Apuntes científicos desde el MIT

05 Jul 2008

Escrito por pere-estupinya

05 Jul 2008 - Enlace

Cotilleos científicos en la NASA

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.

09 Jun 2008

Escrito por pere-estupinya

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Palabras de Robert Langer, premio Príncipe de Asturias 2008

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.

30 May 2008

Escrito por pere-estupinya

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Science World Festival

Hay científicos que incomodan a otros científicos.
Son los se atreven a plantear en público hipótesis poco investigadas, los que hablan desinhibidos sobre el futuro, los que simplifican al máximo conceptos complejos sin ningún perjuicio... cuánto los necesitamos!
Ayer, dentro del Festival Mundial de la Ciencia que se está desarrollando en Nueva York, pude ver en acción a tres claros representantes de estas actitudes frente a la comunicación científica:


V.Y Ramachandran es un neurólogo experto en percepción, ilusiones ópticas, miembros fantasma, engaños del cerebro, neuronas espejo… que no tiene ningún miedo a la hora de recopilar lo que sabemos sobre “ese pedazo de carne que puede contemplar a la materia contemplando”, e intentar dar respuestas a los interrogantes más fundamentales sobre la consciencia humana. Además, lo transmite fabulosamente bien.
Ray Kurzweil es un experto en inteligencia artificial, inventor y futurista. Él habla de “La Singularidad”; el momento cercano en que el aceleramiento exponencial de la tecnología desembocará en máquinas que superarán con creces la inteligencia humana. Nos encontramos de lleno en el período más revolucionario de la historia. Y según Kurtweil, nuestra fusión con la tecnología nos forzará a redefinir lo que significa ser humanos.
Lawrence Krauss es físico teórico, prolífico divulgador y autor de varios libros, entre ellos “La física de Star Trek”. No lo conocía hasta ayer, pero hacía tiempo que no escuchaba a un científico explicar de manera tan sencilla lo que sabemos y lo que no sabemos sobre el Universo.

Os digo una cosa… Geniales los tres. Casi me da igual si fueron rigurosos del todo o no, o si alguien del público salió con ideas erróneas. Lo que puedo asegurar es que en ambos eventos todos salimos encantados, y más maravillados todavía sobre lo profunda y bella que es la ciencia.
Si en un festival se trata de acercar el conocimiento científico a un público amplio, y estimular futuras vocaciones entre jóvenes, sin duda ellos saben cómo hacerlo.
Para los que cuando nos emborrachamos divagamos desordenadamente sobre neurotransmisores, quarks y antiquarks enlazados por supercuerdas, sistemas complejos, biología sintética… o la última hipótesis descabellada que hemos intentado asimilar, estos científicos forman parte de nuestra inspiración.

No tengo tiempo de desarrollar en profundidad todo lo que trataron. Dentro de poco salgo volando a escuchar a Oliver Sacks hablando sobre los efectos de la música en el cerebro, y después a observar fenómenos cuánticos de la mano de Brian Greene y algún que otro premio Nobel
Pero os dejo con algunas impresiones, que quizás vosotros podéis ampliar.

Ramachandran + Kurzweil
Tener a estos dos personajes en una misma conferencia es un lujo.

Ramachandran vinculó tres de sus grandes temas; neuronas espejo , miembros fantasma, y sinestesia.
Cuando un chimpancé mueve la mano para coger una fruta, se activan unas neuronas específicas en la región motora de su cerebro. Esto ya se sabía desde hace tiempo. Pero pocos años atrás se vio algo sorprendente: esas mismas neuronas se activan cuando el chimpancé observa a otro chimpancé realizando tal movimiento. Se pasaron a denominar neuronas espejo. Más allá del aprendizaje, no hay consenso sobre si juegan un papel muy significativo en los humanos, pero para Ramachandran pueden ser la clave celular de la empatía, de la capacidad de ponerse en lugar del otro, y de nuestra propensión a imitar conductas. Algo que se encuentra en la base de la transmisión de cultura.
Ramachandran dijo: “Esas neuronas individuales no saben si quien está moviendo el brazo eres tu o alguien que estás mirando”. ¿Cómo se puede testar esta hipótesis? Él lo ha hecho con sus pacientes con miembros fantasma (personas que han sufrido amputaciones pero todavía “notan” el brazo perdido). Ramachandran observó que cuando los amputados observan a alguien rascarse una mano, sus neuronas espejo se activan, e inmediatamente sienten que algo está rascando su miembro ausente.
Las personas sinestésicas tienen sentidos asociados. Cuando ven el número 2 (por ejemplo) para ellos físicamente puede ser rojo, y el 5 verde. Un sonido les produce sabor amargo, y otros pueden ser redondos. Ramachandran insistió en que todos tenemos un pequeño grado de sinestesia, y en esta asociación de propiedades abstractas se encuentra la base de algo tan humano como la metáfora. Fundamental en nuestro desarrollo como especie.

Ray Kurzweil lo tiene claro: la tecnología está evolucionando a un ritmo exponencial. Tarde o temprano llegaremos a “La Singularidad”, el momento en que los ordenadores serán más inteligentes que nosotros. Pero no habló sólo de computación; “la ley de Moore es un ejemplo de entre muchos otros”. Todo se acelera exponencialmente en la tecnología de la información. Empezó a mostrar datos y gráficos con el argumento de “mirad el ritmo al que está avanzando todo, e imaginaos a qué nos conducirá en el futuro”. Habló de miniaturización, potencia de cálculo, “ingeniería inversa” del cerebro, terapia génica, secuenciación de ADN, la nueva generación de energía solar, nanoestructuras dentro del cuerpo, poner nuestro cerebro en Internet, o enviarle información digital por los capilares… Muy inspirador, de verdad, pero en algún momento me recordó a la segunda parte de la expresión que utiliza Ramachandran para definir las extremidades que han sido amputadas pero todavía se nota su presencia.
Lo que más me sorprendió es un video en el que se mostraba un traductor de voz electrónico inventado por su equipo. Se veía a Kurweil leer una frase en inglés. Luego decía “French”, e inmediatamente el aparato repetía la frase en un clarísimo francés. Kurtweil dijo textualmente “dentro de pocos años seremos capaces de hablar con todo el mundo, sin importar cuál sea nuestra lengua”.

Ecos desde el inicio
El evento posterior sobre cosmología “Echoes from the beginning " fue multitudinario.

Lawrence Krauss hizo una presentación fabulosa. En escasos 20 minutos dibujó un clarísimo retrato global de los principales interrogantes en la investigación cosmológica actual. La discusión posterior con el resto de científicos fluyó a aspectos más filosóficos como qué pudo causar el Big Bang, los universos múltiple, el concepto del tiempo, qué es la nada, y si estas preguntas son científicas o no.
Hubo algo que me resultó curiosos. En un momento, alguien de refilón mencionó el principio antrópico (nuestra existencia justifica que el universo sea como es). Ninguno de los asistentes aceptaba dicho principio, pero la discusión alrededor de él duró varios minutos, e incitó un par de preguntas del público. El principio antrópico es una de esas ideas tan poderosas, que a pesar de tener una base muy poco sólida, se resiste a desaparecer.

