QUANTUM

Guillermo Guevara Pardo, Bogotá, marzo 23 de 2014

Finalizando el siglo XIX y empezando el XX ciertos fenómenos físicos (por ejemplo, la radiación producida por un objeto que se calienta) no se podían explicar adecuadamente en el marco de la vieja mecánica clásica, fundada siglos atrás por el gran Isaac Newton. Max Planck propuso una idea para ese entonces revolucionaria: la luz está formada por paquetes discretos o cuantos y cada cuanto, con una determinada longitud de onda, tiene una cantidad fija de energía. Nacía así uno de los pilares de la física moderna, la mecánica cuántica, que se encargaría de desentrañar los secretos de la organización de la materia a nivel atómico y subatómico. Otras mentes, tan brillantes como la de Planck, fueron desarrollando el soporte matemático de la novedosa física pues cualquier teoría, además de ajustarse a los hechos que intenta explicar, debe tener sentido desde el punto de vista matemático. Este portentoso logro científico fue posible porque “El intelecto humano, guiado por las pistas que deja la naturaleza, fue capaz de dilucidar una verdad profunda sobre el funcionamiento del universo”*
La mecánica cuántica ha encontrado que la materia en su nivel más básico está formada por una compleja interacción de campos y partículas, y que estas son manifestaciones de las vibraciones de esos campos. Así, por ejemplo, los fotones (las partículas de la luz) son vibraciones del campo llamado electromagnético, como los gravitones (aún no detectados) lo son del campo gravitacional. La mecánica cuántica ha aumentado y profundizado el conocimiento de la estructura de la materia y expandido el vocabulario de la ciencia: quarks (importado de la literatura), bosones, fermiones, gluones, neutrinos, positrones, hadrones, etc.
Dados los particulares comportamientos de la materia en esos niveles (donde hasta es posible que el gato de Cheshire desaparezca dejando únicamente su amplia sonrisa), tan alejados de nuestro mundo cotidiano, newtoniano, de bajas energías y velocidades, algunas corrientes filosóficas han proclamado imprudentemente que la física de los quanta significa la “desaparición de la materia”. Vana aspiración que esconde en el fondo un intento por socavar la posibilidad del conocimiento científico del mundo.
Los experimentos a muy altas energías, como las que se alcanzan en el Large Hadron Collider (LHC) en la frontera franco-suiza, han venido dando apoyo a los presupuestos teóricos del llamado Modelo Estándar el cual describe las relaciones de las partículas que componen la materia. El protón, por ejemplo, no es una partícula infinitamente pequeña ni una amorfa masa de sustancia protónica; es una estructura del núcleo atómico donde ocurren continuas interacciones entre los tres quarks que lo forman y una gran cantidad de partículas virtuales que constantemente se crean y se desintegran. La teoría cuántica es un calco cada vez más preciso de la realidad objetiva de las partículas atómicas y brinda un conocimiento de la materia que se hace cada vez más profundo y exacto, y además muestra el carácter inagotable de la misma.
La joya que le faltaba al Modelo Estándar fue finalmente encontrada en 2012 en las intricadas entrañas del LHC. Se le dio el nombre de “bosón de Higgs”. Su existencia es más que efímera: 10 a la menos 21 segundos. Desde 1995, cuando se descubrió el quark top, la física de partículas no se alegraba con la llegada de un nuevo miembro. Como toda partícula, el nuevo bosón es la vibración del campo de Higgs, campo donde la masa de una partícula está determinada por la intensidad de su interacción con él. Si la partícula no interacciona con ese campo, entonces carece de masa.
Se sabe que la materia de la cual están hechos todos los objetos del universo apenas representa una quinta parte de la que existe. El resto ha sido llamada “materia oscura”, que no está formada por ninguna de las partículas del Modelo Estándar. El bosón, por el que Peter Higgs y François Englert ganaron el premio Nobel de Física del año 2013, podría ser el puente que permita avanzar en el conocimiento de ese nuevo tipo de materia. Y en este paso, la mecánica cuántica será punto de apoyo hacia una física más allá del Modelo Estándar. Conocimiento que seguirá reafirmando que con la palabra materia se designa la realidad objetiva, toda la infinita multiplicidad de lo que existe, las cosas, los acontecimientos. La materia no ha desaparecido y el gato cuántico seguirá inquietando a la perspicaz Alicia.
*Carroll, Sean, “La partícula al final del universo”, Barcelona, Debate, 2013.

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La belleza de la ciencia

Antonio Ruiz de Elvira*, El Mundo, marzo 5 de 2014

Hace poco se publicaba en Ciencia, de EL MUNDO, un pequeño artículo de Conxa Rodríguez sobre la belleza de la ciencia, en el sentido de los mapas, grabados y cuadros que se han realizado con el argumento de la ciencia.
Yo quiero hablar aquí hoy de otra belleza de la ciencia, la belleza que lleva a algunos seres humanos a dedicar su vida a buscar la realidad, rechazando las nebulosas ideas del misticismo, y la tremenda fealdad del dogma, que destruye la libertad del ser humano.
Pocas personas entienden la razón de por qué los científicos hacemos ciencia. La ciencia se asimila por mucha gente a la tecnología, a la búsqueda de aparatos y máquinas para conseguir quizás dinero y poder, a fines esencialmente utilitarios.
El maravilloso oceanógrafo, explorador ártico y benefactor de los perseguidos, Fridtjof Nansen decía: «El ser humano quiere conocer, y cuando deja de querer conocer, deja de ser un ser humano».
Hay personas en el mundo que rechazan el conocimiento. Hay personas que se suben en los aviones y no se preguntan: ¿cómo puede volar este cacharro?, que de hecho dicen que no les interesa. Hace unos días vimos, desde el porche de mi casa de Madrid, pasar bandadas y bandadas de aves blancas, con las puntas de las alas negras, volando a 5.000 metros de altura, en formaciones en V perfectas. Acababa de amanecer y la luz del Sol llegaba desde abajo hasta las aves, que reflejaban una luz brillante desde sus níveas plumas corporales. Podían ser gansos o grullas, aunque volaban demasiado alto para estas últimas. ¿Por qué vuelan? ¿A dónde van? ¿Por qué vuelan tan alto? ¿Cómo se orientan? ¿Por qué usan una formación en V? ¿Por qué....?
La ciencia es, esencialmente, bella. En sus mapas, en sus grabados, pero, sobre todo, en ella misma. ¿Qué es la belleza? En mis clases digo a los alumnos que para saber lo que son las cosas, deben irse a los extremos, en donde las características se destacan por encima de la media. La extrema fealdad es la muerte, son los vertederos, el desorden absoluto, la falta de simetría.
No sabemos lo que es la belleza, pero desde hace al menos 2.500 años los seres humanos hemos gustado de los templos y las estatuas griegas. Los templos griegos están deteriorados, generalmente debido al salvajismo inhumano de los que no quieren conocer, pero aún sus ruinas nos parecen bellas. A algunos de estos inhumanos pueden parecerles aburridas, pero aun así a muchos de ellos les parecen bellas. Las estatuas de Venus, de Ártemis, de Apolo o del Discóbolo siguen pareciendo bellas a millones de personas. A lo largo de la Historia, la belleza, lo contrario de la fealdad, ha sido la proporción, la simetría, el orden, sobre todo cuando ese orden es más complejo que un mero cuadrado. Por ejemplo, desde la proporción áurea, que también es simple, a los fractales y otras estructuras que, manteniendo orden y simetría, son mucho más complejas que aquellas.
La ciencia lo que busca es el orden, aunque sea complejo, dentro de la naturaleza. Vemos las nubes, subiendo en el cielo, rojas, primero cuando reciben la luz del Sol, grises y negras un momento antes de descargar la lluvia. Las nubes de tormenta ascienden como torreones con los flancos deshechos. La ciencia, los científicos nos preguntamos: ¿Por qué y cómo asciende el aire cargado de humedad? Sabemos algo, pero nos falta saber mucho más de las nubes.
Hemos visto, hace muy poco, a los artistas del hielo girar y girar y girar y girar sobre cuchillas de acero que funden el agua sólida sobre la que se deslizan. ¿Qué es el giro? ¿Cómo es posible? Es una pregunta que se hacen pocos, pero que se han hecho grandes físicos, y que no tiene, aún hoy, respuesta.
Las aves vuelan, y vuelan los aviones. ¿Cómo pueden sostenerse en algo que no vemos? Ese algo son moléculas que chocan constantemente con las alas y los cuerpos a velocidades mayores que las de los más rápidos aviones de caza que hemos construido los seres humanos. ¿Cómo son esas moléculas?
Las moléculas están formadas por átomos en formas simétricas y móviles, y los átomos son conjuntos de protones y electrones que vibran, oscilan y se mueven. Sus movimientos siguen normas, y aunque son caóticos, no son arbitrarios.
Los átomos que se mueven se enlazan en moléculas y algunas de estas se enlazan a su vez y se enroscan en dobles hélices capaces de desenroscarse y copiarse ensamblando otras moléculas que a ellas se engarzan. El proceso es bello, bello en su simplicidad, bello en su complejidad. En ambientes hostiles las dobles hélices enlazadas se rodean de otras moléculas para formar cápsulas, que finalmente llegan a tamaños de las ballenas y los elefantes africanos.
La estructura vital es bella, porque es eficiente, es decir consigue su objetivo, la reduplicación, con un sistema increíblemente simple, ordenado, simétrico.
Una de las envolturas del sistema vital es el cuerpo humano, y su sistema nervioso, que forma un sistema de control capaz de recombinar imágenes mediante creación constante de nuevos circuitos neurales. Esta capacidad de recombinación es nueva en la naturaleza, es como un nuevo sistema de dobles hélices, pero ahora mediante corrientes eléctricas perecederas.
El sistema de creación de imágenes mentales lleva a descubrir las leyes del movimiento de los cuerpos, de la propagación de la energía y con ella, de la información, y puede llevar a descubrir la estructura de esa misma mente que descubre las leyes naturales: esto es belleza, pues es un sistema no aleatorio, un sistema ordenado, simétrico, con simetrías de alto grado y orden complejo.
Es belleza, porque es comprobable, porque no es falsa, porque no supone desilusión ni desesperación. Porque es pública, comunicable y compartible con el resto de seres humanos, porque no es secreta. Uno puede imaginar la estatua mejor hecha del mundo, pero si no la puede tocar, y otros tampoco la pueden tocar, no es bella, pues no es real, y su posible belleza sólo la conoce el que la imagina. Sólo cuando la estatua, el cuadro, el edificio, la idea se hacen piedra, color, líneas, dibujo, ladrillos, sonido, puede pasar la idea a convertirse en belleza. Uno puede imaginar la comida mejor del mundo pero sólo cuando uno mismo y otros la gustan se convierte la idea en sabor.
Una creación de la mente humana es la música, algo que no existía en el universo antes de los seres humanos. La música utiliza las leyes del sonido, los esquemas resonantes, las cuerdas vibrantes en frecuencias discretas como discretas son las órbitas de los electrones en los átomos y de los planetas en los sistemas estelares. El sonido se crea en los instrumentos, se propaga y se refleja y refracta en los recintos musicales, que generan orden, un orden complejo, basado en el ritmo y la armonía.
La ciencia es la búsqueda de la belleza en la naturaleza.
La mística, lo mas contrario que pueda haber a la ciencia, es realmente horrible. La imagen de la mística son las películas de la serie Matrix. Son lo más parecido a un vertedero que diseñarse pueda, el desorden hecho imagen. No hay estructura. Cualquier cosa puede ocurrir, sin orden ni concierto. La mística es la imaginación sin realización, la imaginación no compartida, la imaginación secreta y jamás pública, las visitas de los ángeles y el hablar con Dios, experiencias mentales individuales e imposibles de compartir, por tanto falsas, generadoras de frustración y de desesperación final.
Ver un buen cuadro, tocar una buena estatua, gustar una buena cocina, escuchar compartiendo con otros una buena música genera una sensación de estar contemplando la belleza.
Entender como vuelan las aves y los aviones, como se transmiten las ondas sonoras y las ondas de radio, como los rayos X, y los positrones nos dejan ver el interior de los cuerpos, como se transmiten los genes, y como la vida meramente genética es terrible, todo esto y muchísimo más es esencialmente público, sensible, transmisible y compartible entre seres humanos. Es orden complejo y simetría de alto grado, como en el arte.
Es la belleza de la ciencia.
*Antonio Ruiz de Elvira es catedrático de Física en la Universidad de Alcalá de Henares.

