengubah cara memandang matematika murni: abstrak bukan berarti tidak berguna. Bagi pekerja, ia membuka sisi yang jarang terlihat dari teknologi digital: ada matematika yang memastikan data tidak jatuh ke dalam kekacauan.

 

2. Teori Coding: Mengapa Informasi Bisa Tetap Benar Meski Saluran Komunikasi Tidak Pernah Bersih

Sebelum masuk ke bagian desain, Prof. Djoko mengajak kita memahami motivasi paling sederhana dari teori coding melalui skema komunikasi yang sangat klasik.

Dua pihak berkomunikasi lewat suatu saluran. Saluran itu tidak pernah benar-benar bebas gangguan. Bisa ada noise, bisa ada interferensi, bisa ada kehilangan sinyal. Akibatnya, pesan yang diterima sangat mungkin berbeda dari pesan yang dikirimkan.

Lalu pertanyaan yang menjadi inti seluruh bidang teori coding muncul:

Apakah ada cara menyandikan pesan sehingga pesan tetap bisa dibaca dengan benar meskipun terjadi gangguan?

Jawaban teoritisnya sudah disediakan sejak lebih dari setengah abad yang lalu melalui karya monumental Claude Shannon, yang menandai lahirnya teori informasi dan juga memberi fondasi bagi error-correcting codes. Dalam bahasa yang lebih mudah: Shannon memberi tahu bahwa kita bisa membuat sistem komunikasi yang andal, bukan dengan berharap saluran menjadi sempurna, tetapi dengan mendesain kode yang tahan terhadap ketidaksempurnaan.

Di titik ini, teori coding bukan lagi ide abstrak. Ia adalah strategi menghadapi realitas.

Dan strategi itu bekerja melalui dua parameter utama yang disebutkan dalam orasi: kardinalitas kode dan jarak minimum.

Kardinalitas kode berhubungan dengan laju transmisi informasi. Semakin besar kardinalitasnya, semakin banyak informasi yang bisa “dibawa”. Jarak minimum berhubungan dengan kemampuan mendeteksi dan mengoreksi kesalahan. Semakin besar jarak minimum, semakin kuat kemampuan kode dalam mengatasi error.

Di sinilah teori coding terasa seperti seni kompromi.

Kita ingin mengirim data sebanyak mungkin, tetapi juga ingin data itu aman dari gangguan. Kalau kita membuat kode terlalu “padat”, laju transmisi tinggi, tetapi kemampuan koreksi error bisa melemah. Kalau kita membuat kode terlalu “kuat” dalam koreksi error, kita mungkin harus menambah redundansi, sehingga laju transmisi turun.

Masalah riset yang diceritakan Prof. Djoko banyak bermain di wilayah kompromi itu: menyelidiki parameter suatu kode ketika parameter lainnya diberikan. Artinya, bagaimana merancang kode optimal dalam batasan tertentu.

Di orasi ini, Prof. Djoko memberi ilustrasi melalui beberapa hasil penelitian, salah satunya terkait batas Plotkin untuk kode linear atas ring Z4. Batas Plotkin dapat dipahami sebagai batas atas bagi jarak minimum sebuah kode. Kode yang memiliki jarak minimum sama dengan batas ini disebut sebagai kode optimal.

Di sini kita melihat struktur logika matematika yang bekerja sangat elegan: bukan hanya membuat kode, tetapi memastikan kode yang dibuat adalah yang “terbaik mungkin” dalam batas teori.

Orasi ini juga menyinggung konstruksi kode linear optimal atas ring Z4 dengan metode baru. Secara naratif, ini seperti menciptakan resep baru yang membuka kemungkinan kode-kode optimal yang sebelumnya tidak diketahui keberadaannya. Dalam konteks praktis, penemuan metode konstruksi seperti ini adalah pembuka pintu: bukan hanya satu kode, tetapi keluarga kode.

