Bienvenidos los logros, realizados hasta ahora, de la década 2011 al 2020.

Encontré un Balance de los logros trascendentes encontrados durante la década del 2011 al 2020.

Contar, medir, inferir, utilizando observación directa, agrupación de datos, después poner en juego métodos prospectivos o retrospectivos, para predecir el futuro, con la actitud científica hemos llevado a abrir un abanico de posibilidades para encontrar el conocimiento.

Si se viven las circunstancias, sin tomar datos y medidas de la misma, nos condenamos a avanzar a ciegas.

También se madura la actitud de observación y medición, lanzando hipótesis, tales que nos indiquen un rumbo, el camino que nos llevará a encontrar un objetivo. Aunque en ocasiones en esas circunstancias, se ha equivocado el camino y se han llegado a desechar descubrimientos importantes, que al no acomodar a los pensamientos en tendencia.

La intuición es entonces, conjuntamente con el azar, responsables en llevar al camino correcto las elucubraciones de los científicos.

Se acaba el año 2019, y con el se ve casi el final de la década, ello lleva a las instituciones humanas y sus miembros, a llevar a cabo balances sobre lo logrado. Encuentro que la agencia AFP, publica lo que de acuerdo a sus propios muestreos de opinión en el medio científico se puede elegir al grupo de descubrimientos que han marcado la diferencia en la historia de los últimos nueve años.

Estamos en la idea de que el último año de la segunda década del siglo veintiuno, podrá ser un año de algún descubrimiento de notable importancia, pero la probabilidad de que sean dos o más eventos, no es tan cercana a cero. Y entonces, nos dan a conocer los seis hechos que se determinan como modificadores del futuro.

En el transcurso de las publicaciones de “La Machincuepa Cuántica”, se han tratado esos descubrimientos, su trascendencia no está puesta en tela de juicio, pero quizás resulte incompleta la inclusión de solamente seis aportaciones, quizás deberían de considerarse algunas más.

Los humanos y sus prejuicios, esto es en el sentido de, la necesidad humana de prevenir errores, nada como asirse a lo conocido, y que la lógica y/o el sentido común dictan como procedentes.

Así, la agencia noticiosa ha publicado, el pasado Jueves 19 Diciembre 2019, desde Washington, un resumen de lo logrado y que muestran la rotura con las formas previas de pensar, en su respectivo campo de acción. Reproducido por varios medios de comunicación escrita en este México.

Fotografía El vehículo de exploración “Curiosity Mars” se tomó una selfi el doce de mayo de 2019. Afp.

En materias de: Astronomía, genética, medicina, paleontología e informática: Afp seleccionó seis avances o hallazgos científicos de la década (que en realidad terminará el 31 de diciembre de 2020) que han comenzado a cambiar los libros de texto escolares.

Científicos entrevistados por la agencia de noticias también se aventuran a hacer predicciones sobre lo que el próximo decenio podría aportar al conocimiento.

Los ingredientes de la vida en Marte.

Todavía no sabemos si Marte albergó vida, pero gracias a un pequeño robot estadounidense de seis ruedas (llamado “Rover” o “Astromóvil”) sabemos que el planeta rojo ha sido habitable.

Poco después de posarse sobre la superficie marciana el 6 de agosto de 2012, el astromóvil “Curiosity” descubrió piedras, una nueva evidencia de que por allí fluyeron ríos hace miles de millones de años. Las pruebas se han multiplicado: hubo mucha agua en Marte, en fuentes termales, lagos y tal vez océanos.

“Curiosity”también encontró lo que la NASA llama componentes básicos para la vida, moléculas orgánicas complejas, en 2014.

Los científicos pasarán ahora a la siguiente pregunta: ¿ha habido realmente vida en Marte? 

Dos nuevos robots se lanzarán hacia mediados de 2020 (el estadounidense “Mars 2020”y el europeo “Rosalind Franklin” para, quizás, desenterrar microbios antiguos.

