40 Aniversario
Apuntes científicos desde el MIT

Apuntes científicos desde el MIT

Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después. Ahora continúa desde Nueva York buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.

Sobre el autor

Pere Estupinya

. Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.
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Libros

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En esta nueva aventura científica que recorre desde laboratorios y congresos de medicina sexual hasta clubs de sadomasoquismo o de swingers, Pere Estupinyà nos ofrece la obra más original y completa que ningún autor hispanohablante haya escrito nunca sobre la ciencia de la sexualidad humana.

El ladrón de cerebros La ciencia es la aventura más apasionante que puedas emprender.
En El Ladrón de Cerebros, Pere Estupinyà se infiltra en los principales laboratorios y centros de investigación del mundo con el objetivo de robar el conocimiento de los verdaderos héroes del siglo XXI —los científicos— y compartirlo con sus lectores. El Ladrón de Cerebros

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Pipí – oro – cerillas – Curie… Química!!!

Por: | 25 de enero de 2011

A los 21 años pasé cuatro meses en la Universidad inglesa de Reading sintetizando polímeros paramagnéticos de Paladio como trabajo de fin de carrera de mi licenciatura en Química. De verdad que aprender a trabajar con una línea de vacío para que ni humedad ni oxígeno del aire interfirieran en ninguna de la larga serie de reacciones químicas que requería la síntesi, era tan apasionante como elaborar el más sofisticado de los platos culinarios. Cuando abres la nevera donde días antes habías dejado una disolución amarillenta y te encuentras cristales purificados en el fondo de tu matraz, lo celebras con tus compañeros de labo como si hubieras marcado un gol en el último minuto. Y poder elucidar la estructura molecular de esos polímeros a partir de la distribución de líneas aparecidas tras meter los cristales en un aparato llamado espectrógrafo de Resonancia Magnética Nuclear, parecía algo mágico. Además, quien sabía si ese nuevo material nunca antes presente en la naturaleza iba a tener unas propiedades ópticas diferentes a los polímeros diamagnéticos preparados por otros laboratorios, que lo hicieran interesante desde el punto de vista de las telecomunicaciones y terminaría formando parte de chips dentro de aparatos electrónicos.

Yo a tanto no llegué, y creo que mis excompañeros tampoco. Pero sí lo recuerdo como un proceso interesantísimo. Sin embargo, también sé que si continúo dándoos más detalles vais a aburriros en menos de dos líneas. Ésta es parte de la desgracia de la química: aunque sea la ciencia que más presente está en nuestra vida, y sus contribuciones en diferentes ámbitos de la sociedad sean descomunales, goza de una injusta mala reputación y resulta una odisea intentar comunicarla de manera atractiva.

Esta indudable falta de reconocimiento deriva de la resistencia inicial que ofrece el público y los medios, pero también por el desinterés e incapacidad de la propia comunidad de químicos en buscar historias con calado más allá de la anécdota curiosa, y por la no reivindicación de su papel clave en grandes temas como el origen de la vida o el futuro energético. Y porque el enfoque utilitarista de la química la ha desprovisto del glamour de la física o la biología. “¡Claro que el paleontólogo estudiando dinosaurios o el cosmólogo investigando el Big Bang se esfuerzan mucho más en comunicar! Como fruto de su trabajo ellos sólo generan conocimiento, por eso es imprescindible transmitirlo. En cambio la química transforma el mundo con nuevos fármacos, materiales, progreso económico, y soluciones prácticas; ¿qué más quieres?”

Vocaciones de jóvenes, una imagen social más justa, y reivindicar su rol central en la solución a los grandes retos de la humanidad. Eso es lo que quieren los organizadores del 2011 año de la química, en el que los químicos pretenden reivindicar su rol central en la solución de problemas reales de la humanidad. Desde aquí reconocemos que también hemos hablado poco de la química, y nos comprometemos a elaborar relatos para demostrar que su ciencia e historia puede ser tan o más interesantes como cualquier otra- Pero empecemos con algunas primeras ideas al vuelo.

Pipí – oro – cerillas - Curie

La química está repleta de historias y personajes interesantísimos. En “Breve historia de casi todo” Bryson cuenta cómo en el siglo XVII el alemán Hennig Brand estaba convencido –posiblemente por el color- que de la orina humana podría extraer oro. Tras rellenar y destilar una cincuentena de cubos extrajo una pasta que, no era oro, pero sí tenía una peculiar propiedad: brillaba y se incendiaba con muchísima facilidad. Se le llamó fósforo (portador de luz) y se empezó a vender a precios desorbitados. Hasta que a mediados siglo XVIII un sueco encontró otra vía más práctica de sintetizarlo y construyó un imperio fabricando cerillas.