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Diatriba contra el posmodernismo

Guillermo Guevara Pardo, Bogotá, 26 de enero de 2014

La ciencia es el camino más expedito que tiene el hombre para alcanzar un conocimiento objetivo de la realidad material que lo rodea. La objetividad lograda en dicho conocimiento previene al pensamiento de la tentación de pretender ir más allá de la verdad científica, buscando inexistentes principios metafísicos “superiores”. Sin el recurso de la objetividad es imposible obtener un conocimiento fidedigno de las leyes que gobiernan el comportamiento de los fenómenos naturales y sociales. Además, se haría imposible cualquier forma de aplicación práctica de los conocimientos logrados.
La peligrosa moda del relativismo filosófico reniega del principio de objetividad al sostener, por ejemplo, que en el ámbito de la ciencia cualquier explicación es válida. Valga el caso del físico y filósofo Paul Feyerabend para quien las proposiciones “la Tierra gira alrededor del Sol” y “la Tierra es una esfera hueca que contiene el Sol, los planetas y las estrellas fijas”, tienen el mismo grado de validez. Como para esta forma de relativismo no hay “estándares objetivos y universales”, entonces, “todo vale por igual: la filantropía y el canibalismo, la ciencia y la magia, tu virtud y mi vicio” ha escrito el físico y epistemólogo argentino Mario Bunge. A estas alturas del siglo XXI el pensamiento racional aún tiene que vérselas con un nuevo tipo de oscurantismo el cual, adoptando formas sutiles y engañosas, valiéndose de un complicado lenguaje filosófico barnizado con algunos conceptos científicos, a veces distorsionados, adelanta desde el siglo pasado una cruzada en contra de la ciencia.
Los científicos indagan acerca de las causas de los fenómenos naturales valiéndose del siempre renovado método científico, apoyándose en el formalismo matemático, planteando teorías, concatenando observaciones y diseñando experimentos que terminan por respaldar o rechazar una hipótesis, en fin, haciendo lo que sea necesario para transitar por camino seguro hacia la verdad científica. La evolución de la ciencia ha permitido explicar cada vez una mayor cantidad de fenómenos con más precisión, es decir, con profundidad creciente: en la década de los años 1950 James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin descubrieron la estructura en doble hélice del ácido desoxirribonucleico (ADN) y desde entonces cada día se profundiza más y más en el conocimiento de su compleja estructura y función genética.
La ciencia es la forma más elaborada de organización de los conocimientos que la humanidad, a lo largo de su desarrollo histórico, ha venido acumulando sobre el funcionamiento de la naturaleza y la sociedad. La validez de sus hipótesis y teorías no dependen de la fe o de la autoridad de un individuo, sino del veredicto de la práctica experimental, de su relación con los hechos: fue el experimento de Joseph John Thomson cuando descubrió el electrón el que desmoronó la milenaria creencia de la indivisibilidad del átomo; fue el experimento bien hecho el que definió que los neutrinos no viajan más rápido que la luz y también fue con el experimento como se demostró la existencia del bosón de Higgs.
La ciencia es un camino para desechar prejuicios y supersticiones, para lograr una visión racional de los fenómenos que suceden en el mundo natural y social. Esto hace parte de su grandeza. No importa que a veces sus aplicaciones tecnológicas entren en contradicción con la dignidad humana, como cuando la bomba atómica fue dejada caer sobre Hiroshima y Nagasaki. La culpa no está en el conocimiento científico, recae en la forma de organización social que tiene la humanidad.
El conocimiento científico hace rato se convirtió en palanca fundamental para el desarrollo y progreso de las naciones. Los países del Tercer Mundo ven con pavor la manera acelerada como la brecha científica y tecnológica se amplía y profundiza respecto de los que pertenecen al Primer Mundo, desde donde se escuchan recomendaciones que sugieren que Colombia debe dedicarse a lo que sabe hacer bien, pero no cometer el error de tratar de incursionar en temas más sofisticados en los cuales no tiene ninguna oportunidad; que lo único que debe hacer es leer y tratar de entender la ciencia que en otros países se está haciendo y vender a las metrópolis aquellos recursos naturales (hoy los mineros) que le permitan comprar, ya elaborada, toda la tecnología que necesita.
Esas tesis han encontrado abyecto eco en los Gobiernos que hemos tenido que padecer, que han definido que no vale la pena que en Colombia se haga un esfuerzo importante para crear una capacidad propia de producción de ciencia y tecnología, que lo mejor que podemos hacer es dejar esos temas a los países desarrollados. Las políticas económicas neoliberales que han aplicado los gobernantes de estas tierras, han terminado por llevar a la nación al abismo del saber.
Científicos como el neurobiólogo Rodolfo Llinás han reclamado del gobierno colombiano darle a la ciencia y la tecnología la importancia necesaria para contribuir a mejorar el bienestar de las gentes del país. Con claridad el doctor Llinás ha señalado: “Colombia no está dando todo lo que puede dar desde el punto de vista humano. Definitivamente nuestros artistas son fantásticos, nuestros escritores son fantásticos, pero nuestros científicos no pueden ser fantásticos. No porque falte capacidad, sino porque simplemente no existe el interés ni la voluntad social y política necesaria para sostener un eje científico fuerte”.
Los centros de poder mundial han decidido condenarnos, por ahora, a cien años de soledad científica y tecnológica. Para lograrlo necesitan debilitar al máximo nuestra soberanía nacional y arrasar con la débil estructura industrial y agropecuaria, objetivos que están alcanzando desde que se inició lo que se conoce como la apertura económica y que se ha profundizado con los tratados de libre comercio negociados con Estados Unidos y la Unión Europea, amén de los TLC con Canadá, Corea del Sur y otros países. En las condiciones de diseño de un país atrasado, dedicado únicamente a la producción de bienes primarios, como los mineros, no hay necesidad de una educación que imparta una enseñanza científica, que garantice la formación de profesionales y científicos de primerísima calidad. Se explica entonces, lo que en su momento expresó Marco Palacios cuando era rector de la Universidad Nacional: “Quizás estemos enseñando demasiado, entregando un profesional que supera los requerimientos del mercado”.
II
Ante las preguntas ¿son las teorías científicas una descripción aproximadamente fiel de la realidad material?, ¿tiene la ciencia la misma capacidad explicativa que el mito?, ¿existe la realidad independientemente de la conciencia o es una proyección de ésta?, ¿cómo logramos saber que una teoría científica es falsa o verdadera? los defensores del relativismo epistémico han dado respuestas que hacen parte del credo posmodernista y con las cuales pretenden socavar la legitimidad del conocimiento científico.
El significado más común de la palabra relativismo tiene que ver con la afirmación de que se puede atribuir un peso o valor equivalente a cualquier explicación posible, pues no existe un criterio objetivamente válido para decidir cuál de todas las opciones es la verdadera ya que toda afirmación depende de las condiciones o contextos de la persona o grupo que la afirma. El relativismo epistémico considera que la ciencia no es más que un “mito”, una “narración” o una “construcción social”. La ciencia es uno de los tantos mitos culturales, no más verdadero ni válido que los mitos de cualquier otra cultura; por ejemplo, la ciencia sostiene que los indígenas americanos proceden de Asia, mientras que una creencia nativista dice que surgieron a la superficie de un hueco situado en el interior de la Tierra. Objetivamente una de las dos tesis tiene que ser falsa. Para evitar la contradicción el arqueólogo británico Roger Anyon, quien durante años estuvo estudiando al pueblo zuni que habita en Nuevo México (Estados Unidos), encuentra esta curiosa vía intermedia: “La ciencia es una manera, una entre muchas, de conocer el mundo… La visión de los zuni es tan válida como la que la arqueología nos propone sobre el pasado prehistórico”. Esta forma de anarquismo filosófico permite que el inicialmente citado Feyerabend, en su tratado Contra el método, plantee esta barbaridad: “Mientras los padres de un niño pueden escoger entre educarlo en el protestantismo, en la fe judía, o suprimir toda instrucción religiosa, no gozan de la misma libertad en el caso de las ciencias, pues resulta obligatorio aprender física, astronomía e historia”. Aceptar esta fórmula implica, ni más ni menos, que se podría implementar un sistema educativo con un currículo donde los conocimientos de la astronomía podrían reemplazarse por las ficciones de la astrología; donde el maestro que quisiera enseñar sobre el origen del hombre escogería uno de entre los miles de mitos que sobre el tema existen y desechar los conocimientos logrados por la investigación paleontológica.
Como para el posmodernismo todos los puntos de vista son válidos y deben ser respetados, entonces la afirmación de que el holocausto nazi haya ocurrido es una cuestión de creencia personal; o deben tener la misma validez las investigaciones de la astronomía sobre la formación de la Vía Láctea y el relato mítico griego que dice que la galaxia se originó cuando sobre el firmamento se derramó leche de uno de los senos de Hera, la mujer de Zeus; o a la teoría del diseño inteligente se le debe dar la misma respetabilidad que a la teoría de la evolución darwiniana.
Alan Sokal y Jean Bricmont en su magnífico libro Imposturas Intelectuales definen el posmodernismo como “una corriente intelectual caracterizada por el rechazo más o menos explícito de la tradición racionalista de la Ilustración, por elaboraciones teóricas desconectadas de cualquier prueba empírica, y por un relativismo cognitivo y cultural que considera que la ciencia no es nada más que una “narración”, un “mito” o una construcción social”.
Algunos de los exponentes más destacados del pensamiento posmodernista han pregonado ideas tan absurdas como el “fin de la historia” supuesto por Francis Fukuyama; la negación de la posibilidad del pensamiento humano para lograr una explicación objetiva de la realidad; idioteces como la de Jaques Lacan de hacer equivalente la erección del miembro sexual masculino a la raíz cuadrada de menos uno, o sea un número imaginario; a tratar de establecer una relación entre el lenguaje poético y la teoría matemática de conjuntos, como era la pretensión de Julia Kristeva; a calificar ese monumento científico de la Física, los Principia, escrito por Newton, como poco más que un manual de destrucción lleno de metáforas del científico macho invadiendo y desgarrando en pedazos la naturaleza, como piensa Sandra Harding; a plantearse la pregunta de si la más famosa ecuación de la física (E=mc2) “es sexuada”, como lo cree Luce Irigaray, quien dice que sí, pues la ecuación privilegia “lo que camina más aprisa”. Por su parte Bruno Latour, al conocer la noticia de que Ramsés II pudo haber muerto por tuberculosis hacia el año 1213 a.C., comentó que le parecía un anacronismo que al Faraón lo hubiera matado una bacteria que fue descubierta por Robert Koch en 1882 y llegó al extremo de afirmar que “antes de Koch, el bacilo no tiene existencia real”. Para el oscurantismo posmoderno el mundo exterior es una consecuencia del trabajo científico, no su causa. Si se siguiera esa lógica entonces tendríamos que aceptar que la radiación cósmica de fondo (el “eco” del big bang de hace 14.000 millones de años) solamente existe desde 1965 cuando fue descubierta por Arno Penzias y Robert Wilson; que los elementos químicos cumplen la ley de la periodicidad únicamente a partir de cuando Mendeleiev los organizó en su tabla periódica; que los electrones existen desde 1897 cuando J.J. Thomson los descubrió en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, que la ley de la selección natural únicamente funciona desde cuando la propuso Charles Darwin en su libro El Origen de las Especies. A estos y otros absurdos se llega cuando se aceptan todos esos irracionales argumentos. Con razón Mario Bunge sostiene que los militantes de la escuela posmoderna francesa “eran los mayores exportadores de basura intelectual del mundo”.
Para el posmodernismo la realidad física es en el fondo una construcción lingüística y social, la realidad es una proyección de la conciencia, los objetos no están presentes en el mundo sino que son constructos mentales. Esta concepción hunde sus raíces en el idealismo de Platón donde el conocimiento es un asunto de la razón, no de la experiencia: “La razón utilizada de forma debida, conduce a ideas que son ciertas y los objetos de esas ideas racionales son los universales verdaderos, las formas eternas o sustancias que constituyen el mundo real”. También se alimenta de las tesis expuestas en el siglo XVIII por George Berkeley: existir es ser percibido, que significa que lo único que posee existencia real es el mundo de las sensaciones, mientras que la realidad externa no existe. Los hombres solamente pueden conocer sensaciones e ideas de los objetos, pero no la materia y el ser. Quien así piense tendrá que negar la capacidad del hombre de acceder al conocimiento verdadero del mundo y en consecuencia negará la validez de la ciencia para conocer y explicar los fenómenos naturales y sociales.
