Mostrando entradas con la etiqueta Ciencia. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta Ciencia. Mostrar todas las entradas

viernes, 14 de febrero de 2025

Malas noticias sobre el calentamiento global

 Detectadas fugas masivas de metano en la Antártida, una posible bomba para el calentamiento del planeta, en El País, por Manuel Ansede, Base antártica Gabriel de Castilla, 12 feb 2025:

Una expedición científica española descubre columnas de gas que brotan del subsuelo marino.

Un equipo de científicos españoles ha detectado en el subsuelo marino de la Antártida “emisiones masivas” de metano, un gas con una capacidad de calentar el planeta unas 30 veces superior a la del dióxido de carbono (CO₂). Los investigadores, a bordo del buque Sarmiento de Gamboa, han observado columnas de metano en el océano de hasta 700 metros de longitud y 70 metros de ancho, según explican a EL PAÍS los geólogos Ricardo León y Roger Urgeles, líderes de la expedición. Estas emisiones desconocidas hasta ahora podrían ser una bomba para el clima del planeta.

Lo que han descubierto es exactamente lo que temían. Los científicos zarparon el 12 de enero en busca de estas fugas masivas, entonces hipotéticas. El compuesto se acumuló en el subsuelo marino hace unos 20.000 años por la descomposición de materia orgánica, en forma de hidratos de metano, un sólido cristalino. “Es como un hielo al cual podrías prender fuego y ardería”, explica Urgeles, del Instituto de Ciencias del Mar, con sede en Barcelona. La teoría decía que el adelgazamiento de la descomunal capa de hielo antártica, iniciado al final de la última glaciación, provoca una disminución del peso sobre la tierra y un levantamiento del continente; y este fenómeno, conocido como rebote posglaciar, favorece los escapes del metano helado oculto durante milenios en el subsuelo marino.

Los investigadores han buscado fugas en los márgenes de la península antártica, una de las regiones del planeta más golpeadas por el calentamiento global, con una subida de la temperatura de más de tres grados en apenas medio siglo. “Hemos estimado que en esta zona hay unas 24 gigatoneladas de carbono acumuladas en los hidratos de metano, una cantidad equivalente a lo que emite toda la humanidad en dos años”, advierte Urgeles.

El metano helado, sólido, se está transformando en gas metano. “Estos fenómenos ya se habían registrado en el Ártico, pero esta es la primera vez que se detecta en la Antártida”, afirma León, del Instituto Geológico y Minero de España. Su equipo se cruzó con dos periodistas de EL PAÍS en la isla antártica Rey Jorge el 8 de febrero, el día en que finalizaron su expedición. Sus resultados, todavía muy preliminares, sugieren que el gas está brotando del subsuelo a lo largo de fallas, a menudo a través de volcanes de fango de cientos de metros de altitud respecto al fondo marino.

El buque Sarmiento de Gamboa, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha surcado los peligrosos mares antárticos durante casi un mes, tomando muestras de agua y sedimentos y realizando radiografías del subsuelo. Los hidratos de metano, semejantes al hielo, son estables a bajas temperaturas y altas presiones, pero con el calentamiento del océano y la disminución del peso del mar —por el levantamiento del continente antártico— se desestabilizan y brota el gas. Las columnas de metano que han observado los investigadores se disuelven a unos 150 metros de la superficie del océano. El futuro análisis de las muestras revelará hasta qué punto se libera el gas a la atmósfera.

Los geólogos Ricardo León y Roger Urgeles alertan de otra amenaza. La inestabilidad de los sedimentos marinos puede generar enormes deslizamientos del talud continental, con potencial de generar tsunamis. “Cuando los hidratos de metano pasan al estado de gas, ocupan un volumen 160 veces mayor. Si no se disipa de manera rápida, puede provocar enormes deslizamientos, como el de Storegga en el Ártico”, subraya Urgeles. El investigador habla del mayor deslizamiento submarino conocido, un movimiento que provocó un tsunami que arrasó las costas del norte de Europa hace unos 8.150 años.

La altura de las olas alcanzó entonces los 20 metros en las islas Shetland de la actual Escocia, pero las huellas geológicas de la catástrofe todavía se pueden encontrar por toda la costa noruega, en Dinamarca e incluso en Groenlandia. “El deslizamiento de Storegga tuvo unas dimensiones similares a las de Andalucía entera y coincidió con periodos de grandes cambios climáticos en la Tierra. Viendo cuándo ocurrió, una de las razones pudo ser que estos cambios generaran una disociación de hidratos de metano y desencadenaran el enorme deslizamiento”, advierte León.

lunes, 27 de enero de 2025

Lutero

 ¿Porqué la mayoría de enemigos o negacionistas de la ciencia como terraplanistas y antievolucionistas son religiosos?, contestación de Antonio García en Quora:

Pregúntale a Lutero:

La razón es contraria a la fe [1] repetirá fiel a sus principios; pero no solo es contraria, sino que es la culpable de impedirnos tener una fe perfecta, ya que «durante esta vida no está completamente aniquilada la razón» [2].

«A la inteligencia Dios nos la ha concedido para que gobierne en el mundo, es decir, a ella corresponde el poder de dictar leyes y de ordenar principalmente lo que respecta a esta vida, como el beber, el comer, el vestir, así como lo referente a la disciplina exterior y a una vida honesta» [3]. Pero en lo espiritual es «ciega y anda en tinieblas» [4].

«La razón se opone directamente a la fe, y deberían dejarla que se vaya; en los creyentes hay que matarla y enterrarla [5] (…). Es imposible poner de acuerdo a la fe con la razón [6] (…). Has de abandonar tu razón, ignorarla, aniquilarla por completo, de lo contrario no entrarás en el Cielo (…) [7]. Es menester dejar a la razón en su casa, porque es la enemiga nata de la fe… Nada hay tan contrario a la fe como la ley y la razón, hay que vencerlas si se quiere alcanzar la bienaventuranza» [8].

«La razón es la puta del diablo. Solo es capaz de blasfemar y de deshonrar cuanto Dios ha dicho o ha hecho» [9] (…) “La más feroz enemiga de Dios» [10] (…). «Es la mayor puta del diablo; por su naturaleza y manera de ser es una puta dañina; la puta titular del diablo, una puta carcomida por la roña y la lepra, a quien habría que pisotear y destruir junto con la sabiduría… Arrójale inmundicia al rostro para afearla… La abominable merecería ser relegada a la más sucia habitación de la casa, a las letrinas» [11].

Pero no solo contra la razón despotricaba el autor de la ruptura, sino también contra aquellos que habían intentado utilizarla a lo largo de la historia y a quienes la Iglesia respeta y sigue con veneración:

«Aristóteles es el reducto impío de los papistas (católicos). Es para la teología lo que las tinieblas son para la luz. Su ética es la mayor enemiga de la gracia» [12]. “Es un filósofo rancio» [13]. «Un pillo digno de ser encerrado en el chiquero o en el establo de los asnos» [14]. «Un calumniador desvergonzado, un comediante, el más astuto corruptor de los espíritus. Si no hubiera existido en carne y hueso, no sentiría el menor escrúpulo en tenerlo por un verdadero diablo» [15].

El Estagirita no es más que un «ciego gentil», «una bestia pagana»; «un devastador de la pía doctrina», «un mero diccionario», «impiísimo», «sicofante», «burro ocioso», «monstruo de tres cabezas» [16].

Tanto era el odio de Lutero por Aristóteles que hasta se dedicaba a atacarlo por medio de sus discípulos:

«Estoy preparando a seis o siete doctorandos, entre ellos Adriano (de Amberes), para el futuro examen, que redundará en ignominia de Aristóteles, contra quien desearía que se alzasen pronto muchísimos enemigos» [17].

Hasta aquí sobre Aristóteles. ¿Y de Santo Tomás de Aquino, que diría? Sencillo: «Me duele que este insigne varón haya intentado probar las cosas de la fe valiéndose de Aristóteles» [18].

«Nunca comprendió un capítulo del Evangelio o de Aristóteles» [19]. «Es la fuente y la cloaca de todas las herejías y de todos los errores y el destructor del Evangelio, como lo prueban sus libros» [20]. «Tomás escribió muchas herejías y es el autor del rey Aristóteles, el devastador de la pía doctrina» [21]. «Dudo vehementemente si está condenado o salvado» [22]. «Ha sido seducido por la metafísica [23] (y) su autoridad ha encarnado a Aristóteles sobre un pedestal y le ha hecho rey efectivo de las universidades» [24]. «Jamás cita a la Escritura, ni a los Padres, ni los cánones, y ¡jamás da una prueba para un remedio! Por lo cual en la plenitud de mi derecho, es decir, con la li­bertad propia de un cristiano, recuso y reniego de Sto. Tomás» [25]. «En resumen es imposible reformar la Iglesia si la teología y la filosofía escolástica no se arrancan de raíz» [26].

Y al final lo consiguió. Ya está erradicada la escolástica oficialmente de los deshabitados seminarios católicos. Lutero triunfó y el Papa Paco le homenajea poniendo una estatua suya en el Vaticano. Señor, llévame pronto…

Húngaros y "marcianos"

 I

"Los Marcianos" era un término usado para referirse informalmente a un grupo de prominentes científicos húngaros (en su mayoría, aunque no exclusivamente, físicos y matemáticos) que emigraron a los Estados Unidos en la primera mitad del siglo XX.

Leó Szilárd, quien en broma sugirió que Hungría era un escondite para los extraterrestres de Marte, fue quien dio origen a este término. En respuesta a la pregunta de por qué no hay evidencia de vida inteligente más allá de la Tierra a pesar de la alta probabilidad de que exista, Szilárd respondió: "Ya están aquí entre nosotros  – simplemente se llaman húngaros". Esta anécdota aparece en el libro de György Marx titulado The Martians.

Paul Erdős, Paul Halmos, Theodore von Kármán, John G. Kemeny, John von Neumann, George Pólya, Leó Szilárd, Edward Teller y Eugene Wigner están incluidos en este grupo.

Dennis Gabor, Ervin Bauer, Róbert Bárány, George de Hevesy, Nicholas Kurti, George Klein, Eva Klein, Michael Polanyi y Marcel Riesz también a veces se nombran como parte del grupo, aunque no emigraron a los Estados Unidos.

Loránd Eötvös, Kálmán Tihanyi, Zoltán Lajos Bay, Victor Szebehely, Albert Szent-Györgyi, Georg von Békésy y Maria Telkes igualmente son a menudo mencionados en conexión con el grupo.

Por el contrario, Elizabeth Róna, una química nuclear húngara que emigró a los Estados Unidos en 1941 para trabajar en el Proyecto Manhattan y que descubrió el inicialmente denominado uranio-Y (Torio 231), a menudo no se incluye en la lista.

Origen del nombre

Como todos ellos hablaban inglés con un fuerte acento (un tipo de acento previamente hecho famoso por el actor de terror Béla Lugosi), fueron considerados extraños en la sociedad estadounidense. Los científicos húngaros eran aparentemente sobrehumanos en intelecto, hablaban un idioma nativo incomprensible y provenían de un desconocido y pequeño país. Esto los llevó a ser llamados marcianos, un nombre que adoptaron jocosamente.

La broma tomó forma de historia, según la cual, los científicos húngaros eran en realidad descendientes de una fuerza de exploración marciana que aterrizó en Budapest alrededor del año 1900, y luego partió después de que el planeta fuera encontrado inadecuado, pero dejando atrás a los niños de varias mujeres de la Tierra, niños que se convirtieron en científicos famosos. John von Neumann utilizó varios hechos como evidencia simulada para respaldar esta afirmación, como la proximidad geográfica cercana de los lugares de nacimiento de los marcianos; su trayectoria profesional bien trazable, que comenzó con el interés por la química, que los llevó a las universidades alemanas, donde se sintieron atraídos por la física; y el momento en el que los marcianos abandonaron Europa para irse a los Estados Unidos.