Como en otros momentos que he padecido el Stoop Syndrome , me he dejado alienar por tanta densidad de conocimiento científico, y he abierto más temas de los que soy capaz de cerrar. Necesito ayuda!

27 May 2008

Escrito por pere-estupinya

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Witricity: electricidad sin cables

El investigador del MIT Marin Soljacic cuenta que una noche, cuando por enésima vez le despertó el pitido del móvil reclamando batería baja, pensó: “¿no podría encontrar algún principio físico para lograr que el móvil se cargara sólo, tan pronto llegue a casa, sin necesidad de estar pendiente de enchufarlo?”. Así empezó su cruzada particular hacia la electricidad sin cables.

Wireless electricity
¿Os imagináis que vuestro portátil funcionara ininterrumpidamente a través de una red eléctrica wireless? ¿o que algún mecanismo transmitiera electricidad a distancia a vuestro televisor, y lo pudierais poner donde quisierais sin necesidad de estar físicamente conectado a la corriente?
Sí. Sí que os lo imagináis. No es una idea tan novedosa. De hecho las bases teóricas de cómo conseguirlo se conocen desde hace muchísimo tiempo, y el inventor Nikola Tesla ya lo intentó (sin éxito) a finales del siglo XIX. Además, varias compañías ya han construido pequeños aparatos que transmiten cierta electricidad a corta distancia con ondas de radio o láser.
Pero el grupo de Soljacic ha utilizado un nuevo método para encender una bombilla de 60 vatios con un dispositivo situado a dos metros de distancia. Un logro muy considerable que ya ha generado algunas patentes y reclamado la atención de varias compañías. Además no cuenta con tantos problemas de disipación de energía como las ondas de radio, ni la complejidad que requiere el láser.
Ya se que el aparato de la foto parece muy rudimentario, pero hablando con André Kurs (el primer autor del artículo publicado el año pasado en Science), y observando cómo se enciende la bombilla, me dio la sensación de estar percibiendo los estadios preliminares de una nueva tecnología que sin duda será cotidiana en el futuro. Muchas veces, cuando los científicos te presentan sus investigaciones aparece en tu mente un “quien sabe…” . Pero este caso me incita a creer que (sea con la técnica de Kurs y Soljacic, u otra desarrollada en un laboratorio diferente), dentro de unos años tendremos a nuestro alcance dispositivos transmitiendo electricidad por el aire en industrias, lugares públicos, o incluso hogares.

El mecanismo: Resonancia magnética
La clave del trabajo de André Hurs y Marin Soljacic es combinar el hecho de que los campos magnéticos inducen electricidad, con un fenómeno físico llamado resonancia:
Todos los objetos tienen una frecuencia de resonancia determinada, y si consigues hacerlos vibrar a esa frecuencia específica, la energía de la vibración se amplifica considerablemente. Es lo que ocurre cuando un grito muy agudo consigue romper una copa , o en las famosas imágenes de puentes oscilando de manera inverosímil.
Estos eran dos ejemplos de resonancia mecánica, pero los mismos principios se pueden aplicar al magnetismo. Se trata de construir un dispositivo que genere un campo magnético, enviarlo por el aire, y hacer que sólo resuene en el aparato receptor.
Pero como en explicaciones científicas, una imagen vale mucho más que mil palabras, os comento el siguiente esquema que he robado de la revista “popular science ”. (Que por cierto, ya tiene versión en español desde hace un par de números)


Un circuito (A) conectado a un enchufe transforma la corriente estándar de 60 hertzios a 10 mega hertzios, y la transmite a una bobina (B) que emite un campo magnético de dicha frecuencia.
Otra bobina (C) de exactamente las mismas dimensiones recibe el campo magnético, resuena a la misma frecuencia, y por un proceso llamado inducción magnética atrapa la energía del campo magnético e induce una corriente eléctrica que hace iluminar la bombilla (D).

Aplicaciones
André Kurs me dijo que todavía falta recorrer mucha investigación básica hasta que tenga sentido implantar esto en casas y espacios públicos, pero se mostraba absolutamente convencido de su viabilidad futura. Las primeras aplicaciones serán industriales, médicas… en sitios o circunstancias en las que resultaría muy beneficioso prescindir de cables, o incluso baterías.
Aspectos a mejorar son la distancia de alcance y la eficiencia. Es un logro que este mecanismo sólo pierda el 50% de la energía que invierte, pero con la situación energética actual sólo puede ser coherente implantarlo a gran escala si resulta muchísimo más eficiente.
Algunas voces también han mostrado cierta preocupación sobre posibles efectos sobre la salud, y la sensación de estar dentro de un microondas. Aunque a priori no hay motivos para preocuparse, sin duda deben ser investigados.

Nos sorprendimos hace algunos años con la llegada masiva de unos teléfonos que no requerían cables. Hace menos cuando incluso la información por Internet viajaba de manera inalámbrica. Quien sabe si algún día la electricidad emulará al mundo wireless, y dejaremos de tener esos líos de cables por debajo de los escritorios, no buscaremos desesperadamente enchufes en conferencias o lugares públicos para conectar el portátil, en nuestra casa pondremos lámparas y aparatos eléctricos donde queramos, nos olvidaremos definitivamente los dichosos alargadores, o nunca se terminará la batería del móvil.

18 May 2008

Escrito por pere-estupinya

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Vida Sintética

Fue una agradable sorpresa descubrir que habían escogido una foto mía para la portada de “The Legacy”, el librito que los actuales Knight Fellows preparamos para los que vendrán el año siguiente.
Es la excusa perfecta para retomar un tema apasionante que había quedado en el tintero hace unas semanas: Mi visita a Drew Endy , uno de los líderes mundiales en el campo emergente de la biología sintética.
La colonia de bacterias rosáceas que observáis en la foto dibujando las letras MIT no son microorganismos convencionales. Son un producto del laboratorio de Drew, cuyas técnicas en programación de ADN y “Synthetic Biology” van un paso por delante de la manipulación genética “tradicional”.

Olvidad la ingeniería genética (*)
La idea, a lo burdo, es la siguiente: la ingeniería genética, tal y como la entendemos, coge genes de diversas especies, los mezcla, los altera, los duplica, los silencia… juega con las secuencias genéticas y estructuras que ya existen en el mundo vivo. La biología sintética representa un nuevo escalafón: se trata de diseñar estructuras biológicas de novo. Drew Endy me dijo: “quiero diseñar y construir organismos vivos, o programar ADN para que ejecute instrucciones genéticas que se comporten como yo prediga”.
En el fondo se trata de no estar restringidos por la naturaleza, sino de diseñar constituyentes celulares con funciones absolutamente noveles. Drew añade: “hace miles de años nuestros ancestros empezaron a comprender las propiedades de las rocas, sus diferencias… (esto es ciencia, y sería análogo a la biología), luego utilizaron estas rocas y materiales que tenían en su entorno para construir edificios… (esto es tecnología, y equivaldría a la ingeniería genética actual), y posteriormente empezamos a diseñar materiales sintéticos con propiedades mejores de las que podíamos encontrar en la naturaleza (esto es lo que hará la biología sintética).”

Vida desde cero
Cuando le pregunté sobre Craig Venter y su intento de crear vida artificial, puso cara de indiferencia, y dijo: “lo que hace Craig Venter es como ir a una librería, empezar a leer un libro en voz alta, y pedir a un amigo que vaya copiando tus palabras. Luego, revisas el texto y quitas frases, añades alguna de otro libro, modificas palabras… hasta que el resultado es suficientemente diferente como para decir que se trata de una nueva obra. Yo no pretendo esto. Yo quiero escribir un libro desde cero, totalmente original”.

Pero matiza que este no es el principal objetivo de su laboratorio. Su verdadera misión es crear estándares para “hacer fácil y a gran escala” el proceso de construir sistemas vivos. Utiliza el siguiente símil: “Hay gente que diseña lenguajes de programación informáticos, y otros utilizan estos lenguajes para crear aplicaciones como Skype, facebook, google...Yo no estoy interesado en una aplicación determinada, sino en sentar las herramientas y las bases generales de la biología sintética para que permita hacer todo tipo de productos de forma fácil y eficiente.”

"2012: El diseño de cromosomas eucariotas debería ser rutinario" (*)
Sobre aplicaciones futuras, Drew vino a decir un “quien sabe”. Está convencido de que será una revolución, sobretodo en procesos industriales en el campo de la energía, de la agricultura y alimentación, salud… pero de nuevo, él no está interesado en un campo en concreto sino en todos a la vez.
De golpe sacó de un cajón 4 frascos. “¿Sabes qué es esto?”, me preguntó. Leí las etiquetas y respondí: “Guanina, Citosina, Timina y Adenina; las bases del ADN”. Continuó: “Cada frasco vale sólo 250 dólares, son materiales extraídos de caña de azúcar. Con estos 4 frascos, que cuestan 1000 dólares, hay cantidad suficiente para sintetizar 30 veces el material genético de todos los seres humanos de la Tierra. Las posibilidades que esto ofrece son amplísimas. No te puedo decir cuáles serán las primeras grandes aplicaciones, ni cuándo llegarán, pero no es algo de 50 años, ni 30, ni 20. Estamos avanzando a un ritmo exponencial”.


PD:
La foto de la placa de cultivo me la tomó Felix Moser, un investigador del laboratorio de Drew Endy. Le pedí que me enviara un mail con 4 líneas describiendo las bacterias, y por qué eran especiales. Os traduzco literalmente su respuesta:
“Estas bacterias han sido programadas para producir grandes cantidades de proteína fluorescente roja (RFP). Para ello hemos utilizado estructuras estándares disponibles en el “Registro de Partes Biológicas Standard ” del MIT. La comunidad de investigadores en biología sintética, especialmente los estudiantes de la competición iGem , utilizan los materiales de este registro para programar estructuras intracelulares con una aproximación que a menudo va más allá de la ingeniería genética tradicional”

14 May 2008

Escrito por pere-estupinya

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Neuroarrogancia

A principios de abril asistí a una mesa redonda titulada “Debería ser reconsiderada la ley criminal en vista a los avances de la neurociencia? ”. Se trataba de discutir hasta qué punto los recientes descubrimientos sobre las bases biológicas de nuestro comportamiento deben influir en nuestra idea de responsabilidad criminal, la forma como castigamos a los delincuentes, y llegar a identificar personas con predisposición a actos violentos. Una de las conclusiones fue “de momento no”, pero en un extremo del espectro estaba Joshua Greene , profesor de psicología en Harvard, cuya perspectiva mecanicista del cerebro me asustó un poco. Venía a decir que nuestro comportamiento está determinado por cómo tenemos cableado el cerebro, y que en el futuro seremos capaces de entender perfectamente todos los factores que influyen en nuestras acciones, e incluso predecirlas.
Su visión me sugirió un nuevo término; además del neuromarketing, neuroeconomía, neurofilosofía, neuroética, neurolaw, neuroteologia… neurotodo, parece que algunos científicos han creado el campo de la neuroarrogancia! No me malinterpretéis, no estoy diciendo que en nuestro comportamiento no sea producto exclusivo de nuestro cerebro, ni que no estemos en una época apasionante en el estudio científico de la mente, pero para hacer plausibles las asunciones de Greene había dos requerimientos básicos que me incomodaban: 1- Algún día podremos llegar a entender perfectamente el cerebro y la conducta humana. 2- Nuestras acciones están determinadas; tenemos mucha menos capacidad de decisión y libre albedrío de lo que nos creemos.
Le pedí a Joshua Greene una entrevista para debatir estos dos puntos. La semana pasada me reuní con él en su despacho de Harvard, con una grabadora de voz y 2 preguntas muy claras. Os las transcribo junto a sus respuestas.

Neurociencia y Ley (fragmento de la entrevista a Joshua Green)
Pere:
Vuestro panel me recordó una situación que podría haber sido vivida hace 60 años, cuando los meteorólogos estaban entusiasmados con la llegada de los primeros ordenadores. Ellos sabían que el clima es un sistema físico regido por las leyes de Newton. Creían que conociendo cada vez mejor los parámetros que lo regulaban, encontrando modelos más ajustados, y aprovechando el inmenso poder de cálculo de las computadoras, sin duda en el futuro se llegaría a predecir el tiempo atmosférico con total exactitud. Luego descubrieron la teoría del Caos, y que el clima era un sistema tan complejo que nunca se podría llegar a predecir con absoluta fiabilidad. ¿No crees que podría ser una situación análoga al boom de la neurociencia actual? ¿que el cerebro y el comportamiento humano son tan complejos que nunca llegaremos a entenderlos por completo, y mucho menos predecirlo?

Greene:
Aquí hay dos temas a considerar: ¿Es el comportamiento humano puramente mecánico? Esta es la pregunta más importante filosóficamente. Y luego: ¿Se puede utilizar una aproximación mecanicista para predecirlo?
Ahora sabemos que en efecto se trata de un sistema mecánico, la duda es si seremos capaces de comprenderlo y predecirlo. Efectivamente podría tratarse de un sistema determinista pero caótico. Sin embargo yo soy más optimista respecto al cerebro que a la meteorología, porque el cerebro es un órgano funcional, diseñado para producir reacciones a partir de estímulos (outputs from inputs). Puede que a nivel de neuronas, sinapsis… haya elementos caóticos, pero a un nivel superior, de comportamiento, tiene que estar organizado, ya que evolucionó para realizar funciones concretas. Por eso no creo que vaya a ser tan caótico que nunca seamos capaces de hacer buenas predicciones.