Contrastemos esas opiniones con las expresadas, entre otros, por Aristóteles, Leonhard Euler y Albert Einstein. Conceptuaba el Estagirita: “Decir que las ideas son los prototipos y que todo lo demás participa de ellas es hablar por no callar, es recurrir a simples metáforas”. Argumentaba el matemático suizo: “Cuando mi cerebro suscita en mi alma la sensación de un árbol o de una casa, digo, sin vacilar, que fuera de mí, existe realmente un árbol o una casa de los que incluso conozco el emplazamiento, el tamaño y otras propiedades. No es posible encontrar ningún ser, hombre o animal, que dude de esta verdad. Si un campesino quisiera dudar de ella, si dijera, por ejemplo, que no cree en la existencia de su señor, aunque lo tuviese ante sí, sería considerado como un loco y con razón: pero desde el momento en que un filósofo afirma cosas semejantes, espera que admiremos su saber y su sagacidad, que superan infinitamente los del pueblo llano”, mientras que para el padre de la teoría de la relatividad “la creencia en un mundo exterior independiente del sujeto preceptor, es la base de toda ciencia natural”.
Otro aspecto particularmente chocante de los filósofos adscritos a la corriente posmodernista, es la tendencia que tienen en sus escritos a emplear un lenguaje rimbombante, oscuro, enredado, con el cual pretenden parecer profundos y decir mucho, dejándole al lector una desagradable sensación de “minusvalía intelectual” cuando en realidad, en muchos casos, están diciendo sandeces con aire de profundidad. Seguramente piensan que todo lo que es claro es de por sí, superficial. Por ejemplo, miremos la siguiente descripción de las partículas atómicas y del principio de incertidumbre de Heisenberg: “…las partículas son composiciones infinitamente compuestas por puntos de vista no sintetizables, prolijos y elementales, que constituyen un punto de vista holográfico e indivisible como la multiplicidad bergsoniana. Así, la doble naturaleza de la partícula elemental, de la cual no se puede establecer al mismo tiempo su dirección y su posición, implica una composición polifónica irreducible a la suma de estas dos naturalezas que, en cambio, multiplica sus determinaciones”. Frente a este ejemplo no puedo dejar de citar lo que al respecto dijo Peter Medawar, premio Nobel de Medicina: “El que escribe de forma oscura, o no sabe de lo que habla, o intenta alguna canallada”.
III
Como el posmodernismo niega la existencia de la realidad objetiva, los conceptos de ley natural y verdad científica se han convertido en otras de sus víctimas ilustres. Para el idealismo posmodernista no existen leyes en la naturaleza, lo que en ella predomina es el caos y es únicamente la acción de la mente humana lo que pone orden e introduce las leyes en el mundo natural: las leyes son dispositivos conceptuales mediante los cuales organizamos nuestro conocimiento empírico y predecimos el futuro. La ley está entonces en el pensamiento racional, no en la realidad material. El reconocido filósofo austriaco Ludwig Wittgenstein considera que “en toda la visión moderna del mundo subyace el espejismo de que las llamadas leyes de la naturaleza son las explicaciones de los fenómenos de la naturaleza”. Creer en la existencia de las leyes de la naturaleza fue calificado de herejía en 1277 por el Papa Juan XXI, el cual falleció ese año por los efectos de la ley de la gravedad cuando sobre él se desplomó el techo de su palacio.
Las leyes que gobiernan el desarrollo de la naturaleza no dependen de la voluntad de los hombres, ellas ya actuaban desde antes que en la Tierra hubiera surgido el pensamiento consciente. Esto significa que la ley debe ser descubierta, no inventada; para descubrirla es necesario recurrir al uso de herramientas especializadas tanto conceptuales como materiales; es precisamente la existencia de leyes lo que proporciona conocimientos cada vez más profundos y universales. Lo que la ciencia ha hecho a lo largo de todo su desarrollo histórico es encontrar leyes, cuyo descubrimiento está determinado por las condiciones históricas en las cuales viven quienes las descubren: mientras la humanidad no tuvo conocimiento de la ley de la gravedad, la comprensión de los fenómenos celestes era muy limitada; por eso, durante siglos, los astrónomos se aferraron al sentido común, a la física aristotélica y al sistema de Ptolomeo. Cuando Newton descubrió la ley de la gravitación universal logró la síntesis de la mecánica de los cielos con la terrestre: una misma ley pudo explicar el movimiento de la Luna y la caída de una manzana y el conocimiento del cosmos se amplió. Conocimiento que se siguió ampliando y profundizando cuando Einstein estableció una nueva relación entre materia, espacio, tiempo y movimiento, que desembocó en el desarrollo de la teoría de la relatividad.
Otro precepto de la filosofía posmodernista es la negación del concepto de verdad: No existe algo llamado verdad objetiva. Nosotros mismos hacemos nuestra propia verdad. No existe una realidad objetiva. Nosotros hacemos nuestra propia realidad. Somos incapaces de adquirir conocimiento de la verdadera naturaleza de la realidad. Estas palabras no corresponden a la declaración explícita de algún filósofo de la posmodernidad, ellas hacen parte de la declaración de principios de ese oscuro movimiento llamado Nueva Era, pero son muy coincidentes con los fundamentos ideológicos del posmodernismo.
Para los epistemólogos constructivistas los científicos naturales o sociales no descubren verdades, la verdad no es un reflejo de la realidad, ella es el producto del consenso de los que más saben; lo que los hombres de ciencia hacen es solo construir modelos y conjeturas. En esto el posmodernismo se parece a la teología, donde no hay hechos sino opiniones, y la verdad surge por un acuerdo entre personas y no en relación con las cosas. Si la verdad es una construcción de los individuos que más saben, entonces la teoría del diseño inteligente, uno de cuyos más ilustres progenitores es el constructivismo, sería tan verdadera como la teoría darwiniana de la evolución. Las tesis del diseño inteligente han contado con el apoyo de algunos científicos (los que más saben) que exhiben importantes títulos académicos: por ejemplo, Michael Behe, Ph.D. en bioquímica, quien ha acuñado la pomposa expresión de la “complejidad irreductible” para darle alguna apariencia de respetabilidad al viejo y tosco creacionismo; mientras que Jonathan Wells, doctor en biología, sostiene que ganó sus títulos universitarios para dedicar su vida a destruir el darwinismo.
Estos personajes están de acuerdo con los principios del Instituto Discovery, el Comando Central del movimiento del diseño inteligente, que plantea, entre otras cosas, promulgarlo como el antídoto teísta contra las “devastadoras consecuencias del materialismo científico y su legado de destrucción moral, cultural y político”. Con razón la ya desaparecida Lynn Margulis declaró respecto de esta tosca “teoría” que: “Es una locura cultural. Es muy peligroso porque es pura ignorancia. Bloquea la entrada de la lógica y la evidencia, algo que para un científico es esencial. Y más aún en evolución, de la que no se puede hablar sin disciplinas como la paleontología, estratigrafía, geocronología, ecología, limnología…”. Pero el argumento del diseño inteligente fracasa no porque la comunidad científica lo declare falso por acuerdo mutuo de los que más saben, sino por la razón más básica de todas: porque está abrumadoramente rechazado por la evidencia encontrada en el mundo material.
La verdad es el reflejo de las cosas del mundo exterior en la conciencia del hombre, en los diversos conceptos que ha desarrollado la ciencia. La verdad es el contenido objetivo de los resultados de la actividad científica. Las teorías científicas, cuando son verdaderas, son una representación de los fenómenos que ocurren en la naturaleza. La verdad se alcanza a través de la investigación en el mundo real. La verdad científica surge cuando los datos del experimento están en armonía con los hechos observados; además, el desarrollo de la tecnología es consecuencia de la existencia de leyes naturales sólidamente reales y de teorías verdaderas, y nos evita caer en la idea metafísica de creer que la objetividad de la naturaleza es solo un sueño.
Entonces la tarea de la ciencia, al contrario de lo que piensa el posmodernismo, es conducirnos cada vez más cerca de la verdad. Así lo sostiene el prestigioso físico y premio Nobel Steven Weiberg: “Lo que nos impulsa hacia adelante en el trabajo científico es precisamente el aliciente de que hay verdades por descubrir allá fuera, verdades que una vez descubiertas formarán una parte perdurable del conocimiento humano”.
IV
¿Cuál es el criterio para decidir sobre la veracidad o falsedad de una hipótesis científica? Una teoría científica es verdadera cuando el experimento verifica sus fundamentos teóricos y cuando a partir de ella se hacen predicciones de otros fenómenos o se logran alcanzar aplicaciones tecnológicas. Los protocolos experimentales se diseñan para comprobar si una teoría científica es falsa o verdadera, es decir, si se corresponde o no con los hechos del mundo. Como lo apuntan los ya citados físicos Sokal y Bricmont: “…el acuerdo entre teoría y experimento… sería un puro milagro si la ciencia no dijera algo verdadero –o, por lo menos, aproximadamente verdadero− sobre el mundo. Las confirmaciones experimentales de las teorías científicas más probadas, tomadas en su conjunto, dan fe de que realmente hemos adquirido un conocimiento objetivo, aunque sólo sea incompleto y aproximado de la naturaleza”. Por ejemplo, el derrumbe definitivo de la vieja teoría que defendía la función hereditaria de las proteínas lo propinó el elegante experimento de Alfred Hershey y Martha Chase. Si la teoría de la relatividad no fuera cierta no habría sido posible el desarrollo de los ya comunes GPS. Y aún así algunos epistemólogos constructivistas se empeñan en sostener tonterías como las siguientes: “En la ciencia, las pruebas fácticas no afectan en absoluto a la validez de las proposiciones teóricas”. “El mundo natural tiene un papel pequeño o nulo en la construcción del pensamiento científico”.
Como el posmodernismo niega la existencia de la verdad, entonces nunca se comprueba la veracidad de una teoría científica. Pero se puede escoger el criterio de falsabilidad para demarcar las teorías científicas de las que no lo son. Según Karl Popper: “Las teorías no son nunca verificables empíricamente… el criterio de demarcación que hemos de adoptar no es el de verificabilidad, sino el de falsabilidad…”. Esta concepción llevó al epistemólogo vienés a condenar al darwinismo al exilio del campo científico, pues suponía que esa teoría no era capaz de hacer predicciones que se pudieran falsar: “He llegado a la conclusión de que el darwinismo no es una teoría científica testable o contrastable, sino un programa metafísico de investigación, un posible marco para teorías científicas contrastables”. Posteriormente Popper se retractó, aunque no muy correctamente, al sostener que la selección sexual debía considerarse como una especie de falsación de la teoría original de Darwin de la selección natural.
Para Popper nunca es posible probar que una teoría es verdadera, pero sí es posible demostrar que es falsa si se presenta una sola observación, digna de confianza, que la contradiga: si este criterio fuera aplicado de manera estricta entonces una anomalía observada en el movimiento de Mercurio habría falsado toda la mecánica de Newton, lo que en realidad no sucedió. ¿Podría plantearse la búsqueda de esqueletos de mamíferos en los estratos rocosos del Cámbrico de hace 570 millones de años con el fin de falsar la teoría de la evolución?
V
Una educación de carácter científico es básica para ayudar a sacar a Colombia del oprobioso atraso en que se encuentra. El gobierno de la mal llamada Unidad Nacional, que en la práctica es una unidad contra la Nación, ha hecho mucha alharaca respecto de los dineros de las regalías destinados a impulsar la Ciencia, Tecnología e Investigación. Todo ha quedado convertido en demagogia pues se pretende distribuirlos con criterios politiqueros dejándolos en manos de los Gobernadores, debilitando el papel de Colciencias y sin tener en cuenta las regiones donde haya una infraestructura científica suficientemente desarrollada. Con razón Salud Hernández comentaba en una de sus columnas que “en ninguna nación seria del planeta se reparte de ese modo el dinero para la ciencia. Los fondos se destinan a donde hay mayor capacidad construida, salvo que quieran bajar el listón para decir que aumentó la investigación y hacer pseudociencia”.
En estos momentos en que la corrupción está en auge y el talento es escaso, según expresión de Honoré de Balzac, de tanta confusión ideológica, donde la triquiñuela, la picardía, la mentira descarada y el facilismo intelectual son prácticas que han adquirido estatura moral se hace necesario tener claridad filosófica en los asuntos de la ciencia si deseamos, junto con la claridad política, forjar una sociedad más justa, que supere las inequidades e iniquidades que son el pan de cada día de la actual que nos ha tocado vivir.
guillega28@gmail.com