Las casualidades afortunadas o serendipities están detrás de innumerables hallazgos en química. Cuando en 1896 el francés Becquerel sacó de un cajón las sales de uranio que había dejado sobre una placa fotográfica, y observó que dicha placa se había impreso como si hubiera estado expuesta a la luz, se dio cuenta que algo extraño ocurría y mandó a una alumna suya que lo investigara. Era Marie Curie, quien a la postre descubriría la radioactividad y ganaría dos premios Nobel. Uno de física en 1903, y otro de química en 1911 cuyo 100 aniversario se celebrará en el marco del 2011 año de la química como reivindicación del rol de las mujeres en ciencia.

Hay muchísimo más: desde la primera separación entre alquimia y química establecida por Robert Boyle en “The Sceptical Chymist” (1661), a los grandes experimentos del guillotinado Antoine Lavoisier, o a la maravilla que representó Mendeléiev con la ordenación de todos los elementos químicos en una elegante tabla periódica. Cierto que los fundamentos de la química se construyeron hace más de un siglo, y desde entonces parece que lo “único” que obtengamos sean aplicaciones. Pero vuelve a ser una percepción equívoca.

La química también es futuro

En este blog conocimos al químico vivo más citado que existe; George Whitesides de Harvard. Su mensaje era clarísimo: la química está hoy más vigente que nunca. Y no sólo en aburridos procesos industriales. Temas profundos como el origen de la vida no lo van a abordar biólogos ni arrogantes físicos sino químicos. La biología molecular quedará pronto limitada para entender el funcionamiento más íntimo de las células y se recurrirá a la química para interpretar las reacciones y enlaces del ADN y macromoléculas.“La química es la verdadera nanotecnología” enfatizó Whitesides quejándose de se ponía el prefijo “nano” a todo porque sonaba mejor. Y repitió que solucionar retos globales como encontrar fármacos baratos, purificar agua, o conseguir fuentes de energía limpia eficientes fuentes de energía, entre muchos otros, dependerá de la química.

No ocultar el lado oscuro de la química

Las aportaciones positivas de la química son infinitamente mayores que los casos de contaminación, accidentes industriales o problemas sanitarios y medioambientales que a lo largo de este siglo ha causado el uso descuidado de esta herramienta. Pero negar este lado oscuro, u obviarlo, es contraproducente en cuanto genera desconfianza. Abordar estas situaciones, y ver cómo en las últimas décadas se ha realizado un tremendo esfuerzo en concienciación por el medioambiente y mejorar seguridad, es también una estrategia para convencer al ciudadano. Temer a la química por la posibilidad de generar armamento –por ejemplo- es simplista. Pero no injustificado. Especialmente sabiendo que más de la mitad de la financiación científica de EEUU se va a investigación militar. Cuando digo que en mi año de Fellow en el MIT de Boston visité todos sus principales centros… miento; en el Institute for Soldier (Instituto del Soldado) nunca me dejaron entrar. Abordar estos debates desde dentro de la ciencia también es comunicación científica. El editorial de Nature lo explica: La química –como cualquier otra actividad humana- puede ser buena y mala. Pero cuando es buena es muy, pero que muy buena. Y debe reconocérselo.

¿Somos sólo química?

Me lo preguntan a menudo cuando explico el papel de las hormonas y neurotransmisores en el funcionamiento de nuestro cuerpo y mente. Suelo responder “¿En qué más estás pensando?”. Y en seguida matizo el aparente determinismo: tú puedes un día sentirte más estimulada por condicionantes internos como incremento de hormonas en mitad del ciclo menstrual, o por externos como cenar con un compañero atractivo. No quiere decir que una cosa venga antes que la otra, pero en ambos casos siempre hay una base química detrás de una sensación o emoción física. Y conocerlo, no le roba ningún encanto. Al contrario; le añade interés. Las reacciones químicas que descomponen la comida cuando la ingerimos y la transforman en energía estaría oculto sin la ciencia. Entender qué enlaces hacen a la mantequilla sólida y al aceite líquido, y convierten al segundo en más saludable que la primera, es una de las interminables curiosidades que podemos encontrar inmiscuyéndonos en el universo de la química. Veremos si somos capaces de transmitirlo. Al final, la percepción positiva o negativa no depende tanto de los argumentos como de la emoción que contagies. Y para muestra, este original video de la Lady Gaga científica atrapada en un Bad Project.

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Antes del Big Bang - ¿Cuánto pesa el alma?

