Archivos Mensuales: marzo 2017

Científicos logran avances hacia control de robots mediante telepatía

 Investigadores estadounidenses han avanzado hacia la comunicación telepática de personas con robots, mediante el desarrollo de un dispositivo de “lectura de la mente” que les permite a los seres humanos corregir a una máquina instantáneamente utilizando solamente las ondas cerebrales.

El prototipo de interfaz cerebro-ordenador desarrollado por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) le permite a un observador humano transmitir un mensaje inmediato de error a un robot, diciéndole que arregle un error cuando se equivoca.

La tecnología que les permite a los humanos interactuar con robots de forma intuitiva a través de sus pensamientos podría tener una amplia gama de aplicaciones industriales y médicas, desde extremidades robóticas hasta vehículos sin conductor.

“Imagina poder decirle instantáneamente a un robot que realice una acción determinada, sin necesidad de escribir un comando, pulsar un botón o siquiera decir una palabra”, dijo Daniela Rus, directora del Laboratorio de Informática e Inteligencia Artificial del MIT. “Un enfoque racionalizado como ése mejoraría nuestras habilidades para supervisar los robots de fábricas, los coches sin conductor y otras tecnologías que ni siquiera hemos inventado todavía”.

El prototipo del MIT utiliza un casco de electroencefalografía (EEG) para registrar la actividad del cerebro humano.

Aunque fue diseñado para manejar actividades simples de elección binaria — en este caso, ordenar objetos en dos categorías — la profesora Rus espera que después de más investigaciones les permitirá a las personas interactuar con robots más complejos.
Las interfaces entre cerebro y computadora son uno de los campos más activos de investigación científica. Otros laboratorios las están desarrollando para permitirles a las personas con discapacidad operar extremidades robóticas o para darles capacidad de comunicación a pacientes enclaustrados quienes están demasiado paralizados incluso como para parpadear.

El problema es que estos sistemas generalmente requieren un implante electrónico o, cuando se utiliza un EEG, una importante capacitación para hacer que la computadora reconozca las ondas cerebrales del usuario.

El equipo del MIT, en colaboración con neurocientíficos de la Universidad de Boston, se enfocó en las señales del cerebro denominadas potenciales relacionados con errores, o “ErrPs”, que el cerebro genera cuando detecta un error. Fueron capaces de detectar un patrón neuronal característico de las ondas cerebrales del observador que fue captado en una centésima de segundo por el algoritmo de aprendizaje de máquina del equipo.

“Mientras observas al robot, todo lo que tienes que hacer es mentalmente estar de acuerdo o en desacuerdo con lo que está haciendo”, explica la profesora Rus. “No tienes que entrenarte para pensar de una forma determinada. La máquina se adapta a ti y no al revés”.

El robot, llamado Baxter, reconoció señales de error de 12 voluntarios quienes no tenían capacitación o experiencia previa con EEG. Cuando el observador humano veía que Baxter intentaba colocar un objeto en la caja equivocada, la señal del cerebro llegaba a tiempo para que el robot corrigiera su maniobra. Como las señales ErrP pueden ser bastante débiles, el sistema también puede captar un fuerte mensaje cerebral “secundario de error” si el robot no ha corregido su error.

“Hoy en día, los robots no son grandes comunicadores . . . Piensa en las posibilidades si pudieran leer nuestros pensamientos”, dijo la profesora Rus, quien considera el desarrollo como una nueva era de lo que ella llama “robótica omnipresente”. La tecnología podría permitir que los pasajeros en los coches sin conductor se conviertan efectivamente en “copilotos”.

Wolfram Burgard, profesor de informática en la Universidad de Freiburg, quien no estuvo involucrado en el proyecto, dijo: “Este trabajo nos acerca a la elaboración de herramientas eficaces para robots y prótesis controlados por el cerebro. Teniendo en cuenta lo difícil que puede ser traducir el lenguaje humano a una señal significativa para los robots, la labor en esta área podría tener una profunda repercusión en el futuro de la colaboración entre humanos y robots”.

Los 10 avances que sacudirán el mundo

La revista ‘MIT Technology Review’, publicada por el Instituto de Tecnología de Massachusetts, presentó su lista anual de las tecnologías revolucionarias de los próximos años. Según la publicación, se trata de tecnologías duraderas, que afectarán a casi todos los aspectos de la vida incluyendo la economía, cultura, política, e incluso mejoraría la atención médica, aunque no todas ellas están completamente desarrolladas.