Ada juga pembahasan tentang two-weight codes, yaitu kode yang hanya memiliki dua bobot (secara teknis). Ini mungkin terdengar seperti detail teknis, tetapi sebenarnya memberi gambaran bahwa teori coding bukan hanya soal “ada error atau tidak”. Teori coding juga mempelajari struktur internal kode, bagaimana distribusi bobotnya, dan apa konsekuensinya bagi performa.

Lalu Prof. Djoko membawa kita pada salah satu objek penting lainnya: kode siklis.

Kode siklis menarik karena dua alasan. Secara teoritis, ia kaya struktur aljabar. Secara praktis, ia memudahkan decoding, karena sifat siklisnya membuat proses komputasi lebih efisien. Dan efisiensi decoding ini adalah hal yang sangat penting dalam sistem komunikasi nyata, karena sistem tidak hanya butuh benar, tetapi juga butuh cepat.

Pada bagian ini, orasi memperlihatkan kekuatan kombinatorika aljabar: ia tidak hanya memikirkan “bisa atau tidak bisa”, tetapi memikirkan “seberapa efisien dan seberapa optimal”.

Dan jika kita tarik kembali ke dunia digital yang kita pakai sekarang, ini bukan kemewahan. Ini kebutuhan. Setiap kali kita mengirim file, melakukan panggilan video, atau menyimpan data, sistem error correction bekerja di balik layar. Kita jarang menyadarinya, tapi tanpa teori coding, dunia digital akan jauh lebih rapuh.

 

3. Teori Desain: Dari Spherical Design ke Euclidean Design, dan Mengapa “Susunan Titik” Itu Penting

Setelah teori coding memperlihatkan bagaimana informasi bisa tetap benar meskipun saluran komunikasi tidak pernah bersih, Prof. Djoko mengajak kita masuk ke objek besar lain dalam kombinatorika aljabar: teori desain.

Bagian ini terasa seperti perubahan suasana. Kalau teori coding terdengar sangat “teknologi” karena dekat dengan komunikasi data, teori desain terdengar lebih “geometri” dan lebih abstrak. Tetapi seperti banyak bagian lain dalam matematika, abstrak di sini bukan berarti jauh dari realitas. Abstrak justru adalah cara untuk merapikan intuisi.

Prof. Djoko memulai dari desain yang secara teknis disebut spherical design. Cara mudah membayangkannya adalah begini: kita punya bola satuan, lalu kita ingin meletakkan sejumlah titik di permukaan bola tersebut secara seimbang. Seimbang bukan dalam arti jaraknya sama, tetapi seimbang dalam arti titik-titik itu bisa “mewakili” bola dalam pengertian integral tertentu.

Secara formal, spherical design adalah himpunan titik X yang memenuhi sebuah persamaan integral: integral suatu fungsi (polinomial) di permukaan bola bisa digantikan oleh rata-rata nilai fungsi tersebut pada titik-titik di himpunan X. Dengan kata lain, kita mengganti proses “mengintegralkan pada bola” dengan proses “menjumlahkan pada sejumlah titik”.

Kalau ini terdengar seperti trik, memang benar: ini adalah trik yang sangat kuat. Karena integral pada ruang berdimensi tinggi sering sulit dihitung, sedangkan menjumlahkan pada titik-titik tertentu jauh lebih mudah.

Di sinilah teori desain terasa seperti “ilmu menyusun sampling yang cerdas”.

Pertanyaan alaminya muncul: adakah himpunan titik X semacam itu?

Dalam orasi disebutkan bahwa eksistensi himpunan X untuk spherical design sudah dibuktikan sekitar 40 tahun lalu oleh dua matematikawan ternama Paul Seymour dan Thomas Zaslavsky. Tetapi pembuktian mereka bersifat eksistensial: mereka menunjukkan bahwa spherical design itu ada, tanpa memberikan cara eksplisit untuk menyusunnya.

Dan di sinilah drama riset matematika muncul.

Bukti eksistensi itu penting, tetapi belum membuat kita “memegang benda”-nya. Sehingga masalah berikutnya menjadi sangat besar: bagaimana mengonstruksi contoh eksplisit spherical design?

