Gruñidos atómicos

La explosión de Hiroshima‘, 1955
David Alfaro Siqueiros. Colección Pascual Rodríguez Roldán / México

El 16 de julio de 1945, en las inmediaciones del pueblo Alamogordo, en Nuevo México, el estallido de la primera bomba atómica, bautizada como Trinity por Robert Oppenheimer, esfumaba con su estallido toda duda sobre la factibilidad teórica de arrancarle al átomo su energía. Tras 3 años de poner a las mentes más brillantes a marchas forzadas, el proyecto Manhattan cumplía con su objetivo. Con esto, daba inicio una nueva era en cuanto a armas de destrucción masiva se refiere.

Tres semanas después, el 6 de agosto de 1945, el avión bombardero B29 Enola Gay, arrojó sobre Hiroshima (Japón) la primera bomba atómica utilizada sobre humanos. Tres días después, una segunda bomba atómica tronaba sobre Nagasaki (Japón). Millares de vidas se esfumaron segundos después de la detonación; otras tantas vivirían un poco más antes de sucumbir a horrores en su carne. Muchos de los sobrevivientes a las bombas atómicas一hibakusha一seguirían sufriendo años después de las detonaciones al ser tratados socialmente como “apestados”. 

El 15 de agosto, Japón se rendía ante Estados Unidos. Finalizaba la Segunda Guerra mundial, pero no el peligro de la aniquilación.

Con el reciente estreno de la película de Cristopher Nolan, Oppenheimer (2023), se ha revivido el interés一no sólo histórico一por los peligros de contar con armas nucleares y su uso sobre países antagónicos, e.g. la actual guerra en Ucrania donde Rusia ha amenazado con el despliegue de armas nucleares tácticas1.


Acuarela por encargo de @MapacheRex

Sirvan, pues, estas fechas, para recordar y compartir algunos fragmentos tomados de la literatura con la que cuento en torno a el punto de inflexión histórico del desarrollo y uso de armas nucleares.

El imperio del sol2.

El imperio del sol es una novela basada en los acontecimientos que vivió siendo un niño el autor J. G. Ballard durante la ocupación japonesa de Shanghai y el campo de Lunghua. He aquí un par extractos relacionados a la bomba atómica.

Página. 270:

Un soldado japonés que patrullaba el camino de entrada se acercó y cruzó la hierba, mirando a Jim. Fastidiado por la cantinela, estaba a punto de darle un puntapié con la bota gastada. Un resplandor inundó entonces el estadio, fulgurando sobre las graderías del sudoeste como si una inmensa bomba americana hubiese estallado en alguna parte, al noroeste de Shanghai. El centinela vaciló, mirando por encima del hombro cuando la luz se hizo más intensa. Pocos segundos más tarde se desvaneció, pero una pálida claridad cubría ahora todo el estadio, los muebles robados, los coches detrás del arco, los prisioneros sobre la hierba. Estaban en el interior de un horno calentado por un segundo sol.

Jim se miró las manos y rodillas blancas, y observó el rostro flaco del soldado japonés, que parecía desconcertado por la luz. Ambos aguardaban el estruendo que seguía al relámpago de las explosiones, pero un silencio ininterrumpido cayó sobre el estadio y sobre la tierra circundante, como si el sol hubiese parpadear, desanimado por unos pocos segundos. Jim sonrió al soldado japonés; sintió el deseo de decirle que aquella luz era una premonición de la muerte, la visión de un alma pequeña que se unía a la gran alma del mundo agonizante.   

Páginas 278-279:

一¿Ha terminado la guerra?

El euroasiático bajó la vista; una sombre pasajera le pasó por los ojos. Se compuso y sonrió vivamente.

一Por supuesto. En cualquier momento tendremos amarrada en el Bund a toda la marina de los Estados Unidos.一Como Jim no parecía convencido, el euroasiático explicó一: Han tirado bombas atómicas, muchacho. El Tío Sam ha dejado caer un pedazo de sol en Hiroshima y Nagasaki, matando a un millón de personas. Un relámpago inmenso…

Página 280:

[…] Pero si el sol había cedido ante la bomba atómica, esa bomba ¿para qué futuro estaba preparándolos?

Cuadernos de Hiroshima3.

En este libro, Kenzaburo Oé compila sus observaciones y testimonios tras cubrir la novena conferencia mundial contra las armas nucleares con sede en Hiroshima durante agosto de 1963. He aquí algunos extractos que me llamaron la atención:

Página 46:

[…] el doctor Shigetô reunió todos esos materiales con sus propias manos y recursos. En un impresionante acto de extraña y emocionante amistad, un anciano víctima de la bomba, donó todos los huesos afectados de su cuerpo para la investigación médica.

Página 70:

Diez años después de que se arrojasen las bombas atómicas, hubo muy poca discusión pública sobre ellas y tampoco sobre la radiactividad que desprendieron. El Chugoku Shinbun, el principal periódico de la ciudad donde cayó la primera, ni siquiera tenía tipos móviles de imprenta para escribir las palabras “bomba atómica” o “radiactividad”.

Página 76:

El jefe de la agencia le preguntó: “Supongo que podríamos terminar con la guerra [de Corea] si lanzásemos dos o tres bombas atómicas. Como víctima, ¿cuál es su opinión?”

[…] El hombre ciego víctima de la bomba respondió al jefe de la United Press: “Cierto. Es muy probable que pudieran acabar con la guerra si hiciesen tal cosa y de esa manera convertirían a Estados Unidos en el poder dominante del mundo. Pero entonces nadie volvería a confiar nunca más en ustedes”.

Página 107:

Afirmo que descubrí la dignidad humana en Hiroshima, pero eso no significa que pueda explicarlo con precisión. De hecho, las palabras no bastan. La realidad de la dignidad humana trasciende al lenguaje. Así lo he sentido desde mi infancia.”

La palabra que aparece4.

En este libro一49.° premio Anagrama de ensayo一Enrique Díaz Álvarez revisita la literatura en el tercer capítulo (“Hiroshima a contrapelo”) relacionada con los hibakushas, y añade a la ecuación del dolor también la del piloto Claude Eatherly, piloto del Straight Flush, avión que iba de avanzada para seleccionar las coordenadas donde el Enola Gay debía arrojar la bomba atómica sobre Hiroshima. Eatherly no sabía que se trataba de una bomba atómica.

Página 122:

Y es que algo de ese piloto atormentado ponía de manifiesto hasta qué punto el avance científico y tecnológico nos ha convertido a todos一sepámoslo o no一en piezas de una maquinaria que termina involucrándonos en acciones inaceptables que casi nunca alcanzamos a prever.

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Referencias

1. Mundo, B. N. Putin confirma el traslado de armas nucleares rusas a Bielorrusia. BBC News Mundo https://www.bbc.com/mundo/noticias-internacional-65935786 (2023).

2. Ballard, J. G. El imperio del sol. (Minotauro Ediciones Avd, 1988).

3. