I Congreso del Futuro: Ciencia, Tecnología, Humanidades y Ciudadanía

 

Comisión de Futuro del Senado de la República

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Prolongando los límites de la vida

 

 

I Parte

 

1. Introducción.

2. Presentación de los expositores, por María Teresa Ruiz.

3. Exposición de Paul Davies: ¿Estamos solos en el universo?

4. Exposición de Michel Brunet: La vida antigua.

5. Diálogo de los asistentes con Paul Davies y Michel Brunet, moderado por María Teresa Ruiz.

 

 

II Parte

 

6. Presentación de los expositores, por Jaime San Martín.

7. Exposición de Avner Friedman: Modelamiento matemático y resolución de problemas en otras áreas de la ciencia.

8. Exposición de Carlo Rubbia: Las energías del futuro.

9. Preguntas de Jaime San Martín a los expositores.

 

 

 

 

 

En estos capítulos se recogen las primeras cuatro exposiciones de científicos invitados al Congreso del Futuro, agrupadas bajo el eje temático «Extendiendo los límites de la vida». Bajo este prisma, los invitados abordaron aspectos distintos y complementarios respecto de cómo nació y se expandió la vida en la Tierra y cómo es posible que la ciencia ayude a mantener la vigencia de la especie humana en armonía y sintonía con el planeta que la acoge.

 

El físico Paul Davies desarrolló su exposición a partir de una pregunta clásica ¿Estamos solos en el universo? En realidad, la pregunta es un pretexto para interrogarse acerca del origen de la vida en la tierra –uno de los misterios originarios de la ciencia, que aún no ha dado con una respuesta concluyente- y sobre la posibilidad de la emergencia de la vida en otros planetas y galaxias.

 

Por su parte, el paleontólogo francés Michel Brunet, acompañado por el cráneo reconstruido de Toumay, un antepasado del homo sapiens que tiene siete millones de años, se refirió al origen de la humanidad en África y a los distintos antepasados que ha logrado encontrar la investigación paleontológica. El descubrimiento de Toumay en Chad ha resultado un factor clave para revisar algunas de las hipótesis clásicas sobre el surgimiento del ser humano, por su avanzadísima edad y por su ubicación geográfica.

 

En la segunda sesión en torno al gran tema de extender los límites de la vida, el profesor Avner Friedman expuso sobre las posibilidades que brinda el modelamiento matemático a otras áreas de la ciencia, mucho menos abstractas, y que precisamente abordan asuntos que tienen que ver con la salud y el mejoramiento de la calidad de vida de la humanidad. Algunos ejemplos que dio se refieren al tratamiento del cáncer de próstata, donde el modelamiento matemático es clave para diseñar el mejor tipo de terapia, y a la contaminación, donde el procesamiento de datos es decisivo para contaminar menos y ahorrar recursos.

 

Por último, el profesor Carlo Rubbia se refirió principalmente a la demanda energética y las maneras de solucionarla sin poner en riesgo el medioambiente. Su exposición demostró que hay muchas vías posibles, no sólo las clásicas, y que la innovación y la investigación serán claves en los próximos 15 años, si realmente se quiere un modelo energético que reduzca las emisiones de carbono, que no contamine en otros planos y que sea barato.

 

Queremos destacar dos aspectos, tocados por varios de los expositores. Primero, que todavía lo que no sabemos es muchísimo más de lo que sabemos sobre la vida y el universo, de manera que la ciencia siempre debería estimular no solo la curiosidad, sino también la humildad.

 

El segundo es que ellos celebraron esta convocatoria y la señalaron como una iniciativa que debería extenderse a otros países. “Hacer entrar la ciencia al Congreso es algo extraordinario”, dijo el paleontólogo Michel Brunet, reconocimiento que nos alegra profundamente porque resume muy bien el gran desafío que tenemos respecto de la formulación de políticas públicas y de normas legales apoyadas en un sólido diálogo entre quienes se encargan de ampliar las fronteras del conocimiento y quienes tenemos la responsabilidad de representar a la ciudadanía o de gobernar el país. En todos los casos, y cada vez más, la ciencia será un plano de confluencia que no podremos eludir.

 

Senador Carlos Cantero

Senador Guido Girardi

 

 

Vida antigua y vida fuera de la Tierra. Michel Brunet y Paul Davies

Moderadora: María Teresa Ruiz.

 

 Presentación de María Teresa Ruiz.

 

Es para mí un honor y un privilegio dar la partida a este estupendo simposio sobre el futuro.

 

En esta primera sesión hablaremos de temas tan interesantes como el origen de la vida, cómo ha evolucionado ella en nuestro planeta y la búsqueda de vida en otros mundos.

 

Quienes llevamos algunos años en el ámbito de la astronomía y la ciencia -no hace tanto, sólo hace un par de décadas o menos- todavía pensábamos que éramos los únicos en el sistema planetario.

 

Sin embargo, grande fue nuestra sorpresa cuando se encontró el primer planeta girando en torno a otra estrella. Hoy día sabemos que hay casi 700 planetas que giran en torno a otras estrellas que conocemos y siguen apareciendo día a día.

 

Después nos pusimos más ambiciosos y quisimos saber si algunos de esos planetas presentan signos capaces de acoger vida, si de verdad hay vida en ellos, qué tipo de vida y -por qué no- si es posible concretar el desafío de la comunicación.

 

Todos esos son temas transcendentales para la humanidad.

 

Por ello, espero que los expositores que participarán durante esta mañana en esta parte de la conferencia nos puedan dar luces para hacer las preguntas correctas e interesantes sobre estos temas. En ciencia siempre las preguntas son mucho más importantes que las respuestas y se necesita ayuda para hacer las preguntas más interesantes.

 

Los expositores que presentaré hoy día son personas extraordinarias y haré una  breve presentación de cada uno de ellos.

 

En primer lugar, expondrá el señor Paul Davies, quien es físico cosmólogo, astrobiólogo y escritor británico.

 

Ocupó posiciones académicas en las universidades de Cambridge, de Londres y de Newcastle en el Reino Unido. Posteriormente fundó en cooperación con otras personas el Centro de Astrobiología de la Universidad de Macquarie en Australia, y hoy día es director del Centro para los Conceptos Fundamentales de la Ciencia (BEYOND) en la Universidad Estatal de Arizona.

 

Las preocupaciones científicas del doctor Paul Davies van desde el origen del universo hasta el origen de la vida, incluyendo las propiedades de los agujeros negros, la naturaleza del tiempo y la teoría cuántica de campus.

 

Es un gran comunicador, por lo que es un privilegio para todos los que estamos aquí poder escucharlo.

 

Ha escrito veintisiete libros de investigación, así como de divulgación científica. Algunos títulos son muy llamativos -por lo menos para mí- dentro de los que cabe mencionar La mente de Dios, Otros mundos, Dios y la nueva física, La frontera del infinito, El universo desbocado, Superfuerza, ¿Cómo construir una máquina del tiempo?, Sobre el tiempo, Los últimos tres minutos y recientemente Un silencio inquietante.

 

Estos títulos, además, han sido traducidos al español.

 

El señor Paul Davies ha recibido muchos premios en su extensa carrera, destacando en 1995 el Templeton Prize por su aporte a las implicaciones profundas de la ciencia, y en 2002 el Faraday Prize entregado por la Royal Society por la promoción de la ciencia hacia el público general.

 

Este será nuestro maravilloso primer expositor.

 

La siguiente charla será del doctor Michel Brunet.

 

El doctor Brunet nació en 1940 en Francia. Recibió el título de bachiller en Ciencias de la Vida y doctorado en Paleontología en la Universidad de Paris. También obtuvo el doctorado en Ciencias de la Vida en la Universidad de Poitiers.

 

Hoy él es profesor del Colegio de Francia, que es una posición de gran prestigio.

 

Sus búsquedas de rastros de nuestros ancestros más antiguos en África Central, en el Chad particularmente, lo llevaron a hacer muchos descubrimientos. Pero el más notable fue en 2001 el cráneo y la mandíbula del homínido más antiguo que se conoce, de 6 a 7 millones de años en el Mioceno.

 

Este personaje fue bautizado como Toumai. Así es que les presento a Toumai en la testera.

 

Este descubrimiento lo publicó en la revista Nature en el año 2002. Lo impactante de esto es que desplazó hacia el pasado en forma notable la época en que se separaron nuestros ancestros comunes de los chimpancés: los seres humanos, que es algo que se creía que era bastante más reciente.

 

La otra cosa interesante fue que lo encontró en una parte de África donde no se esperaba que se hallaran rastros de antepasados nuestros. Siempre se habían localizado en otros lugares de África.

 

Esto mostró que la vida surgió en forma mucho más generalizada en el continente africano.

 

Este extraordinario descubrimiento, así como su reconocida trayectoria, le valieron obtener el premio Dan David en el año 2003, que se les otorga a las personas que han hecho contribuciones notables a nuestra sociedad y a nuestra cultura.

 

El profesor Brunet nos va a hablar sobre la vida antigua.

 

 

¿Estamos solos en el universo?

 

 

 

La pregunta de si estamos solos en el universo o no es una de las interrogantes más antiguas que nos hacemos los seres humanos. Durante la mayor parte de la historia hemos estado confinados al tema de la filosofía, pero en décadas recientes esa pregunta se ha convertido en parte de la ciencia y en tema de la astrobiología, que busca generar el mapa de la historia de la vida desde el contexto astronómico.

 

La pregunta de si existe vida más allá de la Tierra se basa en el hecho de que debemos buscar otros planetas en el universo que puedan sostener la vida. Y lo escuchamos en la introducción: este es un tema muy reciente. Solamente en las últimas décadas ha sido posible detectar sistemas planetarios que están girando alrededor de otras estrellas. Estamos hablando de información que se ha obtenido de telescopios basados en la Tierra.

 

Tenemos un satélite que se llama “Kepler” y que está descubriendo planetas a una tasa mucho más rápida. Más de mil planetas han sido descubiertos por la misión Kepler. Y sabemos que hay otros 2 mil planetas más allá.

 

Ahora, cuando estamos analizando la búsqueda de la vida lo que queremos es descubrir planetas similares a la Tierra: pequeños, con líquido y también montañosos, rocosos.

 

Eso nos va a permitir encontrar planetas similares a la Tierra que están girando alrededor de estrellas similares al Sol.

 

En los años por venir  esperamos poder construir una lista de planetas descubiertos y estos van a formar un objetivo natural para buscar otras formas de vida en el universo.

 

Sin embargo hay un tema importante y fundamental aquí: el concepto de “habitable” no significa “está habitado”. El hecho de que exista un planeta como la Tierra allá en el universo no significa que se va a formar vida en ese planeta.

 

Muchos medios, comentaristas y muchos científicos tienden a mezclar estos dos conceptos; confunden un planeta capaz de soportar la vida con que de hecho exista vida sobre ese planeta.

 

Para que un planeta sea similar a la Tierra y sea habitado es necesario que la vida emerja de la no vida en una forma muy sencilla. Es decir, que la transición desde la no vida (la mezcla de químicos) a la vida debe ser un proceso de alta probabilidad. Si ese es el caso, y si existen otras Tierra en el universo, podemos esperar que exista vida como en la Tierra. Aun cuando no sabemos cuántos otros planetas del tipo de la Tierra hay, uno podría decir mil millones de ellos, de los 3 ó 4 mil millones de estrellas que existen en la galaxia. Por lo tanto, es una gran cantidad de probabilidades -podría uno decir- donde la vida potencialmente podría existir. Pero donde existe está basada en el hecho de esta transición que mencioné previamente.

 

Cómo empezó la vida es lo primero que nos preguntamos. Hay teorías, algunos experimentos, pero no hay casi ninguna conclusión en la que se haya llegado a acuerdo. El origen de la vida es un misterio profundo. Hay tres misterios de origen en la ciencia: el universo, la vida y la conciencia.