Pere:
Respecto a la libertad de decidir (free will): Imagínate que alguien tenga una relación de pareja, y en un momento determinado tiene la posibilidad de ser infliel con una persona muy atractiva. ¿Me estás diciendo que nuestro comportamiento está predeterminado, y que en el fondo no decidimos libremente? ¿Y que por tanto no deberíamos ser penalizados?

Greene:
Depende de lo que entiendas por libre albedrío (free will). Está claro que hay una diferencia entre tú y una rana hambrienta. Tú tienes una capacidad reflexiva que la rana no posee. Si tu piensas en el libre albedrío como la habilidad de reflejar valores, tener deseos de segundo orden, escoger, tener control cognitivo… de acuerdo, tiene sentido desde la perspectiva de personas individuales, que efectivamente pueden controlar impulsos.
Pero cuando nos referimos a las leyes y las penas que ejercemos, aparece en escena un nuevo concepto de free will. Imagínate alguien con un problema genético y que haya crecido en un entorno que también le conduzca a realizar actos criminales. Malos genes y malas experiencias pueden predisponer su mente a tener menos autocontrol. De alguna manera todos tenemos la sensación de que esa persona no es completamente libre. Y esa persona no escogió sus genes, ni su entorno… por tanto (pero esto es muy controvertido…) alguien puede pensar que no es del todo responsable de sus actos.
Podemos creer que si llegáramos a entender cualquier aspecto de la información biológica y ambiental de nuestro comportamiento, no encontraríamos nada de libertad en él. Y plantearte el free will en estos términos, sin duda genera dudas en la forma como castigamos a los criminales.
Simplificando mucho, hay dos motivos por los que penalizamos a los delincuentes: porque lo merecen, y para que no vuelvan a hacerlo. El primer caso es el que se ve afectado cuando pensamos sobre la conducta humana en términos mecanicistas. Imagínate un tigre que mata a un niño y atemoriza a una aldea. Puedes capturarlo y sacrificarlo por peligroso, para que no cause más daño, pero no porque lo merezca. No pensamos que el tigre haya escogido, que sea culpable. En ciertos casos, un planteamiento consecuencialista es coherente para minimizar daños en el futuro, pero la pena como retribución, devolver el daño que has causado, pierde sentido. Es un planteamiento utilitario.

Pere:
Este planteamiento utilitario me acaba de recordar la película futurista Minority Report, en la que conociendo perfectamente la conducta humana se puede predecir si cometerás un acto violento. Entonces te pueden detener incluso antes de haberlo cometido. En tus planteamientos, parece que hay lugar para esta detección precoz de futuros criminales.

Greene:
Debemos partir de una enorme presunción de inocencia, no hay duda. Pero identificar personas de riesgo tendría enormes beneficios. No para penalizarlos previamente, claro, pero sí para tomar algunas medidas. Supón un caso extremo: alguien con un gen que le predispone claramente, con un 99.99% de los casos, a trastocarse y convertirse en un psicópata o asesino en serie. Sería de locos no hacer algo al respecto. El problema está en lo fiable que pueda ser este proceso. Pero yo lo miro con lentes utilitarias. Si en el futuro la capacidad de predecir es suficientemente certera, yo en principio estoy a favor de aplicarla. Para muchos casos puede ser inservible, pero me imagino algo como la pedofilia, que es muy específica y parece que podría ser relativamente fácil identificar personas susceptibles… quizás con técnicas de neuroimagen…
Debemos ser cautos, desde luego, pero yo sí veo casos especiales en los que detectar previamente tendencias delictivas.

Vaya tema para ser tratado en un blog… hay muchísimos matices que quedan fuera, pero de nuevo pretendía ofreceros una primera lectura de los aspectos básicos que se están debatiendo. Dejadme recalcar que Joshua Green no se mostró arrogante en absoluto. Al contrario, me pareció un tipo genial, y consciente tanto de las posibilidades como de las limitaciones de la neurociencia.
Insisto también insisto en que nadie vislumbra este tipo de aplicaciones por el momento. En el fondo, porque el caso del gen con el 99.99% parece engañoso. Algo quizás más realista sería que algún día te dijeran: con un análisis genético, imágenes de tu cerebro en fMRI, y evaluación psicológica, concluimos que tu predisposición a la pedofilia es del 34%. Mis dudas iniciales continúan irresueltas: 1-¿seremos capaces algún día de dar una cifra así? 2-¿podrá esa persona controlar “libremente” esa predisposición?
Pero ahora añado un par más: 3- ¿es menos responsable esa persona que otra con una predisposición del 8%? 4- ¿A partir de qué % alguien decidirá que se tienen que tomar medidas preventivas?

04 May 2008

Escrito por pere-estupinya

04 May 2008 - Enlace

Matrimonio con Robots

David Levy es el autor del libro “Love and Sex with robots”, donde afirma que en el 2050 empezaremos a casarnos legalmente con robots. Habrán avanzado tanto que nos resultarán romántica y sexualmente atractivos, e incluso tendrán la capacidad de enamorarse de humanos. Para Levy, el amor y el sexo con robots es inevitable. En un artículo de Scientific American se puede leer la siguiente cita suya: “Si la alternativa es sentirte sólo, triste y miserable, ¿no es mejor estar con un robot que actúa como si te quisiera? ¿realmente importa, si en el fondo te hace ser más feliz?”. En la entrevista que acompaña al artículo, asegura que las generaciones nacidas en un mundo ciber-electrónico no verán anormal considerar a androides como amigos, compañeros, o amantes. Además, hay personas con un vacío emocional y afectivo enorme, que podrían beneficiarse de las relaciones con robots. Para él, sólo hay un pequeño paso entre enamorarse en Internet de un “desconocido”, o de un robot. Recuerda a una especie de Test de Turing .
Claro que en el fondo de sus planteamientos podríamos encontrar cierto sentido, pero no voy a dar más coba a Levy. Sus especulaciones propagandistas no me interesan en absoluto. En cambio sí es tremendamente relevante el análisis serio y meticuloso que algunos científicos y sociólogos están haciendo sobre la relación que tendremos con los nuevos robots sociales, cuando logren escapar de los laboratorios.

Robots de compañía: mejores que una mascota?
La semana pasada asistí a una discusión con Cynthia Breazeal , creadora del famoso Kismet y directora del grupo de Robots Personales en el Media Lab del MIT, y Sherry Turkle , directora del “MIT Initiative on Technology and Self ” y autora de libros como “The second self”, y “Life on the screen”, donde analiza nuestra interacción con la tecnología desde el punto de vista psicológico y social.
Un post no da para un análisis extenso, por eso permitidme que encoja las explicaciones de Breatzal y me centre en el análisis crítico de Turkle, cuyas reflexiones me parecen imprescindibles.