BIBLIOGRAFÍA

1) Bunge, Mario, La peligrosa moda del relativismo en filosofía, La Nación, noviembre 17, 2013.
2) Callinicos, Alex, Contra el posmodernismo, Bogotá, Áncora, 1998.
3) Sokal, Alan y Bricmont, Jean, Imposturas Intelectuales, Barcelona, Paidós, 1999.
4) Sokal, Alan, Más allá de las imposturas intelectuales, Barcelona, Paidós, 2010.
5) Ziegler, Klaus, Posmodernismo y etnociencia, El Espectador, julio 28, 2010.
6) ------, Ciencia y dogmatismo, El Espectador, octubre 3, 2012.

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Vida extraterrestre

Ricard Guerrero, Mercedes Berlanga, Carlos Puche*, Revista Métode, No 74, 2012. 

Tribuna Magisterial, noviembre 24 de 2013

El universo está lleno de nubes de gas, polvo y materia orgánica. Los radiotelescopios han detectado la presencia de agua y de gran variedad de moléculas orgánicas, piezas esenciales para el «mecano» de la vida. A pesar de esta riqueza de moléculas prebiológicas, solo sabemos de un lugar donde se ha dado la vida: nuestra Tierra. La astrobiología es una nueva ciencia interdisciplinaria que estudia las posibilidades de detectar vida fuera de la Tierra y por ello investiga los ambientes extremos de nuestro planeta. Dedica especial atención a los microorganismos extremófilos (generalmente arqueas y bacterias), y los diversos mecanismos que utilizan. El estudio de la vida de los extremófilos que conocemos en la Tierra nos ayudará a buscarla, bien sea extinguida o aún activa, en otros planetas, primero dentro del Sistema Solar y posteriormente en otras partes del universo.

LA TEORÍA DE LA PANSPERMIA

Todas las culturas tienen narraciones para explicar el origen de la Tierra, los animales y las plantas, y los humanos. La búsqueda de nuestros orígenes y de nuestro destino es consustancial a nuestra especie. Pero aún hoy en día somos incapaces de dar una solución definitiva sobre el origen de la vida. Algunos científicos piensan que la vida se originó fuera de la Tierra, lo que se conoce como la teoría de la panspermia. Defendida por diferentes investigadores durante el siglo XIX, en 1908 Svante Arrhenius (premio Nobel de Química en 1903) acuñó el término panspermia. Aunque no se puede negar rotundamente esta teoría (cada día caen sobre la Tierra 110 toneladas de materia interplanetaria, que es deshecha y desmenuzada por la densa atmósfera que nos rodea), la panspermia traslada el problema de la explicación del origen a otro lugar del Sistema Solar, o del universo. Pero la hipótesis más aceptada actualmente es que la vida se originó en la Tierra, primero con una evolución química, posteriormente con aparición del ARN, el ADN, proteínas y otras moléculas, que quedaron aisladas del medio que les rodeaba por una membrana, constituyendo una protocélula. Esta protocélula evolucionó hasta el desarrollo del antepasado de la célula procariota que conocemos, y al que se ha dado el nombre hipotético de LUCA (del inglés Last Universal Common Ancestor).

¿HAY VIDA EN OTROS PLANETAS?

