Apuntes científicos desde el MIT

Recuerdo la entrada “Exploración espacial con humanos, ¿para qué? ” como uno de los primeros grandes debates en los que vuestras aportaciones enriquecieron sobremanera el texto del post.
En esos momentos empezaba a dudar acerca de la urgencia de colonizar el espacio, y sobretodo de la necesidad de enviar una nave tripulada a Marte.
He estado siguiendo el asunto y asistido a varios eventos. El último, el pasado jueves 26 de junio en la sede de la National Academy of Sciences (NAS) en Washington DC. Allí, el Consejo de Estudios Espaciales organizaba un simposio titulado “Forjando el futuro de la ciencia espacial: los próximos 50 años”. Se habló más de política y presupuestos que de ciencia. No es de extrañar, la frase inicial en la presentación de Lennar Fisk, director saliente de la SSB fue: “actualmente, la única certeza en la NASA es la incertidumbre”.
Se refería a la controversia interna que existe en la NASA sobre el camino que debe seguir esta institución. La NASA tiene un presupuesto de 17 mil millones de dólares para el 2008. Este dinero se distribuye en diversos paquetes. Los dos mayores son exploración y ciencia. El problema para algunos es que la decisión tomada en 2004 de enviar humanos primero a la luna para entrenarse, y luego a Marte, repercute negativamente en los recursos destinados a la investigación científica (astrofísica, ciencias planetarias, astrobiología…).
La situación es compleja. Hay versiones oficiales e infinidad de conversaciones de pasillo. En el fondo se trata de una decisión política, y como en política el chismorreo y la subjetividad están permitidas, hagamos lo propio… Lanzo una primera pregunta siendo consciente de lo limitada que es nuestra información: “Si enviar una misión tripulada a Marte estuviera en vuestras manos, ¿lo haríais?” Yo esta vez me mojo, y digo que no.
De todas formas, este no es el caso. La decisión ya está tomada desde el 2004 y hay un presupuesto aprobado. Si formaras parte de una organización como la NASA y se tomara una decisión de tal envergadura, podrías no estar de acuerdo, pero te tocaría acatarla. Y si no te gusta como marchan las cosas, dimites como hizo el pasado marzo Alan Stern, ex-jefe de la división científica de la NASA.
Lo que pasa… es que no son sólo cuatro los que se quejan. Hay muchísima gente de peso considerando que el programa para viajar a Marte fue un error, y es preferible dar marcha atrás cuanto antes. Por tanto, consciente de nuestra tremenda desinformación pero también del derecho que tenemos a opinar sobre dónde va el dinero público (imaginemos que fuera el nuestro), la segunda pregunta que propongo es: A estas aluras, ¿replantearíais la misión? Yo... creo que sí. Y además, basado sólo en cotilleos y percepciones subliminales en los tonos de voz de algunas declaraciones oficiales, me atrevo a pronosticar que el próximo presidente de US dirá: “tranquilos que a Marte iremos, pero tardaremos un poco más de lo planeado. De momento lo paramos”.
Repito: estamos haciendo cotilleo científico. Pero si no nos lo tomamos muy en serio, no me parece tan pernicioso. Así que continuemos entonces…
La NASA no nació como una organización científica. Su principal objetivo era la exploración del espacio. Y algunos opinan que si eliminamos el “sueño” de poner un humano en Marte, perdería gran parte de su razón de existir. El conocimiento científico del Universo no es suficiente; se necesita un gran proyecto hacia el que dirigirse. Además, argumentan que la exploración con robots todavía tiene trabas.
En una de las sesiones una científica planetaria dijo: “Un geólogo en Marte sería muchísimo más versátil que un robot”. De inmediato alguien del público respondió: “esto no va a suceder. ¿Tu sabes cuanto cuesta enviar un geólogo a Marte de forma segura, y traerlo de vuelta?”
Los partidarios del giro hacia la ciencia dicen que en los últimos años, lo que está llenando portadas de periódicos y entusiasmando al público son los descubrimientos hechos con la parte del presupuesto destinada a la ciencia. Piden más recursos, pero entienden que invertir todavía más dinero público en supernovas, quasares, agujeros negros… no complazca a los políticos preocupados por la prosperidad económica de EEUU. Es lógico. Su propuesta es que la NASA amplíe horizontes científicos. La NASA podría utilizar su sólida estructura y el indudable talento de sus científicos para enfatizar las investigaciones en cambio climático, nuevas energías, aeronáutica civil y comercial… incluso en tecnología militar. Este es el verdadero "cambio de rumbo" por el que muchos apuestan.
En todo caso, nadie habla de olvidarnos de los astronautas, claro que no. Hay grandes expectativas con la Estación Espacial Internacional , y sólo hace falta leer los comentarios del post del pasado diciembre para entender porqué sí es necesario mantener humanos por el espacio. Pero quizás misiones faraónicas como el viaje a Marte, por eso de que está en nuestros genes y que colonizar el espacio es el destino final de la humanidad... puede esperar un poco. I don’t know… estoy seguro que vuestras reflexiones volverán a ampliar y enriquecer este texto chismoso pero bienintencionado que se deja demasiados aspectos por comentar.

La teoría de cuerdas tiene un gancho tremendo. Te transporta a un mundo de 11 dimensiones, universos paralelos, y partículas formadas por cuerdecitas casi invisibles vibrando a diferentes frecuencias. Además, te dice que no se trata de analogías sino de la estructura más profunda de la realidad, y que ésta podría ser la teoria final que unificara por fin a toda la física.
¿Ciencia, matemáticas, filosofía, literatura? a mi me fascina. He leído artículos, visto documentales , charlado con expertos… y siempre termino placenteramente alienado, sumergido en un mundo abstracto que nuestro cerebro no está diseñado para asimilar.
Mi último cara a cara con la teoría de cuerdas fue en Nueva York hace unas semanas. Gracias al blog conocí a Sergio Lukic, un matemático que estudia la geometría de las dimensiones generadas por la teoría de cuerdas. Impresionante. Me impactó su sabiduría, capacidad comunicativa, y la cantidad de temas que Sergio era capaz de abordar. Durante dos intensas horas él hablaba y yo le interrumpía con mis dudas. Resultó tan gratificante, que le pedí que escribiera un texto de 1500 palabras para el blog.
Cuando lo recibí, vi que Sergio había cometido un "error" bastante común en algunos científicos cuando divulgan: Si les restringes el espacio, en lugar de eliminar conceptos los condensan. En dos páginas de Word Sergio habla de supercuerdas, teorema de Gödel, modelo estándar, branas, multiversos, LHC, matemáticas, elegancia, política científica, polémicas, filosofía de la ciencia… Aquellos que ya estéis familiarizados con estos asuntos disfrutaréis. Otros quizás os perdáis en algún momento ☹. Esto sería un pecado capital en un programa de TV o en un artículo convencional, pero no en un blog donde podéis hacer lo mismo yo en el Starbucks que nos conocimos: interrumpirle y preguntar. ☺
Os dejo con el texto de Sergio, y su ofrecimiento a responder todas vuestras preguntas sobre teoría de cuerdas, física fundamental, matemáticas, partículas, universos múltiples… que el tema no os intimide; dejaos llevar libremente por él.

Belleza matemática y quizá también ciencia, por Sergio Lukic

Pregunta a cualquier aficionado a la ciencia qué es lo último en física teórica, y lo más seguro es que te hable de la teoría de cuerdas. Para ser sólo un marco teórico especulativo (todavía candidato a teoría científica), se ha convertido en todo un boom dentro del mercado estadounidense de la información. En los últimos años han aparecido varios libros de divulgación discutiéndola [1-7], la prensa escrita publica regularmente artículos sobre ella [12], los internautas buscan en Google más veces "teoría de cuerdas" que "física cuántica" o "relatividad general" [8] . . . hasta ha aparecido un programa de televisión dedicado a divulgarla [9].

Esta teoría propone sustituir la noción de partícula puntual, que es la utilizada en los modelos de partículas elementales tradicionales, por la de una cuerdecita vibrante. Los diferentes modos de vibración de la cuerda se corresponderían con los diferentes tipos de partículas elementales. Cada cuerdecita sería de un tamaño minúsculo (10-35 metros = 0.00000000000000000000000000000000001 metros), tan pequeño que si dilatáramos una de esas cuerdas hasta llegar al tamaño de un átomo de hidrógeno, un ser humano sería tan grande como una galaxia espiral del tamaño de la Vía Láctea.
Uno de los problemas es que con la tecnología actual, no podemos saber si las partículas son realmente cuerdas o no. En la región del microcosmos a la que tenemos acceso experimental, las partículas elementales siguen pareciendo puntuales. Esto no significa que la teoría de cuerdas sea incorrecta, por ejemplo, el avance de la tecnología ha demostrado que en los aparentes "puntos luminosos" del cielo nocturno se esconden objetos muy complejos (planetas, estrellas, galaxias . . .). La única forma de probar la teoría es de forma indirecta, a través de sus consecuencias en la región del microcosmos a la que sí tenemos acceso. Una de esas consecuencias, quizá la más elegante, es que uno de los modos de vibración fundamentales de la cuerda es el de una partícula que transmite la fuerza de la gravedad. En el límite macroscópico de la teoría, las ecuaciones que gobiernan las interacciones de estados colectivos de cuerdas en ese "modo de vibración", se corresponden con las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. En otras palabras, la teoría de cuerdas provee la única teoría microscópica de la gravedad que se conoce.

