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• anos araste

Texto de Marta Ricart y fotos de Cristina Reche

Los avances en algunos ambitos de investigaci6n pueden cmnbiar radicalmente ala hutnanidad, la man era como vi vimos o pens amos. Estas son algunas de las prioridades de la ciencia pm4 a las

pr6ximas decadas.

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ransportes sin conductor, coches voladores y aviones so lares; prevenir y curar el cancer y el alzheimer; robots para todos los trabajos; ali­

mentos sinteticos; frenar la acidificacion de los oceanos ... Los objetivos de la ciencia son tantos y tan

diversos -hay que pensar que solo la Union Europea o China tienen 1,5 millones de investigadores cada una- que resulta dificil identificar que areas concen­tratl mayor interes. En la investigacion tambien hay tendencias, campos en auge, otros que quedru1 rele­gados. Y las inversiones pttblicas y privadas no siem­pre coinciden en determinar prioridades. Cuando la revista Wired invito al presidente de EE.UU. a editar el nt1mero del pasado noviembre, Barack Oban1a cito como mayores desafios cientificos el combate contra el cambio climatico y contra la desigualdad social, lograr una ciberseguridad o curar el cancer y el alzhei­mer. El fisico Stephen H awking y el emprendedor tecnologico ruso Yuri Milner, en cambio, lanzaron w1a iniciativa para financiar con 100 millones de dolares a los principales investigadores del programa SETI, que buscar vida extraterrestre. Y otros multimillona­rios invierten en investigar como alargar la vida 0 como construir ciudades en el mar.

Carmen Vela, secretaria de Estado de Investigacion, Desarrollo e Innovacion de Espaiia, tiene los pies mas asentados en el suelo, y los mayores desafios, para ella, son las areas que afectan a la salud, como la medicina personalizada o las investigaciones para dotru· de ma­yor bienestar a una poblacion cada vez mas envejeci­da; asi como afrontar los efectos del crunbio climatico.

Octavi Quintana, que lleva aiios en diversos puestos en la Direccion de Investigacion de la.Comision Eu­ropea, apunta que "la ciencia contribuye a resolver los problemas de la sociedad en todos los ambitos". Como muestra de los proyectos que mas trascendentes pue­den ser cita los dos bandera de la UE para el desarro­llo del gTafeno y descifrar el cerebro hillllano u otros diversos: la creacion de robots para ayudar a las per­sonas de mas edad; la bttsqueda de una energia solar

' para la aviacion o la digitalizacion de Africa. Destaca igualmente la labor de las grandes instituciones cien­tificas: la Agenda Espacial, el Centro para la Investi­gacion Nuclear, el CERN, el menos conocido Centro Europeo de Neutrones por Espalacion ...

Teniendo en cuenta tru1tos multiples factores, Ma­gazine ha hecho una lista con unos ambitos de inves­tigacion en los que trabajru1 muchos cientfficos, a los que se destina gran inversion o que son un desafio para la humanidad y cuyos avances supondnin, en todos los casos, grandes cat11bios.

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0 REESCRIBIR lA GENETICA La investigacion en genetica entra en otra dimension con unas

, . . . teem cas que perm1ten reescn-bir el genoma (elllat11ado CRIS­PR en sus vru·iantes). Usan unas secuencias del ADN (de meca­nismos de defensa) que facilitan activar y desactivar genes y modificarlos. Esta edicion ge­netica esta Catllbiando la biolo­gia molecular. Su uso se extien­de rapido porque resulta bastante accesible en conoci­mientos y costes, reconoce Eduard BatHe, investigador y jefe del programa de oncologia del Institut de Recerca Biome­dica de Barcelona (IRB).

Aparte de en investigaciones con animales yen botinica, esta tecnica se ha empezado a apli­car en ensayos humanos, en terapias contra el cancer (se editan geneticamente celulas para potenciar el sistema inmu­ne). Y con ella se espera evitar enfermedades causadas por alteraciones de genes, en lo que se trabaja. Esta por ver la efec­tividad y fiabilidad. ''Atm hay muchas cosas que ignoramos del genoma -advierte Batlle-, sabemos mucho de genes, pero despues viene la epigenetica (que regula como se expresan los genes), hay regiones del ge­noma que no entendemos ... "

Pero los avances han enva­lentonado a algunos cientificos, que plantean un ambicioso pro­yecto: crear w1 genoma huma­no artificial, en ellaboratorio, desde cero, y hacerlo inmune a virus y bacterias o sin los defec-

, . tos genet1cos que causat1 pato-logias. La primavera pasada, en una reunion de 150 genetistas, emprendedores biotecnologicos

y expertos en etica en la Uni­versidad de Harvard (EE.UU.) se dijo que se podria logTar en diez aiios (con una inversion inicial de 100 millones de dola­res). Entre los promotores de la idea figuran destacados gene­tistas como JefBoeke (que tra­baja en sintetizar artificialmen­te el genoma de la levadura) y George Church, que ha auspi­ciado el desarrollo del CRISPR y lo ensaya para modificar genes de cerdo, de forma que no hu­biera rechazo inmunologico si se trasplantaran organos de este animal a humru1os.

Ni que decir que la reunion de H arvard genero polemica. Hay cientificos que han adver­tido de ad6nde puede llevar la creacion de vida artificial. Como alertru1 que la edicion genetica, al cambiar el ADN, puede re­percutir en la evoluci6n de la humru1idad.

MATERIALES INEDITOS Desde que se dio el premio Nobel a sus descubridores en el2010, se ha dicho que el grafeno es el material del futuro por sus ca­racteristicas: duro como el dia­mante, pero muy ligero y flexi­ble, relativamente barato ... Pues bien, existen unos 5.000 mate­riales del tipo del gTafeno, lla­mados bidimensionales porque se fabrican en lfuninas plegables de un atomo de espesor. Se de­rivan del f6sforo, el boro, el ni­tr6geno, minerales diversos ... Los cientificos estudian sus pro­piedades y aprenden a obtener­los en el laboratorio, seglin las necesidades (un material supe­raislante, uno superconductor

y flexible, etcetera) y a ensam­blarlos. El siguiente paso sera extender su uso en los mas di­versos productos. Los investi­gadores aseguran que cambiarcin muchas cosas.

La investigacion del grafeno es la mas visible al ser un gran proyecto de laUE (China tiene otro similar). Muchos labora­torios y empresa..s trabajan con el, como el de Stephan Roche, investigador del Institut Catala de Nanoci€mcia i Nanotecnolo­gia (ICN2)-Barcelonainstitute of Science and Tedmology. Ro­che, en su lab oratorio de la Uni­versitat Autonoma, dice que la ventaja de estos materiales son las multiples aplicaciones.

El grafeno, por ser flexible, absorber bienla luz y detectar y transmitir muy eficazmente sefiales electricas, puede ser muy thil en aparatos sensores. Se

, . ensaya en nanosensores quum-cos, sensibles a cambios termi­cos o en sensores biomedicos (aprovechando que es biocom­patible) para detectar patogenos o para implantes cerebrales. En Manchester, el grupo de los descubridores del grafeno, con la financiacion de Bill Gates, estudia si podria usarse para fabricar preservativos mas se­guros queminimizaran los con­tagios del virus del sida en el Tercer Mundo.

Roche colidera el grupo de espintronica, que investiga el uso de grafeno en procesadores basados en el espin de los elec­trones (un estado de estas par­ticulas que se alarga con el gra­feno)J unos procesadores que cambiarian la informatica. En otra linea, Airbus qui ere pro bar a mezdar grafeno en el fusela­je de los aviones para reducir dafios en caso de impacto de un 7

rayo. 0 se puede integrar gra­feno en un cristal, introducir componentes electronicos y convertir cualquier vidrio en una pantalla.

Una desventaja es que mu­chos nuevos materiales no son biodegradables, asi que habra que ver su impacto ambiental.

GOBERNAR UN MUNDO DESENCANTADO Un millon de personas se van del campo a vivir a la ciudad cada semana en el mundo, lo que, dado el aumento de pobla­cion, augura gigantescas aglo­meraciones urbanas en las proximas decadas. Si se unen a la creciente desigualdad so­cioeconomica; la contestacion al sistema capitalista, que no se sabe, ademas, como va a asumir la creciente automatizacion !a­boral; la crisis de laUE y el auge de las derechas autarquicas y xen6fobas, entre otros factores, no extrafia que en las principa­les escuelas e instituciones de ciencias sociales, muchos ex­pertos se devanen los sesos sobre como deberian evolucio­nar las formas de gobierno y organizacion social para garan­tizar una convivencia pacifica.