 

Yo creo que ahora entendemos el origen del universo. He dedicado gran parte de mi carrera a trabajar en este tema. Yo creo que ya lo entendemos.

 

El origen de la vida sigue siendo un misterio, pero tal vez algún día sepamos qué ocurrió o cómo ocurrió.

 

En cuanto al origen de la conciencia, no sabemos ni cómo establecer los conceptos relevantes para explicarlo.

 

Es interesante que el propio Charles Darwin no se ocupó de los temas del origen de la vida. Esta es una de mis citas favoritas: “Es tan sólo tontera pensar en el presente en el origen de la vida”.

 

Uno podría pensar en el origen de la materia. Es interesante que los físicos ahora puedan explicar el origen de la materia. Posiblemente Carlo Rubbia se va a referir a esto en su presentación, porque él es un experto.

 

Entonces, entendemos cómo la materia empezó a existir. Incluso 150 años después de Darwin no sabemos cómo empezó a existir la vida. Y no se confundan: Darwin nos dio una teoría fantástica acerca de cómo evoluciona la vida, pero no nos dijo cómo comenzó la vida en primer lugar.

 

Si entendemos el mecanismo, podemos luego calcular las probabilidades. En principio, usando la teoría de la evolución de Darwin -porque conocemos el mecanismo- podríamos calcular la probabilidad de que las alas o los ojos hayan surgido en cierta etapa de la evolución de la vida sobre la Tierra. Sería un cálculo. Al menos entendemos el mecanismo. Pero, porque no sabemos cuál es el mecanismo que hizo de la no vida, vida, no podemos calcular.

 

Cuando la gente me pregunta, como lo hace con frecuencia, qué probabilidad hay de que exista vida más allá de la Tierra, no tengo idea de cómo contestar esa pregunta, porque no podemos calcular la probabilidad. El margen de error es muy alto.

 

Cuando yo era un estudiante, en los ’60, me interesó mucho la vida más allá de la Tierra. Uno podía manifestar un interés por buscar teorías, pero el ánimo en ese entonces, la mentalidad de los científicos respecto de la posibilidad de vida fuera de la Tierra, la resumió un ganador del Premio Nobel, un científico francés, Jacques Monod, que dijo “El hombre ya sabe que está solo en este inmenso universo, del que emergió sólo por casualidad”.

 

Es cierto que en ese momento había un nihilismo galáctico. Y todo era parte de la mentalidad de la tragedia del hombre. Pero, sobre bases científicas, él pensaba que la vida acá en la Tierra es tan compleja, incluso la célula viviente más simple es tan compleja, que, si se formó al azar como él sugiere, no ocurriría dos veces en el universo.

 

Su contraparte británica, Francis Crick, que descubrió la estructura del ADN, dijo: “La vida parece ser casi un milagro. Hay tantas otras condiciones necesarias para que se iniciara”.

 

En los 50 años que han transcurrido, el péndulo se ha ido hacia el otro extremo. Ahora es muy común leer en los periódicos o en las conferencias científicas que el universo es como un equipo con la vida, que es parte de la vida porque hay muchos planetas en la galaxia que tienen vida.

 

Esta visión optimista la resume mejor Christian de Duve, otro ganador del Premio Nobel, quien dice que la vida casi debe surgir cuando hay condiciones físicas similares a las de la Tierra. Él tiene una declaración fantástica, que dice: “La vida es un imperativo cósmico”. Yo estoy seguro de que eso se traduce bien al francés, no sé cómo se traduce al español. Pero en inglés suena muy bien: “La vida es un imperativo cósmico”.       

 

¿Qué quiere decir? Que de alguna forma la naturaleza del universo tiene vida integrada, incrustada; la emergencia de la vida y de la conciencia de alguna manera son fundamentales para la organización del esquema cósmico. Es una visión que a mí me encantaría creer. Pero en base científica sabemos muy poco hoy día del origen de la vida que en el tiempo de Jacques Monod.

 

Ahora vamos a ir un poquito más allá.

 

El origen de la Tierra involucra tres problemas, o tres preguntas, en realidad: ¿Cuándo comenzó la vida en la Tierra? ¿Dónde comenzó? Y la más difícil: ¿Cómo emergió?

 

Vamos a ver esto brevemente.

 

Si volvemos a Australia Occidental, a la Región que se llama “Pilbara”, a los cerros, a las montañas, veremos que hay rocas que tienen 3.5 mil millones de años de antigüedad (deben recordar que la Tierra tiene 4.5 mil millones de antigüedad). Son rocas que datan de bastantes años atrás.

 

Veamos el siguiente mapa. Existe -y pueden visitarla- una ciudad denominada “Port Hedland”. Hay ahí un vehículo especial que los lleva a esa zona.... Aquí vamos en una exploración de campo. El terreno es muy seco; es mejor ir en invierno. Y esto es lo que van a ver los científicos: son unas rocas llamadas “chert”, y dentro de ellas se encuentran estructuras que parecen como una pila de helados con su barquillo, que han sido cortadas. Tienen 3.5 mil millones de años de antigüedad. Se llaman “estromatolitos”. No poseen vida en sí mismos, sino que es como una carpeta de microbios, de tritos que crean los microbios alrededor de ellos. Están fosilizados y llevan ahí 3.5 mil millones de años.

 

La mayoría de los científicos y expertos están convencidos de que esos son trazas genuinas de vida antigua en el planeta Tierra.

 

Y esto me lleva a la pregunta de dónde comenzó la vida. No creo que en Australia. El hecho de que se encuentre eso allá solo es una coincidencia. La pregunta de dónde comenzó ella es mucho más difícil porque, cuando se formó la Tierra y todo el Sistema Solar -hace 4.5 mil millones de años-, por aproximadamente 700 millones de años a los planetas les llegaban grandes asteroides y cometas. Los golpeaban y chocaban con ellos.

 

El impacto más grande lo provocó uno de 500 kilómetros de diámetro. Entregó tanta energía que hubiera hecho hervir los océanos, los habría secado y esterilizado la Tierra.

 

Entonces, lo que se cree, la percepción que hay, es que la Tierra no era habitable hasta 3.8 mil millones de años atrás. Pero ya entonces la vida se había establecido en nuestro planeta.

 

Obviamente, bajo estas condiciones que vemos acá es imposible saber exactamente dónde comenzó la vida. Y yo podría decir que no hay una razón específica que nos indique que la vida sobre nuestro planeta comenzó en la Tierra. ¿Dónde más podría haber comenzado? Bueno, una posibilidad es nuestro vecino en el espacio: el planeta Marte.

 

Resulta que Marte era un poco más apto para que comenzara la vida entre 4 y 3.5 mil millones de años. Si la vida comenzó ahí, muy pronto llegó a la Tierra. Y eso se relaciona con el bombardeo que recién mencioné.

 

La imagen que vemos nos dice todo: de tiempo en tiempo Marte recibía el impacto de cometas o asteroides y tiraba roca por todo el Sistema Solar. Algunas de ellas llegaron a la Tierra. Eso lo sabemos porque aquí yo tengo una en mi mano. Hay un par de docenas de meteoritos de Marte que ya se han identificado. Tenemos dos en la Universidad Estatal de Arizona. Y es muy difícil que el curador nos permita tomarlos.

 

Entonces, es posible que en cierto sentido todos descendamos de los marcianos y que la vida haya comenzado en Marte. Llegó a la Tierra a través de rocas y se estableció acá rápidamente una vez que las condiciones fueron aptas.

 

Pero también había tráfico en la otra dirección: la Tierra igualmente ha sufrido impactos de cometas y asteroides suficientes como para que hubieren llegado rocas de acá a Marte, en una cantidad menor porque hay más gravedad, lo que significaría que los dos planetas habrían intercambiado rocas, que estos dos mundos se han mezclado a través de la historia del Sistema Solar.

 

Tan sólo es necesario que un microbio se suba a una de esas rocas y, escudado de las difíciles condiciones espaciales, pueda sobrevivir en un viaje. Así se transportaría la vida de un planeta a otro. Sin embargo esto no quiere decir que la vida se haya diseminado por toda la galaxia de esa forma. Yo creo que las circunstancias que podrían llevar una roca de la Tierra a Marte o a planetas distantes a muchos años luz de la Tierra y tener todavía una carga viva serían poco probables.

 

Ahora, hablando de Marte, déjenme contarles acerca de la búsqueda de vida ahí.

 

Marte sigue siendo la mejor esperanza dentro del Sistema Solar para encontrar alguna forma de vida. Yo no diría vida avanzada, pero vida microbiana.

 

Mucha gente tiene la impresión de que las agencias espaciales internacionales, como la NASA, están abocadas activamente a ver si hay vida en Marte. Pero eso no es cierto. Ningún experimento biológico se ha llevado a Marte desde los años 70. La última vez que la NASA envió experimentos biológicos a Marte fue en la Misión Vikingo, que se lanzó en 1975.

 

Aquí tenemos una foto del Vikingo, de la nave espacial. Y cuando llegó a Marte esto es lo que vio -son fotos muy familiares-: un desierto congelado, seco, basado en la radiación; no muy prometedor para la vida... No sería el lugar para criar niños.

 

Pero después el Viking II fue a hacer dos cosas: llevó un robot para recoger tierra y para analizarla a bordo de un laboratorio.

 

Como resultado de ese análisis se hicieron cuatro experimentos. En tres de ellos fueron bastante ambiguos y negativos los resultados, y el otro fue decisivamente positivo. Ese experimento fue diseñado por mi colega G. Lavín, que trabaja conmigo en la universidad. Está convencido de que hubo un hallazgo. No voy a discutir los resultados, pero dieron positivo.

Entonces, la pregunta de si hay vida en Marte quedó más confusa. La mayoría de los comentaristas piensan que el Viking no encontró vida en Marte. Pero sigue siendo una pregunta abierta.

 

Desafortunadamente, la NASA nunca ha repetido este tipo de misión. Y la misión que partió esta semana, en la que se envió una nave espacial que se llama “Curiosidad”, no está buscando vida.

 

Los rusos trataron de mandar paquetes biológicos a Marte, pero terminaron en el Océano Pacífico. Y Gran Bretaña, en la Misión Europea a Marte, envió una cosa pequeña que se llamaba “Beagle 2”, y no sabemos dónde terminó. Probablemente, se quemó en la atmósfera de ese planeta.

 

Así que la NASA es la única agencia espacial que ha llegado con éxito a Marte en búsqueda de vida; pero no desde 1975.

 

Todo esto es muy interesante porque ahora sabemos que Marte una vez fue un planeta caliente y tuvo humedad. Buena evidencia de ello son fotos que se pueden bajar de internet. Hay muchas, tanto de la Agencia Espacial Europea y de la NASA. Se permite bajarlas gratis. Muestran síntomas inequívocos de valles, de ríos, de cuencas, de planos de inundación. Vemos ahí islas con forma de lágrimas, que indican que hubo agua en el pasado remoto y fluyó por esos canales.       

 

Algunos interpretan eso como agua en Marte. Es difícil de saberlo. Pero pueden observar estas pequeñas canaletas que bajan por el costado de algunas áreas de Marte, y uno podría decir que pueden ser marcas generadas por agua. Y el consenso parece ser que Marte sí tuvo -o todavía tiene- agua. Pero necesitamos más que el agua para la vida.

 

Algunos cometen un error. Es cierto que el agua es importante para crear la vida, pero ciertamente no es lo único que se necesita. Entonces, hay una característica también que es muy relevante para generar la vida, que son los volcanes y Marte tiene los volcanes más importantes. Y donde se une la acción del volcán y del agua se llama “hidrotérmico”. Eso es donde hay un nutriente con el agua, con gases como el hidrógeno, donde la vida se puede metabolizar. Y esto, entonces, esta circulación continua, permite o crea una especie de incubadora donde la vida podría surgir. Aquí en la Tierra, organismos como estos en la parte más profunda, en la base o en la cama de la parte inferior del mar, podría ser donde se encuentran los organismos más primitivos que hay en el planeta y, por ende, este podría haber sido el escenario donde nació la vida. Pero, ciertamente, estamos lejos de comprobar eso.