(Representación pictórica de cuerdas microscópicas interactuando)

Desde la aparición de la mecánica cuántica, el problema de construir una teoría cuántica de la gravedad que provea una descripción microscópica de la teoría de Einstein, se ha convertido en uno de los problemas más difíciles en la historia de la física teórica. La teoría de cuerdas resuelve ese y algunos otros problemas, aunque el precio a pagar es la aparición de muchísimos otros todavía no resueltos.



Los otros problemas y la belleza matemática


Hoy por hoy, dentro del rango de escalas microscópicas al que tenemos acceso, los fenómenos observados entre partículas elementales y sus interacciones son descritos por el modelo estándar de partículas y la teoría de la gravedad de Einstein. El modelo estándar asume, entre otras cosas, que las partículas son objetos puntuales. La estructura matemática del modelo es muy sofisticada: describe partículas que distinguen izquierda de derecha, partículas con propiedades estadísticas muy diferentes (fermiones y bosones), además contiene muchísimos elementos de teoría de grupos, integrales en espacios de dimensión infinita, y un largo etcétera.
Durante el desarrollo inicial de la teoría de cuerdas (1968-1984) quedó claro que las únicas formulaciones de la teoría que pueden describir la complejidad del modelo estándar, son las que tienen lugar en un espaciotiempo de 10 dimensiones (9 espaciales y 1 temporal). Por la misma razón, es necesario postular un nuevo tipo de simetría espaciotemporal conocida como supersimetría. La supersimetría relaciona las partículas fermión con las bosón. Cada partícula en la naturaleza es un bosón o un fermión; los quarks, electrones y neutrinos son fermiones, y los fotones y la partícula de Higgs bosones. Una de las implicaciones físicas de la supersimetría es que dobla el número de partículas conocidas, es decir, por cada fermión (respectivamente bosón) habría un bosón (fermión) que todavía no se ha detectado.

El requerir 6 dimensiones extra y supersimetría se puede interpretar como predicciones de la teoría [1,2,4,6] o como problemas de la misma [3,5,7], dependiendo del punto de vista. Un problema en el que están de acuerdo defensores y detractores, es la aparente variedad de teorías de cuerdas. Se conocen cinco tipos de teorías de cuerdas: la tipo I, la IIA, la IIB, la heterótica HO y la heterótica HE. Cada una daría lugar a diferentes fenómenos observables en la región del microcosmos que podemos acceder experimentalmente. Además, la innumerable variedad de formas de compactificar las seis dimensiones extra daría lugar a una cantidad mucho mayor de modelos que describen universos totalmente distintos.

En el proceso de entender cuales de esos modelos se asemejan al universo en que vivimos, han aparecido varias ideas matemáticas que arrojan luz sobre la elegancia de la teoría de cuerdas. Por ejemplo, en el universo que observamos hay tres dimensiones de espacio y una de tiempo; la única forma de que hubiera seis dimensiones extra es que éstas estuvieran "enrolladas" a escalas microscópicas. De la misma forma que un cable fino, el cual puede parecer una línea unidimensional, es una superficie bidimensional con la dimensión que describe su grosor "enrollada", la física que observamos dependería de las formas geométricas que contienen las seis dimensiones enrolladas (o compactificadas). Las matemáticas que describen la compactificación son muy elegantes. Hay matemáticas abstractas que fueron desarrolladas por motivos puramente estéticos, cercanos a la teoría de números y sin aparente conexión con física teórica, que ahora forman parte de la tecnología matemática que utilizan los teóricos de cuerdas. Matemáticos reconocidos mundialmente por sus contribuciones en matemáticas fundamentales, hoy trabajan en problemas de teoría de cuerdas. Y viceversa, estructuras matemáticas encontradas por teóricos de cuerdas han despertado tanto interés en el mundo de las matemáticas que han aparecido nuevas áreas de investigación entorno a ellas.



La polémica


Los espacios de Calabi-Yau, las branas y sus cargas, las cuerdas-instantón, los instantones, los fibrados estables, etc. son algunos de los conceptos asociados a la geometría que describe las dimensiones compactificadas. Hay evidencia de que el espacio descrito por todas esas posibles configuraciones geométricas, contendría muchísimos puntos que describen modelos semejantes a nuestro universo. Algunos teóricos de cuerdas proponen que todas esas configuraciones existen objetivamente en lo que llaman el multiverso. Combinado con el principio antrópico, dicho grupo de teóricos dice explicar porqué la constante cosmológica observada es tan pequeña. Simplificando, su argumento dice: "casi todas las configuraciones del multiverso corresponden a universos en el que la vida no es posible; obviamente nosotros vivimos en un universo de ese multiverso en el que la vida sí es posible; un análisis estadístico en el multiverso implica que lo más probable es que un universo donde la vida sea posible tenga una constante cosmológica pequeña y positiva" [6].

(Representación pictórica del multiverso)

La principal crítica que está recibiendo la teoría [5,7] es que es incapaz de predecir nada. Peor aún, "ni siquiera se puede demostrar que la teoría sea incorrecta" dice Peter Woit, matemático de la universidad de Columbia. Los críticos denuncian que visiones como las del paisaje cósmico o la del multiverso [6] son tan flexibles que "todo vale": cualquier cosa que se descubra empíricamente se podrá explicar a posteriori con teoría de cuerdas, por que ésta contiene una cantidad enorme de posibilidades [7]. Otros críticos más radicales acusan a la teoría de palabrería sin contenido y de ciencia postmoderna [3]. A nivel político, Lee Smolin, un físico teórico del Perimeter Institute, denuncia que el poder que tienen los teóricos de cuerdas en las agencias federales de los Estados Unidos para financiar su investigación es desmesurado e injustificado [5].
Otros físicos defienden que la teoría todavía no está entendida correctamente y que es precipitado sacar conclusiones. Faltan muchos puzzles por resolver. Por ejemplo, hay evidencia de que las diversas teorías de cuerdas son límites diferentes de una teoría más profunda conocida como teoría M (donde M se refiere a Matriz, Misterio, Madre. . .). Sin embargo, formular en qué consiste exactamente esta teoría M se está convirtiendo en uno de esos proyectos a largo plazo donde no está claro que el "a largo plazo" no sea lo mismo que ilimitado. Al día de hoy aquel que quiera entender la teoría sólo aspira a conseguir un conocimiento parcial de la misma. Puede que la formulación completa de teoría M nunca esté al alcance del ser humano. Stephen Hawking es de esa opinión, y comentó al respecto: "alguna gente estará muy decepcionada si no existe una teoría final (refiriéndose a teoría M) que pueda ser formulada utilizando un número finito de principios físicos. Yo solía pertenecer al grupo de gente que pensaba que sí era posible, pero he cambiado de pensamiento", [10]. El premio nobel de física Freeman Dyson opina de forma similar: "El teorema de Gödel implica que las matemáticas son inagotables. Da igual cuantos problemas resolvamos, porque siempre habrá otros problemas que no pueden ser resueltos dentro de los mismos marcos teóricos. [...] Por el teorema de Gödel, la física también es inagotable. Las leyes de la física consisten en conjuntos finitos de principios y reglas racionales, incluyendo teorías matemáticas, por lo que el teorema de Gödel también aplica a las leyes de la física", [11].
Al margen del proyecto monumental en que consiste entender la teoría de cuerdas y la teoría M, la comunidad de físicos de partículas espera sorpresas durante los próximos años. El nuevo acelerador de partículas LHC (Large Hadron Collider) en CERN (Ginebra, Suiza) empezará a funcionar a finales de año [14] . El LHC es el mejor instrumento disponible para explorar regiones del microcosmos antes desconocidas. Qué veremos en el LHC y como se explicarán esos descubrimientos son las dos grandes cuestiones a seguir durante los próximos años. Desde la teoría de cuerdas hay esperanzas en descubrir supersimetría y/o dimensiones extra; lo que nadie ha predicho es si dichos fenómenos son perceptibles dentro del rango de microdistancias que el LHC puede explorar. La conclusión es que el LHC puede encontrar evidencia a favor de la teoría de cuerdas, aunque no tiene porqué encontrarla; lo difícil será que aparezca evidencia en contra.