Por: | 09 de enero de 2011

Tengo mono de ciencia. Y no lo digo en busca de originalidad. Con tantos viajes, compromisos y presentaciones (la próxima el miércoles 12 en Valencia)… me lo estoy pasando genial; pero añoro tener tiempo para charlar con investigadores, enfrascarme después en sus temas, y sobre todo poder apagar móvil y mail durante una tarde entera para ordenar información y buscar enfoques originales de transmitirla en este blog.

Será cuestión de aprovechar bien los viajes en tren, especialmente un sábado por la mañana cuando alguien roba piezas de hierro de instalaciones ferroviarias, caen 400 metros de catenaria entre Salou y Cambrils, y te pasas 5 horas encerrado en un vagón. Qué suerte tener a mano dos libros prestados, y poder aislarte de este loco mundo reflexionando sobre qué había antes del Big Bang, cuánto pesa el alma humana, y si es más “normal” creer en la existencia de lo primero o la segunda.

Martin Bojowald: Universos rebotando

Hasta hace poco los físicos nos decían que no tenía ningún sentido preguntarse qué había antes de la gran explosión que 13.700 millones de años atrás originó nuestro Universo. Explicaban que el tiempo se creó en ese mismo instante, que ese estado de densidad y temperatura infinita era una “singularidad” en la que cualquier ley física perdía su sentido, y que no había manera científica de investigarlo.

Las cosas están cambiando. Cosmólogos como Martin Bojowald están construyendo teorías físico-matemáticas que les permite sortear este concepto de singularidad, y crear ecuaciones que podrían explicar qué ocurrió en el instante cero, o incluso antes.

Un poco de introducción primero: hay dos grandes teorías compitiendo por unificar la relatividad de Einstein con la mecánica cuántica para conseguir una única teoría del todo que pueda explicar nuestro cosmos. La más conocida es la teoría de cuerdas – de la que ya hablamos en su momento- y que asume que las partículas son cuerdecitas vibrando en espacios de 11 dimensiones. Otra teoría es la gravedad cuántica de bucles, que establece algo también muy extraño: el tiempo y el espacio no son continuos sino compartimentados. De la misma manera que la materia está hecha de átomos, el espacio estaría hecho de “átomos de espacio”; cubitos de tamaño infinitesimal e imperceptible a nuestros experimentos que serían la mínima unidad del espacio e incorporarían bucles de tiempo y materia. Asumiendo esto, la gravedad cuántica de bucles es capaz de reescribir las ecuaciones de la relatividad de Einstein, pero de manera que incluyan el comportamiento cuántico.

¿y qué saca Bojowald con todo esto? Él aplicó la gravedad cuántica de bucles al Big Bang, se convirtió en el pionero de la cosmología cuántica de bucles, y definió matemáticamente una nueva visión del Cosmos: nuestro Universo se originó después del colapso de otro Universo anterior. Como si los universos fueran rebotando uno después de otro (Big Bounce Theory). El universo predecesor entró en una fase de expansión negativa donde la materia se fue colapsando cada vez más hacia un punto que –lejos de ser una singularidad-, empezó a expandirse de nuevo. Sus ecuaciones sugieren que estos “cubitos” de espacio tienen una capacidad máxima, y a escalas extremadamente pequeñas la gravitación cuántica puede ser repulsiva. Fue el Big Bang que conocemos.

¡Ojo con Bojowald! Él mismo invierte páginas y páginas de su libro advirtiendo que sólo es un marco teórico, que matemáticmente encaja, pero que no tiene porqué ser su visión la correcta. Critica aspectos de la teoría de cuerdas como sus dimensiones adicionales o el tremendo número de soluciones que sus ecuaciones ofrecen, y asegura que como ocurrió cuando los griegos hablaron por primera vez de átomos, hasta que no se puedan realizar experimentos ni teoría de cuerdas ni gravedad cuántica de bucles podrán ser corroboradas. Pero lo que le caracteriza es que –a diferencia de otros cosmólogos de grandes diseños- este pionero en la cosmología cuántica de bucles es joven, no tiene prisa, y en transmite una clara vocación por construir experimentos que pongan a prueba sus modelos matemáticos. Sabemos que tardarán una o dos décadas, pero que estos experimentos llegarán. Y si dan la razón a Bojowald, establecería una nueva gran revolución cientofica: nuestro Universo fue precedido por otro anterior.