El mejor sistema de gobier­no conseguido hasta ahora, el democratico, esta en peligro. Asi lo cree un estudioso del tema, Yascha Mounk, profesor de Po­litica en la Universidad de Har­vard: aLa gente esta perdiendo su confianza en las instituciones democraticac; en todo el mundo. Tiene razones para estar eno­jada. A lo largo de la historia de la estabilidad democratica el nivel de vida medio de la pobla­cion ha ido aumentando de una generacion ala siguiente. Pero ya no es asi. Debemos descubrir como nuestras democracias

pueden ser estables en estas nuevas circunstancias".

"Hace unos ruios -prosigue Mounk por email- estaba preocupado por el estado de las democracias liberales, pero pen­saba que (por suerte), no teniru1 alternativas viables. Nadie iba a imitar el regimen teocratico de Iran, ni el ideologicrunente incoherente de China. Pero esto ha cambiado. En Rusia, HungTia o Polonia, los populistas aplicru1 una forma de democracia ilibe­ral (no liberal): un sistema en que un lider fuerte canaliza la voz de la gente pero desprecia los derechos e intereses de mu­chos ciudadru1os. Esta forma sera un desastre a largo plazo, pero al1ora tienen w1 verdade­ro atractivo en Europa Occiden­tal y America del Norte".

Abundru1 los estudios, con financiacion publica y privada, que analizanla actual situaci6n social, c6mo conseguir una so­ciedad mas igualitru·ia 0 como logTar que los jovenes no cana­licen su activismo s6lo en pro­testas, que participen en las instituciones politicas, por ejem­plo, en una UE en crisis.

Mounk, de origen aleman y pues, conocedor de Europa, es de los que sostienen que "no hay alternativarealista ala UE". "Si la Uni6n falla, veremos mu­cho mas nacionalismo, xenofo­bia e inestabilidad en el conti­nente. Pero laUE debe cambial~ concentrru·se en sus funciones basicas en lugar de pensar que la solucion a su crisis es mas Europa", aconseja el experto en teoria politica, que este afio pu­blicara su segundo libro.

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ORDENADORES QUE APRENDAN Un concepto central en la in­formatica de los ultimos afios es el big data, pero el foco se

"Me preocupaba el estado de las democracias

liberales, pero pensaba que no

tenfan alternativa. Esto ha cambiado.

Los populistas aplican una forma de democracia no liberal", explica el

profesor de Harvard Yascha

Mounk

El {big data' ha concentrado Ia atenci6n en Ia

informatica los ult imos anos, pero el foco se t raslada

al {machine learning", un

nuevo paso en Ia inteligencia

art ifi cial

desplaza al deep learning o ma­chine learning~ que las maquinas aprendan, un paso mas en la inteligencia ru·tificial. Son tec­nologias que buscan que los ordenadores aprendan de su acci6n, que se adapten a esce­narios cambiantes. Y esto se completa con programas de reconocimiento del lenguaje humano, de vision ode deteccion de movimientos.

"No es del todo cierto que los ordenadores aprendan, pero se avanza en ese camino", pun­tualiza Jordi Torres, catedrati­co de la Universitat Politecnica de Cataltmya e investigador del Barcelona Supercomputing Center (BSC), uno de esos su­perordenadores que son la pun­ta de lru1za de la informatica.

Cuando los ordenadores piensen o reaccionen como ha­ria un humano, o se reprogramen entre ellos, habra un cambio de paradigma. Ya hay voces que alertan que pueden ser las ulti­mas decadas en la historia de la hwnanidad en que los hwnanos son los seres mas inteligentes.

Pero, quien sabe como evo­lucionara la informatica. "Es imposible predecir las pr6ximas decadas", apunta Torres. Gart­ner, la mayor consultora tecno­logica, preve una digitalizacion cad a vez mas inteligente y que las maquinas inteligentes (mas o menos) se generalizaran a partir del2020. La avanzadilla son los asistentes virtuales (Siri y programas similares) y los robots que interactuan con hu­manos, pero tambien las apps haran tareas mas complejas (como una que priorice sus mensajes). Y todo en un mru·co creciente de realidad virtual.