El objetivo del grupo de Cynthia Breatzeal es construir robots que manifiesten conductas sociales, expresen emociones, muestren empatía, y se relacionen con nosotros en términos más humanos. Más allá de ser tratados como juguetes, los robots personales podrían ser utilizados con fines educativos en niños, como compañía de personas mayores, o en hospitales donde no se pueden tener mascotas.
Kismet fue el primer robot emocional que se construyó, Leonardo es el más logrado en cuanto a expresividad, y el MDS es uno de los robots sociales humanoides más avanzados que existen.

Suficiente publicidad gratuita por hoy.
Sherry Turkle ha realizado estudios en los que reparte robots personales entre niños y personas mayores. El objetivo es investigar la naturaleza de la relación que se establece con ellos, analizar los sentimientos que evocan estos “artefactos relacionales”, y ver qué nos pueden mostrar sobre nosotros mismos.
Para Turkle, estas máquinas programadas para mostrar sensibilidad consiguen presionar los “botones darwinianos" que la evolución ha cableado en nuestro cerebro; sus grandes ojos se fijan en tu mirada, persiguen tus movimientos, reaccionan ante el tono de voz, cambian las expresiones faciales cuando se les acaricia… Estamos programados para reaccionar emocionalmente ante algo que interactúe con nosotros. Cuando la gente pasa tiempo con estos robots llega un momento en que realmente los considera criaturas con intenciones, emociones y autonomía. Entonces empiezan a tratarlos como si estuvieran vivos, se proyectan sentimientos, aparece la sensación de reciprocidad (cuidarse mutuamente), e incluso el vínculo emocional. Algunos no quieren desprenderse de ellos.
El siguiente comentario refleja una reacción bastante corriente: “es mejor que un gato… no hará nada peligroso, ni exigirá tantos cuidados, ni te traicionará… y no se morirá de golpe haciéndote sentir triste.”

La tecnología no es sólo una herramienta
Serry Turkle se define como una crítica cultural. No toméis este término como la definición de una persona rebuscada que sistemáticamente busca el aspecto negativo de cualquier avance tecnológico. Todo lo contrario. Su perspectiva desde los estudios en STS (Ciencia, Tecnología y Sociedad) es objetiva, simplemente plantea unas preguntas sobre el mundo de la ciencia que no suelen realizarse los científicos.
De hecho en sus obras siempre se ha mostrado muy positiva acerca de nuestra relación con la tecnología, pero reconoce que desde hace un par de años ha detectado un cierto tecnoentusiasmo pragmático que le preocupa . Y cita como ejemplo extremo el libro de Levy y la posibilidad de ser amigos o amantes de un robot.
Lo que más le conmociona no son las elucubraciones futuristas, sino la velocidad a la que se están aceptando tales ideas como una opción viable contra la soledad.
Turkle asegura que hace años la gente negaba tajantemente que el sentimiento “simulado” de un robot pudiera tener un efecto equivalente a un sentimiento “real”. Pero cada vez encuentra más reacciones del tipo “los humanos también fingimos y nos creemos sentimientos falsos entre nosotros”.
Entre sus encuestas ha encontrado casos de personas con varios fracasos amorosos y profundo temor a la soledad, que se mostrarían abiertas a forzar la ilusión de un robot como alguien vivo que les ofrece compañía.
O niños que en una exposición se mostraban decepcionados con la inactividad de tortugas reales, y aseguraban que ellos las sustituirían por animales artificiales. Lo que importa es el comportamiento, no si un objeto está vivo o no. Según Sherry Turkle, el concepto de “realidad” está cambiando muy rápido entre las nuevas generaciones. Se está gestando una crisis de la autenticidad en la que se difuminará la diferencia entre un gato y un robot. La combinación entre aislamiento físico e intimidad cibernética nos podría conducir a unos niveles de superficialidad y promiscuidad tecnológica impensables hace unos pocos años.

¿Beneficiarán estos robots a personas mayores? les harán sentirse mejor? Serán útiles en la educación de niños? Seguro que si. ¿Perjudicarán a nuestra integridad moral? La respuesta no depende de lo que las máquinas sean capaces de hacer hoy en día, o en el futuro, sino en qué nos convirtamos nosotros.

23 Abr 2008

Escrito por pere-estupinya

23 Abr 2008 - Enlace

Mas de 20.000 personas murieron ayer de pobreza extrema

¿Por qué no es noticia en todos los periódicos? Porque también pasó anteayer, el domingo, el sábado…, pasará hoy, mañana, el siguiente… hasta cuando? Hasta que queramos. Hasta aceptar que “erradicar la pobreza extrema es nuestro reto moral más importante de este siglo”. Son palabras de John Edwards durante su intervención en la fabulosa serie de conferencias que tuvieron lugar el pasado fin de semana en el MIT.
Por su parte Jeffrey Sachs repitió el objetivo planteado como director del Proyecto Milenio de las Naciones Unidas: reducir la pobreza extrema a la mitad en el 2015, y erradicarla en el 2025.
Es que es inaceptable… pobreza extrema es “la pobreza que mata”; significa no cumplir las necesidades más básicas: sufrir hambre crónica, no tener acceso a agua potable, ni a una mínima medicación, ni poder pagar una simple red que reduciría drásticamente las posibilidades de padecer malaria. Y solucionar esto es absolutamente factible.
El mensaje global del evento quedó clarísimo: “queremos ser la generación que termine con la pobreza”.
Confieso cierta incomodidad escribiendo sobre un tema tan complejo, pero ayer mismo leyendo las críticas a los medios de comunicación que Sachs vierte en su libro “The End of Poverty ”, donde sugiere que cada día podría aparecer en los periódicos una noticia con el titular “Mas de 20.000 personas murieron ayer de pobreza extrema”, he sentido la necesidad de, al menos, trasladar algunas ideas claves que dio de sí el congreso.

“Vota a quien se comprometa a luchar contra la pobreza”
El senador y ex candidato demócrata John Edwards impartió la charla inaugural el viernes por la mañana. Arremetió duramente contra EEUU por lo poco que está ayudando al mundo en desarrollo, y explicó la propuesta que ha realizado tanto a Hillary como Obama para crear un gabinete específico antipobreza. En la posterior rueda de prensa no se pronunció sobre su candidato preferido, pero durante su discurso dijo que “el próximo presidente de los Estados Unidos debe ser un visionario”.
Edwards habló de la conexión entre el cambio climático, el crecimiento de la población y la pobreza extrema. Aseguró que estos problemas globales están estrechamente relacionados con la inestabilidad, incertidumbre y los conflictos del mundo actual, y que para solucionarlos es básico crear voluntad política. Por eso incitó a los jóvenes a asociarse, a involucrarse activamente en movimientos, y a dar soporte a los políticos que trabajen por causas justas. Para algunos John Edwards podría convertirse en el Al Gore de la pobreza. En la rueda de prensa no negó esta posibilidad.