 

La recuperación de la parálisis (estará disponible en 10-15 años)

 

 

Los neurocientíficos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) están aprovechando activamente las oportunidades de la tecnología para el retorno a la vida normal de las personas con parálisis motora. Los científicos han desarrollado el denominado ‘shunt neural’. El principio de su trabajo es que los electrodos especiales se implantan en el cerebro del paciente, en la médula espinal cerca de la extremidad paralizada y en el miembro paralizado.

 

La conexión entre ellos se proporciona a través de una conexión inalámbrica. La señal del cerebro va directamente a las extremidades, y el paciente puede moverse, literalmente, por el poder del pensamiento. Los científicos esperan que esta tecnología también pueda ser usada para el retorno de la memoria, por ejemplo, en la enfermedad de Alzheimer.

 

Camiones sin conductor (estarán disponibles en 5-10 años)

 

 

Otto Company de San Francisco (EE.UU.) ya está llevando a cabo ensayos de la tecnología que permitirá a los camiones circular por su cuenta, incluso un convoy. Esto ayudará a ahorrar combustible, reducir los costos del transporte y rebajar el número de accidentes.

 

El equipo de control autónomo incluye cuatro cámaras de video que vigilan el camino por delante, un radar, un conjunto de acelerómetros y un radar láser, que vigila los alrededores del camión, así como un potente ordenador que analiza los datos recogidos por los dispositivos. Para la fecha las pruebas ya han sido realizadas en camiones de Volvo. El primer viaje de un camión autoguiado de la empresa Otto fue realizado con éxito en octubre del 2016.

 

Rostro como medio de pago y de pase (la tecnología ya está disponible)

 

La tecnología de detección del rostro ahora se está desarrollando activamente en su mayor parte en China y se utiliza en el campo de la seguridad, y para facilitar el servicio al cliente. Una de las empresas que se dedican a esta tecnología es Face ++, con sede en Pekín. Las aplicaciones desarrolladas por la compañía escanean la cara de una persona en 83 puntos específicos al mismo tiempo, lo que garantiza una alta precisión del reconocimiento. La tecnología ya está siendo utilizada para transferir dinero a través de la aplicación móvil Alipay de la famosa plataforma de Jack Ma, Alibaba, utilizada por más de 120 millones de personas en China.

 

Además, las autoridades chinas están utilizando la tecnología para buscar a sospechosos mediante las cámaras de vigilancia.

 

Los ordenadores cuánticos (estarán disponibles en 4-5 años)

 

El mayor éxito en el desarrollo de esta tecnología lo ha hecho la Universidad de Tecnología de Delft (Países Bajos). Hoy en día los científicos de la institución están trabajando con cuasipartículas únicas, descubiertas en el 2012, que son los principales componentes de los ordenadores cuánticos del futuro. Según los científicos, muy pronto, estos dispositivos ayudarán a revolucionar la protección criptográfica, la investigación farmacéutica, la ciencia de materiales y la inteligencia artificial.

 

Imagen esférica (ya disponible)

 

Ya se pueden comprar cámaras y videocámaras especiales que captan un panorama esférico. Esta tecnología pone al espectador en el centro de la imagen o del video, lo que nos permite considerar las imágenes desde todos los lados y obtener una mejor impresión de lo que vemos: como los videos 360º de RT. Entre los fabricantes que ya ofrecen cámaras con dicha tecnología están Ricoh, Samsung, 360fly, JK Imaging, IC real Tech y HumanEyes Technologies. El coste aproximado de uno de estos dispositivos ronda los 500-800 dólares.

 

Fotocélulas calientes (estarán disponibles en 10-15 años)

 

Los investigadores del MIT han creado unos fotoelementos térmicos sobre la base de los paneles solares convencionales y células fotovoltaicas, que se montan en los techos, que son mucho más eficientes que las tecnologías existentes. Ellos convierten la energía solar en calor en un primer momento, y luego en energía, pero dentro de un rango que puede utilizar eficazmente las células solares.

 

Normalmente las células solares convencionales absorben solo la parte visible del espectro (de violeta a rojo), convirtiendo en electricidad hasta un 32% de la energía solar. Mientras tanto, la eficiencia de los fotoelementos térmicos, desarrollados por los científicos del MIT, será dos veces más alta.