Lacomputaci6n cuantica es el horizonte que se plantea hace afios. "Si se diera el salto a la informatica cuantica, lo cam­biru·ia todo", dice Torres. Los ordenadores procesan la infor­macion por un sistema binario

(0/1); el sistema cuantico busca aplicar los estados de los ele­mentos del atomo, que permiten

' 0 0 mas pos1c1ones y, pues, procesru· aun mas informacion y mas ra­pido. Torres cree que, de todos modos, la dualidad hardware/ software crunbiara y la compu­taci6n sera cada vez mas veloz y con mas datos, y la capacidad de almacenaje ira paralela.

UNA ENERGfA UNIVERSAL Disponer de energias alterna­tivas a los combustibles fosiles es capital, porque se preve que estos recursos se acaben y por­que sus efectos en el cambio climatico exigen actuaciones inmediatas. "Queda patente que hay que cambiar de modelo

' 0 energetlco, usar menos com-bustibles fosiles y mejorru· su combustion para reducir sus efectos sobre el plru1eta", dice Ran1on Gavela, director de ener­gia del Centro de Investigacio­nes Energeticas, Medioambien­tales y Tecnologicas (Ciemat), orgru1ismo publico espruiol para la investigaci6n y promocion del uso de las diferentes energias.

Aunque Gavela cree que el petroleo tardara en acabarse o se puede descubrir yacimientos mas profundos, el cambio de modelo pasa, para el, por usar ya tru1to mas energias renovables como la nuclear (pero, mas se­gura y sostenible).

En todo el mundo se inves­tigru1 diversas fuentes de ener­gia, buscando una que sea lim­pia, abundante, accesible a todos. De las energias renovables, la eolica y la solar fotovoltaica son la.<; mas desarrolladas y crece su uso, pero deben mejorar el al­macenaje y la distribuci6n. Se impulsan, ademas, la. energia solar termoelectrica (Espana fue pionera yes una potencia), 7

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los biocarburantes, las energias que usan el agua, las corrientes marinas y olas, lade hidrogeno ...

La alternativa mas clara a los combustibles fosiles seguramen­te sera la fusion nuclear, opina Gavela. Esta convencido de que se obtendra, "a largo plazo", esta energia que busca imitar la del Sol y otras estrellas fusionando nucleos atomicos a temperatu­ra extrema. Europa confia en disponer de esta fuente de ener­gia para el2050 y construye para ello costosas instalaciones. E igual en EE.UU., China o Japon.

GANARA LAS INFECCIONES "Las bacterias y virus ya existian antes que los humanos y segu­ramente persistiran", afirma Andrea Ammon, directora de actuacion del Centro Europeo para el Control de Enfermeda­des (ECDC), con sede en Suecia Cuando se descubrieron los antibioticos, se esperaba erra­dicar los patogenos y las infec­ciones que causan. No ha sido asi, ni se pie11sa que se pueda hacer. Surgen nuevas infeccio­nes (la Ultima, el zika) y se teme un retroceso: se ha estimado que de 700.000 muertes anua­les por infeccion se podria pasar a 10 mill ones en el 2050.

Lo que causa este temor es que las bacterias, que son agen­tes infecciosos muy usuales, en los hospitales, por ejemplo (el Staphylococcus aureus, Escheri­chia coli, la Klebsiella pneumo­nia€), se hacen cada vez mas resistentes a los antibioticos, cuando la variedad de estos es escasa y no se preven de nuevos a corto plazo. El ECDC o la Or­ganizacion Mundial de la Salud lo consideran un gravisimo pro­blema de salud pttblica: o se

hallan farmacos nuevos o se teme volver a w1a era preantibioticos en que no seria viable hacer trasphmtes, quimioterapia, cui­dados intensivos ...

Ammon apunta que nada indica, hoy, que haya otra estra­tegia mejor contra virus y bac­terias que combatirlos uno a

. ' . uno con vacunas. antlvtncos y antibioticos. La obtencion de vacunas se ha acelerado con las mejoras en biologia molecular. Hallar nuevas sustancias anti­bioticas (suelen ser de origen natural) es mas dificil. La inves­tigaci6n es lenta, por lo que es cara y las empresas farmaceu­ticas prefieren ensayar oh·os medicamentos. Se debate silos gobiernos deberian incentivar estos ensayos.

Las autoridades sanitari::~s . ' mtentan que no se usen mas antibioticos de los indispensa­bles, pero solo se ]ogTa reducir el uso en algunos paises y, en cambio, las resistencias bacte­rianas aumentan de afio en :1no.