Paralelo al avance científico, otro fenómeno interesante es el de la transformación social que está sufriendo el mundo de la ciencia. En ésta época de la historia de la física en la que un experimento puede involucrar cantidades enormes de recursos, una financiación de miles de millones de euros [14], equipos de varios miles de científicos, niveles de especialización y división de la labor sin precedentes [13]… estamos viendo un aumento inevitable en la politización de la ciencia. La división entre físico experimental y físico teórico se está sustituyendo por cadenas de producción de conocimiento con diversos grados en la división de la labor y en la dirección de los proyectos. Está por ver como muchos de los valores científicos, que tradicionalmente han sido defendidos por minorías de individuos (p.ej. la búsqueda desinteresada de la verdad, el escepticismo extremo. . .), sobrevivirán a las consecuencias de dicha politización.

Refererencias

[1] Brian Greene, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory, W. W. Norton & Company, 2003.
[2] Brian Greene, The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality, Knopf, 2004.
[3] John Horgan, The End of Science: Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age, Addison Wesley, 1996.
[4] Lisa Randall, Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe's Hidden Dimensions, Harper Perennial, 2006.
[5] Lee Smolin, The Trouble With Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next, Houghton Mifflin, 2006.
[6] Leonard Susskind, The Cosmic Landscape: String Theory and the Illusion of Intelligent Design, Back Bay Books, 2006.
[7] Peter Woit, Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Search for Unity in Physical Law, Basic Books, 2007.
[8] Comparación del volumen de búsqueda de la frase "teoría de cuerdas" en Google Trends.
[9] Nova, PBS, The Elegant Universe, 2004. http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/
[10] Charla de Stephen Hawking en "Strings 02", Cambridge University, 2002. http://www.damtp.cam.ac.uk/strings02/dirac/hawking/
[11] Freeman Dyson, The New York Review of Books, 13 de Mayo del 2004.
[12] Por ejemplo, artículos en The New York Times, Time magazine, The New Yorker. . .
[13] http://www.nature.com/naturejobs/2006/060713/full/nj7099-218a.html
[14] http://ngm.nationalgeographic.com/2008/03/god-particle/achenbach-text

O por lo menos, este color le da una cierta ventaja…
Un grupo de investigadores ingleses analizaron el desenlace de confrontaciones individuales en boxeo, taekwondo, lucha libre, y lucha grecorromana durante los juegos olímpicos del 2004. Los que vestían de rojo ganaban el 60% de las veces.
Luego, se fijaron en los resultados de 5 equipos de fútbol que durante la Eurocopa 2004 alternaban uniformes de diferentes colores. Cuando llevaban el rojo, marcaban más goles que cuando iban de azul o blanco.
Los investigadores interpretaron estas observaciones en términos de psicología evolucionista. Dicen que el rojo es una señal de salud, dominancia, y altos niveles de testosterona, y que cohíbe a los adversarios de foma subconsciente.
Mi absurdo titular, la explicación simplista, lo escasa que parece la muestra, y lo raro que resulta imaginar a Iniesta intimidando por su físico a los defensas alemanes, hacen que este estudio parezca un fragrante caso de pop-science. Sin embargo, el artículo se publicó en nature…

Con la excusa de la final pensé hacer un post fresquito, sin grandes pretensiones, sobre vínculos entre ciencia y fútbol. Empecé a buscar información en revistas científicas y la verdad, encontré más jugo de lo que esperaba. Especialmente en las áreas de: salud y lesiones, física , nutrición, y tecnología aplicada a este deporte.

Trayectorias impredecibles
¿Por qué la pelota cambia de dirección en las faltas? Cuando la golpeas por un lado, con rosca, consigues que el balón vaya girando por el aire. En el lado que gira “hacia dentro”, lo hace en la misma dirección que el flujo de aire que le viene de cara, y eso disminuye la presión. Por el otro costado, el balón gira en contra del aire que le viene. Esto crea mayor resistencia, presión, y se tuerce: “coge efecto”.
La fuerza con que chutes es también importante, porque si la pelota va muy rápido genera turbulencias que anulan el efecto.
La famosa falta de Roberto Carlos es quizás el ejemplo más espectacular. Al darle por el lateral con el exterior de su pie izquierdo hizo que el balón girara en contra de las agujas del reloj. Pero chutó tan fuerte, que el flujo de aire sobre el balón era turbulento y no ofrecía resistencia. El balón salió completamente recto. Pero en un momento determinado su velocidad disminuyó, y entró un flujo laminar de aire que lo frenó todavía un poco más. Esto permitió que se manifestara de repente la fuerza lateral por el efecto de la rotación del balón, y se torciera sorprendentemente hacia la portería.
Para los porteros, en estos casos es prácticamente imposible predecir el destino final del balón.

Las chicas se lesionan más
Pubmed es la base de datos que recoge todas las publicaciones científicas en el ámbito de la biomedicina. Si buscas por la palabra “soccer”, te aparecen 2996 artículos. Un vistazo general a los títulos indica que muchos trata acerca de lesiones específicas en el fútbol. Por ejemplo, un estudio concluyó que los jugadores solían tener cuellos menos flexibles y más posibilidades de dolor cervical. Otra investigación asoció la práctica profesional del fútbol con mayor incidencia de una enfermedad neuronal determinada.
Pero este 2008 apareció un artículo en el NY Times que trajo bastante cola porque inducía a concluir que “el fútbol es cosa de hombres”. Según diversos estudios, en EEUU las chicas se lesionan un 50% más que los chicos jugando a soccer, y tienen 5 veces más posibilidades de sufrir lesiones de rodilla. Esto se achaca a diferencias físicas entre géneros y menor fortaleza, algo políticamente incorrecto de argumentar.

No me quitéis la cervecita!
La nutrición es uno de los asuntos más estudiados en el deporte, sin duda. Los expertos indican que los carbohidratos de asimilación lenta, como las patatas, son la mejor opción para antes del partido. Pero hay gran diversidad de teorías y preferencias.
Lo que sí parece claro es que la costumbre de tomar una cervecita con los amigotes después del partido no es tan sana como nos imaginábamos (yo por lo menos). Durante el partido se pierde mucho liquido, y el alcohol dificulta la rehidratación. Además, la cerveza es diurética, con lo que contribuye a eliminar todavía más líquido. Si lo que quieres es salud, mejor una triste bebida isotónica…

El deporte más emocionante
¿Por qué es el deporte rey? ¿por qué genera tanta expectación, tanta pasión? Una de las claves es la ilusión o temor que despierta saber que todo puede pasar. Un estudio analizó más de 300.000 resultado de partidos de fútbol, baloncesto, baseball, fútbol americano, y hockey, para averiguar cuantas veces el rival débil (o peor clasificado) se imponía al fuerte. Con diferencia, el fútbol es el deporte más impredecible . Así que científicamente, tampoco hay favoritos. ¡A ver qué ocurre mañana!
Pero sobretodo, no os sulfuréis. Otro estudio publicado en nature hace pocos meses indica que durante los partidos de la selección alemana en el mundial del 2006, los alemanes sufrieron 2,66 veces más emergencias cardíacas que en días normales. Entre los pacientes que ya padecían enfermedad coronaria, el riesgo de recaer se incrementaba 4,03 veces los días de partido, como efecto del estrés emocional. Y esto en los alemanes!
Así que tranquilos, que tampoco hay para tanto…

¿Os acordáis de la exaltación cuando en el colegio aparecía de golpe un maestro diciendo “el profesor de mates está enfermo, podéis ir al patio”?
Pues ayer por la tarde reviví uno de estos momentos, cuando la cancelación repentina de un compromiso te regala dos preciosas horas con las que no contabas. Si además te sorprende recién llegado a casa, con el último ejemplar de la revista NewScientist todavía inexplorado, la tentación del nerd es relajar tu mente y dejar que se impregne de historias relacionadas con la interpretación científica del mundo que nos envuelve. Y… madre mía… pero qué interesante es la ciencia!!! A veces me cuesta entender que no tenga todavía más presencia en lo medios de comunicación… ¿haremos algo mal?

Varios textos de la revista podrían generar posts excelentes. Pero permitidme que en lugar de escoger uno, haga un batiburrillo que me sirva de excusa para consultaros vuestras preferencias sobre contenidos y estilos a la hora de recibir contenidos científicos. Hacía tiempo que me iba por la cabeza preguntároslo…

Psicología del liderazgo
La revista utiliza en portada la imagen de Obama y McCain como reclamo a un artículo sobre las bases evolutivas del liderazgo.
En nuestros ancestros más lejanos, como en muchísimos otros animales, el macho o hembra alfa era el más fuerte, o grande. Poca historia más. Los grupos de cazadores-recolectores que se empezaron a formar hace unos 2.5 millones de años eran menos jerárquicos. Se repartían tareas entre los más expertos sin necesidad de un único líder. Con la revolución agrícola aparecieron excedentes, y la necesidad de alguien poderoso que los gestionara. Nacieron los primeros jefes y reyes autoritarios, rodeados de clases elitistas. La revolución industrial de hace 250 años trajo el líder que ahora conocemos: democrático, académico, y más relacionado con la gestión de gobiernos u organizaciones.
Lo interesante son las reminiscencias que todavía guardamos de las etapas previas. Preferimos líderes altos aunque no tenga ningún sentido. O valoramos la edad y experiencia en un momento tan cambiante como el actual, en el que el conocimiento acumulado puede ser más un lastre que una ventaja.
El artículo también hace hincapié en la psicología del seguidor, guiada por el principio de “a veces los costes de competir no compensan los posibles beneficios de ser el mejor, y consumen tiempo y energía que puede ser invertido de forma más efectiva”.
Una última reflexión me recuerdó a un ex-entrenador de fútbol: A veces el liderazgo es contraproducente. Hay equipos de trabajo que en ciertas situaciones funcionan mejor sin nadie que les dirija/cohíba.