Esta es la historia original, tomada del libro de György Marx, The Martians:

El universo es vasto, contiene miríadas de estrellas ... es probable que tengan planetas dando vueltas alrededor de ellas ... Los seres vivos más simples se multiplicarán, evolucionarán por selección natural y se volverán más complicados hasta que finalmente se activen, criaturas pensantes surgirán ... Anhelando mundos frescos ... deberían extenderse por toda la Galaxia. Estas personas tan excepcionales y talentosas difícilmente podrían pasar por alto en un lugar tan hermoso como nuestra Tierra.  – "Y así," Fermi llegó a su pregunta abrumadora, "Si todo esto ha estado sucediendo, ya deberían haber llegado aquí. Entonces, ¿dónde están? " – Fue Leo Szilard, un hombre con un sentido del humor pícaro, quien proporcionó la respuesta perfecta a la paradoja de Fermi: "Están entre nosotros" dijo, "pero se llaman húngaros".

Cuando se hizo la pregunta a Edward Teller  – quien estaba particularmente orgulloso de su monograma, ET (coincidente con la abreviatura de extraterrestre)​ – simuló parecer preocupado, y dijo: "Von Karman debe haber estado hablando".

Siguiendo la broma, según György Marx, el origen extraterrestre de los científicos húngaros se demuestra por el hecho de que los nombres de Leó Szilárd, John von Neumann y Theodore von Kármán no se pueden encontrar en el mapa de Budapest, pero en la Luna hay cráteres con sus nombres:

Szilard (cráter)

Von Neumann (cráter)

Von Kármán (cráter lunar)

También hay un cráter en Marte que lleva el nombre de Von Kármán.

Científicos centroeuropeos que emigraron a los Estados Unidos

Durante y después de la Segunda Guerra Mundial, muchos científicos de Europa Central emigraron a los Estados Unidos, en su mayoría judíos refugiados que huían del nazismo o del comunismo. Varios eran de Budapest, y fueron fundamentales en el progreso científico estadounidense (por ejemplo, el desarrollo de la bomba atómica).

Pero en junio de 1948, tuve que renunciar al Instituto porque la situación política ya no les permitía emplear a un antimarxista abierto como había sido yo. Sin embargo, Anne [la esposa posterior de Harsanyi] continuó con sus estudios. Pero sus compañeros de clase comunistas la acosaban continuamente para que rompiese conmigo debido a mis opiniones políticas, pero ella no lo hizo. Esto le hizo darse cuenta, antes que yo, de que Hungría se estaba convirtiendo en un país completamente estalinista, y que el único curso de acción sensato para nosotros era abandonar Hungría.

John Harsanyi

En octubre de 1956, Hungría se rebeló contra el dominio soviético, pero el levantamiento pronto fue aplastado por medios drásticos que se cobraron muchas vidas. Budapest fue demolida nuevamente y el futuro aparecía nublado. En noviembre y diciembre de 1956, unos 200.000 húngaros, principalmente jóvenes, huyeron del país. Con mi familia y con la mayoría de mi grupo, también hemos decidido emprender este viaje y buscar una nueva vida en Occidente.

II

Quiénes eran los "marcianos" húngaros que ayudaron a Estados Unidos a convertirse en una potencia científica, Norberto Paredes, BBC News Mundo, 26 enero 2020

"¿Cómo es posible que muchos de los genios del Proyecto Manhattan vengan de un país que la mayoría ni siquiera puede ubicar en un mapa?", preguntó una noche uno de los integrantes del proyecto en un bar provincial en Estados Unidos.

"Bueno, la verdad es que no son humanos: son marcianos", respondió uno de sus compañeros a modo de broma.

Así es como Marina von Neumann Whitman, hija de uno de esos "marcianos", relata la historia que habría dado origen al nombre.

Qué es la quinta fuerza que dicen haber descubierto científicos húngaros

"Y para disimular el hecho de que no son humanos hablan húngaro entre ellos mismos, una lengua que nadie puede entender", prosigue el relato la prominente escritora, autora del libro "The Martians' Daughter: A Memoir" (La hija del marciano: una autobiografía).

La historia se volvió viral y en la actualidad son muchos los intelectuales que han escrito obras en honor a estos genios cuya contribución al mundo de la ciencia y de la física fue inconmensurable.

Pero ¿quienes fueron estos "marcianos" y cómo ayudaron a Estados Unidos a convertirse en una potencia científica?

5 genios con mucho en común

Se trata de un grupo de científicos que, escapando de los nazis alemanes y de los comunistas soviéticos, emigraron a Estados Unidos antes o durante la II Guerra Mundial. "Eran cinco principalmente. Cuatro que trabajaban en el Proyecto Manhattan y un experto en misiles balísticos" le dice von Marina von Neumann Whitman a BBC Mundo.

Efectivamente, en el libro The Martians of Science, ("Los marcianos de la ciencia") el autor István Hargittai, también originario de Hungría, cuenta la historia de este grupo conformado por John von Neumann -padre de la autora del libro-, Theodore von Kármán,Edward Teller, Leó Szilárd y Eugene Wigner.

Eran 5 hombres provenientes de la élite de Budapest, capital del país europeo, criados en familias judías de clase media-alta, todos habían realizado al menos una parte de sus estudios en Alemania, eran políticamente activos y se oponían a todas las formas de totalitarismo.

Un legado incalculable

Hargittai cuenta que todos se hicieron amigos, trabajaron juntos y se influenciaron los unos a los otros hasta la muerte.Y esta unión impulsó algunos de los desarrollos científicos más importantes del siglo XX.

John von Neumann, considerado como el matemático más destacado del grupo y uno de los más grandes de la historia, fue uno de los impulsores de la computadora moderna con el llamado modelo de von Neumann: una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico que hasta el día de hoy es utilizada en casi todos los aparatos.

Eugene Paul Wigner recibió el Premio Nobel de Física en 1963 por "su contribución a la teoría del núcleo atómico y de las partículas elementales, en especial por el descubrimiento y aplicación de los importantes principios de simetría", explica la organización.

Nacido en 1881, Theodore von Kármán realizó importantes aportes en el campo de la aeronáutica y astronáutica y se convirtió en el primer director del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA, dándole una base científica a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF, por sus siglas en inglés).

Leó Szilard, por su parte, contribuyó ampliamente en el campo de la física nuclear y la biología molecular y fue el autor de la famosa carta dirigida al expresidente Franklin D. Roosevelt en agosto de 1939 que impulsó el desarrollo de las bombas nucleares lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki seis años más tarde.

Por último, Edward Teller es considerado por muchos como el padre de la bomba de hidrógeno, también conocida como bomba termonuclear, que se ha convertido en una de las armas más destructivas de la historia.

Muchos marcianos, pero solo un gran beneficiado

Si bien las definiciones más estrictas solamente mencionan a 5 "marcianos húngaros", algunas incluyen en el grupo a otros genios como Paul Halmos, un destacado matemático que trabajó un par de años como asistente de John von Neumann, así como a George Pólya, Paul Erdős, el Premio Nobel de Física Dennis Gabory, John George Kemeny, entre otros.

Toda esta emigración tuvo un gran beneficiado: Estados Unidos.

El país logró atraer y nacionalizar a este grupo de genios y les dio herramientas para que desarrollaran al máximo sus capacidades en instituciones como la NASA. Con esto, el pueblo estadounidense pudo atribuirse grandes desarrollos y descubrimientos físicos y científicos a mediados del siglo XX que ayudaron a la nación a convertirse en la potencia científica que es actualmente. Von Neumann Whitman es de las que cree que, sin esa inmigración, "a EE.UU. le habría llevado mucho más tiempo desarrollarse científicamente y algunos descubrimientos tal vez no hubieran sucedido en lo absoluto".

La hija del marciano

Aunque Marina von Neumann Whitman no es considerada una "marciana", pues nació y se crió en EE.UU., tiene mucho en común con su padre y los amigos de este. En diálogo con BBC Mundo, la también economista y profesora de la Universidad de Míchigan, califica su carrera como "pionera". Y lo es: se trata de la primera mujer que sirvió en el Consejo de Asesores Económicos de la Casa Blanca, también trabajó como directora del Council on Foreign Relations (Consejo de Relaciones Exteriores en español) y ha recibido una larga lista de doctorados honoris causa.

"Una de las cosas de las que hablo en mi libro The Martian's Daughter es cómo cambió la actitud hacia las mujeres profesionales a lo largo de mi carrera, desde mediados de los 70 hasta finales del siglo XX".

Al hablar de su padre, la autora es modesta "creo que no estoy cualificada para hablar sobre sus logros más importantes, pero puedo decir que lo que más me marcó a mí fue su convicción de que todo el mundo tiene la obligación moral de hacer un uso completo de sus facultades intelectuales. Eso me inspiró".

La autora recalca que si EE.UU. hubiera tenido una política anti-inmigratoria en el siglo pasado, nada de esto habría sido posible. También asegura que sin estas importaciones "no es muy seguro" que su país hubiera ganado la II Guerra Mundial y la Guerra Fría.

"Estos talentosos inmigrantes contribuyeron enormemente en el desarrollo de estrategias y armas para que EE.UU. se convirtiera también en una potencia militar".

Pero advierte que el enfoque de la política migratoria del actual presidente estadounidense Donald Trump pone en peligro la privilegiada posición de su país como una potencia científica.

"Si Trump es reelegido para un segundo mandato y mantiene esta actitud, pienso que esto podría tener un impacto negativo en el liderazgo científico estadounidense. Los chinos están trabajando duro para ponerse al día y a EE.UU. se le va a hacer muy difícil mantenerse a la vanguardia en este campo sin inmigración", concluye la hija del marciano.

Entrevista al neurocientífico Rafael Yuste

Rafael Yuste, neurocientífico: “Tenemos que evitar una fractura en la humanidad, con unas personas aumentadas mentalmente y otras no”, en El País, Manuel Ansede, 5 ene 2025:

El investigador, de la Universidad de Columbia (EE UU), ha impulsado el nuevo Centro Nacional de Neurotecnología en España, un instituto que fabricará aparatos capaces de penetrar en la mente humana y modificarla. 

Hace casi un año tuvo lugar una escena inusual en el Congreso de los Diputados. Un pequeño grupo de parlamentarios se sentó a ver la última película del cineasta alemán Werner Herzog, Theatre of Thought (El teatro del pensamiento), un documental que alerta de que las neurotecnologías —aparatos capaces de leer o incluso modificar la actividad del cerebro humano— están a punto de transformar el mundo para siempre. La hipnótica voz en off del director resonaba en la Sala Constitucional del Congreso. “¿En el futuro podrás leer mi mente y ver mi próxima película antes incluso de que yo la ruede?”, pregunta Herzog a un investigador en un momento del film. El neurocientífico Rafael Yuste, protagonista del documental, estaba entre los diputados españoles, intentando concienciarlos de los riesgos de penetrar en la mente humana. Su respuesta a la pregunta del cineasta es estremecedora: “Probablemente”.

Yuste, nacido en Madrid hace 61 años, dirige el Centro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia, en el corazón de Nueva York (EE UU). Cuenta que, hace una década, su vida cambió por un experimento. “Estudiando la corteza visual de un ratón, pudimos no solamente descifrar lo que estaba viendo, sino manipular su actividad cerebral para hacerle creer que estaba viendo cosas que no estaba viendo. Como si le metiésemos una alucinación en su cerebro. Y el ratón se empezó a comportar como si realmente estuviese viendo esta imagen falsa. Lo manejábamos como una marioneta. Aquella noche no dormí”, rememora por videoconferencia desde un pueblo madrileño, horas antes de las campanadas de Nochevieja. “Lo que hoy hacemos en un ratón se podrá hacer mañana en un humano. Hemos abierto la puerta a unos problemas éticos y sociales gordísimos, como le ocurrió al físico Robert Oppenheimer con la bomba atómica”, reflexiona.

“Tener un sensor en la cabeza será de rigor en 10 años, igual que ahora todo el mundo tiene un teléfono inteligente”

El neurocientífico español lleva cinco años trabajando en la sombra para dar forma al inminente Centro Nacional de Neurotecnología (Spain Neurotech), que se instalará en un edificio de la Universidad Autónoma de Madrid. Con una inversión prometida de 200 millones de euros hasta 2037, es una de las mayores iniciativas de la historia de la ciencia española. Yuste, que se define como “instigador” del proyecto, explica que está negociando para incorporarse como director científico.

Pregunta. En una entrevista hace tres años, usted afirmó que “tener un sensor en la cabeza será de rigor en 10 años, igual que ahora todo el mundo tiene un teléfono inteligente”. Quedan siete años. ¿Lo sigue pensando?

Respuesta. No sé si será obligatorio, pero las cosas van superrápidas. Hace ya más de un año, un equipo de la Universidad de Tecnología de Sídney, en Australia, y una empresa neurotecnológica desarrollaron un casco de electroencefalografía acoplado a un sistema de inteligencia artificial generativa. Consiguieron descifrar el lenguaje mental de 19 voluntarios, con una exactitud que en promedio era baja, de alrededor del 40%, pero con muchísima exactitud en algunos casos. Hay un vídeo en el que se ve cómo descifran las palabras que está generando una persona en su cerebro: “Buenas tardes, espero que estés bien. Me tomaré un capuchino con extra de café”. En realidad no sabemos lo que es un pensamiento, pero sí conocemos el lenguaje. Descifran las palabras que no se pronuncian. El potencial que tiene esto es brutal.

P. ¿En qué está pensando?

R. Supongo que esta empresa australiana quiere construir un sistema para que tú puedas, por ejemplo, escribir a máquina en la computadora a base de pensar, sin utilizar los dedos. Creo que estamos relativamente cerca de que eso ocurra y, cuando suceda, va a ser una revolución. Imaginemos que llevas un casco de estos o una gorra: puedes generar lenguaje internamente, que te lo descodifique el sistema, comunicarte con otras personas, dar instrucciones, manejar un equipo robótico. Se va a abrir un mundo entero. Tenemos que anticiparnos a este futuro que nos viene de frente, en el que vamos a utilizar neurotecnología en la vida corriente igual que utilizamos ahora los móviles, una neurotecnología que también nos aumentará las capacidades mentales y cognitivas.

P. ¿Cómo nos aumentará las capacidades?

R. Por ejemplo, hace ya dos años, un equipo de la Universidad de Boston utilizó neuroestimuladores electromagnéticos encima de la cabeza para estimular una parte del cerebro y aumentar la memoria un 30%. Era un experimento control para después probarlos en pacientes con alzhéimer u otras demencias. Imaginemos cuando se empiecen a vender: “¿Quiere usted tener más memoria? Pues le vendo un estimulador electromagnético que cuesta 1.000 euros y aumentará su memoria”. Vamos a tener una situación en el mundo en la que, con neurotecnología, podremos empezar a retocar la actividad cerebral, no solo descifrarla, sino cambiarla. Estamos hablando de una cosa gordísima, porque la actividad cerebral es el santuario de la mente humana, de ahí sale todo lo que somos mentalmente: nuestros pensamientos, nuestras emociones, nuestras creencias, nuestra personalidad, nuestros recuerdos. Con neurotecnología, puedes mapear la actividad mental y cambiarla. Puede tener aplicaciones fantásticas: entender qué ocurre ahí dentro, sistemas para escribir a máquina a base de pensar, imaginemos todas las aplicaciones médicas… Pero también tenemos muchos riesgos, porque estamos abriendo la tapa de la mente de las personas, con tecnología. Tenemos que asegurarnos de que esto esté superprotegido desde el comienzo.

Cambiar la actividad cerebral es una cosa gordísima, porque es el santuario de la mente humana

P. ¿Cómo será el Centro Nacional de Neurotecnología?

R. Tendrá más de 250 investigadores y habrá tres grandes departamentos dedicados a fabricar neurotecnología: dispositivos para medir la actividad del cerebro humano y modificarla. Un departamento será de neurobiólogos, con métodos de genética, biología molecular, celular. Otro será de neuroingenieros, con métodos electrónicos, magnéticos, acústicos. El tercer departamento será de inteligencia artificial. Y luego habrá otros tres departamentos pequeños: uno para coordinar ensayos clínicos en toda España para aplicar las neurotecnologías a los pacientes, una pequeña incubadora de empresas para generar valor económico y otro de ética y derechos humanos. Sinceramente, no existe nada similar en el mundo.

P. El Ministerio de Ciencia se ha comprometido a poner 120 millones de euros, incluidos 40 millones de los fondos europeos; la Comunidad de Madrid, 78 millones; y la Universidad Autónoma de Madrid, dos millones. ¿Este dinero es suficiente?

R. Es fantástico. Yo lo he visto en primera fila y ha sido una cosa preciosa, que se tiene que contar. Con la tragedia de la covid, que devastó España, llegaron los fondos europeos para reconstruir el tejido tecnológico, industrial y científico. Surgió una oportunidad histórica para la ciencia española y las dos administraciones más enconadas que te puedes imaginar se han puesto de acuerdo. Han puesto la ciencia por encima de sus diferencias. Me he reunido varias veces tanto con la presidenta Isabel Díaz Ayuso como con el presidente Pedro Sánchez y no tengo ninguna queja. Han puesto todo lo que tenían que poner y más.

P. Usted y dos colegas alertaron hace un mes de que empresas como Meta [dueña de WhatsApp, Instagram y Facebook] y Apple ya han patentado, o están desarrollando, neurotecnologías vestibles que pronto llegarán al mercado con un alcance mundial nunca visto. Estás empresas, entonces, ya están invadiendo ese santuario de la mente humana.

R. Sí, ya empieza a haber cositas, aunque preliminares, por eso es tan urgente proteger la privacidad mental, porque ahora mismo hay montones de compañías de neurotecnología en todo el mundo que ya están acumulando datos cerebrales de los usuarios. Son dispositivos que se venden para dormir mejor, para meditar, para videojuegos, para pilotar drones con tu pensamiento, para mover un cursor en la pantalla de la computadora. Me preocupa que estas compañías estén acaparando todos estos datos. Ya se pueden empezar a descifrar, como se ha hecho en Australia, porque la inteligencia artificial está mejorando espectacularmente. Es cuestión de tiempo.

P. ¿A usted le da miedo que al comprar un videojuego con una diadema que lee la mente para mover un cursor, por ejemplo, esa lectura permita averiguar que padece ansiedad y ese dato acabe en una aseguradora?

R. Sí, esto, en principio, ya puede ocurrir. Los dispositivos médicos están regulados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos, el problema son los destinados al consumo de masas. Nuestra fundación publicó un estudio en abril de 30 compañías de neurotecnología comerciales. Nuestro equipo jurídico se leyó la letra pequeña de todos los contratos que el usuario tiene que aceptar para poder encender el dispositivo o bajarse el software. Es un desastre. Si dices “Estoy de acuerdo”, las 30 empresas toman propiedad de todos tus datos neuronales. Y prácticamente todas las compañías se autorizan a vender esos datos a terceras partes, que puede ser una aseguradora o el Ejército de Corea del Norte. Es la situación de menor protección que te puedas imaginar. Como no hay leyes, las compañías dicen: “Bueno, de momento, me quedo con todo y me autorizo a venderlo”. Esta situación me preocupa muchísimo. Este agujero hay que taparlo inmediatamente.

Me preocupa muchísimo que las empresas estén tomando propiedad de todos tus datos neuronales

P. Usted afirma que los cinco neuroderechos básicos son: la privacidad mental, el acceso justo al aumento de la capacidad cerebral, preservar la identidad personal, estar libre de sesgos y mantener el libre albedrío.

R. Eso es. De los cinco, el más urgente es la privacidad mental, porque, como digo, hoy en España te puedes comprar en Amazon un casco de electroencefalografía para jugar por internet y todos esos datos son acaparados por la empresa que te lo ha vendido. Esto hay que pararlo inmediatamente. Sin embargo, al margen de la urgencia, el neuroderecho que yo pondría en primer lugar por importancia es el acceso equitativo al aumento cognitivo. Antes o después tendremos que lidiar con este problema. Vamos a tener la posibilidad de aumentarnos mentalmente, y ahí podemos crear una brecha en la sociedad con dos tipos de seres humanos: unos que están aumentados y otros que no. Tenemos que empezar ya a pensar en cómo evitar una fractura en la humanidad.

P. Técnicamente, ¿cuándo podría ocurrir eso?

R. Yo creo que pasará poco a poco. Quizá los dispositivos para aumentarnos la memoria pueden ser el primer aperitivo. No sé cuándo ocurrirá, pero lo veo en cuestión de pocos años.

P. Usted preside la Fundación de Neuroderechos, dedicada a alertar de las implicaciones éticas de la neurotecnología.

R. Ya hemos conseguido que la actividad cerebral esté protegida por ley en cuatro sitios en el mundo. Primero fue Chile, que hace tres años se convirtió en el primer país del mundo donde se protege la actividad cerebral de la ciudadanía. Después, en 2023, lo hizo el estado brasileño de Río Grande del Sur. Y en 2024 hemos conseguido que dos estados de Estados Unidos, Colorado y California, tengan leyes de protección de datos cerebrales. También hay proyectos de ley en discusión en Uruguay, en Ecuador, en México y en Brasil a nivel federal.

P. ¿Y en España?

R. En España todavía no se ha hecho nada, pero ya ha habido dos reuniones. La primera fue en febrero en el Congreso de Diputados. Hubo una buenísima recepción de todos los partidos políticos. Y hace un par de semanas me invitó el Senado para hablarles en la comisión de ciencia. Si todo va bien, vamos a empezar a trabajar con legisladores en 2025 para ver si España también se incorpora a este movimiento y lo lidera a nivel europeo. España sería el primer país en Europa en tener una legislación específica para proteger la actividad cerebral. La mejor solución sería establecer una regulación a nivel mundial, con un acuerdo de Naciones Unidas, y una agencia especializada, como el Organismo Internacional de Energía Atómica, pero ese es un objetivo muy complicado y a largo plazo.

España sería el primer país en Europa en tener una legislación específica para proteger la actividad cerebral

P. Usted es uno de los 12 miembros del Comité Español de Ética de la Investigación, el organismo que ha analizado el caso del rector de la Universidad de Salamanca, Juan Manuel Corchado. A él y a sus colegas les han retirado 75 estudios por prácticas fraudulentas, pero ha dicho que no va a dimitir. El diario local La Gaceta de Salamanca ha publicado que es el comité de ética el que no tiene ética.

R. Yo puedo asegurar que todas las deliberaciones que hemos tenido han sido escrupulosas desde el punto de vista de la ética y del respeto a los derechos del rector de la Universidad de Salamanca.

P. Desde el entorno del rector se criticó al comité de ética por estar, supuestamente, politizado [una acusación sin pruebas de estar manejado por el Gobierno socialista]. Sin embargo, a usted lo eligió como miembro la Comunidad de Madrid, presidida por Isabel Díaz Ayuso (PP).

R. Eso es, yo estoy representando a la Comunidad de Madrid en el comité de ética. En realidad, representamos a los ciudadanos, no tenemos ninguna afiliación política. Puedo asegurar que no hay ninguna falta de ética en el comité, eso es un poco el colmo.

sábado, 18 de enero de 2025

Nuevas proteínas artificiales generadas por evolución artificial

 Una empresa de IA genera en el laboratorio 500 millones de años de evolución hasta dar con una proteína fluorescente artificial

Una ‘startup’ creada por antiguos investigadores de Meta crea un camino evolutivo alternativo usando el mayor poder de computación jamás utilizado en biología, según la compañía

Javier Yanes

18 ene 2025 

Los científicos se preguntan si la evolución podría haber transcurrido por otro camino diferente. Por ejemplo, si era inevitable que surgiese el ser humano, o si somos el producto de una serie de carambolas naturales que podría no haber sucedido, dando como resultado un mundo alternativo. No hay una respuesta definitiva, pero hoy la inteligencia artificial (IA) puede emprender experimentos evolutivos. Uno de ellos, publicado esta semana en la revista Science, revela que en el diseño de un tipo de proteína hubo otras rutas posibles que la naturaleza no exploró. Y esta tecnología puede aportar valiosas pistas en la creación de nuevas terapias y otras aplicaciones.

En su libro de 1989 La vida maravillosa, el biólogo evolutivo Stephen Jay Gould planteaba un experimento mental: si la cinta de la evolución de la vida terrestre pudiese rebobinarse para volver al principio y comenzar de nuevo, ¿el resultado sería el mismo que conocemos, o bien otro completamente diferente? Gould argumentaba a favor de lo segundo: en una nueva partida, empleando el símil de los videojuegos, la evolución habría tomado otro derrotero muy distinto y los humanos no existiríamos. “Vuelve a reproducir la cinta un millón de veces… y dudo que algo como el homo sapiens pudiese evolucionar de nuevo”, escribía.