La ciencia espacial de la próxima década estará dominada por la Luna, Marte y los asteroides, asegura Emily Lakdawalla, de la Planetary Society. Ella espera que las agencias espaciales decidan ir a explorar los confines olvidados del Sistema Solar, Venus, Urano y Neptuno para la década de 2030.

El Cosmos se revela.

Durante largo tiempo, la humanidad creyó que habitaba un sistema solar apartado. Un telescopio espacial llamado “Kepler”, lanzado en 2009, ha permitido descubrir dos mil trescientos planetas en sistemas vecinos, conocidos como exoplanetas, y los astrónomos estiman que probablemente haya uno por estrella, o sea, miles de millones. El sucesor de “Kepler”, “Tess”, fue lanzado por la NASA en 2018.

¿Qué esperar de la década que está por empezar? Análisis finos de las atmósferas de estos exoplanetas para descubrir quizás cuáles de ellos albergan vida, sugiere Tim Swindle, director del Laboratorio de Estudios Planetarios de la Universidad de Arizona.

Ilustración Las Ondas Gravitacionales Ligo las sintonizó. Tomada de Xataka.com

Los terrícolas también tuvieron acceso este año a la primera imagen de un agujero negro, producida por el “Proyecto Event Horizon Telescope”. Su director, Shep Doeleman, promete para la próxima década la primera película de uno de estos fenómenos; imaginen ver evolucionar un agujero negro en tiempo real, señala.

Pero un evento ha marcado, sin duda, la década más que el resto: la primera detección, el 14 de septiembre de 2015, de ondas gravitacionales. Dos agujeros negros se fusionaron en un remolino hace mil 300 millones de años, una colisión tan poderosa que propagó en el resto del cosmos ondas que contraen y expanden el espacio, viajando a la velocidad de la luz, y que finalmente llegaron a la Tierra esa mañana. Einstein tenía razón. 

Tres pioneros de las instalaciones Ligo y Virgo fueron galardonados con un Nobel en 2017 por esta y una decena de otras detecciones desde entonces.

En cuanto al origen y la composición del Universo, los cosmólogos continúan debatiendo. La materia oscura, invisible, que constituye la gran mayoría del Universo, sigue siendo uno de los mayores enigmas.

Nos morimos de ganas de saber qué es, explicó en octubre el cosmólogo James Peebles, ganador del Nobel de física 2019.

Tijeras moleculares Crispr.

En biomedicina, hay un antes y un después de “Crispr”.La modificación genética por Crisprestá por muy lejos a la cabeza, sostuvo el premio Nobel de Medicina 2019, William Kaelin, cuando se le preguntó sobre los descubrimientos de la década.

Antes de que Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna descubrieran y manejaran un mecanismo molecular llamado “Crispr/Cas9”, modificar el genoma era una tarea laboriosa y costosa.

El sistema que ellas describieron en la revista “Science”en junio de 2012 es más simple, más eficiente y programable para cortar el ADN en un lugar determinado. Imbatible, resume Kiran Musunuru, de la Universidad de Pensilvania.

Las dos investigadoras han sido ampliamente galardonadas con los premios Breakthrough (2015), el Princesa de Asturias de Investigación Científica (2015) y el Kavli para las Nanociencias en Noruega (2018).

Ilustración Imagen de las "Tijeras para cortar el ADN", herramientas Crispr. Tomada de Jennifer Doudna / UC Berkeley.

La técnica aún está lejos de ser infalible y hace temer por los aprendices de brujo, como el científico chino que causó un escándalo al probarlo en embriones humanos que se convirtieron en gemelos, a pesar de los riesgos.

Pero Crispr ahora está en todos los laboratorios. Kaelin prevé una explosiónde su utilización para curar enfermedades.

Inmunoterapia contra el cáncer.

Durante décadas, los médicos tuvieron tres opciones para atacar un tumor: la cirugía, el veneno (quimioterapia) y la radiación (radioterapia).