 

Preguntémonos, entonces, cómo empezó la vida.

 

Yo hablé que Christian de Duve tiene esta visión muy optimista de que la vida cósmica es un imperativo. Muchos de mis colegas, hace varias generaciones atrás, eran bastante escépticos con respecto a la vida y se oponían a esto de que la vida es de hecho fácil de iniciar y, por ende, puede estar expandida en forma general en el Universo. Pero, ¿cómo podemos testear eso? ¿Cómo podemos descubrir si eso es real?

 

Veamos cómo podemos analizar la teoría de que de hecho hay más vida en la Tierra. Tenemos que crear una génesis, una segunda muestra de la vida que se inició de cero, en forma independiente a la nuestra.

 

¿Cómo lo hacemos? Bueno, hay muchas formas de lograrlo.

 

La primera de ellas es la búsqueda de inteligencia extraterrestre. Si encontramos inteligencia en el Universo nos pueden decir cómo se inició la vida y, entonces, la única ruta de la inteligencia es a través de la astrobiología. Pero es evidente que si podemos tener contacto con inteligencia extraterrestre, esta no va a ser biológica. La fase biológica es una pequeña época transitoria de la evolución. Ya nos vamos a referir más a SETI.

 

Entonces, lo siguiente es mejorar las misiones del espacio. Por ejemplo, Kepler, el sistema que encuentra planetas en el exterior. Estos instrumentos son capaces no solamente de detectar planetas, sino de detectar el contenido de su atmósfera también. Va a ser capaz de medir los gases (por ejemplo, el oxígeno) en las atmósferas de “países” extrasolares, externos a nuestro sistema solar. Vamos a encontrar gases y eso nos va a indicar en forma indirecta que hay en vida en ese planeta y eso va a ser muy atractivo. Pero, desgraciadamente, el Terrestrial Planet Finder, el descubridor de planetas, no tiene fondos para poder hacerlo realidad, entonces estamos muy lejos de que eso ocurra.

 

Algunos también tienen esperanzas en lo que se llama “biología sintética”: crear vida en un laboratorio. Ese tema se hizo muy popular cuando el señor Venter generó una célula donde había un gen artificial. Muchos medios se equivocaron y pensaron que esta era la fuente para crear vida. Venter nunca dijo que había creado vida a partir de cero, lo que hizo fue tomar una célula viviente y reprogramar su genoma a través del sistema de ADN del organismo. Es muy interesante que haya incluido su correo electrónico en los datos del genoma.

 

Debo decir que los seres humanos, en este sentido, crearon vida durante mucho tiempo. Han creado perros. Los perros no fueron creados por la naturaleza, fueron los humanos los que los crearon a través de varios años. Hoy día podemos decir que es posible digitalizar el proceso de crear nuevas formas de vida y eso se hace. Pero crear vida en un laboratorio a partir de cero es algo muy lejano. Incluso, si alguien llega a lograr esto, realmente no ayuda a solucionar el problema de si existe vida más allá de la Tierra. Pero lo que queremos saber es cómo la naturaleza lo hizo. La Madre Naturaleza lo hizo hace 4 mil millones de años, sin técnicos, sin laboratorios, sin equipos de purificación. Pero, sobre todo, y también una inteligencia, lo que dijo Venter: la Madre Naturaleza lo tuvo que hacer sola. Pero si nosotros lo podemos hacer en un laboratorio, eso no significa que fue fácil para la naturaleza hacerlo. Entonces, realmente todavía no sabemos sobre este imperativo cósmico.

 

Podríamos ir a Marte y ver si se ha dado vida ahí, lo cual significa que Marte está comprometido porque hay un intercambio de material entre Marte y la Tierra. Podríamos, entonces, decir que es probable que el origen de la vida de la Tierra se encuentre en Marte.

 

Sería interesante buscar vida en Marte. Si la vida es fácil o difícil, realmente no deberíamos ni siquiera preocuparnos por ir a Marte. Pero nos podríamos preguntar cuál es el planeta más cercano a la Tierra.

 

Si la vida empieza en forma fácil, en condiciones similares a la Tierra, debió haberse dado aquí, en este planeta, muchas veces. Entonces, ¿cómo sabemos que no fue así? ¿Alguien ha buscado esto?

 

Me sorprendió, hace cinco años, cuando estuve en una reunión en la Universidad de Arizona, que nadie realmente había pensado buscar una segunda muestra de vida en la Tierra. Entonces, los astrobiólogos pensaron buscar vida, porque si la buscamos quizás vamos a ver una distinta forma de vida de aquella que nosotros conocemos sobre la tierra. Y empezamos a pensar cómo podría ser la vida allá afuera, pero por qué no buscamos otra forma de vida aquí mismo, en nuestra Tierra. Uno podría decir: “Bueno, ya la habríamos encontrado”.

 

La literatura nos indica que toda la vida sobre la Tierra es la misma vida que desciende del origen común. Eso es simplemente incorrecto. Nano formas de vida, hasta ahora estudiadas, sin duda están en el mismo árbol de la vida. Pero qué pasa con todas las formas de vida que aún no hemos estudiado. La mayoría de las especies en nuestro planeta son microbios. También los elefantes, las ballenas y los árboles. La mayoría, sin embargo, son microbios y solamente hemos visto en la superficie de la Tierra. No sabemos qué es el 99,9% de los microbios que se encuentran en la Tierra. Tenemos que buscar si los microbios son nuestra forma de vida o son otra forma de vida. Podrían tener una microquímica radicalmente distinta a la nuestra, podrían tener otro componente proteico, podrían estar programados en forma distinta. Entonces, no podemos saber si solo miramos en la superficie con muchos de los equipos que usan los astrobiólogos para estudiar los microbios. Tenemos que buscar los microorganismos, una forma distinta de vida y no la que conocemos. Si lo hiciéramos como lo hacemos ahora, no funcionaría. Sería muy fácil para organismos extraterrestres involucrarse con la forma de vida normal, sin que nosotros nos percatáramos.

 

Algunos podrán decir que estamos buscando en una especie de nube oscura. Esto no significa que podría haber organismos sobre la Tierra que provienen de otros planetas.

 

Estoy usando la palabra alien como “extraterrestre”, algo que está fuera de nuestra Tierra; otra forma de vida, extraplanetaria.

 

Podríamos entonces ver una rama que está en un árbol e inmediatamente causamos que un microbio solamente es lo único que necesitamos para decir que la vida empezó al menos dos veces sobre la Tierra o en cualquier otra parte; empezó por lo menos dos veces. Y esto demostrará entonces que partirá en todo el Universo. Sería extraordinario decir si la vida hubiera empezado dos veces en dos planetas como la Tierra.

 

Tenemos que encontrar al menos uno donde se halla presentado entonces esto.

 

Yo estimularía y promovería en los microbiólogos que buscasen entre los organismos que encuentran debajo de los microscopios porque podrían ser una forma de vida alternativa. Y creo que esta es una forma más prometedora donde pudiésemos avanzar en la búsqueda de vida extraplanetaria.

 

Es ahí donde tenemos que buscar con mucha dedicación en nuestro planeta.

 

Quiero terminar hablando sobre un tema. Cuando discuto en las comidas con mis amigos y colegas buscamos vida inteligente extraplanetaria. Esta búsqueda se inició en 1960 por Frank Drake, un radioastrónomo que incluso en los ‘80 seguía trabajando. Y él usaba un radiotelescopio para buscar en las estrellas o ver si podía escuchar un mensaje extraterrestre.

 

Esto está también ilustrado en una película con Jodie Foster que se llama Contacto, y también obviamente está basado en el SETI, que es postdetección. Esto significa: qué pasa si podemos escuchar un mensaje o si obtenemos alguna señal de otra parte de la galaxia. Digamos que a 1.000 años luz de distancia hay un objeto, un proceso o un sistema, cualquiera fuese, que no puede tener una explicación natural; que podría afectar a la sociedad; que podría tener un efecto sobre la ciencia.

 

Pensemos sobre todo ese tipo de cosas, porque SETI se dedica a eso.

 

Entonces, después de buscar todos estos años todo lo que pudieron mostrar los astrónomos fue esta cosa que se llama eerie silence, o sea, un silencio fantasmal. Ese es un silencio que da susto. No hay ningún contacto extraterrestre. Entonces, no se ha encontrado nada.

 

Y si uno va y le pregunta a un optimista de SETI como Frank Drake -y no se puede ser más optimista que Frank-, quién más sabe; que ha diseñado un experimento que ha funcionado durante 50 años sin resultados, y que igual tiene entusiasmo por el futuro ¿Cuántas civilizaciones existen en las galaxias hoy día que pudiesen comunicarse con nosotros? Él diría: “Bueno, alrededor de 10 mil”.

 

La civilización más cercana, si uno hiciera un cálculo, está a alrededor de 1.000 años luz de distancia. El problema es que, si estos extraterrestres estuviesen a 1.000 años luz no podrían coexistir pues la velocidad de la luz es finita. Entonces, son 1.000 años antes de Cristo, eso es lo que deberíamos ir.

 

No tendría ningún sentido estar mandando mensajes a menos que tuviésemos esa tecnología. Si estos extraterrestres son muy inteligentes, ellos podrían saber que hay vida inteligente en la Tierra; verían la Muralla China, podrían ver las pirámides. Pero también sabrían que hay vida en la Tierra con radiotelescopios.

 

Pero digamos que quieren tener fondos para poder enviarnos mensajes sin el conocimiento real de que podemos recibir esos mensajes. En algunos milenios vamos a saber si reciben las señales de radio.

 

Nuestra primera transmisión radial... Todas se difunden también en el espacio, no las podemos recuperar. Así que nuestros primeros débiles intentos de Marconi y otros ya se emitieron hace 100 años al espacio. Y en otros 900 años a lo mejor estas señales llegan a estas civilizaciones hipotéticas y nos envíen un mensaje. Entonces, en 1.900 años más a lo mejor podemos tener una respuesta, pero no por ahora.

 

Entonces, yo creo que SETI, la búsqueda de inteligencia extraterrestre es algo glorioso, porque es una búsqueda sin ninguna garantía. Pero yo creo la razón por la que vale la pena hacerlo es la misma por la que están ustedes aquí hoy día. Es muy bueno, creo yo, plantearnos estas preguntas: ¿Qué es la vida? ¿Qué es la inteligencia? ¿Cuál es el destino de la humanidad?

 

Esta es una reunión acerca del futuro.

 

En cierto sentido, buscar civilizaciones extraterrestres es un intento por ver nuestro propio futuro, la trayectoria y qué le espera a la humanidad. Porque hay una trayectoria de evolución: de no vida a vida, de vida compleja a inteligencia. Y no sabemos si existe esa trayectoria. A lo mejor se extiende hacia la evolución de la inteligencia social y, en último término, a la tecnología.

 

Entonces, la búsqueda de vida más allá de la Tierra es una búsqueda por nosotros mismos.

 

Y me gustaría cerrar con las palabras de Frank Drake, que comenzó la búsqueda de inteligencia extraterrestre y lo dice tan bien: el buscar la inteligencia extraterrestre es una búsqueda para nosotros mismos, para ver quiénes somos y cuál es nuestro lugar dentro del universo.

 

Quiero decir tres palabras más: feliz aniversario Chile.

 

 

 

La vida antigua

 

 

Primero quisiera agradecer la invitación que me fue hecha por los presidentes del Congreso de venir aquí para la conmemoración del Bicentenario; de ser invitado en medio de este grupo de prestigiosos colegas.

 

Señores presidentes, estoy muy contento de estar aquí. Permítanme, modestamente, felicitarlos por  hacer entrar la ciencia en el Congreso; hacen entrar la ciencia en el plano internacional, ya que son todos de nacionalidades diferentes. Es una actividad típicamente humana; es una actividad internacional y no hay fronteras para la ciencia.