El estudio de los microorganismos extremófilos ha permitido ampliar los límites de la vida y nos ha hecho pensar que podría haberse dado también en alguna otra parte del Sistema Solar o en planetas que orbitan otras estrellas. Sin salir del Sistema Solar, podemos hacer cuatro grupos según la posibilidad de encontrar vida. Primero, los cuerpos que tienen las condiciones de la Tierra, no hay ninguno más. Después, los cuerpos en los que se ha detectado la presencia de agua líquida y elementos químicos que permitirían las reacciones, como por ejemplo Marte, Europa (satélite de Júpiter) y Encélado (satélite de Saturno). En tercer lugar, los cuerpos que presentan condiciones físicas aún más extremas, con fluidos líquidos y fuentes de energía que permitirían vidas exóticas (distintas de las encontradas en la Tierra), como Titán (satélite de Saturno). Y, finalmente, los cuerpos con características fisicoquímicas que nos hacen pensar que cualquier tipo de vida sería imposible, como el caso de Mercurio.

LA INCÓGNITA DE MARTE

El planeta con más posibilidad de encontrar vida es Marte. Los estudios de más de 50 meteoritos procedentes de Marte, y los datos recogidos por las diferentes naves orbitales y robots, muestran un planeta rocoso con un desarrollo muy diferente al de la Tierra. Aunque en el origen y en las etapas más tempranas Venus, Tierra y Marte debían ser muy similares, actualmente Marte tiene una atmósfera muy tenue (unas 100 veces más ligera que la de la Tierra), y contiene un 95% de CO2 (gas carbónico). No parece que tenga un reciclaje de la corteza (tectónica de placas), pero sí hay pruebas de abundante agua líquida en el pasado, que si todavía está presente se encontraría congelada o formando una especie de permafrost.
Los meteoritos reconocidos como «marcianos», el primer recuperado cayó el 3 de octubre 1815 en Chassigny, Francia. La caída de meteoritos es un fenómeno frecuente. El problema es que cuando se encuentran, normalmente se cogen y manipulan sin ningún cuidado, por lo que la materia orgánica que se pueda encontrar no se sabe si ya estaba originalmente, o es una contaminación. Por ello, los meteoritos encontrados en la Antártida, y recogidos cuidadosamente por los investigadores, son los que ofrecen más garantías de no haber sido contaminados. Uno de los meteoritos encontrados en la Antártida más famosos es el meteorito marciano ALH84001 (el nombre viene del lugar, Allan Hills, y es la primera muestra, de 1984). Presenta unas estructuras de magnetita similares a los magnetosomas de algunas bacterias. Varios investigadores sostienen que estas estructuras de magnetita indican que hace unos 3.000 millones de años existieron en Marte bacterias productoras de magnetosomas. Aunque no conocemos otro origen posible de los magnetosomas que no sea el biogénico (producidos por bacterias), es también posible que las características descritas en ALH84001 puedan ser explicadas por procesos inorgánicos. Aquí, como en muchas otras investigaciones en curso, con el tiempo se sabrá cuál de las dos hipótesis es la correcta. La controversia sigue abierta y ha reavivado el programa de exploración de Marte, estimulando el lanzamiento de una flotilla de naves. Sin embargo, la recogida y traslado de muestras desde Marte hacia la Tierra sigue siendo la principal prioridad en la exploración de Marte y el elemento esencial para poder decir si hay, o ha habido, vida en nuestro planeta vecino.
El Sistema Solar se formó hace aproximadamente 5.000 millones de años. La Tierra estaba formada y tenía independencia orbital hace unos 4.650 millones de años. La vida se pudo formar desde el momento que hubo agua líquida permanente sobre la Tierra, hace aproximadamente 3.850 millones de años, «solo» 800 millones después de la formación del planeta. El origen de la vida, o biopoesi («poesía», como «poesía», quiere decir "creación"), se podría haber dado varias veces en nuestro planeta, pero la vida que conocemos hoy en día proviene claramente de un mismo tipo de células LUCA. La biopoesi podría haberse producido también en Venus y Marte en algún momento al principio de su historia geológica, pero es probable que luego la vida no haya podido arraigar. Lo que mantuvo la vida en la Tierra fue la aparición de los ecosistemas, o ecopoesi, que evitó el agotamiento de los elementos biogénicos de la superficie del planeta. El reciclaje, para el que es absolutamente necesaria la cooperación entre muchos tipos diferentes de células y de metabolismos, es una característica esencial de la Tierra, y la condición sine qua non que permite que no se agoten los nutrientes. Una vez más vemos que la cooperación entre especies ha tenido como resultado una propiedad emergente que ha permitido toda la evolución posterior en la Tierra.
*Ricard Guerrero, Departamento de Microbiología, Universidad de Barcelona. Merced Berlanga, Departamento de Microbiología y Parasitología Sanitarias, Universidad de Barcelona. Carles Puche. Ilustrador, Barcelona.

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La irrazonable eficacia de las matemáticas

Javier Sampedro, El País de España, noviembre 3 de 2013

Los científicos llevan cuatro siglos admirados por que esta disciplina ayude a comprender los mecanismos de la naturaleza.
“La irrazonable eficacia de las matemáticas”, lo ha llamado Mario Livio, uno de los astrofísicos que controlan el telescopio espacial Hubble desde el campus de Baltimore de la Universidad Johns Hopkins. Los físicos, y desde luego los matemáticos, llevan cuatro siglos admirados por la “irrazonable eficacia de las matemáticas”, no ya para describir los mecanismos de la naturaleza con precisión, sino para comprenderlos en toda su profundidad, para capturar su esencia y predecir sus operaciones venideras.
Fue Galileo quien primero percibió que la naturaleza habla en el lenguaje de las matemáticas: que sin las matemáticas no hay comprensión verdadera de los procesos prolijos y aparentemente contradictorios del mundo. Y fue un matemático genial, Isaac Newton, quien recogió ese guante y formuló la primera combinación de ecuaciones para describir —o mejor, para comprender en profundidad— el movimiento de los objetos bajo la acción de las fuerzas, y la esencia geométrica que tienen en común la caída de una manzana, la órbita de la Luna y los movimientos caprichosos de los planetas en el cielo crepuscular. Fue la primera de las grandes unificaciones de la ciencia, y la que marcó el camino para el resto.
Newton, al menos, tuvo que inventar las matemáticas adecuadas para describir el movimiento de los objetos y la gravedad del Sol y la Tierra: el cálculo diferencial, una rama de las matemáticas que trata con las cosas que varían en el tiempo, como el movimiento de Marte a lo largo de su órbita elíptica. Pero también es cierto que el cálculo diferencial fue inventado por Leibniz de forma independiente y simultánea, y sin que su motivación fuera entender la astronomía de la época ni las leyes del movimiento. Desde tiempos de los griegos —y antes— las matemáticas han narrado una historia de progreso gradual o acumulativo, y puede interpretarse que el conocimiento matemático estaba maduro en tiempos de Newton para el desarrollo del cálculo diferencial.
En todo caso, muchos matemáticos, tal vez la mayoría, tienden a ver su disciplina como un cuerpo de conocimiento con vida propia, una especie de organismo virtual que, si es tratado con disciplina intelectual e inteligencia creativa —pocas lo son tanto como la inteligencia de los matemáticos, pese a la torpe y paupérrima percepción general—, produce verdaderos avances en el conocimiento del mundo, avances que no podrían derivarse de la simple observación del mundo natural, o que solo lo serían tras largos y tortuosos laberintos aplastados por masas de datos que nadie sabe cómo interpretar durante décadas o siglos.
La historia de la ciencia ofrece muchos ejemplos de este tipo, pero es improbable que haya uno mejor que el de Einstein. Poco después de formular en 1905 la relatividad especial —el espacio y el tiempo se pueden contraer o estirar, la velocidad de la luz es una constante de la naturaleza, E=mc2—, Einstein dio con la clave física para generalizar su teoría: mientras una persona se precipita al espacio en caída libre, no siente su aceleración. El término técnico para esta percepción se llama principio de equivalencia, y dice que estar sometido a una aceleración, por ejemplo en un ascensor, es físicamente equivalente estar sometido a la gravedad, por ejemplo la de la Tierra.
Einstein sabía que en esa simple idea se hallaba el germen de lo que 10 años después se convertiría en su mayor aportación a la ciencia: la relatividad general, la gran teoría actual sobre el tiempo, el espacio y la gravedad, la teoría que obligó a corregir a Newton y el fundamento de la cosmología moderna. Pero Einstein, en 1906, no conocía las matemáticas necesarias para formalizar ese problema monumental. Tuvo que ser su amigo Marcel Grossman, el mejor matemático de su clase, quien le señalara el camino: las innovadoras geometrías que un genio matemático, el discípulo de Gauss Bernhard Riemann, había desarrollado 60 años antes sin saber nada del espaciotiempo relativista.
¿Matemáticas con vida propia? El lector juzgará. Y el contraste con la realidad tendrá siempre la última palabra.