¿Vosotros esnifáis el café?
Yo tengo costumbre de hacerlo cada mañana, sólo abrir el bote, y os prometo que no me lo invento para ligarlo con el siguiente texto .
En ratones privados de sueño se observan niveles más bajos de unos ciertos ARNm (esto indica menos expresión de sus genes asociados). Un grupo de científicos japoneses ha visto que cuando se da café a los ratones, estos niveles de ARN mensajeros suben. Pero además, el simple aroma a café también hace recuperarlos considerablemente. No se ha comprobado en humanos todavía, pero podría ser que el olor a café ya nos reavivara un poco. El grupo ahora pretende encontrar las moléculas implicadas en este efecto.

Falsas creencias perniciosas
En un artículo de opinión , el ginecólogo Pratima Gupta asegura que la depresión post-aborto es un mito mantenido por grupos de ideología pro-vida para presionar a los gobiernos y posibles mujeres embarazadas. Este síndrome no ha sido descrito por la ciencia. Desde luego que es una situación emocionalmente compleja, que alterna sentimientos de tristeza, culpa, alivio… pero los efectos psicológicos tan negativos que se suelen describir son exageraciones destinadas a censurar el derecho a decidir.

La explosión del Ordovicio
El registro fósil muestra que hace unos 500 millones años aparecieron sobre la Tierra una gran cantidad de nuevas formas de vida. Se denomina la “explosión del Cámbrico”, que popularizó Steven J. Gould en el precioso libro “la vida maravillosa”. Su gran emblema son los trilobites. Los mares casi vacíos se llenaron de criaturas con diseños corporales extremadamente diversos. Pero este artículo argumenta que posteriormente hubo una explosión de vida todavía más espectacular, y que suele pasar injustamente olvidada: la explosión del Ordovicio hace unos 450 millones de años atrás. En esa época geológica se produjo una enorme biodiversificación y aumento de la complejidad ecológica. Lo que intriga a los paleontólogos son las causas de este repentino auge de nuevas especies, ya que es el único momento en la historia animal que no vino precedido de una extinción masiva anterior. Lo consideran un enigma, y el artículo explica las diferentes hipótesis científicas que se están barajando.

De la revista también me llamó la atención un muy completo artículo sobre la crisis alimentaria y las causas del vertiginoso aumento en el precio de la comida; la entrevista a un investigador de Nokia que se dedica a viajar por el mundo analizando cómo la gente utiliza su teléfono móvil, el análisis del debate sobre si los barcos de la flota del ejército americano deberían sustituir los motores de combustibles fósiles por reactores nucleares, y un artículo sobre simetría que desenreda el Premio Abel de matemáticas otorgado el pasado Mayo en Oslo. Solemos pensar en algo simétrico cuando izquierda y derecha son idénticas. En matemáticas, física, química e incluso biología el concepto va mucho más lejos.

Desde luego que podemos comentar estas piezas, pero en este post me gustaría también arrojar algunas preguntas sobre vuestras preferencias en temáticas científicas. ¿Qué es lo que más os interesa? ¿y lo que menos? ¿historias dsobre psicología humana cómo la del liderazgo, investigaciones curiosas y ligeritas como la del café, la inspiración de la astrofísica, los últimos avances en tecnología, o el debate más serio sobre el medioambiente, la revolución biotecnológica, política científica, o las investigaciones en salud? ¿preferís las noticias recientes a partir de publicaciones científicas de referencia, o los temas más contextualizados? ¿os interesan u os casan las reflexiones un tanto filosóficas?
Yo por los comentarios del blog me voy haciendo una idea, pero no es en absoluto fiable. Sé que algunos posts pueden gustar pero no dar pie a comentarios, mientras que otros generan discusión a pesar de ser asuntos ya muy tocados. Además, está claramente sesgado por las preferencias del autor. No tomemos este blog como referencia. Ampliemos la discusión. ¿Os gusta más oír a los científicos en formato entrevista o tras el filtro que hacen los periodistas? ¿Qué nivel de profundidad os interesa? O mejor dicho… ¿qué notáis en falta? Se admiten referencias.

La política inicial del Parque Nacional de Yellowstone respecto a los lobos era clara: matarlos a todos. Durante los años 30 fueron definitivamente exterminados.
Cuando el lobo fue catalogado como especie amenazada, empezó la idea de repoblar Yellowstone. En 1995, 31 ejemplares originales de Canadá se reintrodujeron en el parque. Ahora constituyen una población completamente recuperada de casi 200 individuos.
Douglas Smith es el director de este proyecto, ha estado siguiéndolos y estudiándolos durante todo este tiempo, y está considerado como uno de los principales biólogos de lobos que existen. Asistí a una charla sobre sus investigaciones, y luego pude charlar luego con él sobre el comportamiento de los lobos, estrategias grupales de caza, o papel que ejercen papel en el ecosistema. Dough asegura que lo suyo “no es un trabajo sino un estilo de vida. Estudiar lobos es una fascinación científica y personal”. Lo que más le sorprende es como cuidan y educan a las crías. “Son los mejores padres que hay. Mejores que yo mismo. Y tienen un sistema de enseñanza muy sofisticado”. Cuando le pregunté por los motivos últimos tras la preservación de los lobos en Yellowstone habló de ética: “no tenemos ningún derecho a ser la especie dominante y eliminar lo que nos moleste”, y de valor en el ecosistema: “Yellowstone ahora tiene una fauna más equilibrada. Los alces eran la especie dominante con diferencia. Con la introducción de los lobos, su número se ha reducido, y esto ha permitido el aumento de otros animales. Ahora tenemos un entorno más rico y diverso”.
La mañana con Dough estuvo muy bien. Fue un rascar donde no pica que resultó interesante.
Pero acompañar por la tarde al ranger Rick McIntyre durante su exploración diaria en busca de lobos, y escuchar algunas de sus historias acumuladas durante los 35 años que lleva siguiéndolos primero en Alaska y luego en Yellowstone, fue una experiencia memorable.
Lo que más impacta a Rick es la combinación entre extrema amistad dentro del grupo, y ferocidad con los invasores. Dice que “son como un equipo de fútbol. Forman grupos muy bien cohesionados. Se cuidan muchísimo entre ellos, cooperan con fines comunes… y defienden su territorio con gran agresividad contra otros grupos. Su mayor causa de mortalidad es entre ataques propios”.
Sus estudios están relacionados con la conducta social tan elaborada que tienen. “Esta mañana una manada aceptó a un individuo que venía de un clan diferente. Pero ese mismo grupo había matado a un intruso dos meses antes. Queremos entender por qué aceptan a algunos foráneos, y matan a otros.”
Rick observa muchas similitudes entre el comportamiento de lobos y humanos. Pero sobretodo, cuenta historias.

Historia nº1: La ternura de Wolf-21
“El lobo más famoso que tuvimos en Yellowstone se llamaba Wolf-21. Era un macho alfa enorme, el lobo más fuerte del parque. Era un cazador excelente, y podía luchar contra varios lobos a la vez. Un día, él sólo derrotó a 5 lobos que intentaban invadir su área. Pero cuando estaba con su familia y luchaba con sus hijos u otros machos del grupo, fingía que le derrotaban. Se dejaba ganar como forma de aprendizaje y cohesión social. Era encantador. No necesitaba imponer su respeto”.

Historia nº2: Rebelión en la granja
Por otra parte, varios años atrás teníamos a una hembra alfa muy agresiva con las otras hembras del grupo. Innecesariamente agresiva. Incluso con su madre, hermanas… pensamos que era porque llegó a ser una hembra alfa muy joven, y sentía cierta inseguridad en su posición. Durante muchísimo tiempo las otras se mantenía sumisas, no se revelaban contra sus ataques. Pero un día su hermana se enfrentó a ella. De golpe las otras hembras, que nunca habían mostrado ningún rechazo, se unieron al ataque y la mataron. Fue una reacción contra el poder injusto, una verdadera revolución.”