La década de 2010 ha validado una cuarta idea que ha sido cuestionada durante mucho tiempo: la inmunoterapia. El principio es tratar los glóbulos blancos que forman el sistema inmunitario para que detecten y ataquen las células cancerosas, dado que el cáncer es experto en permanecer de incógnito en el organismo. La técnica más avanzada se llama CAR-T y modifica genéticamente los linfocitos T antes de reintroducirlos en grandes cantidades en el cuerpo, mejor armados.

Ilustración Terapia Car - T. Tomado de ASCO Cáncer

Una ola de medicamentos ha sido autorizada en el mercado desde mediados de la década para más y más cánceres, como melanoma, linfomas, leucemias y cáncer de pulmón. La inmunoterapia no funciona en todos los pacientes y puede tener efectos secundarios importantes, pero las remisiones son impresionantes en una minoría.

Para William Cance, director científico de la American Cancer Society, la próxima década traerá inmunoterapias mejores y más baratas.

Otras especies humanas.

La década comenzó con la adición de una nueva especie importante en la raza Homo: en una caverna en Denisova, en las montañas de Altai en Siberia, fragmentos de huesos de dedos, que fueron analizados genéticamente, revelaron que el individuo pertenecía a una especie de homínidos hasta ese momento desconocidos, y que bautizaron “Homo denisova”o denisovianos.

La especie se une así a las otras conocidas de “Homo”que poblaron diferentes continentes del planeta: “Homo neanderthalensis”en Europa, “Homo erectus”en Asia, “Homo soloensis”en la isla de Java, los pigmeos de “Homo floresiensis”en la isla de Flores (anunciado en 2004), “Homo naledi”en Sudáfrica (2015) y la última especie, descubierta en la isla de Luçon, Filipinas, y clasificada este año: “Homo luzonensis”.

Con respecto a los neandertales, la imagen conocida durante años de una especie primitiva y atrasada definitivamente se hizo añicos con el hallazgo en España de cuevas pintadas y el descubrimiento de que estos humanos llevaban joyas y enterraban a sus muertos con flores.

Fotografía Homo naledi. Tomada de New Scientist.

La humanidad moderna (Homo sapiens), por tanto, completa un árbol genealógico que muestra claramente que la evolución humana no ha sido lineal y que, hasta tiempos recientes, diferentes especies humanas coexistían, se cruzaban y se reproducían entre sí. Hace sólo 10 mil años que ganaron los sapiens.

Las nuevas técnicas para el análisis genético del ADN antiguo han abierto el espectro de posibilidades a los antropólogos, que ahora pueden secuenciar fósiles de decenas de miles de años. Este avance supuso una revolución en nuestra capacidad de estudiar la evolución humana y explicar de dónde venimos, subraya Vagheesh Narasimhan, genetista de Harvard.

Para la próxima década, un camino a seguir es el análisis no del ADN, sino de las proteínas de esqueletos de millones de años.

Con esta técnica podremos remplazar una serie de fósiles cuya posición en la evolución es desconocida, dice Aida Gómez-Robles, antropóloga del University College London.

Inteligencia artificial en todas partes.

La inteligencia artificial –el aprendizaje automático de las máquinas o machine learning– llegó a la madurez en la década de 2010. Es el motor de los asistentes de voz y de las recomendaciones de Netflix, una eficiencia que resulta del procesamiento de montañas de datos con el enorme poder de cálculo de las computadoras modernas.

La etapa siguiente es el aprendizaje profundo, el “deep learning”, que trata de imitar el funcionamiento neuronal del cerebro humano y resuelve tareas más complejas. La tecnología ha acompañado avances espectaculares en esta década, desde el primer robot que le ganó al campeón mundial de Go –un juego de mesa oriental– en 2017 (Google AlphaGo) a los software de traducción en tiempo real o de reconocimiento facial en Facebook.