Prof. Djoko menyebut bahwa salah satu konstruksi eksplisit mutakhir diberikan oleh Greg Kuperberg sekitar 20 tahun lalu, menggunakan himpunan khusus yang memainkan peran sentral dalam konstruksi spherical design dengan strength ganjil di ruang Euclid berdimensi tertentu.

Di bagian ini, riset matematika terasa seperti permainan arsitektur: kita bukan hanya ingin bangunan yang “mungkin ada”, tetapi ingin cetak birunya.

Lalu muncul lanjutan cerita yang khas: konstruksi itu kemudian dipercaya bisa diperluas ke ruang yang lebih besar oleh pasangan matematikawan Jepang (Banai dan Banai). Prof. Djoko bersama timnya kemudian berhasil memberi jawaban parsial atas tantangan tersebut.

Dan kalimat yang muncul setelahnya sangat “matematikawan”, tetapi juga sangat manusiawi: ketika satu tantangan belum selesai sepenuhnya, mereka sudah menemukan beberapa masalah baru lainnya.

Ini bukan keluhan. Ini justru karakter utama sains murni: jawaban sering melahirkan pertanyaan yang lebih tajam.

Kemudian, sepuluh tahun setelah spherical design dibahas, Prof. Djoko membawa kita ke konsep yang lebih luas: Euclidean design.

Perbedaannya cukup elegan. Spherical design berbicara tentang konfigurasi titik pada satu bola satuan. Euclidean design berbicara tentang konfigurasi titik pada sejumlah hingga bola konsentrik. Dengan kata lain, ruang desainnya lebih luas: bukan hanya satu “kulit bola”, tetapi beberapa lapisan bola dengan radius berbeda.

Parameter pentingnya tetap sama: strength, yakni ukuran “kekuatan” desain tersebut dalam menggantikan integral dengan penjumlahan titik.

Di tahap ini, orasi memperlihatkan salah satu ciri matematika yang sering membuat pembaca kagum: sebuah konsep bisa diperluas menjadi konsep lain yang tampak mirip, tetapi ternyata menimbulkan lanskap masalah yang jauh lebih liar.

Prof. Djoko menyebut fakta penting: gabungan dari dua Euclidean design juga merupakan Euclidean design, sehingga tidak ada batas atas untuk jumlah Euclidean design yang bisa digabungkan. Maka, fokus riset sering jatuh pada batas bawah, dan Euclidean design yang kardinalitasnya sama dengan batas bawah disebut tight Euclidean design.

Bagian ini penting karena tight design adalah bentuk “paling efisien”: jumlah titiknya minimal untuk mencapai sifat desain tertentu. Dalam konteks praktik (misalnya numerical integration), tight design adalah konfigurasi titik yang sangat bernilai karena efisien tetapi tetap punya kualitas.

Lalu ada bagian yang secara naratif terasa seperti plot twist.

Untuk tight Euclidean design dengan strength genap, Delsarte, Neumaier, dan Seidel pernah mengajukan konjektur bahwa eksistensinya tidak ada kecuali yang trivial. Tetapi dunia matematika kemudian menemukan bahwa konjektur itu keliru, karena ada contoh penyangkal.

Bagian ini mungkin terlihat seperti detail internal matematika, tetapi sebenarnya penting untuk cara berpikir ilmiah: bahkan dugaan “kuat” dari tokoh besar bisa salah, dan satu contoh penyangkal bisa mengubah arah penelitian selama bertahun-tahun.

Prof. Djoko kemudian memperkenalkan konsep strongly non-rigid Euclidean design. Secara intuitif, sebuah desain disebut strongly non-rigid jika konfigurasi titiknya “tetap desain” bahkan ketika kita memindahkan dua titik dari satu bola ke dua bola lain yang berbeda.

Ini seperti menguji elastisitas struktur desain: apakah sifatnya rapuh (langsung rusak ketika diganggu sedikit), atau justru robust (tetap mempertahankan sifat desain meski ada perubahan).

Melalui perspektif strongly non-rigid ini, orasi menyebut bahwa dapat dibuktikan eksistensi tak hingga banyak Euclidean design, baik untuk strength genap maupun ganjil, dan ini menjadi bukti elementer bahwa konjektur sebelumnya keliru.