Historia nº3: ¿eres perro o lobo?
“Un lobo estaba pasando por malos momentos. No había comido en bastante tiempo, hacía frío, humedad… entonces se cruzó con un perro gordito, satisfecho, y la mar de feliz. Empezaron a hablar. El lobo le preguntó cómo era que le iba tan bien, y el perro de explicó que su amo le alimentaba cada día, le llevaba al veterinario, le daba cobijo… “es una vida muy confortable, deberías encontrar un amo que te cuide!”, recomendó el perro. “Oye, pues sí parece buena idea. Lo voy a hacer.”, contestó el deteriorado lobo... Pero entonces, vio algo alrededor del cuello del perro y le preguntó: “¿Qué es esto?”. “Es mi collar, donde mi amo engancha la cadena y me dirige por donde quiere. Forma parte del trato”. El lobo no dudó ni un instante: “Quédate con tu amo. Mi espíritu es libre. No quiero saber nada más”. Y se marchó.

¿Os sentís más perros o lobos?
Un apunte antes de contestar: Dough Smith explicaba orgulloso que la esperanza de vida de un lobo en Yellowstone es muy alta: 4 años. Uno de cada 5 lobos no supera el durísimo invierno en Montana, o las encarnizadas luchas entre grupos. Pero sí, son libres.

Cuando empiezas a recorrer el maravilloso Parque Nacional de Yellowstone te quedas prendado de su belleza paisajística, su diversidad orográfica, sus colores, su vida salvaje… y te sorprende pensar que todo lo que ves es fruto de la erupción de un volcán cuya caldera mide 65 km de diámetro. Un volcán todavía activo gracias a una enorme bolsa de magma (hotspot) que provoca la mayor concentración del mundo de géiseres, fuentes termales, y mudpots (calderas de barro). Para los centenares de científicos que realizan estudios en el parque, éste es uno de los lugares geológicamente más dinámicos de la Tierra.

Empecé preguntándole a la geóloga Cheryl Jaworowski sobre el trabajo de los vulcanólogos, y la rareza de un volcán que no se encuentra entre placas tectónicas sino encima de un hotspot cuya formación todavía intriga a los científicos.
Entonces, cogió una roca y me pidió que saliéramos fuera del edificio. Se situó en un punto determinado y me dijo: “Esta banda grisácea más intensa en la piedra son restos de la tercera gran erupción en Yellowstone. Ocurrió hace 640.000 años y fue la responsable de la forma actual del parque. La línea de rocas que ves en la cima del monte a mi espalda son restos de la erupción de hace 2.1 millones de años. Fue la primera en Yellowstone y una de las más grandes que nunca ha ocurrido en la Tierra. Si te giras 90 grados puedes observar rocas de hace 100 millones de años, del cretáceo. Las tenemos a la vista gracias a que la actividad volcánica las trajo a la superficie. Tuerces 90 grados más y ves el Bunsen Peak. Esa montaña está formada con las entrañas de un volcán diferente, hace 50 millones de años. En frente del pico, esa colina se originó por el deshielo de un glaciar hace 40.000 años. Y si vuelves a girar 90 grados, ahí puedes distinguir las fuentes termales causadas por la actividad actual del volcán. Si quieres podemos discutir nuestras investigaciones y detalles más abstractos sobre la historia geológica de Yellowstone y las teorías acerca del hotspot. Pero a veces, simplemente poder apreciar lo que tenemos a nuestro alrededor ya resulta fascinante”.
Tras dos días en Yellowstone, no puedo estar más de acuerdo.

Cuando subes una colina y descubres una balsa humeante de colores intensos te deja boquiabierto. Pero entender su formación y el origen de sus colores añade una nueva capa de belleza al espectáculo visual.
El agua del deshielo o la lluvia se filtra por el suelo del parque, pero a cierta profundidad empieza a calentarse por el magma subterráneo y busca caminos para regresar a la superficie. Si el camino es relativamente despejado forma hot-springs (fuentes termales) como la de la fotografía, la mayor del parque. El agua cargada de minerales emana a temperaturas superiores a 70 grados, condiciones ideales para ciertos microorganismos termófilos, que están encantados en este entorno extremo. Los colores amarillos, anaranjados y marrones que rodean la fuente termal son colonias de bacterias de gran interés científico. Algunas como las cianobacterias son parecidas a los primeros organismos fotosintéticos que oxigenaron la Tierra hace más de 2 mil millones de años. Otras, como el Termophilus Aquaticus se descubrió aquí y revolucionó la biología molecular cuando se empezó a utilizar para amplificar fragmentos de ADN con una técnica llamada PCR .

Los mudpots están formadas por un barro espeso tan ácido que derretiría tu carne si lo tocaras. Para los científicos fue una inverosímil sorpresa descubrir que un pH de 1.5 podía albergar alguna forma de vida. Pero no sólo eso, bacterias y arqueas (los organismos más extremófilos que existen) eran los responsables de esta acidez. El volcán emite sulfuro de hidrógeno por los mudpots. Allí, ciertos microorganismos utilizan este gas como fuente de energía y lo transforman en ácido sulfúrico, que derrite la roca y crea este aspecto fangoso. Lástima que en el blog no os pueda transmitir el intenso olor que se respiraba en la zona.

Sí que podría haber grabado el rugido de los géiseres antes de explotar. En algunas ocasiones el agua caliente se acumula en balsas subterráneas. Si además, la vía de escape es muy estrecha, cuando la presión pasa de un cierto valor se libera de golpe creando un géiser. Es espectacular. El que veis en la foto es el más alto del mundo. Pero de verdad, de nuevo me impresionó más las capas de microorganismos a su alrededor. Para algunos científicos son una ventana al pasado más remoto de la Tierra. Las condiciones iniciales en nuestro planeta podrían ser similares a las que ahora viven algunos de estos microorganismos. Su estudio revela pistas para el origen de la vida.
Además forman unas comunidades llamadas tapetes microbianos que constituyen un verdadero microecosistema. Una capa de bacterias superficial utiliza la luz para hacer fotosíntesis, por debajo otra capa vive sin oxígeno y se alimenta de los subproductos que los primeros generan. Y así a diferentes niveles de profundidad.

Yellowston es precioso. Fundado en 1872 fue el primer Parque Nacional que existió, y resulta admirable los esfuerzos que se dedican a conservación. En un solo día vi osos (confieso que de muy lejos), zorros, coyotes, ciervos, castores, marmotas, alces… e impresiona encontrarte de golpe una manada de bisontes paseando al lado de la carretera. Hablaremos de la vida macroscópica en otro post, pero en este, nos quedamos con la fabulosa diversidad de los microorganismos.

El jueves por la noche cené en Washington DC con un grupo de 9 investigadores españoles del NIH (Institutos Nacionales de Salud de EEUU).
Me hablaron de sus trabajos en reparación de ADN, enfermedades raras, reproducción, diabetes, cáncer… y luego les dije: “está muy, muy bien… ¿Por qué no explicáis de forma sencilla, en 5 líneas, el contexto global de vuestras investigaciones? y lo colgamos en el blog…”.
Claro que se quejaron! “¿5 líneas?! Esto no da para nada…”, “quedará demasiado básico…”, “¿Cómo vamos a transmitir en tan poco espacio la complejidad detrás de cada investigación?”. Tenían toda la razón del mundo. Llevan años estudiando y tienen muchísimo por explicar. Lo que les pedí era injusto; 5 líneas son insuficientes para llegar al detalle de lo que están intentando averiguar.
Pero… hay un gran pero a tener en cuenta: La gran ventaja del blog respecto un artículo convencional es que el texto no está terminado. Sigue vivo, y puede crecer por donde vosotros queráis. Todos ellos se prestaron encantados a ampliar contenidos y responder a vuestros comentarios sobre su trabajo científico específico, o sobre las interioridades de la profesión de investigador.
Os aviso que si los dejamos sueltos se embalan... “¿Puedo decir cromatina?”, dijo uno mientras pensaba el texto. “No!”, respondí.
Su perfil es el siguiente: científic@s de entre 30-35 años haciendo un post-doctorado en biomedicina en un lugar tan prestigioso como el NIH, el organismo que gestiona los casi 30 mil millones de dólares que el gobierno estadounidense dedica a investigar en temas de salud. Un 10% de esta cantidad se invierte en los 27 institutos del descomunal campus de Bethesda (al lado de Washington DC), que acoge a 6000 científicos. Entre ellos los 9 que a continuación os presentan su trabajo.
Bueno… creo que uno se infiltró y me intentó colar una investigación falsa. A ver si la detectáis…
Os dejo con ellos. Si encontráis excesivas simplificaciones, posibles incongruencias, o contenido un poco cojo, es responsabilidad exclusiva de las restricciones que les impuse y de mi edición posterior. Pero si os quedáis con dudas, ya es cosa vuestra. Acosadles!
Yo mientras, me voy en busca del oso Yogui. La semana que viene os contaré desde Yellowstone historias de lobos, géiseres, y cianobacterias. Pero de momento, aquí tenéis a 8 científicos + 1 farsanta/e ofreciéndose a explicar cómo luchan para vencer enfermedades.

