miércoles, 29 de marzo de 2006

Lem: novela, filosofía y ciencia

MILENIO/La ciencia por gusto

Lem: novela, filosofía y ciencia

Martín Bonfil Olivera


Pensar en relaciones entre ciencia y literatura remite siempre a la ciencia ficción. Es común verla como un simple uso fantasioso de conceptos vagamente científicos (como La Guerra de las Galaxias, que por supuesto NO es ciencia ficción). Tampoco es muy cierta la idea de que la ciencia ficción predice futuros descubrimientos científicos (aunque se den casos).

Más bien lo que logra la verdadera ciencia ficción –sobre todo la más fina, la de mayor calidad y profundidad– muchas veces es comenzar a explorar caminos que más tarde la ciencia abordará con sus poderosos métodos. Y lo hace sin más instrumentos que la mente y creatividad del escritor, quien logra no sólo llegar más lejos que sus contemporáneos, sino proponer perspectivas novedosas que sólo luego de muchos años son redescubiertas por científicos y tecnólogos.

No pretendo ser un experto en la obra de Stanislaw Lem, el genial novelista y cuentista polaco cuya muerte fue anunciada ayer, a los 84 años. Sin embargo, sí soy uno de sus fans.

Lo conocí gracias a mi hermano Ramón, el oceanólogo, quien me regaló los Diarios de las estrellas, que narran las sorprendentes aventuras filosófico-científico-tecnológicas del astronauta Ijon Tichy por diversos planetas. Más tarde y gracias a algunos amigos aprecié mejor esos relatos y conocí otros, y me fui dando cuenta de que entre sus ironías y paradojas (y sus extraordinarios juegos de lenguaje, cuya traducción es toda una proeza), Lem inmiscuía cuestiones verdaderamente profundas en las que los avances científicos fuerzan a la humanidad a encarar profundas cuestiones filosóficas. ¿Qué derechos tendrá, por ejemplo, una máquina con inteligencia y conciencia? ¿Qué derechos tendremos sus creadores? ¿Qué pasará cuando la realidad virtual llegue a ser más real que el mundo físico que creemos habitar?

El médico mexicano Ruy Pérez Tamayo, al intentar definir la ciencia, la describe como una “actividad humana creativa”. Hay quien se extraña, pues parecería que el terreno de lo creativo fuera exclusivo de los artistas. Pero alguien que conozca bien cómo funciona la ciencia no tendrá más remedio, si ha tenido el placer de leer a Stanislaw Lem, que conceder que se trataba de un novelista científico (y filosófico, que en el fondo son lo mismo). En el mejor sentido de ambas palabras. Habrá que seguirlo leyendo.

miércoles, 22 de marzo de 2006

Y... ¿qué tiene de especial el agua?

Milenio Diario
La ciencia por gusto

Y... ¿qué tiene de especial el agua?

Martín Bonfil Olivera

La semana ha sido muy húmeda en la capital, debido a la celebración del Foro Mundial del Agua.

Más allá de lo que oímos a cada rato (el agua es indispensable para la vida; el cuerpo humano es 60% agua; podemos vivir semanas sin comer, pero sólo días sin beber; 3% del agua terrestre es dulce, y sólo una pequeña fracción es potable…), cabe preguntarse, ¿por qué es tan indispensable este líquido?

La respuesta está en la química. Comencemos por otro lugar común: el agua es el disolvente universal. Esto no quiere decir que disuelva todo (afortunadamente), sino que puede disolver gran variedad de moléculas (sobre todo las que presenten cargas eléctricas). De ahí parte su gran importancia ecológica, fisiológica y biomolecular.

Y es que la célula, unidad base de todos los seres vivos, no es más que un sistema complejo de moléculas disueltas en agua. Las membranas que definen a toda célula, por ejemplo, están hechas de moléculas jabonosas que espontáneamente, en medio acuoso, tienden a organizarse y formar membranas. Y todas las demás biomoléculas (proteínas, ácidos nucleicos…) pueden funcionar sólo disueltas en agua; de otro modo se deshilachan e inactivan. Por otra parte, el agua de lagos y mares funciona como regulador térmico ambiental, pues absorbe y libera calor con gran dificultad (por eso tarda tanto en hervir el agua, comparada con otros líquidos).