La tesis de Gould ha sido ampliamente debatida desde entonces, con opiniones a favor del determinismo y otras que defienden la contingencia. En su cuento de 1952 El ruido de un trueno, el autor de ciencia ficción Ray Bradbury narraba cómo un viajero en el tiempo que pisaba una mariposa en la época de los dinosaurios cambiaba el rumbo del futuro. Gould expresaba esta misma idea: “Altera cualquier acontecimiento temprano, incluso de forma muy leve y sin aparente importancia entonces, y la evolución fluye a un canal totalmente distinto”.

Hablar el lenguaje de las proteínas

Los científicos han indagado en este problema mediante experimentos que tratan de recrear la evolución en el laboratorio o en la naturaleza, o bien comparando especies que han surgido en condiciones similares. Hoy existe una nueva vía: la IA. En Nueva York, un grupo de antiguos investigadores de Meta —la compañía matriz de redes sociales como Facebook, Instagram y WhatsApp— fundó EvolutionaryScale, una startup de IA enfocada a la biología. El sistema ESM3 (EvolutionaryScale Model 3), creado por esta empresa, es un modelo generativo de lenguaje; el tipo de plataforma al que pertenece el archiconocido ChatGPT, pero ESM3 no genera textos, sino proteínas, los ladrillos fundamentales de la vida.

ESM3 se alimenta de datos de secuencia, estructura y función de proteínas existentes para aprender el lenguaje biológico de estas moléculas y crear otras nuevas. Sus creadores lo han entrenado con 771.000 millones de paquetes de datos creados a partir de 3.150 millones de secuencias, 236 millones de estructuras y 539 millones de rasgos funcionales, sumando un total de más de un billón de teraflops (una medida del rendimiento computacional), el mayor poder de computación jamás utilizado en biología, según la propia compañía.

“ESM3 da un paso hacia un futuro de la biología, donde la IA es una herramienta para construir desde los primeros principios, del modo que construimos estructuras, máquinas y microchips”, afirma el cofundador y jefe científico de EvolutionaryScale y director del nuevo estudio, Alexander Rives. Su visión es que la biología es la tecnología más avanzada jamás creada y que es programable, ya que utiliza un alfabeto común, el código genético que se traduce en los aminoácidos, eslabones de las proteínas. “ESM3 entiende todos estos datos biológicos, los traduce y los habla con fluidez para usarlos como herramienta generativa”.

La proteína que no fue

Rives y sus colaboradores han aplicado ESM3 al problema de crear una nueva proteína fluorescente verde (GFP, por sus siglas en inglés). La GFP es una proteína natural que brilla en verde bajo la luz ultravioleta, y que se usa en investigación como marcador. La primera se descubrió en una medusa, pero existen otras versiones en corales o anémonas. Los científicos entrenaron a ESM3 para crear una nueva GFP, y el resultado les sorprendió: una proteína fluorescente, a la que han llamado esmGFP, que solo se parece en un 58% a la más similar, lo que según los investigadores equivale a simular 500 millones de años de evolución. ESM3 está ahora a disposición de la comunidad científica como una nueva herramienta para el diseño de nuevas proteínas con funciones terapéuticas, de remediación ambiental y otros usos.

Así, la IA ha encontrado un nuevo camino que la naturaleza pudo haber emprendido hace 500 millones de años, pero que, por razones que desconocemos, ignoró. Rives y sus colaboradores explican que solo unas pocas mutaciones de la GFP pueden destruir la fluorescencia; y que, sin embargo, ESM3 ha encontrado un nuevo espacio de proteínas fluorescentes que podían haber sido, pero que no fueron: “Bajo estas secuencias existe un lenguaje fundamental de la biología de las proteínas que puede entenderse usando modelos de lenguaje”.

Según Jonathan Losos, profesor de la Universidad de Washington que trabaja en la cuestión del rebobinado de la evolución estudiando especies en la naturaleza, “este estudio es un brillante ejemplo de que existen muchas maneras en que la evolución podría haber procedido”. Losos valora los resultados del trabajo como una confirmación de la contingencia defendida por Gould. Así lo contempla también Zachary Blount, profesor de la Universidad Estatal de Michigan que mostró la contingencia de la evolución en un famoso experimento de cultivo de bacterias iniciado en 1988 por su antiguo supervisor, Richard Lenski, y que aún continúa después de más de 80.000 generaciones.

“El estudio muestra que hay posibilidades biológicas viables que no han evolucionado (creemos) en la Tierra, lo que sugiere caminos genuinos que la evolución pudo tomar, pero no lo hizo porque la historia necesaria no ocurrió”, comenta Blount, advirtiendo de que también existe algo de determinismo en la naturaleza; en el experimento de ESM3 hay un 42% de semejanza con otras GFP. Blount no cree que la IA acabe de zanjar el problema del rebobinado, pero sí que ayudará a entender qué es contingente, qué no y por qué: “Nos proporciona maneras de sondear la esfera de las posibilidades biológicas, lo que nos permite comparar lo que es biológicamente posible con lo que existe o ha existido”

martes, 31 de diciembre de 2024

Más cerca del origen de la vida. Investigación hispanoalemana descubre protocélulas.

 Manuel Ansede, "Un experimento recrea el mundo sin vida y surgen protocélulas, un paso previo a los seres vivos: “No hay un soplo divino”, en El País, Ciencia, Geología, 30 de diciembre de 2024:

Los investigadores, de un laboratorio español, observan por primera vez la aparición de compartimentos junto a los ingredientes básicos de los organismos

El geólogo Juan Manuel García Ruiz cuenta todavía asombrado que él y sus colegas han creado “un protomundo” en su laboratorio, a apenas 1.500 metros de la playa de La Concha, en San Sebastián. Suena trascendental, y lo es, pero se trata de un pequeño recipiente transparente, de tres litros, en el que básicamente han metido un vaso de agua, metano, nitrógeno y amoniaco, añadiendo descargas eléctricas para imitar el salvaje ambiente de la Tierra primitiva. Es una versión más del célebre experimento de Stanley Miller, un químico estadounidense de 22 años que en 1952 demostró que era sencillo crear los ladrillos básicos de los seres vivos en ese caldo primigenio. García Ruiz, sin embargo, se ha topado con una sorpresa mayúscula. En su frasco también han surgido “protocélulas”, unas estructuras que considera la antesala de la vida. “Es alucinante”, proclama.

El investigador, nacido en Sevilla hace 71 años, relata que su experimento apenas duró dos semanas. Enseguida se formó una capa superficial, como la nata en la leche, y el agua clara se volvió de color marrón amarillento. Las imágenes al microscopio son desconcertantes. Aparecen multitud de diminutas estructuras curvilíneas, que cualquier observador atribuiría a seres vivos, pero no lo son. Son simplemente moléculas autoorganizadas.

“Siempre nos hemos aproximado al origen de la vida siguiendo el texto bíblico, como si hubiera un soplo divino, un momento en el que ya es irreversible. Lo que nuestro estudio sugiere es que no ha debido de ser así, sino que esto es una evolución química de millones de años, absolutamente azarosa, como la evolución biológica posterior, y que va aumentando la complejidad con el tiempo. Puede llegar a estructuras autoorganizadas y, en algunos casos, a estructuras autoensambladas, como la vida”, expone García Ruiz. “Este tipo de protomundos deben de existir en miles de millones de planetas en el universo. Y esos protomundos pueden llegar a algo tan complejo como la vida o a nada. No hay un diseño inteligente, no hay un soplo divino, pero tampoco hay ninguna reacción fundamental”, subraya el geólogo, del Donostia International Physics Center.

El animal que perdió los genes necesarios para tener un corazón humano

El veinteañero Stanley Miller escribió sus resultados en una decena de párrafos en febrero de 1953 y cambió la forma en la que la humanidad se veía a sí misma. Mostró que bastaban tres gases, agua y descargas eléctricas para crear en el laboratorio aminoácidos, los componentes de las proteínas, que son las máquinas biológicas que forman la materia viva. El equipo de Juan Manuel García Ruiz ya repitió el experimento de Miller en 2021, pero cambió el recipiente original de vidrio por uno de teflón. Su conclusión fue una noticia que dio la vuelta al mundo: allí no surgió ningún ladrillo de la vida. La sílice —un mineral formado por silicio y oxígeno— presente en el vidrio era esencial. El año pasado, un consorcio encabezado por García Ruiz recibió 10 millones de euros de la Unión Europea para estudiar el papel de la sílice en el origen de la vida.

El nuevo experimento ha generado aminoácidos y también las cinco nucleobases que son el ingrediente fundamental del ADN, pero la gran novedad es la aparición simultánea de esas “protocélulas”. El geólogo explica que son una especie de vesículas huecas, que compartimentan el espacio encerrando los ladrillos de la vida y facilitando que reaccionen entre ellos, un paso clave en aquel inmenso océano primitivo. “Estas protocélulas también debieron aparecer en el experimento de Miller y en los posteriores, pero nadie las había buscado hasta ahora”, sostiene García Ruiz, que ha liderado la investigación junto a su colega alemán Christian Jenewein, en su laboratorio del Donostia International Physics Center, en San Sebastián. DIPC

Sus resultados implican que la vida terrícola podría haber surgido cientos de millones de años antes de lo que se pensaba, durante el Hádico, el periodo geológico que comenzó hace 4.600 millones de años, con la formación del planeta Tierra, y finalizó hace unos 4.000 millones de años. García Ruiz destaca que sus “protocélulas” están formadas, con ayuda del burbujeo, por unidades repetidas de ácido cianhídrico, una sencilla molécula con un átomo de hidrógeno, otro de carbono y otro de nitrógeno. “Hay varios estudios que sugieren que a partir de esos polímeros de ácido cianhídrico se puede crear todo, todo lo que necesitas para llegar a los ladrillos básicos de la vida”, apunta el geólogo. Su estudio se publica este lunes en la revista PNAS, de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

El biólogo mexicano Antonio Lazcano recuerda que, hace justo 100 años, el científico soviético Aleksandr Oparin publicó su revolucionario libro El origen de la vida, en el que defendía la hipótesis de que los primeros organismos fueron el resultado de la evolución química de moléculas en el caldo primigenio de la Tierra primitiva. En plena Guerra Fría, el joven estadounidense Stanley Miller se subió a los hombros del soviético. “El mérito del trabajo de García Ruiz es el haber seguido la evolución de moléculas sencillas hasta la formación de complejas estructuras microscópicas en un mismo sistema”, aplaude Lazcano, fundador del Laboratorio de Origen de la Vida de la Universidad Nacional Autónoma de México.

El investigador mexicano, sin embargo, es cauteloso. “Yo no las llamaría protocélulas, porque eso sugiere una continuidad evolutiva que está lejos de demostrarse, y que no corresponde con su composición química”, señala. “Hacen bien en escribir que pueden haber sido microrreactores que permitieran otras reacciones, pero aún estamos lejos de la construcción de una secuencia detallada y realista de la evolución que llevó de los componentes inorgánicos y las moléculas de la Tierra prebiótica a los primeros organismos, entre otras razones, porque aún no nos ponemos de acuerdo en cuál podría ser una buena definición de las primeras formas de vida”, advierte Lazcano.

El propio García Ruiz recalca esa incertidumbre. “Yo diría que la conclusión de nuestro trabajo es que, hoy en día, la diferencia entre lo vivo y lo no vivo es menos nítida que nunca, tanto morfológicamente como químicamente”, apunta el geólogo, que también es investigador emérito del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC), en Granada, donde su equipo realizó parte de los experimentos. García Ruiz alerta de que las misiones espaciales traerán en los próximos años rocas de Marte y podrían detectarse en ellas aminoácidos, las nucleobases del ADN e incluso estas “protocélulas”, pero eso no significará que se hayan descubierto rastros de vida extraterrestre.

El filósofo de la biología Kepa Ruiz Mirazo, experto en el origen de la vida y los modelos protocelulares, también aplaude el “excelente trabajo” de García Ruiz. “La relevancia y el interés específico de esta investigación, más allá de situar los primeros pasos hacia la vida en épocas muy remotas, radica en que la síntesis de moléculas orgánicas a la Miller va aquí acompañada de la formación de compartimentos con un tamaño, morfología y topología similares a los de una célula”, resalta Ruiz Mirazo, de la Universidad del País Vasco.