Elsa Callén
El objetivo de mi investigación es entender los mecanismos que la célula ha desarrollado para detectar y reparar las dobles roturas en el ADN (se rompen al mismo tiempo y en el mismo sitio las dos hebras de la doble cadena). Este tipo de daño es el más drástico para la célula, por lo que es muy importante que esta maquinaria actúe rápida y eficazmente. El origen de estas dobles roturas puede ser muy variado, y resulta de importancia critica que sean correctamente reparadas, ya que si no, este daño en el ADN puede dar lugar a translocaciones oncogénicas y desarrollo de tumores. Para el estudio de estos procesos, utilizamos como modelo ratones que les faltan ciertos genes involucrados en las distintas rutas de reparación. Entender estas rutas resulta relevante también para desarrollar una terapia antitumoral.

Reini Fernández de Luco
Tradicionalmente el núcleo estaba considerado como un compartimento meramente estructural dentro de la célula. Su única función era proteger el ADN de agresiones externas. Sin embargo, en los últimos 15 años estamos comprobando que los genes están altamente organizados dentro del núcleo, y su posición respecto a otros componentes nucleares es esencial para la correcta expresión génica, la reparación del ADN, o incluso el control de la división celular.
Mi laboratorio centra todos sus esfuerzos en comprender cómo se organizan y comportan los genes dentro de este núcleo altamente organizado. Queremos entender cómo afecta la estructura del núcleo al correcto funcionamiento de la célula, y aplicarlo al entendimiento de alteraciones celulares tales como el envejecimiento o el cáncer.

Iñigo Horcajuelo
Nuestro grupo fue el que identificó el llamado Cromosoma Z. En algunos casos hay fragmentos del cromosoma Y que se recombinan con el X, luego se rompe un brazo del cromosoma X, y se genera un nuevo fragmento formado por unos 430 genes, que denominamos “Cromosoma Z”. Es una situación muy poco frecuente y que pasa desapercibida, ya que los genes continúan activos y se expresan normalmente. Por eso no se descubrió hasta hace un par de años. La única consecuencia que de momento conocemos es que los individuos con este trastorno son estériles, pero la investigación en que participo está buscando otros efectos. Tenemos indicios que están relacionados con cambios abruptos de personalidad.

María Jiménez-Movilla
La primera barrera que se encuentra el espermatozoide para fecundar el óvulo es una estructura llamada zona pelúcida, que protege tanto al óvulo como al embrión temprano cuando es implantado en el útero. Entre otras funciones la zona pelúcida se encarga de evitar que el óvulo sea fecundado por más de un espermatozoide, y que el espermatozoide se prepare para fusionarse con la membrana del óvulo. Esta compleja estructura esta formada por solo tres proteínas. Nosotros queremos saber cómo se disponen estas proteínas. Para ello usamos microscopia atómica de fusión, tomografía microscópica, e ingeniería genética desarrollando ratones que tienen estas proteínas modificadas.

Salva Naranjo-Suárez
En las células normales, sanas, una disminución de los niveles de oxígeno transitoria produce una serie de cambios dirigidos a adaptarse a esa nueva condición (como por ejemplo, cambiar de un metabolismo aerobio a uno anaerobio). Pero si la situación hipóxica (falta de oxígeno) se prolonga en el tiempo, acaba siendo tóxica para la célula, y esta muere. Sin embargo en las células tumorales el efecto tóxico de la hipoxia crónica es mucho más atenuado. Nuestro objetivo es estudiar qué es lo que hace a las células tumorales más resistentes a estas situaciones de hipoxia. El descubrimiento de las señales que están alteradas en las células tumorales sería muy importante, porque se podrían desarrollar fármacos que volvieran a sensibilizar a las células transformadas, de manera que el tumor no podría desarrollarse más allá de un estadio determinado.

Patricia Pérez-Galán
Nuestro modelo experimental es un cáncer agresivo de linfocitos B denominado linfoma de células del manto. Este linfoma es poco sensible a la quimioterapia convencional, por eso es necesario mejorar las alternativas terapéuticas disponibles. Para ello estamos trabajando en dos líneas: 1) El tratamiento más efectivo en la actualidad es un fármaco llamado bortezomib, pero al que sólo un 45% de los pacientes responden. Nuestro objetivo es identificar los mecanismos de respuesta y resistencia a este medicamento. Con ello podremos diseñar terapias combinadas más efectivas, y utilizar marcadores para predecir si el tratamiento dará buenos resultados. 2) Búsqueda de otras nuevas alternativas terapéuticas. Estamos estudiando el efecto in vitro de dos nuevos fármacos. Uno que actúa a través de un mecanismo similar al bortezomib, y otro que pretende ralentizar la proliferación del linfoma. Con el segundo se espera iniciar un ensayo clínico este año.

Iñigo Ruiz de Azúa
En nuestro grupo buscamos nuevas dianas para el tratamiento de la diabetes tipo 2. Intentamos identificar proteínas de las células pancreáticas que regulen unos receptores de membrana determinados. Esta clase de receptores son claves; el 70-90 % de fármacos disponibles en el mercado actúan sobre dichos receptores, pero presentan dos limitaciones: 1- Con el tratamiento crónico se tiende a perder eficacia (el fármaco responde menos), y 2- La respuesta no siempre es selectiva (pueden hacer cosas que no queremos o en sitios que no deseamos). Nosotros intentamos mejorar ambos aspectos.

Marta Segarra
Imagina un tumor que empieza a crecer. Para continuar haciéndolo necesita desarrollar una red de vasos sanguíneos que le aporten oxígeno y nutrientes. Este proceso se llama angiogénesis. Las células tumorales producen moléculas que propician el crecimiento y la ramificación de los vasos sanguíneos. Pero al mismo tiempo, estos vasos producen otras señales que inhiben el exceso de ramificación para que la red vascular sea eficiente. Mi proyecto consiste en estudiar una señal específica que hace que los vasos sanguíneos crezcan menos. Controlando su expresión podríamos bloquear la formación de ramificaciones, disminuir el flujo sanguíneo en el tumor, y por tanto reducir el crecimiento tumoral. Esta es la idea detrás de la terapia antiangiogénica, que ya ha dado lugar a algunos fármacos contra el cáncer.

Silvia Vergarajauregui
Existen una gran variedad de enfermedades humanas causadas por problemas en la maquinaria que media el transporte de proteínas y lípidos dentro de la célula. Una de ellas es Mucolipidosis IV, una enfermedad rara, caracterizada por presentar neurodegeneracion severa y problemas oftalmológicos. Nuestro objetivo es entender la función de la proteína Mucolipin-1, que está asociada claramente a esta enfermedad. Buscamos descifrar cómo su deficiencia provoca defectos en el trafico intracelular y más concretamente en los últimos estadios de la endocitosis.

Las dos principales obsesiones científicas de Robert Langer son crear nuevos tejidos de manera artificial, y lograr enviar fármacos a lugares específicos del cuerpo, que vayan suministrando dosis de manera inteligente. Sus progresos están siendo tan prometedores, que por eso ha sido galardonado con el Premio Príncipe de Asturias 2008 .
Hablaremos de su trabajo científico en un futuro post. Si ahora tengo que extraer 3 preguntas de la entrevista que le hice el pasado viernes en su despacho del MIT , me quedo con las siguientes:

Soñar, asumir riesgos, y trabajar
Pere: ¿Cómo puede alguien llegar a tener más de 1000 artículos publicados, 600 patentes, y recibir tantísimos premios? Además de ser brillante, ¿qué facultades o condiciones se necesitan?

Langer: Dirigir un grupo muy grande de excelentes investigadores! (risas). No, en serio, hay un par de cosas muy importantes.
Pero primero déjame decir que en ciencia también debemos diferenciar entre calidad y cantidad; y me gusta creer que nuestro laboratorio ofrece sobretodo calidad.
Para generar impacto e inventar cosas nuevas, es muy importante tener una actitud arriesgada. Yo siempre he buscado nuevos retos, he soñado mucho, y he intentado busca formas diferentes de resolver problemas. Si tuviera que escoger dos cualidades para conseguir calidad (la cantidad se consigue de manera diferente) diría: ser soñador, y querer hacer algo que resulte positivo para el mundo.

Pere: Te lo pregunto de otra manera. Tu laboratorio cuenta con más de 100 investigadores. Piensa en ese investigador/a que destaca sobre el resto, al que le ves unas características especiales. El que puede conseguir grandes hitos en el futuro y convertirse en un científico de primera línea mundial. ¿Cuáles son estas facultades que percibes? Y ¿qué le aconsejarías para que su carrera fuera exitosa?