Bien: todas estas propiedades se deben a que la molécula del agua (dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno) tiene una débil carga eléctrica repartida irregularmente: el oxígeno tiene mayor carga negativa y los hidrógenos cargas positivas. Esto causa que las moléculas se atraigan entre sí (lo que dificulta separarlas para transformarla en gas, cuando hierve), y que puedan atraer y formar uniones con otras moléculas con carga positiva o negativa (de ahí su poder disolvente y su capacidad de organizar los componentes celulares).

El hielo es menos denso que el agua (sus moléculas, al atraerse, van formando una red porosa). Si no fuera así, el hielo se hundiría y los mares se congelarían hasta el fondo en el primer invierno, lo cual impediría la vida marina. Si el agua no tuviera estas propiedades, la vida nunca habría surgido, pues lo hizo en este líquido. Si hoy celebramos al agua, es en parte debido a las propiedades de los átomos de hidrógeno y oxígeno.

miércoles, 15 de marzo de 2006

Y la genómica mexicana avanza

La ciencia por gusto
Y la genómica mexicana avanza

Martín Bonfil Olivera

Siempre es bueno recibir buenas noticias, y la publicada el pasado viernes (“Descifran mexicanos genoma de bacteria”) es especialmente buena (aunque algún periódico hablara de que era “el primer genoma completo de un organismo”, como si nunca se hubiera descifrado otro).

Conviene comentar por qué es buena noticia. Lo primero que uno se pregunta es por qué secuenciar (o leer la secuencia de bases o letras que forman la información genética de un organismo) el genoma de una bacteria, cuando ya se ha secuenciado el genoma humano.

Respuesta: incluso el genoma de una humilde bacteria es conocimiento importante. Comparando genomas de más y más organismos de todo tipo, se puede ir aprendiendo sobre principios generales de la evolución y la genética. Y la bacteria elegida, Rhizobium etli, no es un microbio cualquiera: se trata de una de las cruciales bacterias fijadoras de nitrógeno, que al tomar este gas del aire, donde abunda, y convertirlo en amonio, permiten que las plantas lo usen y puedan crecer.

El nitrógeno es parte indispensable de las proteínas y los ácidos nucleicos; todo organismo lo necesita, pero sólo unos pocos –las bacterias fijadoras– pueden tomarlo del aire. Rhizobium etli, que se asocia en simbiosis con la planta de frijol, ha sido estudiado por investigadores del antiguo Centro de Fijación del Nitrógeno de la UNAM (hoy Centro de Ciencias Genómicas) durante años. La secuenciación de su genoma indica la madurez de un proyecto que continuará creciendo, para beneficio de la ciencia mexicana y de nuestra sociedad.

Y no sólo por el conocimiento científico producido, sino por la adquisición de importante infraestructura (computadoras, aparatos de secuenciación) y sobre todo por la formación de recursos humanos especializados que se logró.

Es también interesante saber que el genoma de Rhizobium etli está repartido en un cromosoma circular (los humanos son lineales) y 6 pequeños cromosomitas extra llamados plásmidos (el genoma humano consta de 23 cromosomas). La secuenciación de los 6.5 millones de letras del genoma de R. etli (el humano tiene unos 3 mil 200 millones) duró siete años y costó de seis a siete millones de dólares. Dinero bien invertido que dará dividendos científicos, tecnológicos y económicos a largo plazo. En ciencia, como en la cocina, se requiere paciencia (y constancia) para lograr calidad. ¡Enhorabuena!


miércoles, 8 de marzo de 2006

Oscares científicos

La ciencia por gusto

Oscares científicos

Martín Bonfil Olivera

Para Alejandra y Jose, que no quieren pingüinos humanizados.

