Apuntes científicos desde el MIT

Ayer empezó el segundo semestre en el MIT, y el miércoles pasado lo hizo Harvard. Durante la primera semana los estudiantes pueden atender a las clases sin necesidad de matricularse. Lo harán después, sólo de aquellas asignaturas que les hayan convencido.
En mi caso, que asisto como oyente, este proceso llamado “course shopping” dura todo el curso. El día de hoy indica que los martes serán intensos, muy pero que muy intensos.
Algunas veces siento una ligera frustración. Me gustaría tener más tiempo para escribir en mayor detalle sobre algunos temas. Además, cada día anoto varias “(B)” en mi libreta que no acaban llegando al (B)log. Una cosa sí quita la otra.
Hoy me revelo. Sacrifico profundidad para hacer honor al nombre de este espacio y trasladaros algunos “apuntes” de mi supermartes científico particular:

“El origen de la vida”
Empieza el día a las 8:30 con la asignatura “Un mundo microbiano”, en la que un equipo de tres profesores se alternarán para hablarnos desde sus perfiles diferentes (Ciencias de la Tierra, microbiología y medicina) sobre el crucial papel de los microorganismos en la historia geológica del planeta, el equilibrio ecológico, medioambiente, clima, aplicaciones tecnológicas y salud mundial.
Hoy hemos empezado por el riguroso principio: el origen de la vida. Mentiría si os dijera que la sesión ha sido espectacular. Hemos revisado qué elementos se requieren para que pueda crearse la vida (1- un desequilibrio termodinámico que sirva de fuente de energía, 2- unas condiciones en las que los enlaces covalentes sean estables y puedan formarse moléculas “grandes”, 3- líquido, 4- una estructura molecular que soporte la evolución). También hemos recordado a Oparin y Stanley Miller para hablar de evolución química y la síntesis de los primeros ladrillos de la vida. Pero no hemos abordado todavía en el gran interrogante: cómo se ensamblan estos compuestos prebióticos hasta formar algo tan complejo como una célula.
Me ha parecido interesante el análisis de la controversia sobre la fecha en que apareció la primera forma de vida. Pensaba que estaba establecido que fue hace 3.800 millones de años, muy poco después de que la Tierra se enfriara. Pero se ve que no todos los expertos están de acuerdo con la hipótesis del “origen rápido”.

“El trascendental error de Heisenberg”
En 7 minutos mi atención se dirige a la creación de una bomba atómica. De 10 a 11:30 tiene lugar la clase del genial Peter Galison , autor del libro “Einstein’s clock’s, Poincare’ Maps”. El programa de la asignatura “Historia de la física del siglo XX” plantea un recorrido desde las revoluciones que supusieron la relatividad y el nacimiento de la cuántica, hasta las actuales controversias entre defensores y detractores de la teoría de cuerdas. Se analizará cómo la física ha transformado el mundo desde el punto de vista filosófico, tecnológico y social.
Hoy Galison ha hablado de la bomba atómica que intentó construir el ejército nazi. Cuando a finales de los años 30 científicos alemanes confirmaron experimentalmente que se podían fisionar átomos de uranio bombardeando neutrones, y que en este proceso se liberaba una cantidad abismal de energía, empezó la investigación para crear armamento nuclear. El principal implicado fue Werner Heisenberg , uno de los mejores físicos del siglo XX y que sin embargo cometió un error decisivo que pudo cambiar la historia: Calculó que la masa crítica para construir una bomba atómica era de toneladas, cuando en realidad varios kilogramos eran suficientes. Este error inexplicable en un físico de su calibre hizo que el ejército alemán desestimara construir la bomba. Algunos piensan (Galison no) que lo hizo adrede.
Uno de los episodios más citados en este momento crítico de la historia es la visita que Heisenberg realizó en Dinamarca a su extraordinario amigo y cofundador de la cuántica Niels Bohr. Nadie conoce todos los detalles del encuentro, pero nunca más volvieron a dirigirse la palabra. La obra Copenhague narra parte de la discusión que mantuvieron sobre la creación de una bomba atómica por parte del ejército nazi.