 

La terapia génica, versión 2.0 (ya está disponible)

 

 

Miles de enfermedades se producen debido a un error en cualquier gen humano. En los últimos años, los científicos han aprendido a utilizar la terapia génica para el tratamiento de una enfermedad genética hereditaria rara, como la inmunodeficiencia combinada severa, ceguera progresiva. La terapia génica está siendo desarrollada para el tratamiento de la hemofilia y la epidermolisis bullosa.

 

El principio del tratamiento es simple: un nuevo material genético se entrega a una célula a través de un virus. Los científicos creen que este método podría combatir las enfermedades más comunes como el mal de Alzheimer, la diabetes, la insuficiencia cardíaca y el cáncer.

 

Atlas celular (estará disponible en 5 años)

 

Los científicos están trabajando en un megaproyecto para la construcción de un catálogo celular. Para catalogar 37,2 billones de células del cuerpo humano, ha sido creado un consorcio internacional, que incluirá a representantes de EE.UU., el Reino Unido, Suecia, Israel, los Países Bajos y Japón.

 

Cada célula añadida al catálogo recibirá una firma molecular única y un índice. Este atlas mostrará por primera vez  los detalles más pequeños de lo que constituye el cuerpo humano, que puede acelerar significativamente la búsqueda de nuevos fármacos.

 

‘Botnet’ de las cosas (ya existe)

 

Las botnets existen (redes de ordenadores con programas independientes) desde el comienzo de la década del 2000 y son utilizados por los ‘hackers’ desde hace muchos años para los ataques DDoS. Mientras tanto, el Internet de las cosas (una red de dispositivos con acceso a Internet) apareció recientemente. Ahora, los ‘hackers’ utilizan el Internet de las cosas para crear ‘botnets’, que constan de decenas de miles de dispositivos de consumo vulnerable.

 

Así, en octubre pasado, con la ayuda de una ‘botnet’ formada a partir de 100.000 dispositivos electrónicos, fue parcialmente interrumpido el proveedor de Internet Dyn, que provocó incluso la caída de servicios tales como Twitter y Netflix.

 

Aprendizaje con apoyo (estará disponible en 1-2 años)

 

El aprendizaje con apoyo es un proceso de formación por ordenador, cuando el dispositivo está llevando a cabo experimentos, recibe el resultado de estos experimentos, y utiliza estos resultados para encontrar formas de realizar tareas. De hecho, los ordenadores están estudiando como las personas, sin ninguna ayuda.

 

Esta tecnología, que ahora se utiliza, en particular, para mejorar la seguridad de autodesplazamiento de los vehículos, se está tratando de aplicar en otras áreas. Por ejemplo, con esta técnica los robots pueden aprender a hacer acciones que nunca han visto antes y que no se las pueden enseñar los programadores.

Los avances científicos más importantes del siglo XXI

avances
La ciencia en este último siglo XXI ha conseguido avances científicos muy importantes destacan en los campos de física, neurociencia y sobre todo en medicina.

Los avances científicos en la Medicina

En el campo de la Medicina, como avances científicos de este último siglo, destaca el genoma humano, la reprogramación celular y el ADN basura.

El genoma humano es descifrado por grandes científicos de seis países diferentes, consiste en la secuenciación de cromosomas que se encuentran en la larga cadena del ADN y que sirve para predecir y curar enfermedades.

La Reprogramación celular posibilidad en que una célula del cabello o de la piel puede convertirse en una neurona o en cualquier otro tipo de célula que componen el organismo.

El proyecto que descubre que el ADN basura no es un desecho y es esencial para que los genes humanos funcionen regulando su actividad.

El hallazgo del homínido más antiguo del antepasado del ser humano, prueba que los primeros antepasados de los humanos no se parecían a un chimpancé ni a ningún primate como se había creído.

Avance científico en la Física

La partícula llamada Bosón de Higgs, la cual es una energía oscura y ratifica que el universo se expande mediante un modelo de aceleración basado en la teoría de la constante cosmológica de Einstein.

Agua en Marte, la existencia del agua en el planeta Marte se ratifica cuando el Phoenix que fue enviado desde la Tierra, encuentra hielo cerca del polo norte marciano. La sonda espacial descubre que en el universo existen millones de planetas parecidos a la tierra.

El grafeno es el material más delgado del mundo, flexible y conductor de electricidad.

La nanotecnología se convierte en la nueva medida tecnológica de materiales y de estructuras aplicadas a la física, la química y la biología, considerada como el motor de la próxima revolución industrial.