“Queda por resolver —y espero que este grupo aborde ahora el reto de demostrarlo— si ese tipo de estructuras supramoleculares cerradas y huecas pudieron acoplarse a alguna química prebiótica con la que coevolucionar hacia formas de organización realmente protocelular, estableciendo mecanismos de intercambio de materia y energía con su entorno”, advierte Ruiz Mirazo. “Desde mi perspectiva, la encapsulación de precursores biomoleculares, aunque sí es necesaria (como defienden los autores del artículo), no es por sí misma condición suficiente para que un compartimento sea concebido como protocélula. No obstante, así avanza la ciencia, en todos sus campos: cuanto más significativo sea un logro, más cuestiones abiertas plantea a su alrededor. Seguir investigando por esta senda, sin duda, ampliará horizontes en la búsqueda de nuestros orígenes más profundos y lejanos, como entidades biológicas que somos”, opina este investigador.

El geólogo Juan Manuel García Ruiz prepara una expedición en 2026 a Kenia, al Valle del Rift, un paraje que considera relativamente similar al de la Tierra primitiva, con lagos alcalinos y sílice en abundancia. Mientras tanto, su grupo continuará repitiendo el experimento de Miller en nuevas versiones, por ejemplo, cambiando la temperatura y añadiendo ingredientes, como el azufre, el fósforo y el monóxido de carbono. “Vamos a extender el tiempo y vamos a empezar a cocinar, a ver qué pasa”, anuncia.

viernes, 27 de diciembre de 2024

Aarón Swartz, Manfiesto por la guerrilla del acceso abierto, 2008

 Este es el famoso manifiesto del mártir por el acceso gratuito de todos a la información científica, San Aarón Swartz sensei. Está traducido en un lugar muy interesante por sus contenidos:

Freakstop

Manifiesto por la guerrilla del acceso abierto

La información es poder. Pero como todo poder, hay quienes quieren preservarlo solo para ellos. Todo el patrimonio cultural y científico del mundo, publicado durante siglos en libros y publicaciones, está siendo digitalizado y cerrado por un puñado de empresas privadas. ¿Quieres leer publicaciones que presentan los resultados científicos más conocidos? Tendrás que enviarle un montón de dinero a editoriales como Reed Elsevier.

Hay quienes luchan por cambiar esto. El movimiento por el acceso abierto ha luchado valientemente para asegurarse de que los científicos no cedan su derecho de autor, sino que en su lugar se aseguren de que su trabajo se publique en Internet, bajo términos que permitan su acceso a cualquiera. Pero incluso en los mejores escenarios, su trabajo solo servirá para cosas que se publiquen en el futuro. Todo lo que existe hasta este momento se habrá perdido.

Ese es un precio muy alto por el que pagar. ¿Obligar a los académicos a pagar dinero para leer el trabajo de sus colegas? ¿Escanear bibliotecas enteras y solo permitir leerlas a la gente en Google? ¿Proporcionar artículos científicos a quienes están en universidades selectas en el primer mundo y no a los niños del sur global? Es indignante e inaceptable.

«Estoy de acuerdo», dicen muchos, «¿pero qué podemos hacer? Las empresas tienen los derechos de autor, ganan enormes cantidades de dinero cobrando por el acceso, y es completamente legal —no hay nada que podamos hacer para detenerlas—». Pero sí hay algo que podemos hacer, algo que ya se está haciendo: podemos contraatacar.

Vosotros con acceso a estos recursos —estudiantes, bibliotecarios, científicos—, os han dado un privilegio. Podéis alimentaros de este banquete del conocimiento mientras el resto del mundo no puede entrar. Pero no es necesario —de hecho, moralmente no podéis— que mantengáis este privilegio solo para vosotros. Tenéis el deber de compartirlo con el mundo. Y lo habéis hecho: intercambiando contraseñas con colegas, rellenando solicitudes de descarga para amigos.

Mientras tanto, quienes han sido bloqueados no están de brazos cruzados. Os habéis colado por agujeros sigilosamente y habéis trepado vallas, liberando la información encerrada por las editoriales y compartiéndola con vuestros amigos.

Pero todas estas acciones se llevan a cabo en la oscura y oculta clandestinidad. Las llaman robo o piratería, como si compartir la riqueza del conocimiento fuera el equivalente moral de saquear un barco y asesinar a su tripulación. Pero compartir no es inmoral —es un imperativo moral—. Solo quienes están cegados por la codicia se negarían a que un amigo hiciera una copia.

Las grandes empresas, por supuesto, están cegadas por la codicia. Las leyes bajo las que operan lo exigen —sus accionistas se rebelarían por menos que eso—. Y los políticos a los que han sobornado las respaldan, aprobando leyes que les dan el poder exclusivo de decidir quién puede hacer copias.

No hay justicia en el cumplimiento de leyes injustas. Es hora de salir a la luz y, siguiendo la noble tradición de la desobediencia civil, declarar nuestra oposición a este robo privado de la cultura pública.

Necesitamos tomar la información, dondequiera que esté guardada, hacer nuestras copias y compartirlas con el mundo. Necesitamos tomar las cosas que están libres del derecho de autor y añadirlas a este archivo. Necesitamos comprar bases de datos secretas y ponerlas en la Red. Necesitamos descargar revistas científicas y subirlas a redes de intercambio de archivos. Necesitamos pelear por el acceso abierto de guerrilla.

Con suficientes de nosotros, alrededor del mundo, no solo enviaremos un mensaje fuerte que se oponga a la privatización del conocimiento; haremos que sea una cosa del pasado. ¿Te unes a nosotros?

Aaron Swartz, julio de 2008, Eremo, Italia

martes, 10 de diciembre de 2024

Avances en computación cuántica

Raúl Limón, en El País, 9 dic 2024: "Google presenta Willow, un chip cuántico que resuelve en 5 minutos una tarea que un superordenador tardaría cuatrillones de años":

La multinacional asegura que el procesador y la corrección de errores alcanzada anticipan el desarrollo de un ordenador a gran escala y tolerante a fallos

La computación cuántica está en plena ebullición y los pasos previstos para finales de esta década se adelantan. Microsoft y Atom Computing proclamaron el pasado mes un récord cuántico que les lleva a anunciar para el próximo año un ordenador con esta tecnología que supera a las capacidades clásicas. Casi de forma simultánea, IBM presentaba avances en hardware (el procesador Heron) y software (Qiskit) para ejecutar algoritmos complejos 50 veces más rápidamente que con los métodos convencionales y a una escala y precisión inéditas. Este lunes, Google presenta en Nature a Willow, un chip (superconductor) cuántico que permite resolver en cinco minutos una tarea de referencia (RCS) que el superordenador más veloz “tardaría en completar 10 septillones de años [cuatrillones en el sistema europeo, que equivalen a 10 seguido de 24 ceros]”, según explica Harmut Neven, científico y fundador del Quantum Artificial Intelligence Lab de Google.

El desarrollo de Willow se completa con el avance, publicado en verano en Arxiv, en corrección de errores. Estos son los fallos que se generan en computación cuántica por las perturbaciones que alteran la superposición de partículas, la propiedad física de estar en dos estados a la vez de forma simultánea y que permiten elevar exponencialmente la capacidad de procesamiento en sistemas cuánticos.

“Los errores”, precisa Michael Newman, científico investigador en Google Quantum AI, “pueden ser causados por una variedad de cosas que van desde defectos microscópicos de materiales hasta rayos cósmicos o radiación ionizante. Por estas razones, solo podemos ejecutar cientos de operaciones antes de ver un error”. Salvarlos con avances como los anunciados hoy se considera el desafío más crítico de la computación con esta tecnología.

La agrupación de cúbits físicos (átomos, iones, fotones o sistemas superconductores) en cúbits lógicos entrelazados que actúan como uno solo permite, con corrección de errores, una mayor precisión y una vida útil más allá de los nanosegundos. Pero, hasta ahora, el uso de más unidades físicas para generar lógicas y crecer en capacidad implicaba más errores.

“Hay una línea mágica”, según detalla Newman, “que llamamos el umbral de corrección de errores cuánticos, donde estas dos fuerzas opuestas son exactamente iguales y, si el procesador es lo suficientemente bueno como para estar por debajo de esta línea, donde los cúbits y las operaciones están funcionando lo suficientemente bien, a medida que se consiguen agrupaciones más grandes [cúbit lógico], la tasa de error es más baja y disminuye exponencialmente de forma muy rápida”.

Ese “procesador suficientemente bueno” es Willow, según el científico. “Lo hemos usado por debajo de este punto de inflexión esencial y, a medida que usa más cúbits, observamos una supresión de errores exponencial”, destaca Newman.

“Esto resuelve un desafío clave en la corrección de errores cuánticos que se ha perseguido durante casi 30 años. Quiero enfatizar lo que esto significa: por primera vez, un sistema se vuelve más cuántico a medida que se hace más grande, en lugar de más clásico”, resalta Neven.

Por primera vez, un sistema se vuelve más cuántico a medida que se hace más grande, en lugar de más clásico

De esta forma, Google asegura haber conjurado la maldición y reducido exponencialmente los fallos en un factor de dos (la mitad y la mitad de la mitad sucesivamente) a medida que se agregan más cúbits. No obstante, “ese rendimiento [lógico] está limitado por eventos de error correlacionados raros que ocurren aproximadamente una vez por hora”, según advierte la investigación publicada en agosto.

Para medir le eficacia de Willow, de 105 cúbits, Google ha recurrido al muestreo aleatorio de circuitos (RCS), una prueba de selección estocástica (aleatoria) que garantiza que cada circuito tenga la misma probabilidad de ser elegido. El RCS es, según apunta Google, la prueba más difícil que puede realizarse actualmente en un ordenador cuántico para determinar si su ejecución sería imposible en un ordenador clásico. Esta misma prueba se utilizó para probar el Sycamore, el ordenador cuántico de la compañía, en 2019 y el pasado octubre. “En comparación, Willow es aproximadamente el doble de bueno”, destaca Newman

Tanto el chip como la corrección de errores son pasos cruciales para el desarrollo de un ordenador cuántico a gran escala y tolerante a fallos que permita aplicaciones revolucionarias, como el descubrimiento de medicamentos, la creación de baterías más eficientes para vehículos eléctricos o avances en energía de fusión nuclear, entre otros ejemplos. “La misión de nuestro equipo es desarrollar computación cuántica para problemas que, de otro modo, serían irresolubles, problemas para los que las computadoras clásicas son herramientas inadecuadas”, explica Neven.

La carrera de IBM

En el mismo camino se encuentra IBM, otro gigante de la computación cuántica con una hoja de ruta propia que lleva a la multinacional a anunciar la ventaja o utilidad cuántica (capacidad de realizar operaciones imposibles para un sistema clásico en un tiempo razonable) para 2029.

Su sistema se fundamenta en la combinación de chips mejorados año a año, como el Heron R2, que ya ha alcanzado los 156 cúbits, con un sistema de programación (Qiskit) capaz de duplicar la capacidad de ejecución alcanzada hace solo un año (recogida por Nature) a una velocidad 50 veces superior.

Para IBM, y de acuerdo con los resultados recopilados y publicados en arXiv, Qiskit es “el software cuántico de mayor rendimiento del mundo y permite a los desarrolladores construir más fácilmente circuitos cuánticos complejos con estabilidad, precisión y velocidad”.

“Los avances en nuestro hardware (equipos) y Qiskit están permitiendo a nuestros usuarios construir nuevos algoritmos en los que los recursos cuánticos avanzados y de supercomputación clásica se pueden unir para combinar sus respectivas fortalezas”, afirma Jay Gambetta, vicepresidente de IBM Quantum.

La compañía prueba ahora Quantum Flamingo, que combina dos chips Heron R2 con cuatro conectores La tasa de error detectada es 3,5% para una operación de 235 nanosegundos y se espera mejorarla para lanzar un sistema basado en Flamingo a finales de 2025.

La combinación de recursos clásicos y cuánticos es un denominador común, especialmente con la incorporación de la inteligencia artificial. El ordenador anunciado por Microsoft y Atom Computing, además del sistema cuántico desarrollado a partir de los átomos neutros, integrará nube de computación de alto rendimiento (HPC) y modelos avanzados de inteligencia artificial a partir de la plataforma Azure Elements.

viernes, 18 de octubre de 2024

¿Puede haber entrelazamiento cuántico con una partícula que entra en un agujero negro?