“Experimentos críticos en las ciencias humanas”
Así se titula la asignatura impartida por Rebecca Lemov, autora de “El mundo como un laboratorio ”. Cada semana se repasaremos los experimentos en el área de las ciencias sociales que han supuesto un impacto mayor en la comprensión de nuestra conducta y naturaleza humana.
Entre otros comentamos el de Stanley Milgram, que Sergio citó en un comentario del post “Neurofilosofía Moral”.
Dos individuos se ofrecían voluntarios a participar en un estudio a cambio de una pequeña cantidad económica. Uno hacía un test, y cada vez que se equivocaba, el otro presionaba un botón que le suministraba descargas eléctricas cada vez de mayor intensidad. El que recibía las descargas era un actor, que simulaba sufrimiento, suplicaba clemencia, gritaba… entonces el otro individuo pedía detener el experimento, pero el director le obligaba a continuar. Y lo hacía! Las siguientes imágenes causaron una gran conmoción. Nadie pensaba que personas corrientes serían capaces de llegar tan lejos, infringiendo dolor y comportándose de forma cruel inducidos sólo por las órdenes de un superior. Generaron importantes reflexiones sobre la conducta humana en conflictos bélicos, o nuestra actitud bajo la subordinación.

“Psicología para digerir”
A la 1:30 me cuelo durante media horita a la clase sobre psicología de Steven Pinker, el all-star de la ciencia. El contenido de su asignatura es bastante básico, pero es un virtuoso a la hora transmitir conceptos de forma original, con caricaturas, videos, humor, aparatos, y su glamorosa dialéctica. Abandono la última fila del gran auditorio para ir a la clase sobre bioética de Michael Sandel y Doublas Melton, uno de los mayores expertos mundiales en la investigación sobre células madre.

“Quiero tener un hijo sordo”
De 2 a 3:30 hemos analizado el caso real de una pareja de lesbianas sordas, que en 2002 escogieron el esperma de un donante sordo para tener un hijo que compartiera su limitación. Lo consiguieron . ¿Actuaron de forma ética? ¿Por los daños o por el argumento del diseño? ¿Es incorrecto seleccionar el esperma de alguien brillante? ¿de qué es capaz la ciencia actual? Muchas más preguntas de carácter ético aparecerán en este curso, y algunas os las trasladaré al blog.

"La guerra biológica"
Terminada la clase, volando hacia el MIT. Los martes y jueves de 4 a 6 los Knight Fellows tenemos seminarios privados con científicos que vienen a hablarnos de diferentes temáticas. Esta tarde hemos conversado con Jeanne Guillemin, que lleva 25 años estudiando asuntos referentes a la guerra biológica y ha escrito libros como “Anthrax: la investigación de un brote mortal” y el reciente “Armas biológicas”. Nos ha ofrecido su visión particular sobre las amenazas reales que supone el armamento biológico. Después de las cartas con Anthrax enviadas en 2001, la Iniciativa en Biodefensa del gobierno estadounidense multiplicó su presupuesto hasta los 44 mil millones de dólares (cifra que nos ha dado Guillemin y no he contrastado). Ella opina que es una reacción exagerada, y también se muestra contraria al laboratorio de nivel de bioseguridad 4 (donde estudian los virus más peligrosos que existen) que la Universidad de Boston quiere construir en medio de la ciudad. Para Jeanne Guillemin las amenazas de la guerra biológica tienen gran parte de construcción política, y reflejan “el trabajo sucio de la ciencia”.

Ahora mismo os escribo desde la oficina, en pleno stoop syndrome . Pero a diferencia del día que os definí el stoop syndrome como un estado de alineación mental provocado por la incapacidad de asimilar tal cantidad de conocimiento científico, esta vez estoy un poco consternado por la combinación de peligros y grandezas que hoy me han mostrado sobre esta actividad humana llamada ciencia.