 

Científicos determinan que el musgo fue quien llenó la atmósfera de oxígeno

Uno de los elementos más importantes de la atmósfera terrestre es el oxígeno. Correspondiente al 21% del total de gases atmosféricos, es un elemento fundamental para la vida y determinante en el desarrollo de la vida compleja. En efecto, el uso de oxígeno permite a los seres aeróbicos obtener muchísima más energía que otros sistemas anaeróbicos.

Pero el oxígeno no siempre existió, y más importante, no puede existir para siempre. Es un elemento altamente reactivo, por lo que debe producirse continuamente o de lo contrario se acabará al reaccionar con otros elementos en la atmósfera, la hidrósfera y la litósfera. En la actualidad, las plantas son fundamentales en este proceso y en su ausencia (aun asumiendo que no hubiese animales para consumirlo) el oxigeno desaparecería rápidamente.

Pero lo que no sabemos es si fueron las plantas quienes primero introdujeron el oxígeno a la atmósfera o fueron sus predecesoras: las cianobacterias o las algas.

Musgos

Los musgos son plantas no vasculares: esto significa que aunque presentan tejidos estos no se diferencian ni permiten la comunicación entre las distintas partes de la planta. El musgo no puede llevar el agua a todas sus partes, por lo que su altura está muy limitada por la humedad.

Pero por su misma simplicidad surgieron muchísimo antes que otras especies de plantas más complejas. Los primeros musgos podrían haber aparecido hace casi 500 millones de años, y hace 470 millones de añosya habían colonizado gran parte de la superficie terrestre (donde hubiese agua, claro).

De acuerdo con los cálculos realizados por un estudio internacional, los niveles de oxígeno no habrían alcanzado su cantidad actual de no ser por el musgo. El desarrollo de este a su vez impulsó el crecimiento de otras plantas y animales, generando el planeta que hoy conocemos.

Tim Linton, profesor de Geología en la Universidad de Exeter (Reino Unido) señaló que “es emocionante pensar que sin la evolución del humilde musgo ninguno de nosotros estaría aquí. Nuestras investigaciones sugieren que las primeras plantas terrestres fueron increíblemente productivas y causaron un aumento importante en el nivel de oxígeno de la atmósfera terrestre”.

Visita la UABCS mexicano que colabora en el colisionador de hadrones

Visita la UABCS mexicano que colabora en el colisionador de hadrones

El Dr. Eduard de la Cruz Burelo ofreció la conferencia “Las fuerzas de la naturaleza: cómo vemos el universo” en la UABCS. / El Sudcalifornia

En días pasados, el Dr. Eduard de la Cruz Burelo ofreció la conferencia “Las fuerzas de la naturaleza: cómo vemos el universo” en el Auditorio de Ciencias del Mar de la UABCS. Lo anterior en el marco del programa de “Apropiación Social de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación”, impulsado por  el Consejo Sudcaliforniano de Ciencia y Tecnología.

Durante la conferencia, el investigador mexicano habló sobre el conocimiento que se tiene actualmente del universo. Abordó, por ejemplo, algunos descubrimientos importantes que han impactado la visión sobre el cosmos a lo largo de los últimos años, como el descubrimiento del Bozón de Higgs o el reciente hallazgo de las ondas gravitacionales que predijo Albert Einstein, en la primera mitad del siglo XX.

A propósito de ello, el Dr. Eduard de la Cruz puntualizó que existen grupos de mexicanos que forman parte de estos descubrimientos científicos, y que actualmente trabajan dentro de instituciones internacionales de gran prestigio.

“Uno de los objetivos de esta plática fue mostrarle a los universitarios que existen muchísimas oportunidades por parte de diferentes instituciones en México y en el extranjero, que les permiten tener un impacto a nivel internacional y formar parte de este tipo de avances científicos; con ello se abre la posibilidad de que, en un futuro, nuestros estudiantes puedan traer ese conocimiento para poder desarrollarlo en el país”, señaló el investigador.

En ese sentido, mencionó que México es uno de los países que ocupa los primeros lugares del continente americano en cuanto a la emisión de becas académicas y apoyos enfocados a estudiantes, incluso por encima de países como Colombia, Chile o Estados Unidos. Lo anterior, dijo, es debido a la gran demanda de científicos que el país tiene. Por esta razón, los beneficios económicos que conlleva dedicarse a la ciencia son atractivos.