SI DE DOS PARTÍCULAS ENTRELAZADAS UNA CAE EN UN AGUJERO NEGRO, ¿QUÉ

LE PASA A LA OTRA?

Contestar a la pregunta que se muestra en el titular es bastante difícil, ya que el problema que tenemos es que no disponemos actualmente de una teoría aceptada que concilie la mecánica cuántica con la teoría de la gravitación. Por un lado, sabemos cómo se comportan los objetos clásicos cuando están sometidos a grandes masas, como es el caso del agujero negro. Por ejemplo, nuestra galaxia, la Vía Láctea, órbita alrededor de algo que presuponemos que es un agujero negro; y aunque no lo vemos, sí sabemos qué les pasa a los objetos cercanos a él. 

Por otro lado, conocemos lo que le ocurre a un átomo cuando lo miramos de cerca con nuestros ojos de mecánica cuántica. Además, dentro del mundo cuántico las partículas pueden estar entrelazadas muy a pesar de Albert Einstein, que no creía en esta propiedad tan singular. El entrelazamiento es tan extraño para nuestras mentes clásicas que si tengo dos partículas entrelazadas y en una de ellas mido una característica (por ejemplo, su momento angular), automáticamente, aunque la otra esté en la otra punta  del universo, sé hacia dónde va a ir (es decir qué momento angular tendrá) porque eso es el  entrelazamiento. El entrelazamiento supone que, si tenemos una partícula con una característica y está entrelazada con otra, esa otra automáticamente adquiere un valor determinado de esta propiedad dictada por la primera. Podríamos decir que las dos partículas se hablan entre sí, aunque no estuvieran  ocalmente en el mismo sitio.

Para saber esto tenemos que hacer experimentos en los que medimos una característica de la primera de las dos partículas, y después necesitamos medir esa misma característica en la partícula número dos y corroboramos que su estado es el que esperábamos porque están entrelazadas. Para hacer este  experimento tiene que haber un canal en el que nosotros comprobemos que las dos partículas están entrelazadas. Y ese canal es clásico. 

Te voy a poner un ejemplo: imagínate que tienes la partícula Alice y la partícula Bob. Alice se va a  Madrid y Bob a Barcelona. E imagínate que lo que medimos es el color: si Alice mide azul, Bob mide verde y si Alice mide verde, automáticamente Bob mide azul porque están entrelazadas. Pero eso solo lo sabemos cuando tras medir a Alice, también le preguntamos a Bob y comprobamos que siempre que Alice mide verde, Bob mide azul. Para esta comprobación, hemos necesitado un canal de comunicación clásico. Típicamente, este canal clásico se supone que es aquel en el que el espacio-tiempo sigue una métrica Euclídea, o en palabras simples, al que estamos acostumbrados nosotros. Pero en un agujero  negro el espacio-tiempo se deforma debido a la masa tan grande que este posee y necesitamos acudir a la relatividad general formulada por Albert Einstein. 

Y ahora, vamos con la respuesta a la pregunta. Lo que ocurre en un agujero negro con la información que viaja a través de él se desconoce, incluso se piensa que en gran medida la información se destruye (aunque parcialmente escapa y se conoce como radiación de Hawking). Por tanto, esto significaría que no seríamos capaces de saber los dos colores de Alice y Bob. Así que lo que ocurre a una partícula entrelazada con otra que cayera en un agujero negro sería nada. Creo que no seríamos capaces de saber si están entrelazadas o no dentro de ese agujero negro, ya que necesitamos un canal por el que viaje la información y en un agujero negro la información no fluye, por lo que no seríamos capaces de  comunicarnos con ellas.

lunes, 30 de septiembre de 2024

Actividad del cerebro los últimos 7 minutos de la vida y poco antes, dos artículos

Dos artículos recientes:

I

 Paula Gonçalves, "¿Qué actividad muestra nuestro cerebro en los últimos 7 minutos de nuestra vida?" en Meteored Portugal, 30/08/2024: 

¿Qué actividad muestra nuestro cerebro en los últimos 7 minutos de nuestra vida? Esto dicen unos científicos de Canadá. Según diversas fuentes, incluso después de declarar muerta a una persona, su actividad cerebral sigue activa durante otros 7 minutos. ¿Es esto cierto? Según algunos científicos, los últimos 7 minutos de nuestro cerebro sugieren que la vida pasa realmente ante nuestros ojos.

Según un grupo de profesionales médicos de una unidad de cuidados intensivos en Canadá, la actividad cerebral de un paciente continuó durante siete minutos después de que se apagara su sistema de soporte vital.

Informan que las ondas cerebrales continuaron como si la persona estuviera durmiendo, incluso después de que los médicos la declararan clínicamente muerta. Los investigadores también han descubierto que cada paciente puede tener una experiencia muy diferente con la muerte.

El Dr. Sam Parnia, que ha estudiado la conciencia post mortem y examinado casos de paro cardíaco en Europa y Estados Unidos, dice en un artículo publicado en Science Times que el siguiente paso es descubrir formas de monitorear el cerebro cuando está "cerca de la muerte", mejorar la calidad de la reanimación y prevenir mejor el daño cerebral después de que el corazón se reinicie.

"Me sentí como si estuviera en una gran cueva oscura y vi algo de luz al final. Los profesionales de la salud dicen que es una condición médica hasta que el suministro de sangre deje de llegar a los ojos, usted experimentará este tipo de alucinaciones. Es normal para todos los seres humanos." Relato de un paciente que casi pierde la vida tras pasar un periodo en coma.

Los investigadores también observaron el cerebro durante siete minutos para determinar cuánto oxígeno entra cuando la corteza se "conecta" nuevamente y cómo la experiencia se vincula con el funcionamiento real del cerebro. Después de la muerte, observaron la misma actividad en la corteza cerebral y otras áreas del cuerpo del paciente.

La conciencia de una persona puede funcionar incluso después de que su corazón haya dejado de latir

Según Parnia, las personas que han sobrevivido a un paro cardíaco pueden volver a morir mientras están muertas y son devueltas a la vida. Esto significa que un cadáver puede mantenerse en estado de conciencia, incluso si el cerebro solo funciona durante un corto tiempo. Como resultado, es posible que incluso escuchen al personal médico declararlos muertos.

El hecho de que existan pruebas que sugieran que el fallecido pudo haber sido declarado muerto por sus propios médicos es aún más sorprendente. El estudio muestra que las personas que sobreviven a un paro cardíaco pueden volver a la vida después de morir.

Pero ¿qué pasa en los últimos 7 minutos?

Rajalakshmi Tevar desglosó los últimos siete minutos, sugiriendo lo que sucede en el cerebro en cada minuto. Según ella, el primer minuto es una fase cálida y acogedora, en la que recordamos nuestro nacimiento, el hospital, nuestra madre y nuestro padre. El cerebro registra cada evento que ve.

El segundo minuto está dedicado a algunos de los momentos más felices, recuerdos de la infancia, con amigos y familiares. El tercero está dedicado a los compañeros más cercanos y las experiencias amorosas. Del primero al último amor. Cada uno de los recuerdos, el primer beso, los primeros abrazos.

El cuarto minuto trae de vuelta los momentos solitarios y tristes, cuando la mayoría de las personas involucradas en los primeros tres minutos se van. Nos quedan todos los recuerdos de tristeza cuando nos sentimos completamente solos.

El quinto minuto es supuestamente un flashback de los momentos sorprendentes de la vida de la persona, y el sexto está asociado con el juicio, con todos los recuerdos de la vida. En este punto se cree que una persona se juzga a sí misma, si realmente ha vivido una vida buena o mala, si ha hecho buenas o malas acciones hacia los demás. El individuo juzga su carácter y la forma en que interactuó con las personas en su vida.

El último minuto sigue siendo misterioso, impredecible. Incluso aquellos que han tenido experiencias cercanas a la muerte no tienen un recuerdo claro de este minuto, nadie ha podido recordar ningún recuerdo en el último momento.

Sin embargo, cuando los científicos investigaron el cerebro, descubrieron algo fascinante. Todas las sustancias químicas del cerebro, como la dopamina, la melatonina y la serotonina, corrían y creaban energía total. Pero aun así, no podían entender por qué sucedía esto.

Según los investigadores, estos 7 minutos son como volver a vivir nuestra vida entera. Es solo una vida pequeña, y todos lo sentiremos algún día, porque la muerte es inevitable.

II

Mariela de Diego, "¿Qué sucede cuando nos morimos? Lo que la ciencia sabe hasta hoy", en Meteorred Argentina, 4 - IX- 2022:

Todos nos vamos a morir. Y a diferencia de otros seres vivos, nosotros lo sabemos. Es un saber que genera angustia y muchos interrogantes. La ciencia busca respuestas y algunos hallazgos –por suerte- no son tan aterradores cómo pensábamos.

La pregunta por la muerte, por el instante final, preocupa al hombre desde el inicio de sus días y durante miles de años la filosofía, el arte y la religión intentaron responder y representar lo que ocurre en el momento en que pasamos de la vida a la muerte.

Por supuesto, la ciencia moderna también va detrás de esas grandes incógnitas. Hoy sabemos que en general, al momento de morir, todos perdemos los sentidos en el mismo orden: primero dejamos de sentir hambre y sed, luego perdemos la capacidad de hablar y después la visión. Los últimos sentidos en apagarse son la audición y el tacto, por eso muchas personas, aunque parezcan estar inconscientes, aún pueden escuchar y sentir lo que sucede a su alrededor en los últimos momentos.

Al momento de morir, todos perdemos los sentidos en el mismo orden: primero dejamos de sentir hambre y sed, luego perdemos la capacidad de hablar y después la visión.

Pero además, con el avance de la tecnología de imágenes, la investigación científica puede conocer con mucha precisión lo que sucede en el cuerpo y en cerebro en el momento que nos vamos de la vida. Y, sorprendentemente, algunos estudios dan cuenta de que no sería una experiencia aterradora. Más bien todo lo contrario.

La enseñanza de las ratas y la psicodelia

En una investigación de la Universidad de Michigan en 2013, se descubrió que las ratas tienen un aumento de la actividad cerebral luego de experimentar la muerte “física”. Y que las ondas gamma del cerebro se presentan más sincronizadas que en el estado normal de vigilia. De aquí se dedujo que, entre la muerte clínica y la muerte cerebral, las ratas pueden experimentar “algo”. Las siguientes preguntas quedaron planteadas: ¿qué es ese algo?, ¿sucede lo mismo en los humanos?

El neurocientífico Chris Timmerman, del Imperial College de Londres, encabezó una investigación en la que se compararon dos experiencias a primera vista diferentes. La hipótesis fue que puede haber similitudes entre lo que sucede en nuestro cerebro al morir y los efectos en la conciencia inducidos por sustancias psicodélicas, o DMT (Dimetiltriptamina), que provoca efectos alucinógenos.

Para el estudio, se compararon los reportes de personas que estuvieron clínicamente muertas por algunos momentos y luego regresaron a la vida. A esto se le llama “Experiencia Cercana a la Muerte” o NDE por sus siglas en inglés.

Línea Mortal

En la película Línea Mortal un grupo de estudiantes de medicina experimenta con el pasaje de la vida a la muerte.

Por otro lado, a un grupo de voluntarios se le suministró DMT, que produce efectos en las funciones cerebrales como la percepción y la cognición. Durante el experimento se midió su actividad cerebral y cuando regresaron a la realidad, se les pidió que describieran la experiencia usando la misma herramienta de verificación que se usa para evaluar las experiencias cercanas a la muerte.

Y ahora viene lo más interesante, ambas experiencias son idénticas.

Tanto unos como otros, describen el momento como una sensación de paz, un estado de unidad con los otros y con el mundo, un estado de trascendencia en el tiempo y el espacio.

La actividad cerebral detectada en los escáneres también resultó llamativa. El líder de la investigación dijo: "Lo que sabemos ahora es que parece haber un aumento de la actividad eléctrica. Esas ondas gamma parecen ser muy pronunciadas y pueden ser responsables de las experiencias cercanas a la muerte.” Es decir que, de acuerdo a este estudio, la experiencia cercana a la muerte resultaría ser sorprendentemente similar a los efectos de un poderoso alucinógeno.