Langer: Entiendo… aquí hay varias personas con las posibilidades que describes, y la verdad, son bastante diferentes entre ellas. Pero ciertamente tienen elementos en común. Son inteligentes, sin duda. Y trabajan durísimo. Sin trabajo duro es difícil destacar en ciencia. Pero además son soñadores, tienen mucha pasión por su trabajo, y asumen riesgos en las investigaciones. No se conforman con lo establecido. Intentan enfocar los problemas de forma diferente, y nunca abandonan. De hecho, este sería uno de los consejos principales. La investigación es difícil y a menudo muy sacrificada. Se necesita ser perseverante.
También es necesario tener un pensamiento positivo. Tener en cuenta que casi todo es posible; hay pocas cosas que no están a nuestro alcance. Si luchas fuerte, le dedicas tiempo, y no abandonas, los retos se pueden conseguir.

Premiar y potenciar el éxito
Pere: El entorno también resulta determinante. En un país como EEUU, con el poder y dinero que mueve la industria… ¿Cómo puede la Universidad retener a alguien como tú?

Langer: En mi caso particular, a mi me encanta este trabajo. Investigar de manera libre, estar en contacto con estudiantes, ser mi propio jefe... y quizás el MIT es especial en este sentido. Porque dispone de estudiantes excelentes, muy buenos colaboradores, y una clara vocación de impacto en la sociedad. Aquí desarrollamos invenciones, pero también creamos licencias y fundamos empresas. Yo he estado involucrado en la constitución de más de 20 compañías, y el MIT me facilita este proceso. Si quiero, tengo permiso para dedicar un día a la semana a mis asuntos.
Es tremendo. La mayoría de empresas que ves por los alrededores del campus, y en la zona de Kendall Square, han sido fundadas por gente del MIT a partir de patentes desarrolladas aquí. Es enorme. Parte del éxito se debe al extraordinario trabajo de la oficina de licencias. Fundar una compañía es un matrimonio. Es un matrimonio entre el inventor, el venture capitalist (inversor de riesgo) que provee el dinero, los científicos que formarán parte de la compañía, y los empresarios que la dirigirán. Este no es un matrimonio fácil. Y cuando se empieza a crear patentes, y licencias… se involucran abogados en el proceso, y comienzan a pensar en qué podría ocurrir durante los siguientes 10 años que haría fracasar el proyecto... Es costoso, pero la Licensing Office del MIT cohesiona muy bien este matrimonio. Hace que las cosas funcionen.

Combinar conocimiento
Pere: Interdisciplinariedad; bonita palabra. Todo el mundo habla de ella, y pocos la aplican de verdad. ¿Qué significa para ti, en lo más profundo, fusionar la medicina con la ingeniería, y por qué tu laboratorio apuesta tan fuerte por la interdisciplinariedad?

Langer: Bueno… los problemas que nosotros abordamos son absolutamente interdisciplinarios: Ingeniería de tejidos para crear nuevos órganos, suministro específico de fármacos en lugares y dosis concretas… para abordarlos necesitamos biólogos, diversos tipos de ingenieros, químicos, expertos en ciencia de materiales, médicos… pero además, yo soy de los que quiere desarrollar todo el proceso completo. No me conformo en hacer sólo una pieza del puzzle, ni quedarme en la fase del descubrimiento. Yo pretendo recorrer todo el camino desde la idea inicial y la investigación científica, hasta la implantación de posibles terapias en pacientes. Y para combinar todo esto necesitas un equipo interdisciplinario. En el laboratorio tenemos científicos de 10 áreas diferentes desde hace mucho tiempo. Es muy constructivo, y se crea un ambiente tremendamente enriquecedor para todos ellos.
Sobre la fusión de la ingeniería y la biología; esta es la nueva frontera. Las dos disciplinas han conseguido hitos extraordinarios, pero combinarlas nos permite plantear posibilidades que antes parecían imposibles.
Por ejemplo: Phil Sharp es un grandísimo biólogo, uno de sus investigadores descubrió el RNA de interferencia (RNAi). Pero para hacer un producto que algún día pueda ayudar a las personas, debemos hacer que llegue a la célula. Estamos trabajado juntos para conseguir suministrar fármacos directamente en las células enfermas de los pacientes.

En otro post podremos profundizar en el prolífico y diverso trabajo científico de Robert Langer, y quizás fijarnos en su visión personal de la ciencia. Además de ser el paradigma del emprendedor, dispone de un carisma muy especial. Participó en uno de nuestros seminarios y explicó lo costosos que habían sido sus inicios, cuando todos sus compañeros ingenieros se dirigían a la industria petrolífera. Él estaba obsesionado con algo diferente. En una entrevista de trabajo le dijeron que si lograba mejorar un determinado proceso industrial en un 0,1 %, eso implicaría ganancias de millones de dólares. Por suerte, ese argumento no le convenció lo suficiente.

Algo que me dejó pensativo después del Festival Mundial de la Ciencia que atendí en Nueva York, fue la desproporción de hombres y mujeres entre los ponentes.

Si os fijáis en las fotos de los posts que redacté (1 , 2 ), y en la que tomé en la sesión de “genes e identidad”, sólo observareis presencia masculina.
Revisando el programa completo , la diferencia resulta menos exagerada, pero mi resultado particular sobre los eventos que presencié es contundente: 22 a 0. Veintidós hombres, ninguna mujer.
¿Cómo se explica esto? ¿se puede justificar? ¿es reflejo de alguna realidad? ¿deberían haber sido más cuidadosos los organizadores y forzar la participación de más mujeres en los eventos estrella? ¿está la ciencia todavía tan dominada por los hombres? ...

Me gustaría plantear el debate sobre la discriminación de género en la ciencia. Como siempre, no sólo entre los/las que de algún modo forman parte del mundo de la investigación, sino a tod@s los observadores externos que pueden transmiten su valiosa percepción y experiencias desde otros campos.

Existen innumerables casos concretos, datos estadísticos, escritos relevantes… si alguien tiene ejemplos, los podemos incluir en los comentarios. Yo simplemente abro el tema con tres situaciones vividas de cerca durante los últimos meses en Cambridge. Empezando por la más simplona.

¿Cuestión de preferencias?
Diría que fue el pasado diciembre. Mi compañero Ivan Semeniuk concertó una cita con el físico teórico de Harvard Nima Arkani-Hamed . Su idea era hablar de teoría de cuerdas, leyes fundamentales, relatividad, física de partículas, y lo que se espera del Large Hadron Collider en el CERN. Ivan envió un mail a los 10 Fellows (somos cinco hombres y cinco mujeres), ofreciéndonos a todos incorporarnos a la visita. Acudimos los 5 chicos. “¿Os habéis fijado?”, dije después a mis compañeros. “¿Seguro que es casualidad? Eso de que la física es cosa de hombres… quizás resulta que, por algún motivo, estos temas nos interesan más a nosotros que a ellas”, añadí de forma irreflexiva y un tanto jocosa.
No le di más vueltas, pero recuerdo que comparé con la clase de psicología de los miércoles, donde la proporción de alumnas era bastante superior a la de alumnos. Disculpad la sandez, pero me quedé divagando….: seguro que algún psicólogo evolucionista habrá escrito alguna de estas interpretaciones según la cual, para maximizar las posibilidades de supervivencia, la selección natural habrá predispuesto a las mujeres a sentirse atraídas por conocimientos que impliquen educación, empatía, cuidado… y los hombres a unos planteamientos más productivos, pragmáticos, competitivos, o más soberbios como los de la física. Evidentemente, ni lo busqué entonces, ni lo voy a hacer ahora; no penséis que me seduce esta teoría. Está claro que en este caso el entorno cultural juega un papel tremendamente mayor. Pero… ¿Cómo desgranáis este desequilibrio en ciertas áreas de conocimiento?

El colmo del cinismo
Si tiráramos más de esta hipótesis llegaríamos a las diferencias biológicas entre hombres y mujeres. Algunos estudios sugieren que los cerebros de ellas son mejores en ciertas capacidades, y los de ellos en otras.
Algo habrá de cierto, pero utilizar este argumento como lo hizo en enero del 2005 el expresidente de Harvard, Larry Summers , para justificar que su Universidad tenga menos presencia de mujeres, es de un cinismo lamentable.
Vino a decir que la inteligencia media de hombres y mujeres es idéntica, pero que según varias investigaciones la distribución es ligeramente diferente. En el caso de los hombres hay más representantes en los extremos. De los más listos y de los menos.
Y si esto era así… como Harvard es tan prestigiosa y sólo busca entre los mejores… era normal que hubiera más hombre que mujeres.
Sus palabras causaron un revuelo impresionante. Lo fuerte es que recibió cartas de apoyo del estilo “finalmente alguien se atreve a hablar sin tapujos del tema”. Pero no se trataba de si estos estudios eran ciertos o no. La barbaridad fue utilizarlos para tapar, para silenciar, la indiscutible realidad histórica del machismo en la ciencia, y en concreto en la Universidad de Harvard.