“Trato de mostrarles que dedicarse a una carrera científica o tecnológica te permite vivir decentemente. Por su puesto, para lograrlo también se necesita mucha dedicación y pasión por lo que haces, pero el mensaje final que les quiero dar a los universitarios es que todo esto puede ser una realidad para ellos, si se atreven a tomar las oportunidades académicas que existen en la actualidad sin miedo a lo que pueda suceder”, finalizó el investigador mexicano.  

Cabe destacar que, el Dr. Eduard de la Cruz, es originario de Tabasco y ha colaborado en el experimento Solenoide Compacto de Muones (CMS, por sus siglas en inglés) en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés). Actualmente, es uno de los físicos mexicanos más destacados a nivel internacional por su participación en el descubrimiento del bosón de Higgs, el cual tuvo lugar en 2013.

 

Un extraño gusano permitiría lograr avances en tratamientos para el alzheimer

Científicos se encuentran estudiando un extraño gusano denominado “elegante”, el que posee elementos biológicos similares a los humanos y que podría ayudar a lograr avances en tratamientos para enfermedades degenerativas y casos de obesidad.

Científicos se encuentran estudiando un extraño gusano denominado “elegante”, el que posee elementos biológicos similares a los humanos y que podría ayudar a lograr avances en tratamientos para enfermedades degenerativas y casos de obesidad.

La bióloga Inés Carrera, una de las investigadoras del estudio, indicó que han analizado los elementos que componen este organismo, tales como su tubo digestivo, músculos, neuronas, además de cambios físicos, mentales y conductuales. Caenorhabditis elegans, es el nombre de este insecto que mide cerca de un milímetro.

Según detallan los científicos, se encontraron en él tejidos, aparatos y órganos similares a los de las personas. Carrea agregó que este gusano permite estudiar “problemas biológicos complejos de forma sencilla”, lo que lo hace “un buen modelo para trabajar en América Latina” ya que su investigación no representa grandes inversiones.

También explicó la bióloga uruguaya, este organismo, que recibe el nombre de “elegante” por la forma en que se mueve, se desarrolla en los materiales vegetales en descomposición y su análisis sirve como modelo para estudiar enfermedades neurodegenerativas y los mecanismo celulares que las componen, así como enfermedades metabólicas.

“Se pueden inducir determinadas enfermedades en alguna medida en estos gusanos, que es algo que no se podría realizar en vertebrados. En el caso de la enfermedad de Alzheimer, que es causada por una proteína mal plegada hay maneras para que esa proteína se forme en este gusanito y eso permite ir entendiendo algunos aspectos de esa enfermedad”, comentó el investigador Gustavo Salinas.

Científicos realizan gran avance en creación de vida artificial compleja

Foto: Internet

Foto: Internet

Científicos realizaron importantes avances hacia la construcción de la primera forma de vida artificial compleja desde cero.

En un conjunto de siete artículos publicados hoy en la revista estadounidense Science, investigadores del Proyecto de Genoma de Levadura Sintética (Sc2.0), anunciaron que sintetizaron con éxito cinco nuevos cromosomas de la levadura, lo que significa que el 30 por ciento de un material genético clave del organismo ha sido reemplazado por elementos diseñados.

Para finales de este año, este consorcio internacional, dirigido por el genetista Jef Boeke de la Universidad de Nueva York, espera haber diseñado y construido las versiones sintéticas de los 16 cromosomas, estructura que contiene el ADN, para el microorganismo de una célula, la levadura de Baker.

La levadura de Baker ha sido utilizada durante mucho tiempo como modelo de investigación porque sus células comparten muchas características con las células humanas, pero son más sencillas y fáciles de estudiar.

Por otra parte, la capacidad de la levadura para crecer rápidamente lo convierte en una plataforma efectiva para cultivar materiales útiles, como en la producción de la vacuna contra la Hepatitis B, los medicamentos contra la malaria y los biocombustibles.

En marzo de 2014, Sc2.0 ensambló de forma exitosa el primer cromosoma sintético de la levadura, compuesto por 272.871 pares de bases, las unidades químicas que integran el código del ADN.

La nueva ronda de artículos consisten en una revisión y descripción del primer ensamblado de los cromosomas sintéticos de la levadura synII, synV, synVI, synX, and synXII. Un séptimo artículo realiza un primer acercamiento a las estructuras tridimensionales de los cromosomas sintéticos en el núcleo celular.