Fotografía Inteligencia Artificial. Tomada de Tecnoseguro.com

Los mundos de la medicina (para hacer diagnósticos más exactos que los humanos), de las finanzas, del automóvil e incluso de los recursos humanos para clasificar currículos y evaluar candidatos se apoyan en la tecnología.

En 2016, Google dio un salto en la calidad de sus traducciones automáticas gracias a la inteligencia artificial (IA).

“El mayor avance de la década de 2010 fue el “deep learning”, el descubrimiento de que las redes neuronales artificiales pueden adaptarse a muchas tareas del mundo real”, estima Henry Kautz, profesor de ciencias informáticas en la Universidad de Rochester.

La IA tiene el potencial de alimentar muchos descubrimientos científicos en los campos de los materiales, de los medicamentos e incluso de la física fundamental.

Pero ya antes se habían realizado listados similares. Por ejemplo lo publicado por “Universitam” (hoja en Internet de Ciencia, Investigación, Tecnología y Desarrollo), el cuatro de enero del 2011.

En esa ocasión se evaluaba la primera década del siglo XXI, y se dijo:

En primer lugar se colocó: “El Genoma Oscuro”, los genes solían llevarse toda la gloria. Sin embargo, los investigadores reconocieron que estas regiones de codificación de proteínas del genoma son tan sólo el 1.5 por ciento del total. El resto del genoma, incluidos los pequeños ARN codificadores y no codificadores (antes clasificados como «basura»), estabandemostrando ser tan importante como los genes.

En segundo lugar se anotó: La Cosmología de Precisión, durante la primera década de este siglo, los investigadores han deducido una fórmula muy precisa para el contenido del universo, que consiste en materia ordinaria, materia oscura y energía oscura; así como las instrucciones para resolverla. Estos avances han transformado la cosmología en una ciencia de precisión con una teoría estándar que ahora deja muy poco lugar a otras ideas.

En tercer sitio apareció: Las Biomoléculas Antiguas, la comprensión de que las «biomoléculas» como el ADN o el colágeno procedentes restos antiguos pueden sobrevivir durante decenas de miles de años y proporcionar información importante sobre plantas, animales y humanos muertos hace mucho tiempo, empezaban a proporcionaruna gran ayuda a la paleontología. El análisis de estas pequeñas máquinas del tiempo puede revelar ahora adaptaciones anatómicas que las evidencias óseas, simplemente, no pueden proporcionar. Tales como el color de las plumas de un dinosaurio o cómo soportaba el frío el mamut lanudo.

En la cuarta posición: El Encontrar Agua en Marte, media docena de misiones a Marte durante la última década habían proporcionado pruebas claras de que el planeta rojo, alguna vez, albergó el agua suficiente (tanto en su superficie como en el interior) para alterar la formación de las rocas y, posiblemente, preservar vida. Esta agua marciana probablemente estuvo presente en el tiempo en el que la vida comenzaba a surgir en la Tierra, pero Marte aún dispone de la humedad suficiente para alentar a los científicos a buscar microbios que todavía respiren y vivan, como la realidad ha demostrado.

En quinto lugar: La Reprogramación de Células, la noción de que el desarrollo es una vía de sentido único ha dado la vuelta. Ahora, los científicos han averiguado cómo «reprogramar» células completamente desarrolladas para obtener las llamadas células “pluripotentes”, que vuelven a poseer su potencial para convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo. Esta técnica se ha utilizado ya para crear líneas celulares para pacientes con enfermedades raras pero, últimamente, los científicos esperan poder crear células, tejidos y órganos de repuesto genéticamente compatibles.

El sexto sitio: El Microbioma, fue un gran cambio en la forma en la que vemos a los microbios y virus que habitan en el cuerpo humano ha llevado a los investigadores al concepto de microbioma (los genomas colectivos del huésped y otras criaturas que viven en o dentro de él). Ya que el 90 por ciento de las células de nuestro cuerpo son, en realidad, microbianas, los científicos están comenzando a comprender la importancia con la que los genes microbianos pueden afectar a la cantidad de energía que absorbemos de la comida y el modo en el que nuestro sistema inmune responde ante las infecciones.