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La ciencia, más allá del debate Bernal-Cuero

Guillermo Guevara Pardo, Bogotá, noviembre 3 de 2013

El 24 de octubre de este año que empieza a terminar, el ingeniero agrónomo Rodrigo Bernal, docente de la Universidad Nacional de Colombia hasta el año 2007, publicó en el diario El Espectador un artículo donde ponía en duda algunos de los méritos académicos del científico colombiano Raúl Cuero, que últimamente había aparecido ampliamente en diversos medios de comunicación. Al instante se desató una pequeña tormenta intelectual entre los interesados en el tema. Se han dado, como no, apoyos para uno y otro de los dos contendientes. Científicos de diversos campos del saber apoyan al doctor Bernal. El profesor Cuero recibió, entre otros, el respaldo de un funcionario gubernamental del orden nacional, quien sostuvo que lo escrito por el que fue docente de la Nacional tenía que ver con motivos de índole racista y con el desventajoso origen socioeconómico del cuestionado, es decir, que todo se reducía al hecho de ser negro y pobre. Tesis que han repetido otros participantes en este asunto.
No puede existir duda alguna acerca del hecho de que todo científico debe ser lo suficientemente honesto cuando de sus logros habla. Por lo demás, la validez de los trabajos del doctor Cuero se demuestra recurriendo a los cánones que ha establecido hace tiempo la empresa científica: la posibilidad de que otros grupos reproduzcan sus experimentos obteniendo los mismos resultados, la publicación en revistas de reconocido prestigio científico (como Nature o Science), el desarrollo de aplicaciones prácticas a partir de los resultados de sus investigaciones (el profesor Cuero habla de una proteína por él diseñada que tiene la capacidad de absorber los peligrosos rayos ultravioleta provenientes del Sol: ¿podrá ella hacer parte de, por ejemplo, un bloqueador solar?), el respaldo que los pares académicos le den a su trabajo investigativo, etc.
La historia personal de Raúl Cuero es encomiable, pero también es un ejemplo de lo que no debe suceder con nuestros estudiantes si de verdad se quiere que ellos tengan algún día la oportunidad de contribuir al avance científico y tecnológico del país. Porque si se habla de desarrollar el espíritu científico entre niños y jóvenes (sin tener que repetir el difícil camino que tuvo que recorrer el científico desde la pobreza en su natal Buenaventura hasta llegar a la NASA), entonces la calidad de la educación que el Estado le brinda a la inmensa mayoría de sus ciudadanos, atenta de manera grave contra esa posibilidad: ausencia de una jornada de estudio adecuada, salones atestados de alumnos a veces mal nutridos, maestros pobremente remunerados y con limitadas posibilidades de actualización, colegios sin laboratorios, sin bibliotecas, sin campos deportivos, sin espacios para las actividades artísticas, pedagogías que privilegian los métodos sobre los contenidos, etc. Cuando los jóvenes terminan sus estudios de Bachillerato y logran ingresar a la educación superior, el panorama no es que varíe mucho: universidades públicas sin presupuesto adecuado, gran cantidad de docentes contratados bajo la modalidad de horas cátedra, infraestructura locativa que se desploma a pedazos ante los avatares del clima y la mirada indolente del gobierno central, actividad de investigación reducida a la mínima expresión, laboratorios inadecuados, etc. Y si alguno logra alcanzar las cumbres de un doctorado o un posdoctorado, encuentra que sus posibilidades laborales en el país son reducidas.
Pero también las políticas económicas, ordenadas desde Washington y obedecidas en Bogotá, diseñan un país donde ciencia y tecnología son apenas una preocupación marginal de quienes detentan el poder: regalías que se repartirán con criterios politiqueros, quiebra del aparato productivo nacional vía los TLC (y entonces para qué agrónomos, ingenieros, geólogos, químicos, biólogos, astrónomos, físicos, matemáticos… Para qué centros especializados, financiados estatalmente, donde se haga investigación en ciencia básica), adelgazamiento hasta más no poder de entes estatales, como Colciencias, diseñados antaño para impulsar el desarrollo científico y tecnológico, etc. Pero para guardar las apariencias los gobernantes de estos macondianos lares, fieles lacayos del credo neoliberal, alardean dándole la bienvenida a la investigación en ciencia aplicada (y de paso, patean la ciencia básica), invitan a los científicos de aquí y de afuera a aplicar sus talentos para obtener productos patentables, pregonan un discurso hueco sobre la innovación (y Gina Parody, deslumbrada, invita al doctor Cuero al lanzamiento de Sennova, como parte de su estrategia para entregar el SENA a la voracidad de los negociantes de la educación), popularizan parques de la creatividad para vender a la galería la ilusión de un país que hace ciencia y desarrolla tecnología.
El asunto Bernal-Cuero es importante por las implicaciones que tiene; el tiempo terminará por darle la razón a uno de los dos. Pero el debate sobre si se quiere un verdadero desarrollo científico y tecnológico autónomo para Colombia, que no esté al servicio de intereses foráneos, que apunte a mejorar las condiciones de vida de las mayorías es de más largo aliento y de consecuencias mucho más importantes: el país se sume en la oscura barbarie del atraso o aspira a la esplendorosa luz del conocimiento. El camino a seguir lo elegimos nosotros.

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Una especie única para Homo

Ivestigación y Ciencia, octubre de 2013

Los rasgos encontrados en un cráneo fósil sugieren la necesidad de rediseñar el árbol filogenético del hombre moderno.
El hombre habría evolucionado a partir de una única especie, según un estudio que ha conquistado la portada del último número de la revista Science. El hallazgo, que se debe al análisis de los restos de un homínido descubierto en Georgia y que vivió hace 1,8 millones de años, podría rescribir la historia de la evolución humana.
En el año 2005, grupo de científicos dirigido por el paleontólogo David Lordkipanidze, del Museo Nacional de Georgia, descubrió en el yacimiento arqueológico de Dmanisi muestra de cinco cráneos que ponen de manifiesto una amplia variación morfológica, parecida a la ya observada en muchos fósiles de antiguos homínidos africanos. Sus análisis muestran que, contrariamente a lo que se pensaba, existiría un único linaje evolutivo para el género Homo, con una continuidad filogeográfica en todos los continentes.
En concreto, las características que distinguían Homo habilis, H. rudolfensis y H. erectus serían la expresión de variaciones individuales de miembros de una única especie. El estudio sugiere, por tanto, que si bien los primeros ancestros humanos presentaban distintos aspectos físicos, pertenecían a la misma unidad básica de la clasificación biológica.
A diferencia de otros fósiles de Homo, el cráneo del homínido descubierto en Georgia combina características (una pequeña caja craneana, una cara alargada y dientes grandes) nunca observadas de forma conjunta. Por ejemplo, la mandíbula del nuevo homínido es como la de Homo habilis y los arcos de las cejas son muy parecidas a las de Homo erectus.
Por esa razón, los restos de Dmanisi pueden ser comparados con los fósiles de Homo encontrados en África y que se remontan a hace unos 2,4 millones de años, o bien con los descubiertos en Asia y Europa, que pertenecen a un período comprendido entre hace 1,2 y 1,8 millones de años. Además, según los investigadores, la variación en los rasgos del homínido georgiano no es mayor de la que se puede encontrar en cinco humanos modernos o en cinco chimpancés.
Más información en Science.

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Diáspora científica y tabla periódica

Guillermo Guevara Pardo, Tribuna Magisterial, septiembre 8 de 2013

Mientras la directora de Colciencias, Paula Marcela Arias (cuota burocrática entregada por Juan Manuel Santos al Partido Verde por su ingreso a la Mesa de Unidad Nacional), declaraba que en Colombia “faltan más y mejores científicos” denigrando así de los que aquí con mucho esfuerzo tratan de arrancarle algún secreto a la naturaleza, en el otro extremo del mundo un joven físico colombiano, Luis Gerardo Sarmiento, hacía parte del grupo de investigadores que confirmaban la existencia de un elemento químico más de la tabla periódica.
Y es que este Gobierno, tan dado a hacer alharaca de lo que finalmente no hace, ha proclamado a los cuatro vientos que ahora sí ha llegado el momento para la ciencia y la tecnología colombianas pues por ley ha destinado el diez por ciento de las regalías para gastar en esos dos rubros. Pero a renglón seguido maquina una reglamentación que hace que esos dineros en última instancia sean direccionados por los gobernadores de los Departamentos, para que ellos contraten su ejecución. ¡Otro foco más de corrupción y pago de prebendas! Entonces Colciencias, la entidad llamada a dirigir el desarrollo científico y tecnológico del país, ha quedado convertida en una simple invitada de piedra que no tendrá mayor peso en las decisiones que se tienen que tomar si queremos que Colombia no siga cayendo en el pavoroso atraso que por años arrastra en los temas de ciencia y tecnología.
Da grima ver que la directora de Colciencias sea capaz de sostener que en el país no se requieren más grupos de investigación de los que ya hay y espetarles a los investigadores de acá o a los que están en el extranjero que “el que quiera hacerse rico que no se dedique a ser investigador o profesor universitario”, como si nuestros científicos hubieran elegido esas nobles labores porque únicamente los animó el ansia de forrarse en dinero, como sí lo están haciendo unos pocos criollos apátridas amangualados con las multinacionales, que han aprovechado sin recato los regalos de veinte años de privatización neoliberal. Y es verdaderamente vergonzoso que la misma directora sea la encargada de cerrar las puertas a la posibilidad de que cientos de científicos que se están forjando en el extranjero puedan regresar al suelo patrio a contribuir con el desarrollo de la ciencia. Sus desafortunadas declaraciones muestran una total indiferencia por la diáspora de científicos e investigadores colombianos, por la ciencia que se hace en el país y, aún así, se atreve a hablar de la “locomotora de la innovación” la cual, en esas condiciones, no deja de ser más que el remedo de un pobre carro de balineras.
La apuesta principal de la directora Arias es por la conformación de “grupos más cargados a las patentes…” olvidando que la producción de aquellas se basa indiscutiblemente en el desarrollo de la ciencia básica, como bien se lo recordó un grupo de científicos que se están formando en el exterior en carta enviada por ellos el pasado mes de agosto: “…es justamente a partir del fortalecimiento de la investigación en ciencia básica que se han alcanzado niveles de aplicación y desarrollo tecnológico patentables”.
Y ese tipo de ciencia es el que permitió al doctor Sarmiento, egresado de la Universidad Nacional de Colombia, participar en la producción en días pasados, por segunda vez, del elemento químico número 115 llamado por ahora ununpentium (Uup), logro alcanzado en un avanzado laboratorio alemán junto con su colegas de la Universidad de Lund, en Suecia, donde actualmente se encuentra trabajando. El colombiano que ha ayudado a expandir la hermosa tabla creada por el genial Dimitri Mendeleiev ha dicho, con sabiduría, que “crear elementos químicos no es un ejercicio inútil”. Para la despistada directora de Colciencias, por lo que hasta ahora ha expresado, sí lo es.

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Piel y sol

Guillermo Guevara Pardo, Tribuna Magisterial, agosto 25 de 2013

El cáncer es una enfermedad producto de la compleja interacción entre una serie de factores medioambientales y otros de naturaleza genética. Los llamados agentes cancerígenos van actuando pausada y continuamente sobre ciertos segmentos de la información almacenada en la molécula del ácido desoxirribonucleico (ADN), hasta trastornar los delicados mecanismos de control del crecimiento celular. Entonces las células afectadas por ese daño se hacen anárquicas, caóticas, las divisiones celulares se tornan incontrolables y se forma un tumor, que es el reflejo del crecimiento anormal de las células de un determinado tejido. El tumor está formado por células malignas que lograron sobrevivir a los mecanismos de vigilancia del sistema inmunitario. En ocasiones, algunas de esas células abandonan el tumor originario y pasan a otros órganos para fundar allí nuevos focos cancerosos, fenómeno conocido como metástasis. Como en toda enfermedad, cuando se logra detectar un cáncer en sus estadios tempranos, es más fácil tratarlo y controlarlo. Los rayos ultravioleta provenientes del Sol son un ejemplo de agente cancerígeno asociado al cáncer de la piel pues ellos tienen capacidad mutagénica, es decir, pueden inducir daños en la estructura del ADN.
El cáncer de piel se puede clasificar en dos categorías: melanoma y no melanoma, siendo el primero el más agresivo, con alta capacidad de metástasis, pero poco frecuente en la población colombiana. El cáncer no melanoma es menos agresivo y causa daño en los sitios donde se forma, generalmente las partes de la piel más expuestas al Sol: 76% de los casos se localizan en la cara, especialmente en la nariz y las mejillas. Colombia está situada sobre la línea ecuatorial y la mayor parte de su población habita la región andina a más de 2.400 metros de altura sobre el nivel del mar, factores que han contribuido a que en el país la incidencia de este tipo de cáncer esté aumentando de manera significativa: en el año 2003 se reportaron 23 casos por cada 100.000 habitantes, cifra que aumentó a 41 en 2007; de mantenerse este incremento se esperan 69 casos en 2013 y 101 para el año 2020. Un problema de salud pública realmente preocupante. Es de anotar que vivir en zonas rurales es un factor que aumenta el riesgo de adquirir la enfermedad pues en estos sectores hay menos protección contra los nocivos rayos ultravioleta.
El doctor Guillermo Sánchez Vanegas del Departamento de Salud Pública de la Universidad Nacional de Colombia se ha interesado por este problema y lo ha hecho tema de su tesis doctoral; ha investigado por qué esta patología está aumentando y también ha hecho un seguimiento a los procesos de detección y tratamiento de un grupo de pacientes. Los hallazgos encontrados por el doctor Sánchez desnudan, una vez más, los nocivos efectos que para los afectados por el cáncer de piel tiene la neoliberal Ley 100, engendro de origen uribista y posterior perfeccionamiento en las toldas del santismo: pacientes que deberían ser atendidos en máximo los primeros 15 a 20 días después del diagnóstico inicial, empiezan a recibir el tratamiento en seis o más meses cuando ya la patología ha avanzado significativamente causando daños graves en la epidermis. Los diagnósticos oportunos son apenas el 32,5% del total; a algunos pacientes se les niega el acceso a algún tipo de servicio de salud (consulta, biopsia, cirugía); los afectados deben incurrir en elevados gastos en medicamentos especiales o recurrir a la tutela para lograr el tratamiento de su mal.
No es de extrañar entonces por qué la prestación del servicio de salud a los colombianos es un verdadero desastre: los factores biológicos, físicos o químicos hacen su trabajo, pero sus efectos nocivos son agravados por la concepción mercantilista que se le ha dado a la salud y que ha llenado a más no poder los bolsillos de las innecesarias EPS que se lucran con los padecimientos médicos de la población, situación que se profundizará aún más con la reforma a la salud impulsada por el nefasto gobierno de Juan Manuel Santos, cuyo corazón neoliberal y pro estadounidense ansía la reelección presidencial para seguir haciendo más de lo mismo, es decir, causando grandes males a la nación colombiana.
*Basado en el artículo “Crece el cáncer cutáneo y su inoportuna atención”, UNPeriódico, número 169, agosto de 2013

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Somos genes. ellos también

Carl Zimmer, National Geographic, julio de 2013

A primera vista, un humano y un grano de arroz tal vez no se parezcan. Y, sin embargo, compartimos una cuarta parte de nuestros genes con este magnífico cereal. Los genes que compartimos con el arroz –o con rinocerontes o arrecifes de coral− son uno de los indicios más asombrosos de nuestra herencia común. Todos los animales, plantas y hongos compartimos un ancestro que vivió hace unos 1600 millones de años. Cada uno de los linajes que descendieron de ese progenitor conserva partes de su genoma original, encarnando uno de los principios fundamentales de la evolución: si no está roto, no lo arregles. Dado que la evolución ha conservado tantos genes, el estudio de los genomas de otras especies puede arrojar luz sobre los que intervienen en las enfermedades y la biología de los seres humanos. Hasta la levadura tiene algo que decirnos sobre nosotros.
Claro que no nos parecemos para nada a la levadura. Los genes que aún compartimos los utilizamos de otra manera, del mismo modo en que uno puede usar un clarinete para tocar música de Mozart o de Benny Goodman. Inclusive nuestros catálogos de genes han cambiado. Los genes pueden desaparecer, y es posible que surjan nuevos a partir de mutaciones de ADN que antes tenían otra o ninguna función. Genes nuevos han llegado a nuestros genomas gracias a virus invasores. No es raro que compartamos muchos más genes con los chimpancés que con la levadura, porque hemos compartido la mayor parte de nuestra evolución con esos simios. Y en la pequeña porción de nuestros genes sin contraparte en los chimpancés tal vez podamos hallar nuevas pistas sobre lo que nos hace exclusivamente humanos.

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La física del descarrilamiento. La física y el accidente del tren en Santiago de Compostela.

Arturo Quirantes Sierra*, El País de España, julio 29 de 2013

La experiencia cotidiana nos ha acostumbrado a girar levemente el volante cuando queremos conducir un vehículo por una curva. Lo que hacemos es algo que el lector habrá estudiado en el colegio bajo el nombre de Leyes de Newton. La Primera Ley nos dice que si no le hacemos nada a un cuerpo en movimiento, este tenderá a seguir con la misma velocidad. Al llegar a una curva, continuará en la dirección de la recta, saliéndose por la tangente, a no ser que encontremos un mecanismo capaz de cambiar la dirección del movimiento.
La Segunda Ley de Newton nos dice lo que podemos hacer: aplicar una fuerza dirigida hacia el centro de la curva que queramos seguir. Tendremos entonces lo que se denomina una fuerza centrípeta. ¿Ve usted la Luna en nuestro cielo? La gravedad terrestre le proporciona la fuerza centrípeta necesaria para que siga orbitando alrededor nuestro.
¿De dónde sacamos la fuerza centrípeta necesaria para girar un vehículo? En el caso de una carretera, hay dos mecanismos. El primero es el rozamiento entre las ruedas y el asfalto (que actúa salvo que el suelo esté mojado o helado, o que el neumático esté gastado); el segundo es el peralte, una leve inclinación de la carretera que nos “presta” parte del peso del propio coche para poder girar.
Combinando ambos mecanismos, o incluso tan solo con uno, nuestro vehículo podrá girar cómodamente, a condición de que circulemos a velocidad adecuada, ya que la Física nos indica la relación que debe existir entre la fuerza centrípeta, la masa del objeto, su velocidad, y el radio de giro de la curva: F=mv2/r. Las curvas de nuestras carreteras y ferrocarriles están diseñadas para circular con seguridad a una cierta velocidad. Si aumentamos la velocidad, comenzaremos a tener problemas.
Por motivos aún desconocidos, el Alvia de Santiago tomó una curva diseñada para una velocidad máxima de 80 km/h a más del doble de esa cantidad. El tren se vio sometido a una fuerza centrípeta varias veces superior a lo habitual, que en este caso estaba proporcionada casi totalmente por la interacción entre las ruedas y los raíles, y que fue suficiente para volcar el tren.
Si la fuerza centrípeta se hubiera producido a la misma altura que el centro de masa del tren, probablemente no habría descarrilado. Es lo que parece que sucedió con el primer elemento del tren, la cabeza tractora, cuyo centro de gravedad se encuentra muy bajo. Por desgracia, el segundo elemento del tren (el furgón generador diésel, instalado para proporcionar tracción en los tramos no electrificados) tenía su centro de masa más elevado. Esto se tradujo en un gran momento de fuerza que provocó el giro del furgón. Al girar y perder agarre contra los raíles, el furgón generador diésel se salió de la vía, arrastrando consigo el resto de los vagones. Es como intentar abrir una puerta: empuje usted a pocos centímetros de la bisagra y le costará abrirla, empuje en el picaporte, y se abrirá sin esfuerzo. El factor determinante fue el punto de aplicación de la fuerza.
En caso de haber contado con terreno llano, el tren quizá podría haber desacelerado brusca pero lentamente, como un camión en una pista de arena; en su lugar, se estrelló contra la trinchera por la que transcurren las vías y se detuvo en pocos segundos. La combinación de factores fue la peor posible para la supervivencia de los pasajeros: una velocidad excesiva, un espacio insuficiente para frenar de forma segura y un conjunto de fuerzas excesivas para los frágiles cuerpos humanos.
*Arturo Quirantes Sierra, es profesor de Física de la Universidad de Granada.