Por suerte dentro de un rato iré a tomar algo al lugar idóneo para repasar de forma inspiradora las enseñanzas de mi supermartes científico: el bar “The Miracle of Science”. Cuando leí su nombre y vi el menú escrito en una pizarra en forma de tabla periódica, supe que sería uno de mis lugares predilectos. Allí puedes encontrarte a una holandesa como Elke Scholten, que se pide un pastis (anís), le dice al camarero que le sirva el hielo aparte, y te exige que prestes atención. Pone el hielo en el anís, lo remueve, y empieza a explicarte su último estudio científico sobre el “Pastís effect”: la explicación química de porqué el anís pasa de transparente a blanco cuando le introduces agua. *
Fantástico! Además, desvelar el misterio molecular de este proceso no le robó sabor alguno al pastís. Al contrario, lo enriqueció a otros niveles. ¡Viva la ciencia!

De vuelta al frío pero estimulante Boston recojo un tema que dejé pendiente justo antes del viaje a Costa Rica: la charla con Marc Hauser sobre el estudio científico de la moralidad.

Immanuel Kant postulaba que nuestros juicios morales dependían principalmente de la razón. En cambio para David Hume era la emoción la que guiaba cualquier decisión moral.
Hace poco, muy poco, que los científicos han sido capaces de escanear los cerebros de voluntarios mientras se les planteaba una serie de dilemas morales, para intentar comprender de forma empírica quien se aproximaba más a la supuesta realidad.

Las intuiciones morales están siendo diseccionadas en los laboratorios mediante tests, análisis de pacientes con lesiones cerebrales, estudios con primates, herramientas de biología evolutiva y aparatos de resonancia magnética (fMRI), en lo que para algunos representa un campo de estudio emergente: la Neurofilosofía. El estudio científico de aspectos de nuestra naturaleza humana que antes quedaban reservados sólo a los filósofos.

El instinto moral

Posiblemente el principal exponente de este acercamiento a la moralidad desde la metodología científica es Marc Hauser, profesor de psicología en la Universidad de Harvard y autor del libro “Moral Minds” (Mentes Morales: la naturaleza de lo correcto y lo incorrecto).
Su tesis principal queda clara desde la primera línea del prólogo de su libro: “Nacemos con un instinto moral, una capacidad que crece de forma natural en cada niño, desarrollada para generar juicios rápidos sobre lo que es correcto o incorrecto, y basada en unos procesos que actúan de forma inconsciente. Parte de este mecanismo fue diseñado por la mano ciega de la selección darwiniana millones de años antes que nuestra especie evolucionase. Otros aspectos fueron añadidos o actualizados durante la historia de nuestros antepasados, y son exclusivos de los humanos y su psicología moral.”

Según Hauser existen unos principios universales e inconscientes que subyacen a nuestros juicios sobre lo correcto y lo incorrecto. Las diferencias culturales afectan a cómo actuamos frente a dilemas morales concretos (pena de muerte), pero no tanto en cómo los valoramos de una forma abstracta (matar es malo). En esto todos los humanos compartimos una innata lógica común.

Aunque conocía las ideas de Hauser desde que visitó el CCCB de Barcelona y fue entrevistado en REDES , releer tales afirmaciones me produjo cierto estupor. Cuando le entrevisté en su despacho de Harvard tenía la intención de, sin que se notaran mis reparos, averiguar cuan científicamente sólido era el trasfondo de la contundente sentencia con la que abre su libro. ¿Se trataba de una de esas brillantes y contagiosas ideas que no necesitan ser del todo veraces para extenderse de forma descontrolada? ¿jugaba Hauser con ejemplos bien logrados, de esos que incitan un rápido y convincente “ah, claro!”? ¿Sería un caso más de pop-science? Con su prestigio, no lo creía… pero reconozco que tenía mis dudas.
Me resulta imposible describir en un formato blog lo que dieron de si los intensos 40 minutos que tengo grabados, ni exponer sus estudios y múltiples ejemplos en una longitud de texto que no aburra al que no sienta un especial interés por el tema. Para abordar este complejo asunto se necesita un libro como el de Hauser, o al menos un extenso artículo parecido al de Steven Pinker publicado por el NYT magazine hace un par de semanas.

Pero dejadme que a riesgo de parecer simplista os resuma al extremo algunos de los puntos más destacados de sus argumentaciones, y os confiese que terminé la entrevista un poco más convencido de que sus veredictos están inspirados no sólo en ideas, sino también en experimentos científicos de diversa índole.