Séptima posición: Exoplanetas, en el año 2000, los investigadores solamente conocían la existencia de 26 planetas fuera de nuestro sistema solar. En 2010, ese número ha subido a 502 (y sigue sumando, a la entrega del premio Nobel de Física del 2019, se establece el número de exoplanetas en más de cuatro mil). Con las tecnologías emergentes, los astrónomos podíanesperan encontrar abundantes planetas parecidos a la Tierra en el universo. Pero por ahora, los tamaños y las órbitas de los planetas descubiertos están revolucionando la comprensión de los científicos con respecto a la formación y la evolución de los sistemas planetarios.

En el octavo sitio: La Inflamación, conocida como aliada de la maquinaria curativa de nuestro organismo, apareciendo para ayudar a las células inmunitarias a reconstruir el daño de un tejido provocado por un traumatismo o una infección, sin embargo, los investigadores creen que la inflamación también es la impulsora de las enfermedades crónicas que, finalmente, nos matarán a casi todos, como el cáncer, el Alzheimer, la aterosclerosis, la diabetes y la obesidad.

Para el noveno lugar: Los Metamateriales, con el proceso de ir sintetizando materiales con propiedades ópticas no convencionales y ajustables, los físicos e ingenieros han abierto un camino en la forma de guiar y manipular la luz, creando lentes que desafían los límites fundamentales de la resolución. Incluso han comenzado a construir «capas» que pueden hacer invisible a un objeto.

Y el décimo sitio: El Cambio Climático, los investigadores habían constatado ciertos hechos fundamentales en lo concerniente al cambio climático global: el mundo se está calentando, los seres humanos son los responsables del calentamiento y los procesos naturales de la Tierra no parece que vayan a ralentizar dicho calentamiento. Pero será durante los próximos 10 años cuando se determinen cómo actuarán científicos y políticos al respecto (y ahora hemos conocido, a Trump y Bolsonaro, sus discursos y acciones).

Ahora bien, expresaron que de los diez avances científicos más importantes de 2010, citando, como su fuente, a la revista “Science”,se consideraba como:

El primero, a un dispositivo mecánico que funciona en el ámbito cuántico, seguido de la célula sintética de Venter, y posteriormente la secuenciación del genoma del Neandertal así como los nuevos métodos para prevenir el contagio del VIH. 

Se tiene en detalle que hasta ese año de 2010 todos los objetos fabricados por el ser humano se han movido de acuerdo a las leyes de la mecánica clásica. El pasado mes de marzo, sin embargo, un grupo de investigadores diseñó un artefacto que se movía de una forma que sólo podía explicar la mecánica cuántica (el conjunto de reglas que rigen el comportamiento de las cosas diminutas, como las moléculas, los átomos y las partículas subatómicas).

En reconocimiento a la innovación que representa este experimento, al ingenio que hay tras él y a sus muchas aplicaciones potenciales, la revista Science lo ha designado como el avance científico más importante de 2010. En su día el hallazgo pasó desapercibido para la mayoría de los medios de comunicación.

Los físicos Andrew Cleland y John Martinis de la Universidad de California en Santa Bárbaray sus colegas de trabajo diseñaron la máquina, un pequeño objeto de metal semiconductor con forma de pala o remo, visible al ojo humano, y consiguieron que se moviera con un ritmo cuántico.

En primer lugar, enfriaron el remo hasta que alcanzó su “estado base” o el menor estado de energía permitido por las leyes de la mecánica cuántica, un objetivo codiciado desde hace mucho por los físicos. Después, aumentaron la energía del artefacto en un solo quántum para producir un estado de movimiento mecánico-cuántico puro.