Las chicas jóvenes no se quejan lo suficiente
En uno de nuestros seminarios charlamos con Nancy Hopkins , reconocidísima experta en genética del cáncer, y una activista contra la discriminación en ciencia.
Hopkins estaba presente en el momento en que Larry Summers pronunció aquellas palabras, y fue la primera que se levantó y abandonó la sala. Ya llevaba mucho tiempo de cruzada contra el sexismo en la investigación como para aceptar esa provocación.
Quizás su estudio más significativo fue el realizado a finales de los años 90 entre los investigadores del MIT. Nancy Hopkins se puso a medir el espacio de laboratorios y despachos que tenían asignados los científicos y científicas de su Universidad. Tras un extenso análisis, demostró que a igualdad de cargo, los hombres siempre disponían de más espacio que las mujeres. Cuando publicó sus datos, el presidente del MIT Charles Vest dijo “siempre había pensado que la discriminación de género tenía una parte de realidad y otra de percepción. Ahora estoy convencido que la realidad representa de lejos la parte mayor de la balanza”.
Nancy Hopkins considera que la situación ha mejorado de manera espectacular. Entre mis apuntes tengo frases como: “lo que ha pasado en los últimos 10 años es remarcable”, “estamos mucho mejor de lo que yo me hubiera imaginado”, “en ese momento era impensable que una mujer pudiera ser presidenta del MIT ”.
Pero todavía no está del todo satisfecha. Se quejó de la falta de “activismo” de las investigadoras jóvenes, que no perciben las reminiscencias de un machismo contra el que es muy difícil luchar. Lo denominó unconscious and unintentional bias (sesgo inconsciente e involuntario). Según Hopkins hay ciertas actitudes machistas de un calado tan profundo, que no son identificadas ni por las que lo sufren, ni por los que lo ejercen.

Yo hago una pausa aquí, vosotros ramificad el tema y ampliadlo por donde más os apetezca.

PD:
Os dejo un artículo buenísimo titulado “Importa el género?” publicado en Nature en el 2006. Os recomendaría el link , pero nature y otras revistas que publican investigaciones financiadas con fondos públicos todavía no tienen acceso gratuito online. Lamentable. Muy lamentable. Es otro buen un tema para el blog, si no fuera porque logra irritarme…

Cuando empecé la aventura en el MIT nuestro director de Fellowship , Boyce Rensberger, nos dio el consejo que más he implementado este año. Durante la beca, en este blog, y en experiencias cotidianas.
“Scratch where it doesn’t itch!” (rascad donde no os pique!), nos dijo Boyce. “Todos llegáis aquí con ciertos objetivos predefinidos. Unos queréis profundizar en neurociencia, otros en temas medioambientales, de salud, o tecnología… Tenéis 9 meses. Es tiempo suficiente para embarcaros también en asuntos que a priori no os atraen, o que ahora no los consideráis útiles. Destinad parte de vuestro tiempo a explorarlos, a abrir vuestra mente. Rascaros en sitios donde no os pique. Seguro que descubrís gratas sorpresas.”
Si no fuera por este consejo, me hubiera saltado el evento que al final más me impactó del World Science Festival en Nueva York.
El sábado por la mañana decidí atender a un taller para niños porque disponía de un hueco antes de ir a la prometedora conferencia “genes e identidad” de Francis Collins (pronto exdirector del Human Genome Institute). Entré en la sala dispuesto únicamente a pasar el rato, y quizás ver algún experimento curioso. Allí había un personaje ligeramente encorvado, moviéndose de manera muy graciosa, con cierto aire alocado, jugando con los niños y explicándoles cosas sobre el frío. Me sonaba mucho… era… ¡el premio Nobel que escuché discutir sobre cuántica la noche anterior!

La teoría “Calla y calcula”
El evento “Realidad invisible: la maravillosa rareza del mundo cuántico ” empezó con una brillante presentación de Brian Greene , autor del libro y documental “El universo elegante”, aclamado divulgador científico, y codirector del festival. Utilizó videos, bromas, y ejemplos buenísimos para relatar las propiedades más aberrantes y poco intuitivas que siguen las partículas subatómicas cuando se comportan según las leyes de la cuántica.
Me encantó su narración del clásico experimento de “la doble rendija y los fotones ”. Dejadme que, para vencer el complejo de no contar nada, abra un paréntesis para comentarlo.
Imaginaos que en una pared abrís dos rendijas como las de la pantalla, y empezáis a disparar bolas de pintura. Alguna pasarán y otras no. Las que pasen dejarán marcadas dos líneas paralelas en la pared del fondo. Obvio.

Pero… ¿pasaría lo mismo si dispararais electrones entre dos rendijas nanoscópicas?
Pues no. Entonces aparecerían 5 bandas paralelas en lugar de 2. ¿Por qué? Por las propiedades ondulatorias de los electrones y las interferencias que provocan.
Si visualizamos el electrón como una pelotita, no hay manera de entender que aparezcan 5 barras. Pero si lo imaginamos disperso y moviéndose como una ola en un lago, que pasaría por las dos rendijas a la vez, entonces podemos asimilar que al pasar por los agujeros se creen ciertas interferencias entre las ondas resultantes. Estas interferencias harán que las oscilaciones se anulen en algunos sitios y se amplifiquen en otros, dando lugar a las 5 bandas. Los electrones sólo pueden llegar a unos sitios determinados de la pared del fondo.
El experimento tiene más jugo, pero como me gustaría que todo el mundo continúe leyendo el post, si queréis lo matizamos y ampliamos en los comentarios.

Esta fue sólo una de las rarezas que se empezaron a discutir en la mesa redonda posterior. La cuántica nos ofrece un mundo tan desconcertante, que es tentador empezar a divagar con átomos que están en varios sitios a la vez, que viajan de un lugar a otro sin pasar por un espacio intermedio, partículas que permanecen conectadas aunque las separes miles de kilómetros, gatos medio vivos y medio muertos… Pero sobretodo, resulta irresistible extrapolar este mundo atómico al macroscópico en que nos movemos, empezar a buscar interpretaciones como la existencia de universos paralelos, y entrar en discusiones filosóficas sobre la estructura de la realidad.
Es fantástico. Pero desvariar sobre estas hipótesis resulta tan cautivador, que a veces se olvida que la cuántica es la teoría más exacta que existe, nos ha regalado infinidad de aplicaciones tecnológicas, y tiene una vertiente práctica importantísima. Quizás por eso, cuando la conversación estaba en su punto más abstracto, el premio Nobel William Phillips (centro de la foto) mostró la cara más ortodoxa de la ciencia y dijo: “Yo tengo una teoría… la llamo… la teoría ‘calla y calcula’ ”. Momento apoteósico. Todo el auditorio empezó a reír y aplaudir. William Phillips continuó su intervención con un aplomo, clarividencia y rigurosidad deslumbrantes. No renunció al debate filosófico, pero aportó una consistencia y realismo a la sesión que nos ganó a todos. A mí, desde luego.

El lugar más frío del Universo
Por eso, cuando le vi al día siguiente en un registro completamente diferente, inflando globos y metiéndolos en un recipiente lleno de nitrógeno líquido, rompiendo flores congeladas, y explicando a los niños que el lugar más frío del Universo se encuentra en un laboratorio aquí en la Tierra, su versatilidad me dejó todavía más asombrado. Williams Phillips fue un descubrimiento, el comunicador completo. Sus experimentos entusiasmaban a los jóvenes, pero además los combinaba a la perfección explicando apasionadamente qué hacen los físicos con átomos moviéndose poco a poco (frío). Y de tanto en tanto, introducía un nuevo globo en el recipiente...
Si hubiera algún programa de televisión que se dedicara a buscar grandes científicos por el mundo, se atreviera a hablar sin prisas con ellos, y tuviera experiencia en utilizar animaciones y aprovechar la cara más visual de la ciencia, este sería un personaje a entrevistar. Vaya! quizás sí existe … incluso se puede ver por internet ...
Acotación aparte, William Phillips me enamoró científicamente. La frase de Einstein “entiendes realmente algo cuando eres capaz de explicarlo a tu abuela” le encajaba a la perfección. Al final de la sesión empezó a sacar globos con forma de tortilla de la caja de nitrógeno líquido y a tirarlos a los asistentes. Con el cambio de temperatura el aire se expandía, y los globos se inflaban poco a poco en las manos de unos fascinadísimos niños.

Entonces terminó mirándoles a los ojos, bajando el tono de voz, y diciéndoles: “¿sabéis que? Con esto tan divertido los científicos estamos haciendo cosas maravillosas. Por ejemplo, estamos preparando un ordenador completamente diferente, lo llamamos cuántico, y será capaz de cosas que ninguno de los actuales podrá hacer jamás. Lo que pasa es que nos llevará mucho tiempo, tardaremos bastantes años. Quizás si alguno de vosotros se hace científico, nos podrá ayudar a conseguirlo”. Inspirador, tierno, bello, fabuloso.
Llegué tarde a la mesa redonda sobre genes e identidad, claro. No me importó, estaban hablando de lo de siempre… un poco cansino.