Moral Sense Test

Un tranvía desbocado va a atropellar a 5 personas. Presionando una palanca puedes desviarlo a otra vía en la que sólo matará a una persona. ¿Es moralmente permisible esta acción? El 90 % de encuestados dice que sí. En la segunda situación, puedes hacer descarrilar el tren empujando a un desafortunado transeúnte que camina al lado de la vía. El resultado final es el mismo: sacrificas uno para salvar cinco. Pero la mayoría de personas, sin saber explicar muy bien por qué, de forma instintiva consideran la segunda acción menos aceptable moralmente. Luego la intentan racionalizar, pero la decisión ya ha sido tomada de forma inmediata, aunque nunca antes hayamos reflexionado sobre un dilema parecido. A la pregunta sobre si es lícito extraer los órganos de un individuo sano para salvar 5 pacientes que van a morir si no reciben 5 transplantes diferentes, el 97% responde que no. 150000 personas de 120 países diferentes han participado en un Moral Sense Test con cuestiones como estas, y lo importante según Hauser es que los juicios morales no varían en función de género, raza, edad, religión o bagaje cultural. Son universales.

Lesiones en el córtex

Quizás el 3% que quitaría los órganos de una persona sana para salvar a cinco son psicópatas que no poseen emociones sociales como la empatía, o tienen una lesión cerebral que les inhibe la emoción en la toma de decisiones.

Hay un experimento muy clásico en la teoría de juegos: “Ramón y David. Venid... Os voy a dar 10 dólares para que os los repartáis. Pero se los ofreceré sólo a uno de vosotros, que podrá decidir la cantidad que cada uno se lleva. Si el otro acepta, ambos os vais con vuestro dinero. Si no, me lo tendréis que devolver.” Por lo general, si Ramón ofrece una cantidad que David considera injusta (digamos darle sólo un dólar y quedarse él nueve), David no acepta el trato. Cuando la prueba se realizó a personas con lesiones en una zona del córtex frontal, aunque consideraran totalmente injusto el trato ofrecido, aceptaban cualquier cantidad. De forma racional pensaban que “algo es mejor nada”, y la sensación de enfado no intervenía en su decisión. En otras situaciones parecidas a las planteadas en el Moral Sense Test, también respondían sin considerar sus emociones, sólo calculando de forma fría el balance final.

La conclusión extraída es que algunos juicios morales tienen su sustrato neurobiológico.

Joshua Green de Harvard escaneó el cerebro de voluntarios mientras les planteaba el dilema del tranvía. Cuando se trataba de accionar una palanca, las zonas del cerebro que se activaban eran principalmente las del pensamiento racional. Cuando se pedía empujar a alguien a la vía, regiones relacionadas con la emoción empezaban a iluminarse.

Marc Hauser ha realizado estudios con monos en los que observó actos que parecen morales, como evitar comer si eso implica que un compañero recibe una corriente eléctrica. También publicó un estudio en Science en el que los monos reaccionaban diferente al sufrir un incidente como fruto del azar, o de una acción intencionada. Hauser confiesa que todavía nadie ha podido investigar si un animal posee los conceptos de correcto o incorrecto, o hace juicios que se puedan llamar morales. Pero todas formas considera que el instinto moral tiene sentido evolutivamente. Para mantener las normas sociales y conseguir que el grupo sea efectivo, es positivo que inscritos en nuestros genes hayan unos principios universales de colaboración o penalización ante conductas perjudiciales para la comunidad.

He simplificado mucho, y he omitido muchos más ejemplos, estudios y aspectos a comentar: Implicaciones que tiene esta perspectiva científica de la moralidad en la religión, educación, políticas sociales y debates éticos actuales, desarrollo de la moralidad en niños, paralelismo con el análisis lingüístico y la gramática universal de Chomsky, futuros estudios que Marc Hauser piensa realizar…

De momento os quería presentar el concepto de neurofilosofía, que para mi refleja la gran aportación que está realizando la ciencia al pensamiento contemporáneo, y esta fantástica convergencia de disciplinas humanistas y científicas en un espacio común.

Y también introducir las investigaciones de Hauser sobre la condición innata y universal de un sentido moral que no es sólo fruto de la información transmitida por vía no genética (cultura), sino que tienen su historia evolutiva y fundamentos neurobiológicos. Sus reflexiones no son nuevas, pero las herramientas que utiliza para analizarlas sí.

Sin duda es un campo controvertido, del que se hablará en el futuro, y que si os estimula ya podemos empezar a discutir en este blog.

La verdad en ciencia no es democrática (o no debería serlo), pero la inmensa mayoría de expertos sobre cambio climático ya tienen claro que el calentamiento global es un problema tremendamente grave, del que somos responsables directos, y sobretodo, que es el momento de hacer algo serio al respecto. Algunos, molestos por lo que consideran un excesivo catastrofismo cuando se habla de cambio climático, muestran posturas más moderadas en cuanto a escenarios de futuro. Esta actitud, conlleva ciertos riesgos.

John P. Holdren , director del Program on Science, Technology, and Public Policy en la Kennedy School of Government de la Universidad de Harvard nos ofreció una interesante reflexión sobre las diferentes fases de escepticismo por las que en Estados Unidos han ido pasando aquellos –no sólo científicos- que sienten cierta aversión al calentamiento global.

Disculpadme que sea tan sintético como él ha sido en su exposición inicial. Se quedan infinidad de detalles fuera, pero podemos discutirlos en los comentarios si os apetece.

Etapas escépticas sobre el cambio climático

1ª etapa: “los científicos pueden estar equivocados”.
Hace 10 años muchos dudaban que la emisión de CO2 derivada de la actividad humana fuera la causa principal del calentamiento del planeta. Con los datos actuales, la unanimidad científica en este aspecto es prácticamente total.

2ª etapa: “los científicos exageran”
Este escepticismo es más actual. Asume que los científicos tienen razón en cuanto al origen del problema, pero cuestiona que los efectos del calentamiento global sean tan graves como ellos piensan. La controversia no está cerrada, por supuesto. Pero los nuevos estudios van sugiriendo de forma cada vez más clara que la situación es realmente preocupante.

3ª etapa: “ya es demasiado tarde para hacer algo al respecto”
Esta postura -más bien pesimista que escéptica- está cogiendo fuerza según Holdren. Los que la mantienen reconocen que las predicciones científicas son acertadas, pero opinan que llevamos demasiado tiempo maltratando el planeta como para poder solucionarlo en dos días.

Para Holdren, el gran problema de estas actitudes escépticas es que han estado ralentizando enormemente la toma de decisiones políticas. Siembran la duda, o la resignación en el tercer caso, y posponen las medidas drásticas que se deberían empezar a tomar.

De todas formas, el mensaje de John P. Holdren es positivo. Desde una posición a la que pocos tienen acceso, dice percibir un cambio de actitud más que considerable en la clase política, y asegura que los gobiernos por fin están analizando muy en serio esta problemática.
Advierte que afrontar el cambio climático es factible pero caro, muy caro (similar al coste de la guerra en Irak…).

Sintetizando de nuevo, plantea que los políticos deben empezar a decidir entre estos tres modelos de actuaciones:

• mitigación: intentar reducir el calentamiento global
Por ejemplo: un uso más eficiente de la energía, diseñar tecnologías más limpias para la quema de combustibles fósiles, utilizar en la medida de lo posible energías renovables, captación de CO2…

• adaptación: adaptarnos a los efectos del cambio climático
Por ejemplo: construir diques en zonas costeras con altas posibilidades de inundación como New Orleans

• sufrimiento: padecer las consecuencias del cambio global
Por ejemplo: desaparición de algunas especies, sequías, problemas sanitarios, despoblación de zonas costeras… o quien sabe

Sin duda tendremos un poco de cada uno de estos factores, la duda es en qué proporción. En parte está en nuestras manos: cuanta más mitigación, menos adaptación necesitaremos si queremos minimizar el sufrimiento.

A ver que pasa a partir de la semana que viene en Bali...

En 1817 el escritor francés Stendhal viajó a Florencia, y absolutamente abrumado por el esplendor artístico de la ciudad, empezó a sentir mareos, desconcierto e incluso desvanecimientos. Años más tarde se describió médicamente el Síndrome de Stendhal como una alteración psicosomática producida tras el contacto directo con una inasimilable cantidad de belleza artística.