 

Quisiera agradecer a la Embajada de Francia en Santiago, que apoyó mi visita aquí.

 

Finalmente, al señor presidente del Senado, querido amigo, quisiera agradecerte particularmente, ya que descubrí esta mañana a nuestro invitado que trajiste, mi amigo Toumay. Acaba de decir que está muy contento también de participar en esta reunión extraordinaria en el Congreso. Un gran agradecimiento de nuestra parte, de ambos. Falta de decirnos todos que somos marcianos.

 

Nuestro colega enfrentó esta hipótesis, pero no tenemos todavía la respuesta definitiva. Trataré de demostrarles que con lo que sabemos a la hora actual es claro, yo los miro, ustedes me miran: somos todos africanos, todos somos africanos.

 

Quisiera, voy a tratar de mostrarles, que estamos aquí por azar, después de múltiples crisis, después de múltiples eventos, acontecimientos.

 

Si, por ejemplo, una de esa grandes crisis no hubiera existido, la más conocida, la que provocó la desaparición de los dinosaurios, y vivieran, esta mañana hubiese sido quizás un congreso organizado por dinosaurios, o sus descendientes.

 

Voy a hablarles rápidamente de todos estos períodos después del origen de Asia.

 

Miren, una pregunta tan simple como cuántas especies vivientes hay en este momento. Nadie es capaz de contestar a esta pregunta.

 

Cantidad posible: 300 millones; miro en el margen plausible: 5 a 15 millones; la mejor hipótesis: 7 millones. ¿Saben cuántas hemos descritos? Menos de 2 millones: 1 millón 800.

 

Primera conclusión provisoria: la ciencia es una actividad humana que debe hacernos humildes y modestos; lo que no sabemos es mucho más importante que lo que nosotros creemos saber. Hay que acordarse siempre de eso.

 

Hay formas y especies que aparecen; hay otras que desaparecen. Hay algunas que nosotros, los humanos, estamos echando hacia la puerta. Por ejemplo, el dodo, los pingüinos, al lobo de Tazmania, los empujamos un poco para que salieran, para que desaparecieran. El Australophitecus; en realidad no tenemos nada que hacer ahí, estrictamente nada que hacer con eso.

 

En el plano del fósil, miren las cifras: entre 5 y 50 mil millones de especies desaparecidas. Ustedes se imaginan, 99,9% del conjunto, del total de las especies. Ahí está el estado de lo que sabemos. O sea, casi nada.

 

Esta evolución, evolución de la biodiversidad, una palabra muy a la moda actualmente, no se hizo de manera continua, fue punteada y marcada por grandes crisis, crisis biológicas. Evolución de la biodiversidad es la línea azul en este esquema.

 

Hubo cinco grandes crisis. Ahí están marcadas con las flechas. La más importante tuvo lugar entre el Permiano y el Triásico. Si hubiésemos estado ahí, los humanos habríamos hablado, probablemente, del fin del mundo: más del 95% de las especies vivientes desaparecieron.

 

Es la primera crisis en importancia.

 

Aquí está: 250 millones de años.

 

La segunda es el nivel Triásico-Jurásico, aproximadamente 200 millones de años.

 

Y la tercera, aproximadamente 430 millones de años.

 

La cuarta, un poco más de 360 millones de años.

 

La quinta, la más conocida, pero también la menos dura, la menos severa de las grandes crisis. La del cretáceo terciario, 65 millones de años.

 

Para cada una de estas crisis, lo que sabemos o lo que creemos saber es que los orígenes son múltiples, las causas son varias. Hay varias causas, no una sola. Y esas causas las discutimos.

 

La última crisis, 65 millones de años, implicó la desaparición de los dinosaurios y de otras especies y permitió la irradiación de los pájaros, de los mamíferos -es por eso que nosotros estamos aquí-, lo que permitió la aparición de nuestro grupo: los primates.

 

Estos primates se diversificaron. Y como ustedes saben, somos un grupo muy modesto. Y los llamamos primates simplemente porque somos de ese grupo.

 

Y bien, en el seno de estos primates -estamos en este grupo- un grupo lleva un nombre banal, los “monos del antiguo mundo”. Ustedes, yo, nosotros, somos todos, nosotros pertenecemos todos al grupo de los “monos del antiguo mundo”, de los “simios del antiguo mundo”.

 

Es de todas maneras una bonita familia.

 

¿No tenemos una expresión de estar felices...?

 

Se sienten bien, cómodos, nos sentimos todos cómodos o, por lo menos, eso pienso.

 

Me encanta esta imagen.

 

Aquí está la repartición actual. Queda todavía una gran pregunta, un problema todavía no resuelto: cuál es el origen de los simios de América del sur. Por ahora, no hay una respuesta a eso. No hay una respuesta creíble a esta pregunta. Es por eso que en febrero pasado estuvimos en la península antártica tratando de encontrar ancestros.

 

Darwin -ya hemos hablado de Darwin- en su libro The descent of man fue el que dijo primero: si miramos en la naturaleza actual, los que son más cercanos a nosotros son los chimpancés. Y seguramente encontraremos en África nuestro ancestro, que es el ancestro común a los chimpancés y a nosotros.

 

Veamos lo que pasa después de la predicción de Darwin, y que esté verificado por nuestros colegas. Alan Wilson, de la Universidad de California, en Berkeley, mostró que entre un chimpancé y nosotros, en el plano genético, la cercanía es muy grande. Del orden de 2% de diferencia, un poco menos, es casi nada.

 

No, en realidad es enorme. Miren el chimpancé y mírenme a mí. Hay algunas diferencias de todos modos.

 

Veo que algunos dudan. Volveremos a hablar de eso más tarde en la pausa...

 

Los paleontólogos contribuyeron, y expuse aquí en este esquema, porque les muestra que nuestra evolución, la evolución de la familia humana, no es una evolución rectilínea. En muchos momentos de nuestra historia fuimos cuatro, cinco especies de prehumanos.

 

Ustedes lo verán. Hace poco tiempo que estamos solos.

 

Esta historia, para hacerlo rápido, el primer descubrimiento, el primer australopitecos, es el Niño de Taung, aquí. Luego, el célebre descubrimiento de Lucy, que está aquí. Más recientemente, el descubrimiento de Ardi. Se ve mal, pero Ardi: 4 millones 400; Lucy: 3 millones 200. Simplemente recuerden: Lucy es la abuela de la humanidad. Ustedes conocen todos a Lucy como la abuela de la humanidad: 3 millones 200 mil años. Toumai, este joven, primero está al oeste de Rift; después, luego, tiene siete millones de años y, por lo tanto, Lucy está más cercana a nosotros que lo que está Toumai.

 

Hemos doblado el largo de nuestras raíces.

 

Toumai viene de Chad. Es el punto rojo que está marcado en el plano (en verde está Chad). Trabajamos en un muy bonito desierto. Este es el cráneo reconstruido a partir de escáneres numerados. Lo que ustedes ven es el original, en su mejor perfil. Es como ustedes cuando van a hacer una foto para el pasaporte. Estaba más dañado de lo que parece. Aquí lo vemos reconstruido. A esto nos parecíamos hace siete millones de años. Y pienso que esta reconstrucción está cercana a la realidad.

 

Ahora, en esto estamos ahora, Toumai es el punto rojo en el medio de África, en Chad. Son tres bastante cercanos, los otros dos están en Etiopía. Otro en Kenia. Son un millón de años más jóvenes. Por lo tanto, entre seis y siete millones de años, los prehumanos teníamos una gran distribución geográfica africana.

 

Mi equipo y yo estamos muy contentos de que él haya sido portada del Nature varias veces.

 

Tenemos muchos fósiles acuáticos, anfibios, forestales, más forestales, de la sabana, caballos, antílopes. Estamos en un paisaje, un paleopaisaje mosaico.

 

Nos separamos de los chimpancés alrededor de 7 u 8 millones de años atrás. Ustedes ven un cierto número de ramas, una evolución. Ustedes verán aToumai en una de estas ramas; a Lucy, en otra. Se darán cuenta también de que los chimpancés son actualmente dos especies, pero no son más que 100 mil individuos.

 

Nosotros no somos más que una especie, pero acabamos de pasar a 7 mil millones de individuos. Y no somos más que una especie desde no hace tanto tiempo. El Homo sapiens apareció aproximadamente hace 200 mil años. El Hombre de Neanderthal cohabitó con nosotros y desapareció hace menos de 30 mil años. Más recientemente el Hombre de Flores fue descrito en Indonesia y desapareció hace 18 mil años. Es decir, somos la única especie desde hace 18 mil años y es muy poco, verdaderamente es muy poco.

 

Estas crisis de las cuales hablé al inició es claro que liberan espacio y liberan biotopos que permitirán la expansión de otros grupos. Es lo que pasó hace 65 millones de años. Pero hoy, miren, todo pasó por el Neolítico. En el año uno éramos 250 millones, y miren lo que pasa a partir de 1960-1980, es ahí que los problemas comenzaron.

 

Yo creo que lo que todos juntos debemos hacer respecto de lo que algunos de mis colegas llaman la “sexta gran crisis biológica” –no todos están de acuerdo-, que estaríamos provocándola nosotros, todos juntos, es manejarla, gestionarla. Tenemos que tomar conciencia de que estamos en una situación que puede volverse muy inconfortable, muy difícil, poco cómoda. Y pienso que, en este marco, hacer entrar la ciencia al Congreso es algo extraordinario. Es importante poder tener intercambios; es importante poder hablar, importante que todo el mundo tome conciencia de esto.

 

Pero lo que me parece también importante, como científico, yo diría, lo explicita el nombre del curso que el año pasado hice en el College de France, en París. Se llamaba “Lo que sabemos; lo que creemos saber; lo que no sabemos”, y créanme: lo que no sabemos es lo más importante en volumen.

 

Por lo tanto, creo que para muchas cosas hay que ser conscientes, pero prudentes. Pienso que todo esto debiera conducirnos a los unos y a los otros a ser vigilantes, cuidadosos, pero además humildes, modestos. Todo debe conducirnos a pensar que aislados no haremos nada. Todos juntos, en el plano internacional, lograremos hacer algo. Aislados no lograremos nada. No lo lograremos. La ciencia es una actividad completamente internacional, y, desde ese punto de vista, es una actividad plenamente humana. La ciencia no tiene fronteras.

 

Entonces, permítanme simplemente, personalmente, decir que yo soy, quiero ser, resueltamente optimista, ya que si uno es pesimista la vida no tiene sentido. Todos juntos lo lograremos. Y veo al menos una buena razón. Todos juntos compartimos el mismo origen. Somos todos juntos hermanos y hermanas. Es verdad. Se los recuerdo.

 

Cuando leemos la prensa no estamos necesariamente convencidos de eso. Pero tenemos un origen común, todos. Es por eso que lo lograremos, porque somos todos africanos.

 

Gracias.

 

 

 

 

María Teresa Ruiz: Muchísimas gracias a los dos presentadores. Sé que me dijeron que no había que aceptar palabras del público. Pero aquí queremos rebelarnos los tres que estamos en la testera. Y, probablemente, no existe la infraestructura para hacerlo, pero, a lo mejor, por la hora, podríamos aceptar un par de preguntas, una para cada uno de los expositores, y que la persona que la haga se acerque al podio y use uno de estos micrófonos, porque creo que esa es la parte que no está resuelta.

 

Gómez Sánchez (Misión Perú): Quiero hacer una pregunta que surge como consecuencia de las exposiciones que se han dado.

 

Si venimos de una misma raíz todos los que estamos aquí presentes y no presentes en este momento, pregunto, ¿qué tenemos que hacer en el manejo político de las naciones para llegar a lograr que este planeta nuestro tenga el hábitat necesario y que no existan fronteras en los países? Me gustaría mucho una opinión de los dos expositores al respecto.

 

María Teresa Ruiz: Muchas gracias.