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La realidad de las moléculas

Theodor Svedberg*, Scientific American, (Publicado en Investigación y Ciencia, julio de 2013), febrero de 1913

Cualquiera que, con el propósito de obtener información sobre las moléculas, hubiera consultado un manual de química o de física escrito hacia finales del siglo XIX, se habría encontrado en muchos casos con declaraciones más bien escépticas en cuanto a su existencia real. Algunos autores fueron tan lejos que llegaron a negar que fuese alguna vez posible averiguar la cuestión experimentalmente. Ahora, escasamente después de una década, ¡cómo han cambiado las cosas! La existencia de las moléculas puede considerarse hoy firmemente establecida. La causa de este cambio radical debe buscarse en los estudios experimentales realizados en nuestro aún joven siglo XX. Las brillantes investigaciones de [Ernest] Rutherford sobre los rayos α y varios trabajos sobre la suspensión de pequeñas partículas en líquidos y gases proporcionan la comprobación experimental de la concepción atomística de la materia. La prueba moderna de la existencia de moléculas se basa, por un lado, en los fenómenos que nos ofrecen información directa sobre la estructura discontinua (discreta) de la materia. Por otro, en el <> de la teoría cinética proporcionada por las disoluciones coloidales. Se ha visto que estas últimas se distinguen de las <> disoluciones solo en que el tamaño de las partículas de la sustancia disuelta es mucho mayor en el caso de los coloides; se comportan en todos los sentidos como disoluciones verdaderas y siguen las mismas leyes que estas. En tercer lugar, la reciente prueba directa de la existencia de cargas eléctricas elementales indivisibles nos permite sacar conclusiones acerca de la estructura de la materia ponderable.
Entre las pruebas mencionadas, destaca en primer lugar el gran descubrimiento de Rutherford (1902-1909) de que muchas sustancias radiactivas emiten pequeñas partículas que, tras perder velocidad, chocando por ejemplo contra las paredes del recipiente que las contiene, muestran las mismas propiedades que el gas helio. En este sentido, se ha demostrado experimentalmente que el helio está formado por unas pequeñas partículas discretas, las moléculas. De hecho, Rutherford fue capaz de contar el número de partículas α o moléculas de helio contenidas en un centímetro cúbico de gas helio a 0 grados centígrados y a la presión de una atmósfera (1908).
El segundo tipo de pruebas de la existencia de las moléculas comprende un conjunto de investigaciones sobre la variación de la concentración con el nivel, observada en las suspensiones coloidales, y sobre los fenómenos de difusión con los que se relaciona, el movimiento browniano y la absorción de luz en tales sistemas.
Por fin, las investigaciones modernas acerca de la conducción de la electricidad a través de los gases y de los llamados rayos α han mostrado de forma concluyente que las cargas eléctricas, al igual que la materia, son de naturaleza atómica, es decir, compuestas en el límite por partículas de carga elemental, cuya masa es aproximadamente tan solo 1/700 del átomo de hidrógeno. En fecha muy reciente [Robert Andrews] Millikan y [Erich] Regenter han conseguido, por métodos totalmente distintos, aislar un electrón y estudiarlo directamente.
Vemos, por tanto, que el trabajo científico del decenio pasado ha arrojado las pruebas más convincentes de la existencia de las moléculas. No solo ha quedado fuera de toda duda la estructura atómica de la materia, sino que también se ha encontrado el modo de estudiar un átomo individual. Ahora podemos contar y pesar directamente los átomos. ¿Qué escéptico puede pedir más?
*Premio Nobel de Química en 1926.

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El atlas más fino del cerebro

Javier Sampedro, El País de España, junio 20 de 2013

El sueño de un neurocientífico es llegar a conocer el cerebro humano con la misma precisión que el sistema nervioso del gusano Caenorhabditis elegans, cuyas 100 neuronas exactas con todas sus conexiones sinápticas son desde hace años un libro abierto para la ciencia. Y hoy se acercan más que nunca a ese ideal con BigBrain, una reconstrucción digital del cerebro humano completo en 3D y ultra-alta resolución que deja muy atrás a cualquier iniciativa anterior de este estilo. BigBrain es la herramienta esencial que necesitan los laboratorios neurológicos de todo el mundo para elucidar la forma y la función de nuestro cerebro. Y estará disponible públicamente a coste cero.
Hasta ahora existen otros atlas del cerebro, pero solo llegan al nivel macroscópico, o visible. Su resolución solo llega al nivel de un milímetro cúbico, y en ese volumen de cerebro caben fácilmente unas 1.000 neuronas. El nuevo BigBrain baja el foco hasta un nivel “casi celular”, según los científicos que lo han creado. Eso quiere decir que llega a discriminar cada pequeño circuito de neuronas que está detrás de nuestra actividad mental, y que puede abarcar toda la información disponible sobre el cerebro, desde los genes y los receptores de neurotransmisores hasta la cognición y el comportamiento.
Los investigadores han tomado 7.400 muestras de una paciente
El cerebro de referencia se basa en el de una mujer fallecida a los 65 años, que ha sido fileteado en 7.400 secciones histológicas de solo 20 micras (el espesor de un cabello, y cerca de la dimensión de una célula). El BigBrain, según sus creadores, abre el camino para entender las bases neurobiológicas de la cognición, el lenguaje y las emociones, y también para investigar las enfermedades neurológicas y desarrollar fármacos contra ellas. El modelo se presenta en Science y estará disponible para usuarios registrados en http://bigbrain.cbrain.mcgill.ca.
El trabajo ha sido coordinado por Katrin Amunts, del Instituto de Neurociencia y Medicina de Jülich, en Alemania; y Alan Evans del Instituto Neurológico de la Universidad McGill en Montreal, Canadá. Ambos explicaron su investigación en una teleconferencia para la prensa junto al editor de Science, Peter Stern.
Tal vez la línea celular humana más utilizada por los laboratorios de todo el mundo durante el último medio siglo sea la línea HeLa; el cultivo proviene de un tumor de útero que le fue extirpado en 1951 a una paciente llamada Henrietta Lacks (de ahí el nombre de la línea) que, pese a haber muerto unos meses después de la operación, consiguió así una singular forma de inmortalidad.
La voluntaria carecía de historial neurológico o psiquiátrico
No es extraño que los periodistas mostraran ayer un especial interés en la mujer de 65 años que ha visto inmortalizado su cerebro como un modelo digital que pervivirá durante siglos o milenios. Quién sabe si la neurociencia del futuro será capaz de reconstruir a partir de BigBrain los pensamientos y deseos más ocultos de esa mujer, los recovecos de sus emociones y las ambigüedades de su moralidad. Eso es desnudarse para la posteridad, ríanse ustedes de una autobiografía.
La insistencia de los medios, sin embargo, se topó con el compromiso insobornable de los científicos de preservar la intimidad de la mujer fallecida. Ni Amunts, ni Evans ni su colega Karl Zilles, ni por supuesto el editor de Science que había organizado la comparecencia, quisieron dar noticia sobre la vida que, de algún modo, han registrado para la posteridad. Amunts se limitó a decir que “carecía de un historial neurológico o psiquiátrico”, y que en ese sentido “es lo que llamaríamos un cerebro normal”. Este hecho, al menos, nos aparta del mito de Frankenstein por una vez.
“Los autores han ampliado los límites de la tecnología actual”, dijo Stern, que ve la investigación, en cierto modo, como la consecuencia natural del trabajo de los neuroanatomistas clásicos, con Cajal a la cabeza, que sentaron hace un siglo las bases de la descripción estructural del cerebro humano. La mayor parte de la gente, incluidos los estudiantes de medicina, tiende a ver la anatomía como un tostón fastidioso si bien ineludible para aprobar el curso.
Los ordenadores necesitaron 1.000 horas para completar el puzle
Pero si la biología nos ha enseñado una lección es que la forma explica la función, que entender el funcionamiento de un sistema biológico empieza siempre por ver su estructura. Recuerden la genética: la mera, simple y desnuda forma de la doble hélice del ADN, donde las letras de una hilera se complementan con las de la otra, explica por sí sola que los seres vivos puedan sacar copias de sí mismos. También la forma de las proteínas, con sus hélices y sus hojas y sus caprichosos plegamientos, suele explicar lo que hace cada una de ellas, desde quemar el azúcar que comemos hasta activar las neuronas que nos hacen pensar.
Stern, como muchos otros científicos, está convencido de que esa ley no formulada de la biología tiene jurisdicción también sobre el cerebro, sobre los mecanismos de nuestra vida mental. Somos formas. “Este trabajo puede verse como una culminación de la anatomía”, dijo el editor de Science. “Sin un profundo conocimiento de la estructura del cerebro nunca entenderemos el resto de la neurobiología”.
Evans también proclamó: “La gran ciencia ha llegado al cerebro”. El eslogan es una referencia velada a los proyectos genoma y los aceleradores de partículas, que ya implican cifras de seis dígitos, programación a medio plazo y unos equipos científicos cuyas firmas rara vez caben en la página de la revista científica donde se publican. Pese a que hay cientos de laboratorios en el mundo investigando en neurobiología, el cerebro no contaba hasta ahora con una gran planificación de este tipo, como las que se usan para secuenciar el genoma humano o encontrar el bosón de Higgs. La gran ciencia ha llegado al cerebro.
El resultado va a ser de acceso público para otros investigadores
Pese a la indudable profundidad de las cuestiones implicadas, los grandes logros del trabajo han sido de tipo técnico. “El proyecto ha sido un tour de force para ensamblar las imágenes de más de 7.400 secciones histológicas individuales”, explica Evans, “cada una con sus propias distorsiones, rasgaduras y desgarrones, en un todo coherente, un volumen en tres dimensiones. BigBrain permite por primera vez una exploración en 3D de la anatomía citoarquitectónica humana”. El prefijo cito significa célula, y en boca de Evans quiere enfatizar la gran resolución de su modelo, cercana al nivel celular: muy cerca del sueño del gusano Caenorhabditis elegans.
Los científicos tomaron el cerebro de la mujer muerta a los 65 años y lo encastraron en cera de parafina, un paso previo usual antes de una disección fina. Y esta fue finísima: las lonchas solo tenían 20 micras (milésimas de milímetro) de espesor. Ni siquiera un científico alemán tiene el pulso tan firme como para hacer eso, y los investigadores usaron una máquina especial para ese propósito, un microtomo gigantesco.
Las finísimas lonchas del cerebro de la mujer se montaron en portaobjetos y se trataron con sustancias que tiñen las estructuras celulares más importantes, muy a la Cajal o a la Golgi, si se mira bien. Lo que jamás podrían haber soñado esos grandes neurólogos del pasado es el prodigioso poder de computación, y la sofisticación de las matemáticas asociadas, al que tiene acceso la ciencia actual. Con todo, recolectar los datos llevó cerca de 1.000 horas, y los robots todavía no lo pueden hacer todo.
BigBrain, el gran mapa en 3D y resolución “casi celular” que ya forma parte del dominio público, es un gran paso hacia el entendimiento profundo del cerebro y la mente. Su objetivo no es otro que comprender los fundamentos neurobiológicos del aprendizaje y la adquisición de conocimiento, del lenguaje y las emociones, de la torpeza y de la creatividad humana. Es público y gratis, y de momento no sirve para espiar a nadie.

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