Desconozco si se ha descrito algún síndrome parecido relacionado con otras áreas de conocimiento además de la expresión artística. Pero disculpad mi osadía, y permitidme que de forma totalmente desenfadada y sin pretensión alguna, defina el “Stoop syndrome” como un estado de cierto empacho mental, alienación y bloqueo fisiológico que se produce tras intentar asimilar una enorme cantidad de nuevo conocimiento científico.

No debemos confundirlo con el cansancio mental tras un día agotador. El “Stoop syndrome" (o “Síndrome de Stoop”) es más bien un momento de desconexión con la realidad en el que se mezclan de forma caótica frases, conceptos, imágenes, ideas y datos recién aprendidos, que consiguen desbordar tu mente de forma similar a lo que le sucedió a Stendhal.

Puedes imaginarte a ti mismo dentro de un quark danzando con una supercuerda, reconstruyendo el viaje de una molécula de oxígeno por el interior de tu cuerpo, conversando con un parásito hermafrodita sobre su ciclo de vida, analizando si tu propio comportamiento tiene sentido según las leyes de la selección natural, y preguntándote si alguna neurona de tu cerebro sabe que tú existes. Y luego sucumbir.

Beca en el MIT
En contexto: soy una especie de science nerd, una persona por lo demás normal, pero que lleva varios años leyendo, escribiendo, conversando y disfrutando del apasionante mundo de la ciencia. Además, en estos momentos tengo la fortuna de encontrarme en el prestigioso Massachussets Institute of Technology disfrutando durante 9 meses de un programa para periodistas científicos llamado 'Knight Science Journalism Fellowship at MIT ', cuyo objetivo es introducir en nuestras mentes tanto conocimiento científico como quepa. Y claro, para alguien que se embriaga con los nuevos conceptos, reflexiones e ideas que emergen del estudio científico del mundo que nos rodea, el riesgo de padecer el “Stoop Syndrome” es elevado.

La primera ocasión en que noté los síntomas del "Stoop syndrome"fue tras dos días intensos en los que: recibí un seminario en Harvard sobre la naturaleza de la materia y energía oscura del Universo, otro en el MIT sobre las bases neurológicas de la memoria y el aprendizaje, asistí a la presentación seguida de debate con ingenieros del MIT y la NASA del documental “In the shadow of the Moon”, tuve una profunda conversación sobre antropología a partir de la lectura del libro “Guns Germs and Steel” de Jared Diamond, asistí a una sesión fabulosa en la que Eric Lander repasó magistralmente la evolución de la genética en los últimos 50 años, una clase sobre la formación de la Tierra en la que tuve en mis manos uno de los meteoritos más antiguos caídos en el planeta, y otra sobre la composición atmosférica y el cambio climático.

Tras el último evento, una conferencia de Daniel Goleman sobre inteligencia social y neuronas espejo, decidí “desconectar” tomando una cerveza con algunos de los asistentes a la charla. Pero tras 10 minutos escuchando atentamente las explicaciones sobre biología celular y creación de vasos sanguíneos alrededor de tumores que una post-doc italiana del laboratorio de Judah Folkman me ofrecía, se ve que mi mirada empezó a perderse, y cuando la investigadora me preguntó en qué estaba pensando, contesté “en meteoritos, neuronas, glaciaciones, ADN, y en porqué el Universo se expande de forma acelerada”.

No fue grave, y terminé la noche felizmente abrumado, pero tengo miedo de que los ataques se repitan de forma cada vez más frecuente. Días después empecé a sufrir otra crisis tras intentar hacer balance de las charlas y visitas a laboratorios que nos ofrecieron durante la intensa visita de 3 días a la Institución Oceanográfica y Laboratorio de Biología Marina de Woods Hole . En futuras entradas os hablaré de arqueas y otros microorganismos en fondos oceánicos, de las inesperadas aplicaciones de ciertas especies marinas como el prehistórico cangrejo herradura, del estudio de los sedimentos oceánicos y polares para el estudio del clima, y del camuflaje de los pulpos.

Espero que os interese, podamos intercambiar ideas, y de paso me sirva como terapia frente al “Stoop syndrome".