CULDVOSCON POCAAGUA La produccion alimentaria mun­dial deberia crecer mas dell% annal en las proximas decadas para satisfacer las necesidades de la creciente poblacion, segun estudios de la agencia de la ONU para la alimentacion, la FAO. No se podra disponer de mucha mas tierra de cultivo y encima, se debe reducir el impacto am­biental agTicola, asi que hay que lognr sistemas de cultivo mas eficientes. Y eso, aunque se cree que el cambio clitmitico dificul­tara la agTicultura en muchas regiones por la sequia u otros fen6menos climaticos.

Los cultivos mas productivos se buscan mediante varias es-

La fusion nuclear puedeseruna

alternativa a largo plaza pero, por

ahara, las energfas /

que masse des a rrollan para i r

cambiando el actual model a son

Ia solar y Ia e61ica

Los proyectos espaciales tienen

variados i ntereses, incluidos los

/ . econom1cos, como

Ia explotaci6n de minerales, la fabricaci6n

de naves e instalaciones o los

viajes turfsticos

. . ' trateg1as, como meJoras gene-ticas de las plantas. Pero, a cor­to plazo, muchos investigadores trabajan en unlema de ]a FAO: "more crop per drop", mas pro­duccion por gota de agua. Se us;,m sensores en el suelo y las plantas, calculo de datos obte­nidos por sate lite y modelos de balance hidrico para aplicar el agua estrictamente necesaria, cuando y donde sea necesaria,. explica Diego Intrigliolo. inves­tigador del CSIC-CEBAS (Cen­tro de Edafologia y Biologia Aplicada) de Murcia, que tra­baja en uno de estos proyectos, con financiacion europea ptl­blica y privada, para producir con menos agua. Su equipo prueba estos sistemas de riego de precision en cultivos como ]a lechuga en Cartagena y ha conseguido un ahorro de agua dellS%.

Es una tendencia mundial, el smart fanning, aplicar a la agTiculh1ra los conocimientos cientificos y tecnologicos m~is punteros. En otro ejemplo. en EE.UU. se preve que se pueblen rapido los campos de tractores y Otras maquinas agTicolas de conducci6n autonoma.

8 HABRA VIDA EN MARTE Quizas la hubo pero si no fue asi, habra vida en Marte. Varios proyectos plantean colonizar el planeta rojo, como tambien ins­talar bases en la Luna, en un regreso a los "grandes pasos para la humanidad" que guiaron el inicio de la can·era espacial.

Antes de acabar sn mandato, Obama anuncio que EE.UU. progTamara un vuelo tripulado a Marte para el2030. Elmulti­millonario tecnologico Elon Musk, que fabrica cohetes en

su empresa Space X, pone un horizonte mas cercano: en unos cinco afios. Con plazos simila.res se preve volver ala Luna y ex­plorar su cara oculta y sus re­servas naturales. China, Rusia y Europa planean misiones.

Este auge est<:l. espoleado por la irntpcion de nuevos actores: empresas privadas como Space X y agencias espaciales de pai­se..c; como China, India o Japon (China va propulsada desde que lanz6 su primera nave tripulada en el 2003; en 2015 ya realiz6 1mis lanzamientos que EE.UU, segun Popular Science).

La renovada carrera espacial viene envuelta en las ansias de demostrar el poderio, en la cu­riosidad por explorar eluniver­so, pero tam bien, en intereses esh·ategicos y economicos. En las superficies de planetas o asteroides se espera explotar minerales o el gas helio 3 como fuente de energia. 0 se ve un prospero negocio en los vehi­culos e instalaciones espaciales: Google tiene un premio para

• qmen proponga tma nave capaz de un viaje tripulado ala Luna; o el Hyperloop, el transporte hiperveloz que proyecta Musk en la Tierra, podria ser una prueba de un ascensor espacial.

Para oh·os, el vuelo espacial se plan tea como atraccion 111-dica. En ello trabajan compafiiac; como Virgin, el grupo chino Kuang Chi o Blue Origin de Jeff Bezos (el duefio de Amazon). Los mas aventureros (o pesi­mistas, seg{m se mire), como Stephen Hawking, creen que algun dia esos mundos deber:in alojar ala raza humana, que ya no podra vivir en la Tierra.

Con todo, el fracaso, en oto­i1o, de la sonda Schiaparelli de ]a Agencia Espacial Europea, que se estrello cuando aterriza­ba en Marte, muesh·a que aim queda mucho por investigar.

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