Las preguntas aún están abiertas, pero la ciencia es obstinada. "Es muy interesante lo que está sucediendo en estos días con los escáneres cerebrales y cómo podemos descifrar lo que está pasando en el cerebro. Hay escaneos que se realizan en personas en los que puedes reproducir, si están viendo una película, qué tipo de película están viendo”, explicó Timmerman.

Si alguna vez la humanidad se preguntó cómo se sentiría volar, o poner un pie en la Luna, es probable que pronto el pasaje de la vida a la muerte también deje de ser un misterio. Ojalá. Así por fin, quizá ya no sea tan angustiante saber que nos iremos.

viernes, 6 de septiembre de 2024

Avances de la IA en bioquímica

Nuño Domínguez, "Noelia Ferruz, la química que creará una inteligencia artificial con un poder “sobrenatural”, El País, 6 sept 2024: 

La investigadora recibe 1,5 millones de euros de la UE para diseñar una mente digital capaz de explicar sus razonamientos

En 1970, el biólogo británico John Maynard Smith ideó un sencillo juego de palabras que describe uno de los problemas más complejos que existen. La evolución de las proteínas, las máquinas moleculares que realizan todas las funciones de la vida, sería comparable a la distancia entre dos palabras de cuatro letras, cambiando una sola letra cada vez. Por ejemplo: para llegar de mito a rayo en el mínimo número de pasos, se pasa por rito y rato; dejando de lado palabros como raho, que serían desechados por la mejora evolutiva.

De esta forma, todas las proteínas de interés estarían conectadas a mayor o menor distancia en un espacio continuo. El alfabeto tiene 27 letras, y las proteínas, 20 unidades básicas, los aminoácidos. En 2010, la ingeniera estadounidense Frances Arnold se dio cuenta de que aquel sencillo juego resumía un espacio inabarcable: el número de posibles variantes para crear una sola proteína pequeña, de 100 unidades, es 20 elevado a 100, más que todos los átomos del universo.

La naturaleza ha explorado solo una ínfima parte de todo el universo de proteínas posibles durante miles de millones de años de evolución. Hay un sinfín de ellas por descubrir, y “solo podemos soñar con la inmensidad de sus capacidades”, razonó Arnold, que ganó el Nobel de Química en 2018 por su trabajo en la evolución dirigida de estas moléculas.

Por primera vez, la inteligencia artificial (IA) hace posible explorar todo ese universo. Su creciente poder de cálculo ya ha descrito la forma tridimensional de todas las proteínas que la naturaleza ha inventado —unos 200 millones— e incluso predicho sus interacciones, un logro anunciado hace apenas tres meses por una empresa vinculada a Google.

Es inquietante que los razonamientos de esta inteligencia artificial —o el de cualquier otra— son inaccesibles para los humanos. La máquina da la respuesta correcta, pero no detalla cómo lo ha conseguido. Sus creadores tampoco consiguen averiguarlo; y el resto de científicos están vetados, pues la empresa tecnológica no desvela el código base de su máquina. La IA es una caja negra.

Esto no solo sucede con las preguntas inmensas de la ciencia, sino también con un coche autónomo que se salta una señal y acaba matando a un transeúnte, o una IA financiera que deniega una hipoteca a un prometedor candidato por su color de piel.

Noelia Ferruz, química especialista en bioinformática nacida en Zaragoza hace 36 años, acaba de ser elegida por el prestigioso Consejo Europeo de Investigación (ERC) para solucionar este problema creando una inteligencia artificial pública, abierta y capaz de explicarse a sí misma. Se llamará Athena.

“En la actualidad, la inteligencia artificial está ya al nivel de un doctorado en química”, explica la científica, que dirige su propio grupo de investigación en el Centro de Regulación Genómica (CRG), en Barcelona. Pero gracias a su capacidad de idear y estudiar compuestos que la naturaleza no ha inventado, pronto va a tener un poder “sobrenatural”, porque excederá los términos de la naturaleza.

La investigadora es hija de un ama de casa y un mecánico que tuvieron que ponerse a trabajar sin haber acabado el instituto. Ferruz acaba de recibir 1,5 millones de euros para desarrollar este sistema en cinco años. Será un “agente inteligente”, una nueva modalidad de IA capaz de analizar diferentes clases de información: el texto de la secuencia de una proteína, la imagen tridimensional de la molécula resultante, el vídeo de sus diferentes partes en movimiento. Junto a Ferruz, un equipo de tres bioinformáticos entrenará a la IA y dos biólogos moleculares probarán en el laboratorio las nuevas moléculas que diseñe. Los investigadores informarán al sistema si los experimentos han funcionado, de forma que aprenderá de sus errores. Es un paso más hacia una inteligencia más parecida a la humana.

El objetivo es diseñar proteínas nuevas que tengan una función determinada, sobre todo salvar vidas si se usan como fármaco, por ejemplo anticuerpos contra el cáncer más eficaces. Ferruz quiere centrarse en las enzimas, proteínas pequeñas que aceleran reacciones bioquímicas. “Un 25% de los medicamentos actuales presenta enlaces carbono-flúor, cuya síntesis es costosa y contaminante, lo que contribuye a que algunos cuesten 60.000 euros la dosis”, razona la investigadora. “Las enzimas tienen la capacidad de hacer ese enlace también, pero no se usan para este fin aún”. Otra posibilidad es crear una enzima que se una al bisfenol A, un compuesto del plástico que interfiere en la reproducción humana y animal, y lo neutralice.

Lo más difícil del proyecto no será crear este agente, sino entenderle. Los modelos de lenguaje actuales como ChatGPT están hechos de capas de neuronas artificiales. “Cada una hace una operación y se la pasa a la siguiente. Al final tenemos hasta un billón de neuronas en las últimas versiones. Nosotros vemos una constelación de neuronas activándose, pero no entendemos por qué; y el modelo no sabe explicárnoslo”, detalla Ferruz.

Su objetivo es entender cómo llega a su resultado, lo que en el campo se llama IA explicativa. “Es bastante laborioso, pero podemos ir abriendo capa a capa, ver qué neuronas se están activando ante ciertos estímulos, que nos enseñe qué ha aprendido y entender cómo genera secuencias de proteínas mejor que un humano”, expone. La investigación tiene un paralelismo sorprendente con el estudio del cerebro —100.000 millones de neuronas que establecen 100 billones de conexiones—, con la paradoja añadida de que, en este caso, esta inteligencia la hemos creado nosotros.

Sentada en un despacho acristalado, a pocos pasos de la orilla del Mediterráneo, Ferruz cuenta con una sonrisa que quería llamar a este sistema Pandora. Algún compañero le recordó que de esa caja salieron todos los males que azotan a la humanidad, según el mito. “Le pregunté a ChatGPT y me sugirió Athena [Atenea en inglés]. “Es la diosa griega de la sabiduría, así que pega bastante, aunque también es de la guerra”.

El ERC es el organismo de ciencia más prestigioso y exigente de la Unión Europea. Cada año, selecciona proyectos emergentes de investigadores jóvenes, que pueden luego continuar su trayectoria con nuevas rondas de financiación. El de Ferruz es uno de los 33 seleccionados en España, entre un total de 494.

sábado, 15 de junio de 2024

Humor científico.

 Letreros orientativos del edificio de la Universidad Autónoma de México (UNAM):

Si es verde y se mueve, es Biología.

Si apesta, es Química.

Si no sale, es Física.

Un amperio y un faradio / se fueron a dar un voltio, / tropezaron con un julio / lo cogieron por los ohmios / y metiéndolo en un vatio / le dieron por el culombio.

¿Cómo se despiden los químicos? Ácido un placer

¿Qué dice un gato cuando le roban el oro?

MiAu

En la fiesta de las funciones (e elevado a x) una está en un rincón. Se le acercan y le dicen: "Tía, intégrate" y responde cabizbaja: "Es que da igual"

- ¿Por qué siempre le dan la cámara a la Luz? 

- Porque hace fotones.

-Oye, golpearon a Helio.

- ¿Por qué?

- Porque es muy noble.

- ¿Y el qué hizo?

- No reaccionó.

¿Tiene pan integral?

No, pero si quiere le derivo uno

- ¿Alguien sabe algún chiste sobre el sodio? 

- Na…

- ¿Cómo eructa un electrón? Hace Boohrrrrrr!

"He descubierto los límites del espacio: entre Alt y Alt GR"

¿Qué hace un vector en una montaña sin dirección ni sentido?

Escalar

Hay 10 clases de personas en el mundo: los que entienden el binario, los que no, y los que lo confunden con el código Gray.

El camarero dice "¡Aquí no servimos a partículas más rápidas que la luz!"

Un taquión entra en un bar.


—Dentro de dos días me dolerá el riñón.

—¿Cómo lo sabes con tanta precisión?

—He hecho cálculos.


Una vez hice un chiste de química, pero no hubo reacción.


—¿Qué mineral es ese? 

—Es una roca ígnea extrusiva.

—Se puede decir basalto.

—Pero no basclaro.


Un vector le dice a otro "perdona, ¿tienes un momento?"


¿Por qué los ingenieros confundimos Halloween con Navidad?

Porque Oct 31 == Dec 25


¿Cuántos programadores hacen falta para cambiar una bombilla?

Ninguno, es un problema de hardware


Están todas las funciones charlando, excepto eˣ que está solo en una esquina. Y se le acerca X² y le dice

—¿Qué haces aquí solo to marginao? Diviértete un poco, tío. ¡Intégrate!

—¿Para qué? Si da igual.

¿Qué dice un CH3 en el techo de un edificio? Grita "Metilo, Metilo"

-¿Qué le dijo el fotón al electrón?

-¡No te pongas negativo!

¿Qué es un terapeuta? Son 1924 gigapeutas.

¿Por qué un electrón no puede hacer pizza? Porque no tiene masa.

¿Qué dice un pato al entrar al CERN? Quark, quark.

Os podría contar algunos de química, pero Na, porque lo Sodio.

¿Por qué pato y zapato son integrables? Porque Riemann.

¿Qué sonido hace un electrón cuando cae al suelo? Plank.

¿Qué son 50 físicos y 50 químicos juntos? Cien-tíficos.

¿Cómo se pone el hierro cuando se oxida? FeO.

Cuando un científico abandona a su mujer no se va a por tabaco, hace un Majorana.

¿Sabes por qué los osos blancos se disuelven en agua? Pues porque son polares.

¿Con qué frecuencia hago chistes químicos?  Periódicamente.

Un taquión:

¿Quién es?

Toc, toc.

Un neutrón le pregunta a un electrón que le gusta más, los fotones o los protones. El electrón responde:

No lo sé hombre, los protones me atraen, pero los fotones me excitan.

¿Qué pasa cuando X tiende a infinito? Pues que se seca.

Un policía para a un físico de partículas y le pregunta:

¿Sabe a qué velocidad iba? 

No, pero sé donde estoy.

Iba exactamente a 150km/h.

¡Agh, por tu culpa ahora estoy perdido!

Hay 10 tipos de personas: los que saben binario y los que no.

domingo, 12 de mayo de 2024

Agustín Farfán, el primero en descubrir la cura del escorbuto

Casi dos siglos antes de que el escocés James Lind afirmara en 1753 que el remedio contra el escorbuto era comer frutas cítricas, el agustino sevillano Agustín Farfán ya lo había señalado en 1579 en su Tratado breve de anatomía y cirugía, libro que tuvo mucho éxito en su época. En este trabajo se analiza el papel jugado por algunos navegantes españoles en el conocimiento y, especialmente, el tratamiento del escorbuto en las largas rutas transoceánicas. Tratamientos siempre con frutas cítricas, naranjas y limones. Se comenta el caso especial del capitán Sebastián Vizcaíno, mediante la administración de una frutilla (xocohuitzles) en la isla de Mactán. También los importantes navegantes Antonio de Ulloa, descubridor del platino, publicado en las Conversaciones con sus tres hijos, quien ya lo sabía (1716-1795), y el insigne médico cirujano Pedro Mª González, en la expedición de Alejandro Malaspina, la primera expedición de muy largo recorrido libre de escorbuto.  Pedro María González Gutiérrez (1760-1839) era autor de un notable y afamado tratado de medicina e higiene naval, editado en Madrid (1805), titulado Tratado de las enfermedades de la gente de la mar Por último, el médico renacentista sevillano Agustín Farfán fue sin duda el primero en preparar y recomendar tempranamente un medicamento elaborado con naranjas y limones, en 1592, para prevenir el escorbuto en el largo tornaviaje de Filipinas a Acapulco y viceversa.

martes, 15 de agosto de 2023

Miserias de la ciencia .La predicción física que hace errónea toda teoría sobre el espacio-tiempo

¿Cuánta energía hay en un litro de espacio-tiempo? Bueno, se han hecho medidas y actualmente se estima que esa cantidad de energía está cerca de  10−15 J/cm³ (si lo quieres por litro, serían mil veces más). Pero la física cuántica tiene un problema muy gordo, porque la teoría estándar aplicada al vacío cuántico parece predecir una cantidad mucho más alta: 10105 J/cm³.