Me interesó un fragmento de la introducción donde Bojowald se pregunta “¿para qué sirven todos los avances científicos si uno no puede transmitirlos?”. En campos como biomedicina, fuentes de energía, o nuevos materiales; igualmente para muchísimo. En otros, para nada. Hay ciencia que sólo sirve para ser contada. Me explico: El objetivo de Bojowald es generar conocimiento sobre el origen del Universo. Loable. Pero ese conocimiento sólo es útil si llega a la gente. Si no, es como tener un fármaco para la diabetes y no comercializarlo. No quiero aburriros con mis historias, pero uno de mis objetivos para el 2011 es trabajar –no en España- en que la propia ciencia dedique partidas de su presupuesto a comunicar. No pasa nada si un científico determinado prefiere no despistarse con la comunicación y concentrar todo su tiempo en investigar. Con que ceda parte de su financiación a profesionales de la difusión científica –que lo harán mucho mejor- ya me vale.

Regresando al libro, si alguien busca una visión actualizada de la cosmología actual con aspectos como la inflación, agujeros negros o energía oscura; y profundizar en la idea de Bojowald: el Universo ya existía antes del Big Bang, viene del rebote de uno anterior, y la cosmología cuántica de bucles podría explicarlo; ésta es una obra muy didáctica.

Fisher: ¿Cuánto pesa el alma?

Libro muy diferente, en el que Fisher hace algo que me encanta: utilizar chorradas como gancho para transmitir mensajes científicos de hondo calado. (bueno; no siempre tan hondo…) Lo consiguió en su exitoso “¿Cómo mojar una galleta?”, y repite fórmula en un libro sencillito que no está nada mal, y empieza con un descabellado experimento de lo más curioso:

El estadounidense Duncan MacDougall lo tenía claro: si el alma existía, debía tener un sustrato físico, ocupar espacio, y por tanto pesar algo. Sitúate a principios del siglo XX, con conceptos todavía muy difusos sobre mente-cuerpo-alma… y si lo piensas bien, la aproximación de MacDougall era totalmente lógica: si en verdad tenemos un alma que se escapa de nuestro cuerpo al morir, en el preciso instante de la muerte nuestro cuerpo deberá experimentar una ligera pérdida de peso. ¿cómo comprobarlo? Fácil (en esos tiempos): coges a un tuberculoso moribundo, y lo pones encima de una plataforma sobre una balanza de la época. Durante las 3 horas 40 minutos que el joven de color tardó en morir ese 10 de abril de 1901, a MacDougall le tocó ir ajustando constantemente los brazos de la balanza por la pérdida de líquidos por evaporación. Pero según parece, tras el último suspiro ocurrido a las 9:10 MacDougall observó una repentina pérdida de peso.

Sé lo que estáis pensando: se lo pudo haber inventado. Cierto; pero aquí vienen lo interesante. MacDougall se comportó como un verdadero científico: en lugar de repetir experimentos para confirmar el hallazgo, diseñó nuevas pruebas que pudieran refutarlo, o aportar otra explicación: puso voluntarios a exhalar vigorosamente, o sudar, o modificar otros parámetros. Pero nada ocurría. Realizó experimentos con 15 perros envenenados, y en ningún caso observó pérdida de peso al morir. Entonces repitió el experimento con un segundo tuberculoso, afinando todo lo posible, y de nuevo observó una pérdida de unos 80 gramos en el momento de la muerte.Hizo varias pruebas más, y de media se perdían 21 gramos. MacDougall creía haber encontrado el peso del alma humana. Pero –como acredita su correspondencia- temeroso a las críticas y reacciones negativas de sus compañeros científicos, guardó sus resultados durante 5 años. Finalmente los publicó con un alto grado de auto-escepticismo. Él documentaba el hecho fisiológico de la pérdida de peso al morir, y sugería (advirtiendo que podría haber otras explicaciones) la posibilidad de que se tratara del alma escapando del cuerpo. Fascinante historia. En su libro Len Fisher dice que nadie ha intentado hasta ahora repetir los experimentos, y sólo se habían realizado pruebas similares con ratones. La reflexión final es que los experimentos de MacDougall no contentaron a nadie. Quienes creen en la existencia del alma la conciben como algo insustancial, y quienes la niegan buscarán explicaciones alternativas como corrientes de convención, o errores en la balanza. Y es que nos cuesta horrores aceptar ideas que no encajen en nuestro marco conceptual.

Me quedé pensando cómo a diferencia de la práctica totalidad de humanos que nos precedieron en siglos anteriores, muchos de nosotros descartamos la existencia de un “alma” física o sustancia vital que abandone nuestros cuerpos llevándose nuestra esencia a algún lado; y estamos convencidos que a pesar de parecernos estáticas en el cielo nocturno, las estrellas se están alejando unas de otras debido a una gran explosión inicial. Parece más intuitivo creer en el alma que en el big bang. La ciencia realmente transforma nuestra visión del mundo.

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