Pada titik ini, teori desain tidak lagi terlihat sebagai “menyusun titik secara cantik”, tetapi sebagai studi tentang stabilitas struktur kombinatorik dalam geometri.

Dan di sinilah kita bisa mengerti kenapa teori desain bersanding dengan teori coding dalam satu panorama kombinatorika aljabar: keduanya sama-sama menyelidiki bagaimana struktur tetap kuat dalam kondisi yang penuh kemungkinan.

 

4. Klasifikasi dan Tantangan Riset: Mengapa Matematikawan Tidak Hanya Menyelesaikan Masalah, Tapi Juga Menciptakan Masalah Baru

Setelah kita melihat bagaimana desain dapat dibuktikan eksistensinya, dapat dikonstruksi, dan bahkan dipatahkan konjektur besar tentangnya, Prof. Djoko membawa kita pada satu tema yang menjadi “pekerjaan besar” di kombinatorika aljabar: klasifikasi.

Dalam riset matematika, ada dua jenis pencapaian yang sering dianggap puncak.

1. menemukan objek baru atau metode konstruksi baru

2. mengklasifikasikan semua objek yang mungkin pada kondisi tertentu

Klasifikasi terdengar seperti kegiatan administratif, tetapi dalam matematika, klasifikasi adalah bentuk penguasaan penuh. Ketika kita sudah bisa mengklasifikasikan, artinya kita benar-benar memahami struktur objek tersebut.

Prof. Djoko menyebut bahwa terkait klasifikasi lengkap Euclidean design, statusnya sampai saat ini masih terbatas.

Untuk strength genap, klasifikasi lengkap baru selesai untuk strength 2, dan itu pun telah diselesaikan pada 2007. Untuk strength genap yang lebih besar, masalahnya masih terbuka.

Sementara untuk strength ganjil, progresnya lebih buruk lagi. Klasifikasi lengkap yang diketahui baru untuk strength 5 pada Euclidean design di ruang berdimensi 2, yang baru diselesaikan tahun ini oleh Etsuko Banai. Selain itu, berbagai kasus lain masih terbuka.

Di sini kita melihat “peta keterbukaan” matematika modern: sebuah bidang yang tampak sudah punya definisi rapi, ternyata menyimpan sangat banyak wilayah gelap.

Menariknya, Prof. Djoko menyampaikan ini bukan dengan nada pesimis, tetapi dengan nada yang sangat khas matematikawan: keterbukaan masalah adalah undangan.

Karena ketika satu bidang memiliki banyak masalah yang terbuka, itu berarti bidang itu hidup. Ia memberi peluang kontribusi yang luas, bahkan dari generasi baru.

Orasi ini juga menampilkan sisi humor yang tajam: matematikawan bukan hanya terampil menyelesaikan masalah, tetapi juga terampil menciptakan masalah baru.

Kalimat ini lucu, tetapi sebenarnya memotret mekanisme riset.

Ketika kita berhasil menyelesaikan satu masalah, kita memahami struktur lebih dalam. Pemahaman itu sering membuka kejanggalan baru, pola baru, atau generalisasi baru yang memunculkan pertanyaan lanjutan. Jadi masalah baru bukan produk sampingan yang tidak penting, tetapi justru indikator bahwa pengetahuan bertambah.

Dan ini juga menjadi jembatan kembali ke teori coding.

Pada bagian akhir orasi, Prof. Djoko menegaskan bahwa penelitian terkait teori coding berfokus pada relasi parameter kode: bagaimana mencari parameter tertentu ketika parameter lain sudah diberikan. Lalu ia memberi contoh beberapa kontribusi yang telah dilakukan: batas Plotkin untuk kode linear atas Z4, konstruksi kode optimal atas Z4, two-weight codes optimal, serta sifat struktural dari kode siklis yang kaya secara aljabar dan efisien untuk decoding.