El primer equipo chino involucrado en este proyecto, el equipo de la Universidad de Tianjin dirigido por el profesor Yingjin Yuan, terminó la síntesis de synV and synX y desarrolló una técnica de reparación eficiente para la mutación de puntos.

Además, investigadores del Instituto de Genómica de Beijing y de la Universidad de Edimburgo terminaron la síntesis de synII.

El profesor Paul Freemong, director conjunto del Centro de Biología Sintética e Innovación del Imperial College de Londres, dijo que este trabajo representa “un sorprendente avance en nuestra capacidad para sintetizar químicamente la fórmula de la vida”.

“Por consiguiente, es esencial iniciar un debate abierto y transparente sobre los méritos de futuros proyectos de síntesis de genoma para que se puedan tomar decisiones informadas sobre sus beneficios y riesgos”, añadió.

 

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

El concepto del “big data” se está desplazando hacia el “deep learning”, es decir, que las máquinas sean capaces de aprender. AFP/JUSTIN TALLIS

 
Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

Una imagen del genoma humano.

Carmen Vela, secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación de España, opina que los mayores desafíos son afrontar los efectos del cambio climático y las áreas que afectan a la salud, como la medicina personalizada o las investigaciones para darle mayor bienestar a una población cada vez más envejecida.

Octavi Quintana, que lleva años en diversos puestos en la Dirección de Investigación de la Comisión Europea, apunta que “la ciencia contribuye a resolver los problemas de la sociedad en todos los ámbitos”. Como muestra de los proyectos que podrían trascender cita dos que son bandera de la UE: el desarrollo del grafeno y descifrar el cerebro humano. Suma, además, la creación de robots para ayudar a las personas de mayor edad; la búsqueda de una energía solar para la aviación y la digitalización del continente africano.

Son varios los ámbitos de investigación a los que se les destina gran inversión o que representan un desafío para la humanidad. Uno de los principales es la investigación en genética, que está pasando a otra dimensión con una técnica que permite reescribir el genoma. Se usan secuencias del ADN de los mecanismos de defensa (CRISPR, por sus siglas en inglés), que facilitan activar y desactivar genes, y luego modificarlos.

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

Investigación en genética, un tema en auge (Sarah Pabst/Bloomberg).

Esta edición genética está cambiando la biología molecular y se viene extendiendo, dada su accesibilidad en materia de conocimiento y costos, según señala Eduard Batlle, jefe del programa de oncología del Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB), España.

Además de las investigaciones con animales y en botánica, esta técnica empezó a aplicarse en ensayos humanos de terapias contra el cáncer, precisamente para editar genéticamente células que potencien el sistema inmune. ¿El proyecto más ambicioso? Crear un genoma humano artificial, en el laboratorio, desde cero, y hacerlo inmune a virus y bacterias, o sin los defectos genéticos que causan patologías.

El año pasado, en una reunión en la Universidad de Harvard (Estados Unidos) a la que asistieron 150 genetistas, emprendedores biotecnológicos y expertos en ética, se dijo que este objetivo podría lograrse en diez años, con una inversión inicial de 100 millones de dólares. Entre los promotores de la idea figuraron destacados genetistas como Jef Boeke (que trabaja en sintetizar artificialmente el genoma de la levadura) y George Church, que auspició el desarrollo del CRISPR y lo ensaya para modificar genes de cerdo, a fin de evitar el rechazo inmunológico en los trasplantes de órganos de este animal a humanos. Claro que la reunión de Harvard generó polémica. Muchos advirtieron sobre los riesgos evolutivos de crear vida artificial.

Otro tema que es y será clave es la investigación en materiales. Desde que sus descubridores ganaron el premio Nobel en 2010, el grafeno es considerado el material protagonista del futuro: es duro como el diamante, liviano y flexible y, además, relativamente barato.

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

Las generación de energías renovables son un tema clave para la ciencia mundial (EFE).

En la actualidad existen unos 5.000 materiales del tipo del grafeno, llamados “bidimensionales” porque se fabrican en láminas plegables de un átomo de espesor. Se derivan del fósforo, el boro, el nitrógeno y varios minerales. Los científicos estudian sus propiedades y aprenden a obtenerlos en el laboratorio, según las necesidades (que sea superaislante, superconductor, flexible…), y a ensamblarlos. El siguiente paso será extender su uso en distintos productos.