 

Paul Davies: Hay dos áreas de las actividades humanas donde las fronteras parecen derretirse y somos solamente una comunidad. Una de ellas es el deporte y la segunda es la ciencia.

 

Yo he viajado por todo el mundo y me encuentro con científicos en todos los países, de muchas culturas, de muchos antecedentes históricos. Y, a pesar de que tenemos muchas diferencias, muchas prioridades, cuando empezamos a hablar de ciencia hablamos el mismo idioma. Y tengo la esperanza de que si pudiésemos llegar a una unidad a través de la ciencia y el deporte, podríamos entonces acercarnos en otras actividades humanas similares.

 

Michel Brunet: Tenemos reuniones internacionales, nos conocemos todos entre nosotros, creo.

 

Lo dije en mi intervención: hay que subrayar la importancia de la iniciativa del Congreso chileno. Es una iniciativa política que debería extenderse a otros países. Es una iniciativa que debería ser tomada como ejemplo por los políticos.

 

Nosotros, los científicos, organizamos congresos internacionales, tenemos la costumbre de reunirnos a menudo y un poco encerrados a veces. Y sería bueno abrirnos un poco más, como es el caso de ahora.

 

Respecto de su pregunta, son los políticos los que deberían poder contestarle. Yo estoy convencido, persuadido de que las iniciativas como esta que acaba de ser tomada por los presidentes del Congreso chileno van en el camino correcto.

 

María Teresa Ruiz: Muchas gracias. ¿Alguna otra consulta?

 

José Zagal (Consejo Superior de Ciencias): Buenos días. Voy a hacer una pregunta a Paul Davies.

 

Usted habla de la vida terrestre. Pero ¿podría haber vida a mayor temperatura, más allá de la temperatura de la que estamos preguntando? La gente está haciendo preguntas con respecto al oxígeno, por ejemplo. Estas son las dos preguntas que yo tengo.

 

Paul Davies: ¿Podría repetir la primera pregunta, por favor? Formule de nuevo la primera pregunta.

 

José Zagal: Cuando usted se refiere a vida terrestre, ¿podría haber vida a otra temperatura, a temperaturas más altas? Cuando se busca, por ejemplo, oxígeno en otros planetas. Pero el oxígeno vino mucho después de la vida. Gracias.

 

Paul Davies: Gracias por las preguntas.

 

Durante mi presentación mencioné que existía la posibilidad quizás de que podrían existir otras formas de vida aquí, en la Tierra. Vida, pero no como la que conocemos. Podría existir otro set de moléculas, otra forma de generar proteínas, más allá de lo que conocemos. Entonces, obviamente podemos estar abiertos a esa posibilidad.

 

Sin embargo, podríamos pensar que quizás uno de los elementos que son cruciales para la vida podría ser reemplazado por otros. Por ejemplo, que el carbono lo podría reemplazar la silicona. Algunos piensan que algún tipo de vida en silicona podría existir. Pero yo soy escéptico en ese sentido. Hay muchas cosas que aparecen en Star Trek, pero yo soy un poco escéptico con respecto a eso.

 

Pero para mí una de las posibilidades es que el azufre o el fósforo pudiesen estar involucrados. Y entonces también se está buscando vida con arsénico, donde el arsénico reemplaza el fósforo. Organismos, entonces, que se han encontrado y que requieren arsénico para metabolizarse, y un organismo en particular que parece crecer en grandes cantidades dentro del concepto de arsénico. Pero es el mismo árbol de la vida.

 

No obstante, en la biosfera uno podría considerar -porque usted mencionó altas temperaturas- los límites de alta temperatura. Desde el punto de vista de los registros es 120 grados celcius, de uno de estos organismos que vive en una ventosa volcánica en la profundidad del mar. Y también se podría considerar 130 hasta que empieza a descomponerse el ADN. Entonces, en estos principios, en la profundidad de los mares, en el área volcánica, descubrimos hasta 130 grados celcius, luego una brecha, y después desde 180 a 200 grados celcius. Eso podría ser una señal clara de un candidato para esa biosfera sombra a la cual me referí. Y muchos científicos están involucrados en eso y están buscando.

 

Ahora, desde el punto de vista de la vida más allá, hay conjeturas con respecto a Titán. Este tiene líquido sobre su superficie -el satélite Titán-, y entonces son distintos tipos de químicas orgánicas, si existiese vida en Titán.

 

Y también, si buscamos vida en otros planetas más allá de nuestro sistema solar, el oxígeno es obviamente una de las cosas que buscamos. Y es cierto que se demora mucho el oxígeno en crearse en la Tierra. Y esto sería entonces una señal de que la vida es lo suficientemente compleja como para fotosintetizarse. Pero el sistema solar, que se formó hace 4,5 mil millones de años, es menos de la mitad de la edad de la galaxia. Había estrellas y planetas antes de que el sistema solar existiese. Luego, si hay vida en otros planetas, entonces la posibilidad es que esa vida se haya establecido durante mucho tiempo. Por tanto, quizás el oxígeno, uno en principio también podría buscar encontrar contaminación industrial incluso. Pero sería mucho tiempo hasta que pudiésemos descubrir ese tipo de reacción.

 

Muchas gracias.

 

 

Presentación de los expositores a cargo de Jaime San Martín, director del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile.

 

 

Bienvenidos a la sesión donde hablaremos de las tecnologías que potenciarán la sociedad del futuro.

 

La ciencia, la tecnología y la innovación han transformado nuestra sociedad por muchos años. Tal vez el mejor ejemplo de cómo romper las barreras que hemos formado son nuestras redes de Internet. Internet hoy día une a casi dos mil millones de personas. Como otro ejemplo, la biotecnología ha producido grandes cambios y progresos en nuestra sociedad. Esto no solamente incluye la industria, sino que a las universidades, a los centros de investigaciones. Son dos ejemplos muy básicos de cómo la tecnología da forma a nuestra sociedad.

 

Los panelistas de hoy día, dos científicos extraordinarios, nos darán su perspectiva de cuáles son las tecnologías más influyentes en el mundo que se nos viene; cuáles de ellas permitirán que la sociedad, la civilización, pase a la siguiente etapa. Tal vez nos digan un poco sobre qué problemas éticos podremos enfrentar o cuáles ya estamos enfrentando.

 

Es sabido que en nuestra sociedad, en nuestra civilización, los recursos naturales, la energía, el agua, el uso sustentable de ellos, el respeto de todas las formas de vida, incluyendo las formas artificiales -como dijo nuestro querido Presidente del Senado ayer-, nos forzarán a enfrentar problemas muy diversos.

 

Pero, ¿tenemos una idea de cuáles serán las tecnologías que vendrán después de haber superado estos problemas?

 

La física, la matemática y la ciencia en general permiten responder algunas de estas preguntas. Generalmente, lo único que hacen es abrir más preguntas.

 

Hoy día, estos dos magníficos científicos nos darán a conocer su perspectiva y cómo estaremos mejor preparados para no sé si resolver pero entender las preguntas que se nos vienen encima.

 

Déjenme introducir, primeramente, al profesor Avner Friedman.

 

El profesor Friedman es Distinguished Professor de Matemáticas y Física de la Ohio State University. Obtuvo su Ph.D. el año 1956 en la Hebrew University. Y ha sido profesor en varias universidades americanas, entre ellas Northwestern, Purdue, Minnesota.

 

Él fue fundador y director del Instituto de Matemáticas y Biociencias de la Universidad de Ohio State durante 6 años. Y participa de varios directorios. Fue presidente de la Sociedad Industrial y de Matemáticas Aplicadas, y ha recibido muchos premios: Sloan Fellowship, the Guggenheim Fellowship, Stampaccia Prize, entre otros.

 

Ha tenido una descendencia bastante grande, sobre 25 estudiantes de doctorado. Ha publicado más de 20 libros; ha escrito casi 500 artículos, y tiene cerca de 5 mil citas. Números que para un matemático son extremadamente grandes.

 

Ha sido pionero en esta área que mezcla la matemática y la biología -la biomatemática-, que tiene su foco en la modelación de fenómenos biológicos usando matemáticas sofisticadas.

 

Las áreas donde él y su grupo han trabajado tienen que ver con fenómenos de cáncer y resistencia de ciertos organismos a los antibióticos, por mencionar solo algunos.

 

Siendo yo mismo matemático, no puedo resistirme a mencionar las áreas de interés de matemáticas del profesor Friedman, que son las ecuaciones derivadas parciales, los procesos estocásticos y la teoría de control. Sin embargo, lo más impresionante de su currículum, para mi gusto, es que ha contribuido en más de 30 subdisciplinas de las matemáticas y otras ciencias.

 

Yo he leído algunos de sus libros y son extremadamente delicados y profundos, y estoy muy impresionado por el tamaño de su investigación y el scup de ella misma.

 

A mi derecha tengo al profesor Carlo Rubbia.

 

El Profesor Rubbia es un italiano. Es un físico, inventor, notable Premio Nobel de 1984 por el descubrimiento de dos partículas: W y Z, en el CERN.

 

El profesor Rubbia estudió en la Escuela Normal de Pisa y se graduó el año 1959. Después de eso estuvo un año y medio haciendo experimentos en la Universidad de Columbia.

 

Entre 1971 y 1988, el profesor Rubbia ocupó el cargo de Higgins Professor en Harvard University.

 

En 1976 sugirió una modificación del sincrotón del CERN para realizar ciertos experimentos de colisiones de protones y antiprotones. Durante tres o cuatro años este experimento fue realizado. Y él dirigió a un grupo de más de 100 físicos, los cuales llegaron al descubrimiento de estas dos partículas. Este descubrimiento es uno de los pilares de la física moderna y, sin duda, es uno de los mayores aportes del profesor Rubbia en el campo de la física.

 

Sin embargo, en los últimos años, los intereses del profesor Rubbia han estado centrados más bien en la energía, en cómo encontrar nuevas fuentes renovables de energía. Él ha presidido el Centro ENEA que ha desarrollado concentradores solares especiales, en un proyecto llamado “Arquímedes”. Y participa también en el centro de energía solar más importante de España, el CIEMAT.

 

Es miembro de varios boards. En particular, participó en el United Nations Economic Commission para Latinoamérica, con sede en Santiago de Chile.

 

Por supuesto, el profesor Rubbia tiene un currículum extenso, ha publicado más de 500 artículos, ha recibido muchos premios y honores. Y me gustaría mencionar dos de ellos que encuentro muy destacables: el Orden al Mérito entregado por la República Italiana, y el Asteroide 8398 que lleva su nombre.

 

 

 

Modelamiento matemático y resolución de problemas en otras áreas de la ciencia

 

Señoras y señores, muchas gracias por invitarme.

 

Uno de los oradores anteriores habló de que todos somos africanos. Y yo quisiera decir que quizás somos todos matemáticos, pero quizás no lo sabemos.

 

La matemática, como ustedes saben, es el lenguaje de la ciencia. Y es nuestra responsabilidad enfrentar problemas de ingeniería y análisis con matemática, y está en nuestras manos poder desarrollar modelos y ayudar a los científicos para poder participar o aumentar la investigación que ellos realizan.

 

Lo que quisiera hacer hoy día es darles tres ejemplos. Uno de la industria, en el cual yo he estado involucrado durante muchos años, cuando fui director de un instituto en Minnesota, en el Departamento de Matemáticas Aplicadas. Quisiera darles un ejemplo de la biología matemática, que conozco y me interesa muchísimo.

 

Y también les daré un tercer ejemplo, que es muy relevante para Chile.

 

Como introducción, entonces, ya que el tema es darle empoderamiento a la civilización, la idea es cuál es el mínimo que debemos hacer para poder empoderar a la civilización.

 

Las primeras tres cosas mínimas son la seguridad en los alimentos, aire limpio, tener una cobija, un lugar donde estar, y también tener agua limpia.