¡Esto es un problema teórico serio que no está resuelto! De hecho, se ha dicho que esta es la peor predicción física, porque está claro que hay un factor  10 elevado a 120 entre el valor experimental y el valor predicho.

sábado, 10 de octubre de 2020

El diccionario biográfico de la ciencia y la técnica en La Mancha (2020)

Acaba de publicarse Ciencia y técnica en Castilla-La Mancha. Diccionario biográfico (nombres y hechos). Un grueso volumen editado por Almud y coordinado por Alfonso González Calero y Enrique Díez Barra en el que más de 80 especialistas, entre los que han querido incluirme, han contribuido con un total de 320 entradas sobre todas las figuras importantes de la ciencia en la región a lo largo de la historia. No había nada como esto realizado hasta ahora.

El prototipo del manchego típico, desde tiempos de Quevedo, que nos pintaba "atestados de ajos las barrigas", o de Francisco Gregorio de Salas, que también había vivido entre nosotros, ha sido cuando menos el de un paleto ignorante. Y cuando más se ha elevado este estereotipo no ha sido precisamente en la persona de Sancho Panza, ni siquiera en la de Don Quijote, figuras universales que excluyen toda regionalidad, sino en la de Sansón Carrasco, cuyo oficio fue derrotar el entusiasmo y la ilusión de quienes han intentado mejorarse o mejorar  a otros. La ciencia y la tecnología no han sobresalido por ello entre nosotros, porque, aparte de no tener contexto ni situación para ello, un tradicionalismo mal entendido y de fácil crédito en estas coordenadas ha considerado una locura cualquier idea de conocimiento y progreso común. 

Y así, de la lectura de esta magna obra se desprende que quien ha querido ahondar estudiando, investigando o desarrollando alguna iniciativa nueva en las ciencias, ha tenido siempre que emigrar fuera de la región e incluso de España, buscando espacios y vientos más favorables. Y, cuando han querido repatriar algo del éxito que han tenido, el reduccionismo de las mentes estrechas en todos los campos, la falta de apoyo y de oportunidades y el nulo entusiasmo general ha terminado por convertir sus esfuerzos en poco más que inútiles. La carencia de mercados, de instituciones universitarias, de industria y de tecnología nos ha obligado con frecuencia a recurrir a fuentes extranjeras o a "extranjerizar" a nuestros naturales. Y los que han quedado aquí han crecido casi siempre al estilo bonsái dentro de los límites del autodidactismo, incluso en el terreno de la enología, que tanto se ha desarrollado en la región, o han terminado por militar en las filas del meapilismo de una Iglesia que siempre se ha asegurado, con el monopolio que largo tiempo ha tenido de la enseñanza, las mentes más creativas. No resulta extraño que habiendo tantos célebres médicos y astrónomos en el Toledo medieval, la única obra realmente extensa que se haya traducido entonces no sea científica, sino el Corán por parte del médico mozárabe Marcos de Toledo en 1210, por orden del arzobispo Rodrigo Jiménez de Rada, quien prefería que dejase sus traducciones de Galeno y se dedicase a combatir a los herejes. Las estanterías de las antiguas bibliotecas manchegas están llenas de obras teológicas que no mueven molino. 

La obra tiene por supuesto las limitaciones que toda producción humana ha de tener; faltan aún algunos autores y hay erratas y descompensaciones, pero esos defectillos pueden suplirse perfectamente en ediciones ulteriores y ofrece un panorama inmenso y muy revelador de lo que ha sido y es la ciencia en la región. En Ciudad Real debemos recordar, por ejemplo, más que al Quijote a Alfonso X el Sabio, porque hay una facultad de lenguas modernas y clásicas y no estaría de más que hubiera un premio de traducción técnica que llevase su nombre.

Las grandes figuras de la ciencia en la región, ninguneadas como se ha hecho ahora con el español Mojica en la concesión del premio Nobel de Medicina, ahora tienen donde reunirse para hablar de su pertinaz mala suerte si se han quedado aquí. Porque abundan en estas biografías las derrotas de la voluntad, los frutos medianos o extraídos de afuera, la increíble hostilidad de la cizaña y de lo que Unamuno denominó cainismo y la consciente autolimitación dentro de las fronteras de la divulgación y de la mera enseñanza de lo ajeno.

Pero no conviene cerrar los ojos a las propias limitaciones naturales de esta tierra. El toledano Blasco de Garay, inventor de la máquina de vapor avant-la lettre, no pudo hallar el carbón ni el hierro que en Inglaterra propiciaron la revolución industrial y, lo que es peor, el entusiasmo, el eco y la ambición necesarios para impulsarla. El raquitismo del capital, el centralismo, el analfabetismo, la falta de promoción de las iniciativas inteligentes, la ausencia de imprentas, de buenas bibliotecas y de comunicaciones solventes justifican también el mediano fracaso de la investigación científica en la región. 

jueves, 10 de septiembre de 2020

Púrpura Han. Un misterio tecnológico

 Púrpura Han: pigmento artificial de 2800 años que sorprende a físicos cuánticos

18 de Febrero de 2016 Actualizado: 17 de Noviembre de 2016

Púrpura Han, es un pigmento artificial creado por los chinos hace más de 2500 años; fue utilizado en pintura de murales y para decorar a famosos guerreros de terracota, así como cerámicas, artículos de metal y joyería.


El pigmento es una maravilla tecnológica, realizada a través de un complejo proceso de moler materias primas en proporciones precisas y un calentamiento a temperaturas increíbles. Así de complicado fue el proceso, que no fue reconstruido de nuevo hasta 1992, cuando finalmente los químicos fueron capaces de identificar su composición; pero esto fue sólo el comienzo.


Según un informe de prensa del io9.com, desde entonces la investigación ha descubierto increíbles propiedades del púrpura Han, incluyendo la capacidad de emitir poderosos rayos de luz en el rango del infrarrojo cercano, y un colapso de tres dimensiones a dos, en condiciones adecuadas.


La producción de púrpura Han, también conocida como púrpura china, se remonta hasta el 800 antes de Cristo, sin embargo, parece que no se utilizó en el arte hasta las dinastías Qin y Han (221 a.C.- 220 d.C.) cuando se aplicó en los mundialmente famosos guerreros de terracota, así como en cerámicas y otros artículos.


“Antes del siglo XIX, cuando los métodos de producción modernos hicieron pigmentos sintéticos comunes, sólo hubo tintes enormemente caros de púrpura, un par de minerales violáceos poco comunes y mezclas del rojo y azul, pero no hay el verdadero pigmento púrpura, excepto durante unos cientos de años en la China antigua”, escribe Samir S. Patel en “Purple Reign (Reino Púrpura): Cómo las antiguas farmacias chinas añadieron color al ejército del emperador”.


Por una razón desconocida, el púrpura Han desapareció por completo después del año 220 d.C., y nunca fue visto nuevamente hasta su redescubrimiento hecho por químicos modernos en la década de 1990.


Síntesis del púrpura Han

A diferencia de los tintes naturales, como el púrpura Tyrian (ca. 1500 a.C.), que son compuestos orgánicos y por lo general hechos de plantas o animales, como el caracol chino, el púrpura Han fue un pigmento sintético hecho de materiales inorgánicos.


Sólo se conocen dos otros pigmentos azules o morados, hechos por el hombre que han existido en el mundo antiguo – el azul Maya (ca. 800 d.C.), a partir de una mezcla caliente de añil y arcilla blanca, y el azul egipcio, utilizado en todo el Mediterráneo y el Cercano y Medio Oriente desde 3.600 a.C. hasta finales del Imperio Romano.


La científica Elisabeth Fitzhugh, una conservadora del Smithsonian, fue la primera en identificar el complejo compuesto sintético que conforma al púrpura Han -bario silicato de cobre-, un compuesto que se diferencia del azul egipcio, sólo a través del uso del bario en lugar de calcio.


Las similitudes entre púrpura Han y azul egipcio llevó a algunos investigadores tempranos a la conclusión de que los chinos pueden haber aprendido de los egipcios cómo hacer el pigmento. Sin embargo, esta teoría ha sido descartada en gran medida, ya que el azul egipcio no se encontró más allá del este de Persia.


“No hay una razón clara de por qué los chinos, si hubieran aprendido la fórmula egipcia, habrían reemplazado al calcio por el bario, que hace necesario el aumento de temperatura para la cocción en 100 grados o más”, escribe Patel.


Entonces exactamente, ¿cómo tropiezan los chinos con la fórmula compleja para hacer el púrpura Han que consistía en la combinación de (arena) de sílice con cobre y bario en proporciones precisas y calentado aproximadamente entre 850° y 1.000°C?


Un equipo de físicos de Stanford que publicó un artículo en la revista Journal of Archaeological Science (aquí su resumen), propone que el púrpura Han fue un subproducto de proceso en la fabricación del vidrio, ya que tanto el vidrio como el pigmento púrpura contienen sílice y bario. Io9.com, escribe que el bario lo hace más brillante y nublado al cristal, lo que significa que este pigmento puede ser el trabajo de los primeros alquimistas que intentaron sintetizar el jade blanco.


Propiedades fluorescentes

Desde su composición, primero se descubrió que los científicos han continuado investigando este pigmento único. Investigadores del Museo Británico descubrieron que, cuando se expone a una simple linterna LED, el púrpura Han, emite rayos potentes de luz en el rango infrarrojo cercano. Según su estudio, publicado en la revista Analytical Chemistry and Bioanalytical, los pigmentos de color púrpura Han aparecen con sorprendente claridad en condiciones adecuadas, lo cual significa que incluso los rastros débiles de color se hacen invisibles a simple vista, puede vérselos con sensores infrarrojos.


Púrpura Han y el colapso de dimensiones

Las propiedades fluorescentes del púrpura Han, no fueron la única sorpresa. Los físicos cuánticos de Stanford del Laboratorio Nacional de Los Álamos y el Instituto Solid State Physics (Universidad de Tokio) informaron que cuando el púrpura Han se expone al frío extremo y a un alto campo magnético, la estructura química del pigmento entra en un nuevo estado llamado cuántico punto crítico, en el que el material de las tres dimensiones, “pierde” una dimensión.


“Hemos demostrado por primera vez el comportamiento colectivo en un material tridimensional, la mayoría puede ocurrir realmente en sólo dos dimensiones”, Ian Fisher, profesor asistente de física aplicada en Stanford, dijo en el Informe a Stanford.


“Baja dimensionalidad es un ingrediente clave en muchas teorías exóticas que pretenden dar cuenta de diversos fenómenos poco conocidos, incluyendo la superconductividad de alta temperatura, pero hasta ahora, no hubo un claro ejemplo de ‘reducción dimensional’ en materiales reales”.


Los científicos han expuesto que este efecto se debe al hecho de que los componentes del silicato de cobre y bario están compuestos como capas de azulejos, por lo que no se apilan ordenadamente. Los azulejos de cada capa están un poco fuera de sincronía con la capa por debajo de ellos. Esto puede frustrar a la onda y obligarla ir a dos dimensiones.


Los investigadores han dicho que el descubrimiento puede ayudar a comprender las propiedades requeridas de los nuevos materiales, incluyendo a los superconductores más exóticos.


Fisher dijo: “El púrpura Han por primera vez fue sintetizado hace más de 2500 años, pero hemos descubierto recientemente cuán exótico es su comportamiento magnético. Eso nos hace preguntarnos, qué otros materiales estarán por ahí que ni siquiera los hemos empezado a explorar”.