Por ser flexible, absorber bien la luz y detectar y transmitir muy eficazmente señales eléctricas, el grafeno puede ser muy útil en aparatos sensores. Por eso se ensaya en nanosensores químicos, sensibles a cambios térmicos, o en sensores biomédicos para detectar patógenos, y en implantes cerebrales. En Manchester, el grupo de descubridores del grafeno estudia -con la financiación de Bill Gates- si sería posible utilizarlo para fabricar preservativos más seguros.

Además, el laboratorio Roche colidera un equipo que investiga el uso de grafeno en procesadores basados en el espín de los electrones, un estado de estas partículas que se alarga con el grafeno: se augura que estos procesadores cambiarán la informática. En otra línea, la compañía Airbus busca mezclar grafeno en el fuselaje de los aviones, con el objetivo de reducir los daños ante el impacto de un rayo. Una desventaja para nada menor es que muchos de los nuevos materiales que se desarrollan no son biodegradables, por lo que habrá que evaluar su impacto ambiental.

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

Paneles solares, una meta en Argentina (Vivek Prakash/Bloomberg india Madhya).

Un importante tema social del que la ciencia tendrá que ocuparse de lleno es cómo gobernar un mundo desencantado. Cada semana, un millón de personas se va a vivir del campo a la ciudad, lo que, dado el aumento de la población mundial, augura gigantescas aglomeraciones urbanas en las próximas décadas.

Esto sumado a otros ítems complejos: la creciente desigualdad socioeconómica, la situación general del sistema capitalista, del que no se sabe, además, cómo asumirá la creciente automatización laboral; la crisis de la Unión Europea y el auge de las derechas autárquicas y xenófobas, entre muchos otros factores. No llama la atención que en las principales instituciones dedicadas a las ciencias sociales, muchos expertos se devanen los sesos para deducir cómo deberían evolucionar las formas de gobierno y organización social, a fin de garantizar una convivencia pacífica.

Además, el mejor sistema de gobierno logrado hasta ahora, el democrático, está en peligro. Así lo cree un estudioso del tema, Yascha Mounk, profesor de Política en la Universidad de Harvard: “La gente está perdiendo su confianza en las instituciones democráticas. Tiene razones para estar enojada. A lo largo de la historia de la estabilidad democrática, el nivel de vida medio de la población fue aumentando de una generación a otra. Pero ya no. Debemos descubrir cómo nuestras democracias pueden ser estables en esta nueva circunstancia”.

“Hace unos años –sigue Mounk– me preocupaba el estado de las democracias liberales, pero pensaba que -por suerte-, no tenían alternativas viables. Nadie iba a imitar el régimen teocrático de Irán, ni el ideológicamente incoherente de China. Pero esto cambió. En Rusia, Hungría o Polonia, los populistas aplican una forma de democracia ‘iliberal’ (no liberal): un sistema en que un líder fuerte canaliza la voz de la gente pero desprecia los derechos e intereses de muchos ciudadanos. Este formato será un desastre a largo plazo, pero ahora resulta muy atractivo en Europa occidental y Norteamérica”. De esta manera, abundan los estudios con financiación pública y privada que analizan desde la situación social actual hasta cómo conseguir una sociedad más igualitaria, o que los jóvenes no canalicen su activismo sólo en protestas y elijan, en cambio, participar en instituciones políticas.

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

Las computadoras y el big data, aliados de las décadas que vienen (Luke MacGregor/Bloomberg).

¿Computadoras que aprendan? Este es otro tema fuerte para la ciencia. El concepto del big data se está desplazando hacia el deep learning o machine learning, es decir, que las máquinas sean capaces de aprender, lo que implica un paso más en la inteligencia artificial. Estas tecnologías buscan que las computadoras aprendan de su acción y que se adapten a escenarios cambiantes. El objetivo se completa con programas de reconocimiento del lenguaje humano, de visión y detección de movimientos.

“No es del todo cierto que las computadoras aprendan, pero se avanza en esa dirección”, puntualiza Jordi Torres, catedrático de la Universitat Politècnica de Catalunya e investigador del Barcelona Supercomputing Center (BSC). Cuando las computadoras piensen o reaccionen como los humanos y se reprogramen entre ellas habrá un cambio de paradigma. Ya hay voces que alertan que pueden ser las últimas décadas en que los humanos sean los seres más inteligentes.

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

Una imagen de Marte permite observar espirales glaciares en el Polo Norte del planeta (dpa).