 

En este momento la mayoría de las civilizaciones no tienen esto. Al menos el 50% de la población humana, que ha llegado a 7 mil millones de habitantes, tienen un ingreso menor de 2 dólares al día, y muchos de ellos, de menos de un dólar al día. Entonces, para la supervivencia, si queremos traer este grupo a un nivel occidental, hay muchas cosas que debemos hacer.

 

Por lo tanto, nos gustaría que la civilización hoy día pudiera cumplir con las necesidades presentes. Esto es, particularmente, elevando el nivel de los que están por debajo de la línea media, de los marginados más bien. Esperamos que otras naciones puedan apoyar sus necesidades.

 

Pero, a la vez, tenemos que mantener las condiciones medioambientales de nuestro planeta, para que él no desaparezca. Hemos visto antes cómo algunas especies han desaparecido por completo, y eso no queremos que le pase a nuestra especie.

 

Entonces, yéndonos a la tecnología, de tal forma que podamos empoderar a la civilización, algunos de los ejemplos que pensamos desde el punto de vista de la tecnología, que empoderaría a la civilización, son formas eficientes de generar energía renovable, protección contra las enfermedades y mantener estándares de salud.

 

Les voy a dar algunos ejemplos. Como les indiqué previamente, hay otros ejemplos en algunos informes que fueron lanzados en Estados Unidos. En la Fundación de Ciencia Norteamericana ya han tenido varios talleres, en noviembre del 2009, 2008 y 2010, sobre la sustentabilidad, cumpliendo con los requerimientos de hoy, sin dañar el medioambiente, y cómo dejarle esto a la siguiente generación.

 

El segundo proyecto llegó hace unos meses atrás. Lo pueden buscar en Google, Sustainability NSF, y lo van a encontrar.

 

Entonces, esto tiene que ver con la industria. Y elegí darles ejemplos sobre nuevos materiales.

 

Hay nuevos tipos de materiales inteligentes, pequeñas partículas que pueden entrar al cuerpo humano y buscar bacterias, por ejemplo. Son materiales inteligentes, con memoria; se pueden cambiar, se puede cambiar la temperatura y vuelven a ser lo que eran antes.

 

Pero voy a hablar sobre los materiales de compost, o compuestos más bien. La industria del automóvil necesita desarrollar materiales fuertes que sean livianos. El que sea liviano es para que no se necesite tanta gasolina por milla. Queremos que sea fuerte, para que lo proteja, para que usted cuando esté manejando esté protegido. ¿Cómo podemos construir un material, entonces, que sea fuerte, pero que sea liviano, como el aluminio? Pero como no es lo suficientemente fuerte, entonces se inserta en nuestras partículas, por ejemplo, carbono de silicona.

 

Este tipo de partículas, entonces, podrán ver en esta imagen cómo las segundas partículas -hay millones de ellas- se organizan en forma periódica. Podríamos ver qué tan fuerte es este material.

 

Y esto es donde el modelamiento matemático toma su espacio.

 

¿Cuáles son, por lo tanto, las propiedades efectivas de este material? No se puede empezar a analizar lo que está ocurriendo. Aquí tenemos ecuaciones distintas para elasticidad, por ejemplo, para diferentes regiones. Las regiones más claras con las regiones más oscuras.

 

Esto realmente no se puede registrar. Estas millones de partículas sumergidas en el aluminio son muy pequeñas. Y entonces tenemos que sacar un promedio.

 

Ahí es donde toma lugar el modelamiento matemático.

 

Luego, para poder solucionar este tipo de problema se utiliza el concepto de la homogeneización. Y este no es sólo un promedio muy fácil. Es bastante sofisticado.

 

Una teoría como esta en matemática ayuda a los investigadores, por ejemplo, en la empresa Ford, de automóviles, con quienes yo he estado trabajando, para poder desarrollar nuevos materiales. Y, más recientemente, desde el punto de vista de la energía, tratar de desarrollar celdas voltaicas.

 

Estas son celdas que absorben la energía del sol. Hablemos de una energía nueva, capturando y almacenando esta energía.

 

Y, como podrán observar, las partículas que están distribuidas aquí no están organizadas en forma periódica. Y esto es un gran desafío para los matemáticos en este momento: cómo computar la fuerza de una celda voltaica de este tipo, particularmente orgánica, si esta es un área donde hemos estado analizando efectivamente esto.

 

Este es entonces uno de los aspectos de cómo en forma de modelamiento matemático podemos llevar a cabo experimentos. Estamos en la dirección donde podemos generar análisis o experimentos para poder mejorar estas celdas solares.

 

El segundo ejemplo que les daré viene desde la perspectiva de la biología. Hablemos de tuberculosis.

 

Un tercio de la humanidad tiene tuberculosis. Pero no se asusten, porque respecto de las bacterias, las células de la inmunidad las tienen retenidas. Solamente cuando baja el nivel inmune, por ejemplo con SIDA, aparece la tuberculosis. Hay 2 millones de personas que están muriendo, año a año, de tuberculosis. Es una gran asesina esta enfermedad.

 

Entonces, cuando las personas están infectadas con microbacterias, los pulmones no pueden resolver la situación, porque en los pulmones los micrófagos no son grandes atacadores. Si fuesen demasiado inflamatorios, entonces el sistema se activa mucho, se inflama y genera altas temperaturas.

 

Y las células de protección y los macrófagos están preocupados de protegernos, por ejemplo, de la contaminación. Pero las bacterias que ingresan -los macrófagos- no son capaces de solucionar esto y le mandan un mensaje a los nódulos linfáticos. Y  necesitamos que nos ayuden, que estos otros primos macrófagos aparezcan para que nos vengan a colaborar.

 

Los macrófagos que se hallan en los nódulos linfáticos no están conectados a la red, no tienen Google ni utilizan el sistema y se demoran dos meses, a partir de la infección o del momento en que los macrófagos agresivos entran al organismo, en luchar en contra de esta bacteria.

 

¿Tendremos tiempo? Sí. Ese es el problema que tenemos que discutir con los inmunólogos especialistas en mi instituto. Y establecemos una forma de desarrollar un modelo, por ejemplo, el modelo “Tree Start” de macrófagos que se basa en la biología. En  20, 30, 40 publicaciones experimentales elevamos un modelo y esto es una forma de definirlo.

 

Podemos ver los macrófagos infestados en los pulmones.

 

Sólo que acá los que no están infectados, las bacterias que ingresan todo tipo de señales y eventualmente desde los nodos linfáticos emergen las células T y los macrófagos y vienen con una gran maquinaria llamada “gamma-interferón”. Este es un veneno que van a enviar a estos macrófagos infectados y van a matar las bacterias que están dentro.

 

Sobre la base del diagrama podemos, como matemáticos, describir un sistema de ecuaciones diferenciales en el cual hay todo tipo de parámetros. Debemos ver los experimentos, los datos obtenidos de ellos y adivinar, en cierta forma, simular y ver qué parámetros obtenemos.

 

Y, en último término, debemos sugerir formas de acortar este retardo de dos meses que llamamos “tiempo de conmutación” para ver cómo retrasarlo con algún tipo de medicamento o droga.

 

El medicamento o droga que usamos es la “gamma-interferona” que envía a los pulmones los macrófagos pero lo hacemos como medicamento.

 

Aquí vemos un gráfico que nos muestra el retraso. Acá 60, 55 días entre la curva oscura que indica la densidad de los macrófagos inflamatorios. En cambio, la curva en puntos indica los macrófagos que no son inflamatorios, sino muy dóciles y no agresivos.

 

Este es el punto al que queremos acercarnos y bajo ellos en los dos casos hay una carga bacteriana.

 

Esto es lo que usando el medicamento gamma-interferona podemos lograr. Podemos lograr una reducción de 55 a 40 días y también podemos disminuir la carga bacteriana que va a estar como secuestrada o albergada en la persona infectada por el resto de la vida, porque después que uno se recupera de la tuberculosis quedan elementos residuales.

 

Pero estos elementos residuales van a ser menores y podemos disminuir el período de espera.

 

Tratamos y probamos distintos procedimientos para inyectar la droga y los resultados no difieren mucho. Hay distintas formas de inyectarlo. Una es hacerlo intermitentemente.

 

El segundo ejemplo es una enfermedad no inmune como el cáncer. Elegí el cáncer de la próstata. Hay un libro que se escribió reciente llamado El emperador de todas las enfermedades que cuenta la historia del cáncer. El cáncer es el asesino número uno del mundo; ha logrado superar los ataques cardíacos y las enfermedades al corazón.

 

El  mayor asesino dentro de los cánceres es el de pulmón; el próximo es el de próstata para los hombres y para las mujeres el de senos. Este cáncer de senos no es tan fatal como el pulmonar. Solo el 10% de las personas que sufren este tipo de cáncer fallecen ya sea del de senos o el prostático.

 

El tercero -para la información de los presentes- es el cáncer de colon o rectal. Y se ha hecho mucho progreso porque hay una forma de detectarlo tempranamente con las colonoscopías.

 

¿Cuál es el problema en el caso del cáncer a la próstata? Si un paciente sufre de molestias y el médico descubre que tiene un cáncer a la próstata -también puede haber metástasis-, las células prostáticas cancerosas muestran un fenómeno muy único: son sumamente mañosas en cuanto al alimento que necesitan para sobrevivir, pues sólo usan andrógenos, a diferencia de otras células cancerosas.

 

Como cada cáncer tiene sus propias características -las células prostáticas cancerosas sólo usan los andrógenos-, la idea es que el ser humano no les proporcione andrógenos mediante, por ejemplo, la castración química. De esa manera,  las células cancerosas no van a tener alimento y fallecerán.

 

Eso es lo que hacen los médicos cuando el cáncer se ha “metastizado”: usan inhibición de andrógenos como hormona. Pero no tienen mucho éxito versus otros cánceres. La expectativa de vida es de dos años.

 

¿Por qué? Porque si las células cancerosas son inteligentes se ajustan al principio darwiniano de sobrevivir sin andrógenos y utilizan otro alimento.

 

Nosotros creemos que estas células son más inteligentes que las cancerosas normales, pero si decimos que vamos a tratar de no suministrar andrógenos continuamente para que no aprendan a vivir con andrógenos sólo debemos suministrárselos en forma intermitente.

 

Este tratamiento intermitente lo están haciendo los oncólogos.

 

Y la pregunta es la siguiente: ¿cuál es mejor? ¿Cómo podemos luchar mejor en la terapia contra las células cancerosas que se tornaron independientes del andrógeno y que son las más peligrosas? ¿De manera intermitente o no intermitente? Y ese  es un problema que hemos analizado hoy y discutido mucho con el jefe de Oncología en el Hospital Estatal de Ohio.

 

Entonces, acá tenemos otro diagrama. No es completo, pero básico. Este se basa en muchas investigaciones. Les voy a contar un secreto. Es muy fácil pasar de la biología a la matemática y viceversa. Hay  que comenzar con Euclides, Newton y es una historia muy larga.

 

De todas formas nuestro doctorado ha analizado investigación de diversas publicaciones. Generaron un modelo de cómo el andrógeno se introduce en las células prostáticas y los resultados de las pruebas PSA, etcétera.

 

Este es un ejemplo del modelo. Sobre la base de esto hay un sistema de ecuaciones diferenciales y aquí tenemos algunas simulaciones. Hay dos tipos de cáncer. Tenemos el de próstata mediano y el más agresivo. Esto está muy bien establecido en la literatura. El cáncer de próstata agresivo es muy, muy malo. Y el mediano, no severo, permite a la gente vivir muchos años y morir sin, de hecho, saber que tenían este cáncer leve a la próstata.

 

Así que algunas personas tienen cáncer prostático y mueren, pero no debido al cáncer prostático.

 

Lo que vemos acá, entonces, si ven la curva roja, es la línea de la densidad de las células cancerosas que mutaron y aprendieron a vivir sin andrógeno. Son aquellas que ningún medicamento o droga pueden eliminar o matar.