Paul Farmer , fundador de la exitosa organización Partners in Health pronunció una charla titulada “Esto no es un hobby”. En ella se quejó de algunas ONG’s que “se esparcen como setas” y realizan tareas minúsculas que no aportan un beneficio real. Para romper el ciclo de la pobreza hace falta ciencia, innovación, liderazgo, gran profesionalidad, gobiernos estables, y políticas públicas a gran escala. Para conseguirlo, debemos cambiar aspectos de nuestra propia cultura, no la de los países pobres.
De Amy Smith , cuyo trabajo ya describimos en un post anterior , me quedo con la frase “The difference between nothing and something is everything” (la diferencia entre nada y algo lo es todo), refiriéndose también al papel que todos podemos tener en este reto global.
John Wood hablo de educación, Henrietta Fore de cómo lograr crecimiento económico, e Ira Magaziner de política pública y del respeto que debemos tener a los gobiernos locales para no caer en un nuevo neocolonialismo.
Como colofón, el domingo cerró el evento el gran Jeffrey Sachs.

“El fin de la pobreza”
Jeffrey Sachs es una de las personas más poderosas en este campo, y no se anda con rodeos. Concentra sus esfuerzos en “the poorest of the poor” (los más pobres entre los pobres), personas “viviendo” en unas condiciones tan lamentables que les impiden plantear cualquier tipo de progreso.
Sachs tiene muy claro qué se debe hacer; lo explicó en su charla y está magníficamente recogido en diferentes documentos de esta web: mejorar las técnicas agrícolas y fertilizar suelos, proveer agua potable, dar redes contra la malaria a todos los que estén expuestos, antiretrovirales contra el HIV, escuelas con comida gratita a los niños, desparasitamiento anual, proveer electricidad a hospitales y escuelas,… suena tan básico y obvio, que parece ridículo.
Nadie dice que estas medidas sean fáciles de implementar, ni inmediatas, pero según todos los participantes en el congreso son realmente factibles. Los mitos de que “en realidad no sabemos cómo afrontar el problema”, de que “la corrupción impide actuar de forma eficiente”, de que “los países ricos ya dedican mucho dinero sin conseguir resultados” son… excusas. Jeffrey Sachs decía en una entrevista : “En mi equipo de 250 expertos, los científicos sí saben cómo mejorar los nutrientes del suelo, los médicos cómo detener la mortalidad infantil, y los hidrólogos cómo hacer llegar agua potable a las comunidades”.
En referencia a los gobiernos corruptos, hay países con corrupción que han conseguido superar la fase de pobreza extrema. “Se trata de ser inteligentes con las ayudas”. Además, en los estados africanos con gobiernos estables tampoco enviamos medidas suficientes.
Sobre el dinero invertido, hace 35 años los países ricos aceptaron dedicar el 0.7% del Producto Nacional Bruto a ayudas al desarrollo. En 2002 el consenso se volvió a firmar en Monterrey, pero de momento sólo Noruega, Suecia, Holanda, Dinamarca y Luxemburgo lo han cumplido. Otros países europeos tiene planes específicos para hacerlo. Y EEUU, ni de cerca. Resulta irritante pensar que en 2005 (datos de Sachs) el gobierno estadounidense invirtió 500 mil millones de dólares en gasto militar, y menos de 2 mil millones en África.

A pesar de eso, la actitud mostrada en el congreso fue positiva y optimista. Se contempla el pasado no con un espíritu de queja, sino sólo para analizar cómo abordar el futuro. Quedé impresionado por la energía, determinación, talento y compromiso de los miembros de la asociación que organizó el evento. Brillantes estudiantes de universidades como Harvard y el MIT, decididos a dirigir toda su capacidad intelectual a luchar contra la pobreza, y apartar de su camino a fósiles escépticos apoltronados en sus despachos si es necesario. No sólo salí convencido de que se trata de una misión viable, sino confiado en que realmente esta puede ser la generación que erradique la pobreza extrema por primera vez en la historia. Y no lo digo simplemente como final de post feliz.

10 Abr 2008

Escrito por pere-estupinya

10 Abr 2008 - Enlace

Superdiscapacitados

“Dentro de poco, los atletas discapacitados batirán los records de los deportistas convencionales”.
Hugh Herr lanzó esta contundente sentencia ayer en el Museo del MIT , avalado por ser uno de los principales expertos en prótesis del mundo, e inspirado por su experiencia personal.
Hugh Herr era un joven apasionado por la escalada hasta que un fatídico día de invierno se perdió en las montañas de New Hampshire. Lograron rescatarle con vida, pero la gangrena le costó la amputación de sus dos piernas. Ahora recuerda: “los médicos me dijeron que no volvería a escalar nunca. Se equivocaron”. El siguiente video resume su historia:

Hugh dirigió su vida profesional al diseño de prótesis ortopédicas. La referencia de la escalada estaba en su mente. Ahora es uno de los profesores más prestigiosos del MIT, y como podéis observar a partir del minuto 1:30 del video, ha cumplido con creces su objetivo.
De hecho asegura que con sus nuevas piernas sube paredes que antes le resultaban imposibles. Ataviado con el tobillo electrónico más avanzado que existe (y que él mismo ha diseñado), cuando le preguntan si preferiría tener de nuevo sus piernas orgánicas contesta: “Absolutamente no. Mi tobillo mejorará con el tiempo, al contrario que el vuestro. A los 80 años tendré un tobillo superior al de un chico de 18.”

Algo parecido opinaba la deportista y modelo Aimee Mullins en el congreso “Human 2.0 : nuevas mentes, nuevos cuerpos, nuevas identidades” que se celebró el año pasado aquí en Cambridge. Aimee tiene piernas para correr , para vestir elegante, o para ir casual. Plantaba cara a sus compañeras en las pruebas atléticas de la universidad, ha aparecido en portadas de revistas, películas, espacios de televisión, y durante su intervención hizo la siguiente reflexión: “cuál es mi identidad? Soy discapacitada? Capacitada? Supercapacitada? La gente dice que no tengo piernas, pero en realidad poseo 10 pares”. “Algunas personas me intentan piropear diciendo que no parezco discapacitada. Es gracioso, no me siento discapacitada”

Cuando lo normal no es suficiente
Os aseguro que si vierais a Hugh Herr caminando por la calle sin mostrar sus dos tobillos ortopédicos, no podrías distinguir sus movimientos de los de cualquier otro transeúnte.
Empezó su charla de ayer insistiendo en que la discapacitada es la tecnología, no los humanos. El primer objetivo es beneficiar a personas que han sufrido amputaciones, pero también están construyendo prótesis que mejoren las capacidades motoras de pacientes con embolias y pérdida de movilidad . Resulta obvio que el siguiente paso es aplicar estos avances en personas que no hayan sufrido lesión alguna. Un ejemplo sería el exosqueleto que su equipo ha diseñado y que permite a soldados aligerar cargas pesadas. Aquí es donde aparece el concepto de “Human Augmentation”, la fusión del hombre con la máquina, y la redefinición del concepto de normalidad. Aspectos que pueden sonar futuristas, pero que ganan en credibilidad cuando los oyes en boca de científicos serios del MIT durante una presentación pública como el congreso H2.o, en el que se pudieron oír frases como: “no nos conformamos sólo con devolver la normalidad a un enfermo… ¿Qué es la normalidad? queremos mejorar los cuerpos y cerebros convencionales”, o “los cuerpos y la tecnología se fusionarán para cambiar nuestro concepto de capacidad, y de identidad. La nueva era del human 2.0 ya está aquí”