Gartner, una de las mayores consultoras tecnológicas, prevé una digitalización cada vez más inteligente a partir de 2020. Dominarían los asistentes virtuales (como Siri y otros similares) y los robots que interactúan con humanos, pero también las apps serán capaces de llevar a cabo tareas más complejas. Y todo en un marco creciente de realidad virtual.

No puede dejarse de lado el horizonte de la computación cuántica. Es que las computadoras procesan la información gracias a un sistema binario (0/1). El sistema cuántico busca aplicar los estados de los elementos del átomo, que permiten más posiciones. Así se procesaría todavía más información, más rápido.

Hablando de recursos, disponer de energías alternativas a los combustibles fósiles es clave: hace tiempo está previsto que se acaben. “Hay que cambiar de modelo energético, usar menos combustibles fósiles y mejorar su combustión para reducir los efectos sobre el planeta”, dice Ramón Gavela, director de energía del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), organismo público español para la investigación y promoción del uso de diferentes energías.

En todo el mundo se investigan fuentes de energía alternativas, en busca de una que sea limpia, abundante y accesible para todos. De las renovables, la eólica y la solar fotovoltaica son las más desarrolladas y su uso crece, pero se debe mejorar su almacenaje y distribución. Se impulsan, además, la energía solar termoeléctrica, los biocarburantes y las energías que usan el agua.

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

La investigación en biología molecular, otra área clave.

Según Gavela, la alternativa más efectiva a los combustibles fósiles será la fusión nuclear. Está convencido de que esta forma se conseguirá “a largo plazo”. La idea es imitar la energía del sol y otras estrellas, fusionando núcleos atómicos a temperatura extrema. Investigadores europeos confían en disponer de esta fuente energética para 2050, para lo que están construyendo instalaciones muy costosas, igual que Estados Unidos, China y Japón.

Un tema complejo que alerta a la comunidad científica es que según estudios de la FAO/ONU, la producción alimentaria mundial deberá crecer más del 1% anual en las próximas décadas para satisfacer las necesidades de la creciente población. No se podrá disponer de mucha más tierra de cultivo y, para colmo, habrá que reducir el impacto ambiental con sistemas de cultivo más eficientes. Esto con el inconveniente de que el cambio climático dificultará la agricultura en muchas regiones.

Ayudan las estrategias como mejorar la genética de las plantas, pero a corto plazo los investigadores trabajan en el lema de la FAO “more crop per drop” (“más producción por gota de agua”). Se usan sensores en el suelo y las plantas, cálculos de datos obtenidos por satélite y modelos de balance hídrico para aplicar el agua estrictamente necesaria, explica Diego Intrigliolo, investigador del Centro de Edafología y Biología Aplicada de Murcia, España. Su equipo prueba estos sistemas de riego de precisión en cultivos como la lechuga y consiguió un ahorro de agua del 15%. El smart farming es una tendencia mundial.

Los grandes avances científicos que prometen transformar la humanidad

La sequía y su efecto devastador en Brasil (AFP).

La carrera espacial no se queda atrás: colonizar Marte e instalar bases en la Luna es una ambición de larga data. Antes de terminar su mandato, Obama anunció que Estados Unidos programaría un vuelo tripulado a Marte en 2030. El multimillonario Elon Musk, que fabrica cohetes en su empresa Space X, fijó un horizonte más cercano: cinco años. Con plazos similares se prevé volver a la Luna y explorar su cara oculta y reservas naturales. China, Rusia y Europa planean, también, misiones.

La renovada carrera espacial viene de la mano de la curiosidad y el ansia de demostrar poderío, pero también de intereses estratégicos y económicos. En las superficies de planetas y asteroides se espera explotar minerales o el gas helio 3 como fuente de energía. Y se ve un próspero negocio en los vehículos e instalaciones espaciales: de hecho, Google tiene reservado un premio para quien proponga una nave capaz de hacer un viaje tripulado a la Luna.

Para algunos el vuelo espacial es una atracción lúdica. En eso trabajan compañías como Virgin, el grupo chino Kuang Chi y Blue Origin de Jeff Bezos (el dueño de Amazon). Los más aventureros -o pesimistas, según se mire- como Stephen Hawking creen que algun día esos mundos deberán alojar a la raza humana, que ya no podrá vivir en la Tierra.

Como sea, el fracaso de la sonda Schiaparelli de la Agencia Espacial Europea, que se estrelló en 2016 cuando aterrizaba en Marte, muestra que aún queda mucho por investigar.