Jika kita rangkum, ada satu garis besar yang membuat keseluruhan orasi ini terasa koheren:

• teori desain mempelajari cara menyusun struktur (titik) yang seimbang dan efisien

• teori coding mempelajari cara menyusun struktur (kode) yang tahan gangguan dan efisien

• keduanya memperlihatkan bahwa kombinatorika aljabar bukan “menghitung kemungkinan”, tetapi merancang keteraturan dalam sistem yang kompleks

Bagi mahasiswa, ini adalah pengingat bahwa matematika murni bukan dunia terpisah dari dunia teknologi. Ia adalah sumber struktur yang membuat teknologi bekerja. Bagi pekerja, ini memberi perspektif bahwa keamanan data dan keandalan komunikasi bukan hasil “keberuntungan sistem”, tetapi hasil desain matematis yang presisi.

 

5. Relevansi Praktis Kombinatorika Aljabar: Dari Error Correction Modern hingga Fondasi Keamanan Data Masa Depan

Setelah menelusuri teori desain dan teori coding secara konseptual, pertanyaan yang wajar muncul adalah: sejauh mana semua ini relevan di luar dunia matematika murni?

Orasi Prof. Djoko Suprijanto secara implisit memberi jawaban yang cukup tegas. Kombinatorika aljabar tidak berdiri di menara gading. Ia justru menjadi fondasi dari banyak sistem yang hari ini kita anggap “normal”.

Dalam konteks teori coding, relevansi praktisnya hampir tidak bisa dipisahkan dari kehidupan digital modern. Setiap sistem komunikasi digital menghadapi noise, baik berupa gangguan fisik, keterbatasan perangkat, maupun kesalahan transmisi. Error-correcting codes bekerja sebagai mekanisme perlindungan agar informasi tetap dapat dipulihkan.

Di sinilah parameter-parameter yang dibahas dalam orasi—kardinalitas kode, jarak minimum, struktur aljabar kode—menjadi sangat nyata. Kardinalitas menentukan seberapa efisien data dikirim, sementara jarak minimum menentukan seberapa kuat sistem menghadapi kesalahan. Kompromi antara efisiensi dan keandalan bukan sekadar soal teori, tetapi keputusan desain dalam sistem nyata: jaringan seluler, satelit, penyimpanan data, hingga sistem streaming.

Kode siklis yang dibahas Prof. Djoko memberi contoh bagaimana teori bertemu praktik. Secara aljabar, kode ini kaya struktur. Secara operasional, ia mempermudah decoding. Dalam dunia industri, kemudahan decoding berarti penghematan waktu komputasi, energi, dan biaya. Itu sebabnya kode dengan struktur aljabar yang baik sangat dihargai.

Jika ditarik lebih jauh, teori coding juga menjadi bagian dari diskusi keamanan informasi dan bahkan komunikasi kuantum. Banyak konstruksi kode klasik menjadi inspirasi atau komponen dalam pengembangan kode kuantum, yang bertujuan melindungi informasi dari gangguan yang jauh lebih kompleks dibanding noise klasik. Dengan kata lain, penelitian yang tampak “murni” hari ini bisa menjadi landasan teknologi kritis di masa depan.

Sementara itu, teori desain mungkin terasa lebih jauh dari praktik sehari-hari, tetapi sebenarnya ia beroperasi di wilayah yang sama pentingnya: efisiensi dan representasi.

Spherical design dan Euclidean design pada dasarnya berbicara tentang bagaimana memilih titik-titik representatif agar suatu ruang atau distribusi dapat “diwakili” dengan baik. Prinsip ini relevan dalam numerical integration, optimasi, pemodelan multidimensi, dan bahkan machine learning, di mana pemilihan sampel yang baik sering menentukan kualitas hasil.

Konsep tight design menunjukkan bahwa efisiensi bukan berarti asal minimal, tetapi minimal yang masih menjaga kualitas. Ini adalah pelajaran desain yang sangat umum: bukan sekadar mengurangi, tetapi mengurangi dengan cerdas.