Del cerebro al músculo
Volviendo a la realidad, nos encontramos todavía más fantasía. El gran reto que se está persiguiendo en este campo es la conexión sensorial. Según Herr todavía tardaremos un poco en conseguir miembros ortopédicos con sensibilidad, pero muy pronto lograrán transmitir información nerviosa desde el extremo de tu pierna orgánica hacia los circuitos de la prótesis. La misma señal eléctrica que tu cerebro envía al pie si quiere que lo gires hacia la derecha, llegaría a los mecanismos del tobillo electrónico para hacer caso a tus pensamientos.
No es ciencia ficción. Asistí a la conferencia con mi compañero John Mangels, que me explicó las investigaciones punteras que un grupo de Cleveland está haciendo sobre el control de movimientos con la mente. John me pasó un artículo suyo publicado en 2006 en el que explicaba el caso de Emma Freeman, paralizada de cuello para abajo tras un disparo durante un robo.
A Emma le implantaron un sensor en el cuello para registrar las señales nerviosas que llegaban de su cerebro. Los científicos pasaron meses pidiéndole que intentara diferentes movimientos del brazo, registrando datos en el ordenador, interpreténdolos, y finalmente ensayando movimientos con un brazo virtual. Pero cuando creyeron tener descifrado el lenguaje eléctrico de los músculos de Emma, le insertaron unas fibras bajo la piel de su brazo paralizado. Por primera vez en 12 años, Emma pudo volver a moverlo a voluntad.
Una visión más futurista es registrar directamente la actividad eléctrica del cerebro, aprender a leerla, y transmitirla a un miembro ortopédico, o una silla de ruedas. Aquí podéis ver un video explicando esta metodología. En monos, con los que se pueden realizar operaciones más invasivas directamente en el cerebro, el movimiento de brazos robóticos a partir de actividad mental lleva ya varios años dando resultados sorprendentes. No os perdais el último video , en el que un mono come frutos con un brazo mecánico que dirige con su pensamiento. Impresionante.

PD: En el campo de la aumentación humana, el tema más controvertido éticamente y que mayor repercusión puede tener en el futuro es la mejora de las capacidades cerebrales. Es tan serio, y conlleva tantos matices, que lo dejamos para un futuro post.

28 Mar 2008

Escrito por pere-estupinya

28 Mar 2008 - Enlace

Divisando el futuro desde el MIT

Si pretendes descubrir algunos de los proyectos tecnológicos más futuristas del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT ), el primer lugar que querrás visitar es el Media Lab , un centro que mezcla ingenieros, científicos, artistas y empresarios con la inequívoca misión de “inventar el futuro”.
Pasear por su interior es un estímulo constante, y escoger entre sus más de 300 proyectos, imposible.
Tras una enorme ventana descubres a Leonardo, el robot emocional más avanzado que existe. Leonardo te mira y escucha. Es capaz de interpretar las expresiones de tu cara, el tono de tu voz, e interactuar contigo. Será socialmente inteligente y representa el porvenir de los robots personales .
Pasas a la sala contigua y te presentan al grupo que explora interfaces más efectivas que el teclado para comunicarte con el ordenador; observas a un investigador que pretende dirigir un sonido para que se oiga sólo en un lugar concreto, y visitas al equipo que diseña nuevos instrumentos musicales y prepara un revolucionario concepto de escenificación musical llamado ópera del futuro , que estrenarán en Montecarlo en 2009.
Subes un piso y el director del Human Speechome Project te explica que está registrando 400.000 horas de audio y video de su propio hijo para identificar los momentos claves del desarrollo y aprendizaje del lenguaje. A su lado, el grupo de Alex Pentland te muestra sensores personales que miden detalles de tus movimientos, expresiones faciales, tono de voz, lenguaje no verbal, y dinámica de las conversaciones para extraer información sobre el comportamiento humano y las interacciones sociales.
De vuelta a la primera planta te encuentras el laboratorio del experto en prótesis Hugh Herr, que ya ha diseñado el tobillo electrónico más avanzado que existe, ahora está trabajando en una rodilla, y asegura que las prótesis inteligentes llegarán a superar holgadamente las características originales de los miembros amputados.

Sales del MediaLab aturdido, y te das cuenta que todavía te falta recorrer todo el MIT y enfrentarte a sus proyectos de mayor envergadura. Caminas escasos 150 metros, subes a la quinta planta del Edificio 68, y entras en uno de los laboratorios de biología sintética más prestigiosos del mundo. Allí su director Drew Endy te dice “como ingeniero, me apasiona construir cosas, y no encuentro un reto más apasionante que programar ADN y fabricar organismos vivos para que se comporten de la manera que hayamos previsto”. La biología sintética representa un nuevo paso en la ingeniería genética, va más allá de modificar o combinar elementos que ya existen dentro de la célula. Se trata de diseñar desde cero nuevas estructuras y moléculas con las funciones que queramos; y estandarizarlas para poder crear a gran escala formas de vida absolutamente noveles.

Pero si hablamos de integrar los planteamientos de la ingeniería con la biología molecular, nos dirigimos de lleno a una de las apuestas más fuertes del MIT para los próximos años. El filantrópico David Koch ha dado100 millones de dólares para construir el futuro Koch Institute para la Investigación Integral del Cáncer . Allí, investigadores como el premio Nobel Phillip Sharp formaran equipos mixtos con ingenieros como Robert Langer, cuya mente sólo se dirige a solucionar problemas. Langer posee más de 600 patentes y es uno de los pioneros en la creación de nanopartículas que viajarán por el torrente sanguíneo, identificarán las células tumorales, y liberarán fármacos específicos sobre ellas.

Baterías más eficientes, captación de carbono, mejoras en la fisión nuclear, en el aprovechamiento de la energía solar, en los molinos eólicos, en biocombustibles, … son algunas de las iniciativas que se emprendieron con fuerza cuando en 2006 la presidenta del MIT, Susan Hockfield, estableció la lucha contra el problema energético como una de sus principales responsabilidades.
Pero si hablamos de fuentes de energía futuristas, sin duda una de las grandes esperanzas es la fusión nuclear; forzar la unión entre átomos de hidrógeno para formar helio y liberar una enorme cantidad de energía. En el Plasma Science and Fusion Center te muestran su principal herramienta de investigación, el reactor Alcator C-Mod. Pero en seguida te conducen al LDX , un reactor inspirado en la magnetosfera de Júpiter y en cuyo interior levitará un anillo superconductor de media tonelada. Con él pondrán a prueba una estrategia absolutamente novedosa para confinar átomos y acercarse a la fusión nuclear.