Aunque la entrega de los Oscares ya no es lo que era, sigue causando gran expectación. Y más allá de los sorpresivamente pocos premios que ganó Secreto en la montaña (debido, creo, a la autocensura del Hollywood decente ante el reto de premiar una historia de amor homosexual presentada simplemente como una historia de amor más), da gusto ver que al menos un premio fue para una película científica.
La revista Seed, (“la ciencia es cultura”; seedmagazine.com), propuso nuevas categorías para reforzar la presencia científica en los Oscares. Entre ellas, el “Premio Gattacca al reparto más atractivo en una cinta de ciencia-ficción” para La isla, en la que aparecen ¡dos Ewans McGregor y dos Scarletts Johansson!; el premio a “La hipótesis más conmovedora (e inconcluyente”) para Flores rotas, cinta en que Bill Murray no logra saber si la madre de su supuesto hijo es alguna de las ex novias que visita; y finalmente, el premio al mejor vestuario para La marcha de los pingüinos, cuyo diseño “trasciende las tendencias modernas y posmodernas y captura la naturaleza eterna del ciclo reproductivo” de estas aves.
Es curiosa la indignación que la película pingüinesca despierta entre biólogos, especialmente etólogos (especialistas en comportamiento animal; véase la excelente reseña que aparece en la revista ¿Cómo ves? de este mes). Como presenta a los protagonistas como aves que se enamoran y son monógamas, además de condimentar las imágenes con música romántica (entre otras cosas), se la acusa del pecado del antropomorfismo: proyectar actitudes y valores humanos en animales que no los poseen.
La crítica no carece de razón. Incluso, grupos conservadores han tomado la cinta como emblema en sus campañas por la fidelidad y la monogamia. Sin embargo, el documental no hubiera obtenido el Oscar si no fuera también un éxito comercial; un excesivo rigor científico puede cegarnos ante su valor como herramienta en la lucha ambientalista. Quizá vale la pena antropomorfizar un poco a los pingüinos, por más que estrictamente sea un error científico, si a cambio logramos que miles de espectadores disfruten y se conmuevan con un documental como éste y aprecien, desde un nuevo punto de vista, el valor de la conservación animal.
Ni qué decir que disfruté mucho la cinta y creo que su Oscar es bien merecido.

miércoles, 1 de marzo de 2006

Eficiencia neuronal

La ciencia por gusto
Eficiencia neuronal

Martín Bonfil Olivera
http://www.mileniodiario.com.mx/mexico/milenio/firmas.asp?id=305
1-Marzo-06

Alguna vez el escritor Mark Twain se disculpó diciendo “lamento que esta carta sea tan larga, pero no tuve tiempo de hacerla más corta”. Hoy que el flamante rediseño de MILENIO Diario exige mayor concisión, sus colaboradores tendremos que dedicar más tiempo –y labor neuronal– para compactar la información en menos líneas sin perder, esperamos, calidad ni frescura.

Afortunadamente, el sistema nervioso de los mamíferos (incluyendo a los humanos) está especialmente adaptado para procesar información eficientemente (aunque no para escribir textos), como muestran dos estudios publicados en la revista Nature.

El cerebro de los animales usa la información de los órganos de los sentidos para tomar decisiones que favorezcan la supervivencia. Aunque se conoce la anatomía y fisiología de la recepción sensorial, una incógnita es cómo se codifica la información sensorial para enviarla, en forma de pulsos nerviosos, al cerebro: el “código neural”.

Una hipótesis es que la codifi-cación debe ser lo más eficiente posible: el máximo de información con el menor gasto de energía y procesamiento neural. Una investigación de la Universidad Carnegie Mellon somete a prueba esta idea en el sistema auditivo de los gatos.

El método consistió en generar un modelo computacional que simula la codificación auditiva. Como no hay un algoritmo óptimo, sino que la eficiencia depende del tipo de sonidos a codificar, se supuso que el sistema auditivo gatuno habría evolucionado en respuesta a tres tipos principales de sonidos: los de otros animales, ruido ambiental de fondo (lluvia) y ruidos súbitos (crujido de ramas u hojas). Luego se compararon los patrones de pulsos producidos por el modelo con los del nervio auditivo de gatos reales que escuchaban los mismos sonidos: la coincidencia fue impresionante: el modelo acertó.

Por su parte, investigadores de la Universidad de California hallaron que el sistema visual de los gatos cambia en segundos su codificación, adaptándose a las imágenes que recibe, para transmitir la información de modo más eficiente.

Conocer el código neural de los sentidos abre grandes posibilidades. Quizás usándolo podamos fabricar prótesis sensoriales que se conecten directamente al cerebro. Quizá llegue a ser posible construir realidades virtuales como la de la película Matrix. Ese será también un rediseño radical.