 

Asumimos aquí que este cáncer comenzó a los 50 años y a los 70, con un tratamiento continuo, las células que mutaron están aumentando, llegando a un número crítico a los 80, donde va a fallecer la persona.

 

Acá tenemos el tratamiento intermitente y podemos ver que las células mutadas malignas no comenzaron a los 70 sino a los 75, cinco años después. Entonces, ahí se ganan cinco años de vida mediante el tratamiento intermitente.

 

Este tratamiento se aplica cada dos meses por cierto período o cuando aumenta el nivel PSA, que corresponde a la enfermedad.

 

Este es el intermitente y este es el continuo.

 

Esto es lo que sugerimos y luego entramos al tumor agresivo y ahí no vemos ninguna diferencia entre continuo e intermitente.

 

Entonces, esto es lo que llamamos un estudio retrospectivo, basado en los datos que ya tenemos. Y en este punto estamos listos para comenzar con un estudio prospectivo; es decir, tratando de anticiparnos a que lleguen los pacientes al hospital para tratarse.

 

El problema es que la enfermedad es altamente retrógena. Se sabe bien en algunas enfermedades que la misma droga va a curar a cierta persona A pero puede fallecer la persona B. Entonces, la medicina personal ahora es lo importante, cómo ajustar, para una enfermedad específica, el tratamiento médico a la persona de acuerdo a su perfil médico, que puede ser el ADN más otros fenotipos.

 

Y, de hecho, en nuestro modelo tenemos lo que llamamos “parámetros personalizados”, a los que debemos ajustarnos. Ahí estamos en este trabajo en particular.

 

Algo interesante es que cuando las bacterias tratan de atacar una de nuestras células inmunes -por ejemplo, los macrófagos-. Las bacterias tienen muchas puertas por donde entrar. Estas puertas se llaman “receptores”, que son proteínas que están ubicadas en la membrana, se abren y permiten el ingreso de las bacterias externas.

 

La pregunta es cuáles receptores debería usar la bacteria para su ventaja y cuáles entradas deberían usar los macrófagos para su ventaja.

 

Los macrófagos quieren tragarse, por así decirlo, las bacterias. Ese es su trabajo, absorberlas y matarlas adentro. Pero la bacteria quiere entrar y alimentarse de macrófagos. Entonces, están ambos en esta lucha, pero con distintos propósitos. Y la pregunta es qué receptores usar. Hay distintos receptores. Y lo interesante es que hay un “muelle cruzado”, por así llamarlo: fluyen por la corriente a la célula. Hay todo tipo de proteínas y de señales que van entrando a la célula y cuando las bacterias quieren ingresar por un receptor otros receptores actúan de forma distinta.

 

Esto es muy interesante, esta lucha, esta guerra entre “nosotros” y “ellos”, que involucra todo tipo de cruces. Y en modelamiento matemático podemos captar parte de esta lucha y hacer sugerencias acerca de cómo deshabilitar o impedir que una bacteria entre por una trayectoria específica.

 

Entonces, se trata de qué anticuerpos podemos fabricar, manufacturar, que bloqueen a las bacterias y no les permitan entrar por estos receptores prohibidos.

 

El último ejemplo se trata de contaminación.

 

Primero estamos expuestos a contaminación debido a los automóviles. Hay normas y regulaciones en cada país acerca de cuántas partículas están permitidas. Y también se restringe a los fabricantes de automóviles en este sentido. Este es un problema muy difícil porque sobre las ciudades hay un movimiento, un desplazamiento de aire y también ocurren reacciones químicas entre las diversas partículas, los gases, etcétera. Algunas de las interacciones químicas son rápidas y otras más lentas. Y, si uno mira al orden de magnitud de estas velocidades de interacciones químicas, hay como 15 órdenes de magnitud, lo que hace imposible modelarlas todas en forma matemática, para calcularlas.

 

La pregunta que nos hacemos en el proceso de modelamiento es cómo podemos superar esta valla desde el punto de vista de la dimensión. Hay varias formas de superar esto desde el punto de vista de la matemática, pero es siempre un problema sin fin, como la mayoría de los problemas, aunque se puede dar un cierre a la solución.

 

Pero lo que quería era hablarles sobre la contaminación del aire y del agua. Estuve hace unas semanas en Beijing. Esta no es una imagen que tomé yo; la saqué de la web. Pero esto les muestra Pekín o Beijing -estuve ahí en octubre-; no es tan malo y tampoco es muy bueno. Pero, como podrán apreciar aquí en la imagen, no se pueden ver los edificios con nitidez.

 

Pero, lo que es aún más relevante aquí en Chile en particular es la contaminación que proviene del strip mining, la contaminación del agua. Recientemente leí un libro de Jared Diamond que se llama Colapso. Muestra cómo la sociedad decide cómo fracasar o ser exitosa.

 

Da algunos ejemplos. En el Estado de Montana, en los Estados Unidos, en una municipalidad muy interesante empezaron a hacer “strip mining” o más bien una explotación minera sobre la superficie muy hostil y se transformó el medioambiente. Están perdiendo dinero debido a que el turismo se ha alejado y se ha creado entonces un terreno o un ambiente muy contaminado.

 

Cuando se hace minería de superficie solamente, lo que está en la parte superior, la mayoría de lo que se mantiene en distinta forma, el agua entra en contacto y se combina con los materiales tóxicos que van en la parte inferior y después se distribuye, se disemina en forma subterránea. Hay drenaje y, en algunos casos, ciertas fuentes de agua profunda.

 

Entonces, la fuente de contaminación ocurre en determinado lugar, pero el resultado de la contaminación se distribuye a todas partes.

 

¿Cómo podemos hacerlo si queremos limpiar un lugar o tratar algunas ubicaciones en forma cuidadosa antes de empezar un proceso de explotación minera e invertir, por ejemplo, en alguna parte donde nos aseguremos de que no exista contaminación? Si se quiere predecir el futuro, si se quiere predecir los resultados, para eso hay que tener datos.

 

Para evitar la contaminación, desde el inicio se debe llevar a cabo algún modelamiento. Es preciso observar el número de componentes o de contaminantes. Lo que estoy usando son solamente símbolos matemáticos -ni siquiera símbolos, sino letras del alfabeto en inglés- en las distintas formas de polución, las que se van a distribuir y causarán enfermedades; quizás de tipo pulmonar o bacterianas, que son las enfermedades 1, 2 y 3.

 

La idea es poder modelar cómo estos contaminantes se van a distribuir, cómo aparecerán las enfermedades y cómo va a surgir la infección en las personas.

 

El que vemos es un lugar altamente no lineal, de masiva difusión y de enorme desafío; pero los beneficios son extraordinariamente importantes, porque una vez que se tiene claridad, se puede ahorrar una enorme cantidad de dinero, desde el punto de vista de los estándares de salud, utilizando simplemente el computador, simulando y cambiando algunos caracteres.

 

En resumen, quiero decir que respecto de la multitud de áreas donde se requieren las nuevas tecnologías para mejorar nuestras vidas y poder desarrollar dichas tecnologías y matemáticas, los científicos tienen que trabajar de la mano desde el inicio con físicos, ingenieros y matemáticos.

 

Hay diversas áreas en matemáticas que ya están disponibles, donde se puede empezar a utilizar este tipo de empresas. Y hay muchas, muchas más ideas tecnológicas y matemáticas que van a evolucionar, que podrán ayudar a resolver los problemas del futuro.

 

 

 

Las energías del futuro

 

 

Es un honor para mí estar aquí con ocasión de la conmemoración del Bicentenario del Congreso de la República de Chile; de encontrarme nuevamente en este maravilloso país.

 

La tecnología debe ser sustentable, y el desarrollo sustentable es aquel que cumple con las necesidades del presente, sin comprometer a las futuras generaciones, y con sus propias necesidades. Esto involucra la expansión de la definición del costo más allá de las implicancias económicas a corto plazo, para poder incluir preocupaciones sociales y medioambientales.

 

Mi presentación se va a enfocar, entonces, en algunos temas específicos: en research, en investigación y tecnología, energía, medioambiente, políticas, etcétera.

 

Todo nuestro enfoque respecto de la tecnología está dirigido por el uso de productos generados por combustibles fósiles. En consecuencia, nuestra energía se halla extendida a su máximo nivel.

 

En la proyección hacia el futuro se demuestra que no estamos en un camino para poder cumplir con los requerimientos de energía. La disponibilidad de recursos y el imperativo nos han hecho dependientes no sólo de los combustibles fósiles, sino que también existe interés en nuevas tecnologías energéticas.

 

El proceso está ligado a grandes cantidades de tiempo para poder cumplir con los requerimientos del mercado y, también, con elementos que se encuentran relacionados con los sistemas de energía. Así, la innovación debe enfrentar enormes inversiones, actores dominantes en diversas áreas y cambiar los marcos y desafíos en el área de redes.

 

Las tecnologías son, por lo general, más costosas a pesar de que al comienzo no proporcionan un mejor recurso energético, y los beneficios iniciales de las energías renovables mejoran o ayudan a mejorar la sociedad en lugar de los mercados.

 

Algunas tecnologías requieren de costos de integración inicial, como los sistemas de energía que existen. Es decir, no hay ningún mercado ni ningún negocio que se vaya a afectar en forma positiva por estas nuevas energías.

 

Entonces, la innovación energética es justificada y requerida.

 

No hay ninguna duda de que el calentamiento global es un tema complejo. Pero per se no es suficiente para introducirlo a todo nivel mundial en el sistema de descarbonización que se requiere. Por otra parte, la eliminación de combustibles fósiles tampoco es una realidad; sin embargo, una descarbonización de ellos es fundamental.

 

Esto está avanzando en forma bastante expedita. Pero ¿podremos realmente superar la brecha que existe; ello, dentro de los límites máximos?

 

Al respecto, tenemos dos problemas. Uno es el costo. Sabemos muy bien que la norma es que la energía más barata es la mejor y que el costo de las energías renovables debe ser reducido.

 

El segundo problema es la disponibilidad. La energía debe estar disponible cuando se necesita. El almacenamiento de ella es un tema débil. Entonces, el transporte requiere una batería que en una orden de magnitud presente un mejor rendimiento. Por lo tanto, se precisa este tipo de energía renovable.

 

Hoy día sabemos que existe una evidente contradicción entre las esperanzas de reducción de emisiones de CO2 y la disminución mundial de estas emisiones. Por ejemplo, el 2009 hubo un aumento de alrededor del 2%. Sin embargo, debido a la crisis económica, el 2010 esa cifra se incrementó nuevamente, alcanzando el 3%, y también el 2011. Entonces, ¿cómo vamos a poder reconciliar la situación actual con las expectativas de reducción de CO2, que es algo para mañana, con respecto a 1995? E incluso, según se predice, esto será mayor para el año 2050.

 

No hay ninguna duda de que debemos seguir creciendo. Los avances tecnológicos van a requerir aumento de petróleo. Y este no va a desaparecer. Sabemos que todavía hay abastecimiento para muchos años más. Pero el combustible fósil va a aumentar entonces el valor de mercado.

 

Los académicos y políticos llaman a la incubación inmediata, a una solución de energía a largo plazo, antes de que nos encontremos en un escenario en que no haya petróleo. Una alternativa práctica para controlar las demandas futuras del transporte, estas demandas que van a superar la oferta, es la extracción de esquistos, petróleo pesado, fluidos basados en carbón. Pero las consecuencias pueden multiplicarse en vez de controlarse.

 

Por ejemplo, el uso de petróleo de la destilación, o la cantidad ilimitada virtualmente de carbón, es una alternativa bastante ventajosa. El petróleo de plantas de carbón industrial en China hoy en día cuesta aproximadamente 65 dólares el barril y con 10 dólares más se puede separar el CO2 y almacenar.

 

La principal desventaja es que cada barril de petróleo producido de esta forma va a agregar media tonelada de contaminación. Inyectar esto con seguridad, en forma subterránea, para permitir tener energía por muchos años, no es una solución factible. Esto no es lo mismo que la eliminación y los países no van a disminuir las emisiones porque un tratado vinculante los obligue, sino porque es de su propio interés económico.