Konsep strongly non-rigid juga memberi pesan yang menarik jika dibaca secara lebih luas. Sebuah struktur yang tetap mempertahankan sifatnya meski mengalami gangguan kecil adalah struktur yang robust. Dalam bahasa rekayasa dan sistem, robust design adalah salah satu tujuan utama. Dengan demikian, meskipun dibangun dalam bahasa matematika abstrak, gagasan-gagasan ini sejalan dengan kebutuhan sistem nyata.

Bagi mahasiswa, bagian ini menunjukkan bahwa memilih jalur matematika murni tidak berarti menjauh dari dunia aplikasi. Justru, banyak aplikasi paling fundamental lahir dari struktur matematis yang kuat. Bagi pekerja, terutama yang bergerak di teknologi informasi, telekomunikasi, atau data, artikel ini mengingatkan bahwa keandalan sistem digital bukan hasil “keberuntungan teknologi”, tetapi hasil desain matematis yang panjang dan disiplin.

 

6. Kesimpulan: Kombinatorika Aljabar sebagai Seni Merancang Keteraturan dalam Ketidakpastian

Orasi Prof. Djoko Suprijanto membawa kita pada satu pemahaman kunci: kombinatorika aljabar bukan tentang menghitung kemungkinan secara acak, tetapi tentang merancang keteraturan dalam sistem yang penuh ketidakpastian.

Melalui teori desain, kita melihat bagaimana susunan titik dapat dirancang untuk merepresentasikan ruang secara seimbang dan efisien. Dari spherical design hingga Euclidean design, dari konsep tight hingga strongly non-rigid, orasi ini menunjukkan bahwa stabilitas dan efisiensi bisa dicapai melalui struktur yang tepat, bukan melalui redundansi berlebihan.

Melalui teori coding, kita melihat bagaimana informasi dapat dilindungi dari gangguan melalui desain kode yang cermat. Parameter-parameter kode bukan sekadar simbol matematis, tetapi penentu nyata dari efisiensi transmisi dan ketahanan sistem komunikasi. Kode linear, two-weight codes, kode optimal atas ring tertentu, dan kode siklis menunjukkan bahwa struktur aljabar dapat menjadi alat praktis untuk menjaga keandalan informasi.

Yang membuat orasi ini terasa utuh adalah cara Prof. Djoko menempatkan dua bidang tersebut dalam satu panorama. Teori desain dan teori coding mungkin berbeda objek, tetapi memiliki semangat yang sama: bagaimana menyusun elemen-elemen secara cerdas agar sistem tetap bekerja meskipun kondisi tidak ideal.

Orasi ini juga memperlihatkan wajah riset matematika yang sebenarnya. Matematika bukan hanya tentang menyelesaikan masalah yang sudah ada, tetapi juga tentang membuka wilayah baru dengan pertanyaan-pertanyaan baru. Keterbukaan masalah dalam klasifikasi Euclidean design dan parameter kode menunjukkan bahwa bidang ini masih hidup dan menantang.

Bagi mahasiswa, artikel ini memberi perspektif bahwa matematika murni adalah investasi jangka panjang. Abstraksi yang dikuasai hari ini bisa menjadi fondasi teknologi masa depan. Bagi pekerja, artikel ini memberi pengingat bahwa di balik sistem digital yang tampak sederhana, ada desain matematis yang kompleks dan presisi.

Pada akhirnya, kombinatorika aljabar mengajarkan satu hal yang sangat relevan dengan dunia modern: keteraturan bukan lawan dari kompleksitas, tetapi cara untuk mengelolanya.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Djoko Suprijanto: Teori Desain dan Teori Coding dalam Panorama Kombinatorika Aljabar. 2024.

Shannon, C. E. A Mathematical Theory of Communication. Bell System Technical Journal, 1948.

MacWilliams, F. J., & Sloane, N. J. A. The Theory of Error-Correcting Codes. North-Holland, 1977.

Brouwer, A. E., Cohen, A. M., & Neumaier, A. Distance-Regular Graphs. Springer, 1989.

Conway, J. H., & Sloane, N. J. A. Sphere Packings, Lattices and Groups. Springer, edisi terbaru.