Los investigadores incluso consiguieron poner el artilugio en los dos estados a la vez, por lo que literalmente vibraba poco y mucho al mismo tiempo (un curioso y raro fenómeno permitido por las extrañas leyes de la mecánica cuántica).

Dicha revista y su editorial “AAAS” (American Association for the Advancement of Science), una sociedad científica sin ánimo de lucro, han reconocido esta primera máquina cuántica como el ‘gran avance del año 2010’. El hallazgo es un hito científico, ya que es «la primera vez que los científicos han demostrado los efectos cuánticos en el movimiento de un objeto realizado por el ser humano», comenta Adrian Cho, redactor de la revista estadounidense.

El experto añade: “A nivel conceptual es impresionante porque lleva a la mecánica cuántica a otro ámbito completamente nuevo. A nivel práctico, abre un abanico de posibilidades que van desde experimentos que combinen el control cuántico sobre la luz, la corriente eléctrica y el movimiento hasta, quizá algún día, pruebas de los límites de la mecánica cuántica y nuestro sentido de la realidad».

La máquina cuántica demuestra que los principios de este ámbito de la física se pueden aplicar al movimiento de objetos macroscópicos, así como a las partículas atómicas y subatómicas. Proporciona el primer paso clave hacia el control completo de las vibraciones de un objeto a nivel cuántico.

Este control sobre el movimiento de un dispositivo de ingeniería debería permitir a los científicos manipular ese minúsculo movimiento, tal y como controlan ahora las corrientes eléctricas y las partículas de luz.

Poco a poco, esta capacidad puede llevar a nuevos dispositivos a que controlen los estados cuánticos de la luz, a detectores de fuerza ultrasensibles y, finalmente, a investigaciones sobre los límites de la mecánica cuántica y nuestro sentido de la realidad.

Este último gran objetivo se podría conseguir intentando colocar un objeto macroscópico en un estado en el que se encuentre literalmente en dos lugares ligeramente diferentes en el mismo momento; un experimento que puede revelar precisamente por qué algo tan grande como un ser humano no puede estar en dos sitios a la vez.

«Eso sí, los físicos no han logrado aún conseguir ese estado de hallarse simultáneamente ‘en dos lugares a la vez’ con un objeto tan pequeño como este», dice Cho. «Pero ahora que han logrado recrear el estado más simple del movimiento cuántico, parece algo mucho más alcanzable (es más un asunto de ‘cuándo’ que de ‘si…’)».

Ahora se enlistan los otros nueve avances logrados en aquel año de 2010, según la misma revista: Biología Sintética, Genoma del Neandertal, Profilaxis del VIH, Secuenciación del Exoma/Genes de Enfermedades Raras, Simulaciones Dinámicas Moleculares, Simulador Cuántico, Genómica de Nueva Generación, Reprogramación del ARN, El Regreso de la Rata (como animal de laboratorio limitando el papel adquirido por los ratones).

A la Humanidad le encanta hacer recuentos y cortes en las fechas que función al sistema decimal, las marcas fuertes son los múltiplos de diez, lo que ha llevado al “problema” de que las décadas se cuentan en forma rara y hasta a los siglos les pasa lo mismo. Pero aún los milenios se cuentan como si hubiera existido el año “cero”.

Por ejemplo tenemos el siglo primero, que abarca del año uno y hasta el año 100; el segundo siglo comienza con el año 101 y concluye con el año 200. Entonces el segundo milenio inicio con el inicio del año 1001 y concluyó al terminar el año 2000. Pero se interpreta comúnmente, que el milenio concluyó en el año 1999. Ello implica que el año 2000, marca el inicio del tercer mileno, sin embargo no es así, el tercer milenio en nuestras humanas cuentas inició con el año 2001.

De ahí se desprende la conclusión que aún falta un año por transcurrir para terminar la segunda década del siglo 21. Y nos falta observar los avances que se logren el próximo año.

¿Que sorpresas traerá? - Ya lo veremos. -