Si hay un área en la que el MIT ha sido siempre uno de los líderes destacados, ésta es la robótica. Te encuentras robots esparcidos por todo el campus. En el departamento de astronáutica los hay que vuelan de forma independiente, el robosnail del departamento de ingeniería mecánica imita a un caracol y sube por las paredes llegando a cualquier rincón que se proponga, y el grupo de locomoción está obsesionado en conseguir que sus robots se muevan de una forma más natural. Pero si buscamos lo más puntero en devolver el sentido original a la palabra Robot (trabajador), tenemos que ir al Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencia Computacional (CSAIL). Allí Rodney Brooks lo tiene claro: “mi misión actual es hacer robots útiles, que ayuden a las personas en sus trabajos. No que los sustituyan, sino que los hagan más fáciles, como ha pasado con los ordenadores”. A continuación nos presenta con orgullo a “Obrero”, un robot humanoide con manos flexibles y sensores táctiles deformables inspirados en la piel humana. La exquisita sensibilidad de Obrero le permite percibir las propiedades del objeto que está cogiendo y actuar en consecuencia. Distingue perfectamente un huevo de un tornillo, y puede coger tanto una pieza metálica pesada de forma tenaz, como un papel enrollado sin aplastarlo.
Abandonas el laboratorio de Brooks y a simple vista distingues al equipo que ha diseñado el “Robocar”, un vehículo autónomo que se desplaza sin conductor ni control remoto. Sus sensores y un sistema de posicionamiento le son suficientes para dirigirse a sí mismo. El Robocar quedó finalista en una competición esponsorizada por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, y permite hacer más plausible un futuro en el que algunos coches no requieran conductor.

En el mismo edificio se realizan decenas de proyectos en Inteligencia Artificial. Es ilusorio predecir cuál fructificará en el futuro, pero quizás donde más esfuerzos se están dedicando es al reconocimiento de imágenes por ordenador y a la fotografía computacional .
Ante una foto con serpientes, árboles, pájaros, rocas, caballos, vehículos y casas, para nosotros es fácil distinguir qué es un animal, y qué no lo es. Para un programa informático es mucho más difícil… de momento. Inspirados en el funcionamiento del cerebro se están construyendo modelos informáticos de visión computacional que podrán extraer información muy precisa de las imágenes. Pronto, cuando teclees la palabra “coche” en Google images, la búsqueda no se realizará por los tags de la foto que alguien haya introducido, sino por su contenido gráfico.

Rememorando “2001: Odisea en el Espacio” mezclamos la inteligencia artificial con la exploración espacial; un área en que la NASA y los ingenieros del MIT siempre han trabajado de forma estrecha. Existen tres formas de explorar el espacio: Con humanos, con robots, y mediante telescopios. De las tres podemos encontrar proyectos bastante futuristas. Olvidaros de la imagen del astronauta patoso vistiendo un traje espacial enorme y pesado que le dificulta los movimientos; es el pasado. El traje del futuro estaba colgado en el despacho de su diseñadora, Dava Newman, en el departamento de Astronáutica e Ingeniería de Sistemas. Este traje cuenta con un novedoso sistema que utiliza contrapresión mecánica en lugar de aire presurizado, y que mejorará no sólo la movilidad de los astronautas, sino también su seguridad.
El MIT tiene varios proyectos de robots destinados a la exploración de Marte. Uno de los más originales son los microbots , pequeñas esferas equipadas con sensores y sistemas de comunicación que se esparcirían en gran número por la superficie de Marte. Esta estrategia permitirían recoger datos de un área mucho mayor y diversa que con los vehículos convencionales.
La construcción de telescopios nunca ha sido una de las áreas en las que el MIT ocupase un lugar destacado, pero sin embargo la NASA les está financiando el desarrollo de un proyecto para construir telescopios en la cara oculta de la luna . Allí, sin ninguna atmósfera que enturbie, serían capaces de recibir señales de la época oscura del universo, cuando se empezaron a formar las primeras estrellas y galaxias.

De lo inmenso a lo diminuto. La nanotecnología ya no tiene dueño. Se ha esparcido por los laboratorios de biología, de ciencia de materiales, de medicina, de ingeniería… pero quizás quien más expectante la ha recibido es el “Institute for Soldier Nanotechnologies”, un centro que recibe una abrumadora cantidad de dinero por parte del Ejército de Estados Unidos con el objetivo de proteger mejor a sus soldados. El soldado del futuro llevará sensores de gases tóxicos, protectores ligeros a base de nanotubos de carbono que dejarán obsoleto al kevlar, botas que le permitirán saltar y correr más rápido, implantes biónicos, y toda una serie de artilugios encaminados a reducir los riesgos durante las misiones, mejorar la intervención en caso de heridas, e incrementar las capacidades humanas.
Por último, uno de los proyectos más ambiciosos y que puede tener un impacto mayor en nuestra vida cotidiana es la electricidad sin cables. Los ingenieros del MIT ya han conseguido encender a distancia una bombilla de 60 vatios con un dispositivo situado a 2 metros de distancia. Marin Soljacic asegura que gracias a esta metodología basada en el acoplamiento por resonancia magnética “en un futuro cercano podríamos no necesitar cables para recargar nuestros teléfonos móviles, PDA’s, ordenadores, y una larga lista de equipos electrónicos”.

Es un sacrilegio no citar la ciencia básica puntera que el MIT está haciendo en neurociencia, en biología molecular o en el estudio del clima, ni hablar de su prestigiosa facultad de economía, ni de urbanismo, ni del departamento de ciencia, tecnología y sociedad más antiguo del mundo. Resulta imposible prever cuáles de sus proyectos pueden llegar a transformar nuestra sociedad; no se necesita una perspectiva histórica demasiado remota para entender lo inocentes que seríamos si lo creyéramos.

Algunas de las investigaciones del MIT se estancarán, y en muchísimos casos otros centros les pasarán por delante. Pero paseando como explorador científico por sus interioridades respiras futuro, y no te queda ninguna duda que en lugares como éste es donde se inventa parte del mundo en el que viviremos.

Publiqué este artículo ayer jueves 27 en la versión impresa de Ciberpaís, dentro de su especial 10º Aniversario. También se recoge en la web , pero sin fotos ni links. Por eso me permito reproducir el texto añadiendo dichos elementos, e invitaros a comentar o pedir más detalles de las investigaciones que aquí he tratado tan, tan de refilón.

Pere Estupinyà

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Este blog es un volcado de reflexiones, curiosidades y enseñanzas científicas que recibo durante mis seminarios, conferencias, visitas a laboratorios y conversaciones con científicos del MIT (Massachussets Institute of Technology) y Harvard en Cambridge, EE UU donde disfruto de una Beca para periodistas científicos. Soy químico y bioquímico y llevo varios años aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después.

Pere Estupinyà

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