 

Lo importante del mensaje que debemos transmitir es que el resultado del CO2 debe ser transformado con la ayuda de tecnologías innovadoras. De pasivo debe pasar a ser un activo.

 

Por otro lado, hay una creencia general de que cualquier sustituto del petróleo en el futuro debe ser líquido. Se van a tener que resolver problemas fundamentales si el gas de hidrógeno alguna vez va a ser un combustible práctico que se pueda colocar en los tanques, en los motores, de manera tan fácil, con la misma seguridad que la gasolina hoy día.

 

Lo que se ve para el futuro parece prohibido. El hidrógeno sigue siendo importante, y lo es con relación a las reducciones de la cantidad de carbonización.

 

Una alternativa prometedora en este aspecto se llama “la economía del metanol”. El metanol es un combustible líquido conveniente en términos de transporte. También se puede convertir en muchos otros productos químicos: etileno, propileno, etcétera. Y, tal vez, el CO2 pase a ser un activo en vez de pasivo si se mezcla con hidrógeno para crear metanol: CO2 más hidrógeno nos da metanol con agua.

 

La producción de hidrógeno, a su vez, es un capítulo muy importante, especialmente a partir del gas natural, empezando por CH4 más agua que da CO2, que se convierte en CO2 más hidrógeno, que, sin embargo, produce también CO2, pero aún mejor que el mecanismo de coque. Algo que deben conocer es que hay una alternativa: que se convierta en hidrógeno sin la emisión de CO2. El truco es muy fácil: tome el CH4 al carbón negro más hidrógeno y la formación no resulta CO2, sino carbono negro. Es algo en lo que estamos trabajando.

 

Sin duda, toda carbonización progresiva de los fósiles debe proceder no sólo a través de la expansión de una nueva energía, sino de un uso aumentado y grande del metano, que es el combustible fósil con el mayor grado de descarbonización, cuya combustión plena produce 2,5 veces menos que el carbón. Ahora, con este proceso en que todo el metano se convierte en hidrógeno y carbono negro deberíamos ir más allá y lograr el sueño de quemar fósiles con cero emisiones de CO2, lo cual puede aumentar en el futuro el desarrollo, por ejemplo, versus el enfoque de carbón que tenemos reservas ilimitadas.

 

Además del gas natural, vale la pena destacar que hay vastas cantidades de metano atrapados en la forma de depósitos de hidratos oceánicos. El hidrato de metano es la forma más abundante, una única clase de producto químico en que las moléculas de un material, en este caso, el agua, forman una red sin enlace y se apropia de las moléculas de metano.

 

Es muy probable que la extinción de 250 millones de años atrás, como lo llamó el anterior conferencista “la madre de las extinciones”, haya sido producida por la transformación de los propios gases que se desarrollaron y comenzaron un mecanismo que destruyó el 95% de las especies. Es algo que también tiene alguna relevancia respecto del pasado. Y ahora estamos viendo su posible uso para el futuro.

 

Esto parecía ser, hasta hace poco, un tema académico hasta que los científicos se dieron cuenta de que dada la ubicuidad del metano, analizando la materia orgánica, el hidrato de metano podría estar en vastas cantidades, en cualquier entorno con la presión y temperatura adecuadas. El metano se encuentra en los océanos y aparece como afloramientos en el suelo marino. El potencial es enorme y las estimaciones dicen que tienen valores conservadores entre cinco mil y diez mil gigatones versus lo estimado para el petróleo y el gas natural.

 

Las grandes reservas de metano, ubicadas globalmente dentro de mil metros de superficie sólida, incluyendo a Chile, en diversas superficies, fuera de las costas de Latinoamérica, son de gran interés como una energía nueva, como un recurso de energía nueva.

 

Estos son pocos ejemplos, dentro del breve tiempo disponible que tenemos, de la gran necesidad de aumento de la investigación. La tasa de innovación en los próximos 15 años va a ser determinante, va a tener una gran consecuencia sobre la seguridad del suministro de energía para el cambio climático, para el crecimiento y el empleo.

 

Una política de energía consistente es lo que se necesita. Se deben tomar decisiones estratégicas basándose en desarrollo científico y tecnológico innovadores para reconciliar el desarrollo sustentable y el crecimiento económico con el cuidado del medioambiente.

 

Nuestra sociedad va a depender del suministro de energía, así que debemos dar pasos importantes para evitar las vulnerabilidades geopolíticas y de precio. Debemos tener un rol muy importante para incentivar la gran innovación dentro del marco internacional.

 

Sólo a través de un esfuerzo muy concentrado podemos lograr el objetivo y crear oportunidades de un buen empleo y mejor calidad de vida.

 

Estos problemas y las amenazas son importantes. ¿Cómo resolverlos? Pueden ser evaluados con cuidado y resueltos. Pero la pregunta es distinta. Si la humanidad tiene la voluntad política de actuar ante estos peligros y lo entiende bien, puede evaluar las probabilidades para evitar las amenazas.

 

Estos son problemas que debe manejar la humanidad. Y la innovación, no cabe duda, es el camino para el desarrollo exitoso. En un mundo en que el crecimiento numérico puede desacoplarse del desarrollo científico, no queda claro si vamos a asumir el desafío del crecimiento cualitativo o vamos a evolucionar en un patrón de menor desarrollo, que puede estancarse y decaer.

 

El capital humano de las sociedades más educadas es el factor decisivo para establecer normas de conducta social, determinadas por la educación superior, la actitud y los valores.

 

Para concluir, las decisiones que se van a tener que tomar en los próximos 10 a 15 años van a tener gran consecuencia para la seguridad del suministro de energía, el cambio climático y el empleo.

 

En el futuro va a haber grandes cambios y se requiere la interacción y cooperación internacional entre la ciencia, la política y la sociedad.

 

Quisiera mencionar a mi amigo Federico Mayor, de la Unesco. Lo voy a citar: “El riesgo sin conocimiento es peligroso, pero el conocimiento sin riesgo no sirve”.

 

Muchas gracias.

 

 

Gracias, profesor Rubbia. Tenemos algún tiempo para hacer comentarios; reforzar alguna idea; tal vez profundizar otras.

 

Quisiera, a modo de resumen, decir que el profesor Friedman nos propone que una de las tecnologías importantes para enfrentar el futuro es la modelación matemática. Nos mostró algunos ejemplos de muy distintas áreas, tanto de la medicina como del manejo de ciudades con mucha polución como Santiago, etcétera.

 

Por otro lado, el profesor Rubbia nos hace un llamado a profundizar nuestra investigación y el uso de energías renovables. Nos presenta cuáles son los desafíos más importantes actuales en términos de investigación y de políticas públicas, entre otros.

 

Quisiera que el profesor Friedman nos contara un poquito qué piensa él sobre cambios en la ciencia, cambios en la matemática, que serán necesarios para afrontar los nuevos desafíos, si esa pregunta tiene sentido.

 

Avner Friedman: No estoy seguro de si tiene sentido o no. Porque en realidad no sabemos cuáles son los futuros desafíos. Pero, por ejemplo, ayer estaba leyendo un manuscrito que introducía el concepto del sistema estocástico para entender cómo la red vascular capilar en la sangre evoluciona durante el cáncer o la embriología o al sanarse las heridas.

 

Entonces, las células nuevas se desplazan, toman posiciones al azar -esa es una variable estocástica- y luego se dirigen en distintas direcciones y con distintas velocidades.

 

Ese es un modelo matemático interesante, nuevo, que requiere nuevo análisis matemático y nuevos métodos computacionales. Eso como ejemplo de cosas. Ayer vimos la evolución de esto, así es que no sé realmente qué nuevas tecnologías matemáticas se van a requerir en términos de desarrollar teorías.

 

También vamos a enfrentar desafíos al tratar de hacer cálculos, porque el poder de los computadores es limitado. Pero el enfoque teórico de cómo computar más eficientemente depende de nosotros desarrollarlo.

 

Entonces, en otras palabras, el software depende de nosotros; en el hardware estamos limitados por la mecánica cuántica. Entonces, hay muchas cosas interesantes que van a llegar en el futuro. Pero no sé bien en qué dirección se van a dirigir. Y eso es lo bonito de esto.

 

Jaime San Martín: Profesor Rubbia, quisiera saber cuáles son las sugerencias que tiene usted para un país como Chile; qué tipo de inversión deberíamos hacer en términos de energía, investigación de fuentes de energía. Cuáles son sus sugerencias para un país que está en desarrollo.

 

Carlo Rubbia: Bueno, muchas gracias por esta oportunidad.

 

En primer lugar, quisiera decirles que la situación en Chile es muy, muy buena. Porque Chile es un país que tiene muchos recursos naturales que se relacionan con las energías renovables y, desde mi punto de vista, serían un activo fundamental para crear una nueva clase de energía futura y de su uso y cuidando el medioambiente.

 

El cuidado del medioambiente en Chile es una necesidad que vemos mucho. Y no cabe duda que es algo que podemos lograr exitosamente. Tenemos básicamente dos fuentes de energía renovables que son importantes. Una es el Sol. El Sol en la parte norte de Chile es tan solo igual a lo que encontramos en el Tibet. Hay áreas en las cuales se podría producir hasta dos mil kilovatios hora, una cifra preciosa. No hay ninguna duda de que va a haber éxito en la energía solar. Y no hay un lugar más claro donde se podrá utilizar que en Chile, que es una buena fuente de energía.

 

Y lo que vemos es la pregunta del tema del almacenamiento.

 

El almacenamiento es fundamental porque la energía, que tiene que estar disponible cuando uno la necesita, uno tiene que almacenarla de alguna forma, en algún mecanismo. Teniendo entonces energía solar, es muy bueno porque se concentra para poder acumular en líquido o en sal, que se retiene en el contenedor. Es muy barato y es muy efectivo y se puede poner a disposición como energía. Entonces, la energía solar cumple con la otra fuente de energía que tienen en Chile, que es la hidroenergía; particularmente en el sur, tienen unos tremendos recursos. Obviamente, el medioambiente es muy delicado porque hay cosas muy lindas ahí que requieren o demandan la protección. Pero ciertamente hay hidrorrecursos que se pueden utilizar.

 

Tanto el hidrorrecurso como el recurso solar, ambos con la disponibilidad de almacenamiento; el almacenamiento en sal es como el hidroalmacenamiento. Se puede utilizar. El equivalente de la represa de una hidroeléctrica entonces es similar a lo que se puede almacenar desde el punto de vista del Sol. Hay una gran cantidad de energía geotérmica también. Entonces, no hay ninguna duda de que le va a proporcionar a ustedes muy buenas y atractivas alternativas para aquello que se refiere a la energía.

 

Ahora, hay un aspecto que me gustaría analizar: la posibilidad de crear trabajos. Tanto la energía solar como la hidroeléctrica son renovables. Pero también son energías que se pueden hacer con desarrollos modestos desde el punto de vista de la tecnología. No se requiere tecnología superavanzada como la energía nuclear con la luz solar o el agua de un lago.

 

Entonces, en esas circunstancias, los nuevos desarrollos en la generación de las capacidades científicas de las personas locales en este país son los activos que tiene este país. Pueden desarrollar algo que no es solamente la mayor producción de recursos, sino algo que pueda ser exportado a otros países vecinos en Latinoamérica y más allá, que requieren también energía solar. Y también hay una competencia en esto.

 

Dados los cinco años de mi labor, trabajando en Madrid, en CIEMAT, que es el equivalente de España a los sistemas de investigación que ustedes tienen, quiero explicarles cómo España ha desarrollado en forma muy exitosa las energías solares. Hay más energía solar en España que en los Estados Unidos de América. Y, entonces, esto debiese ser una muy buena señal para países como Chile, que mantengan y continúen y perfeccionen este tipo de energía. Y un desierto que ha sido tan generoso con ustedes.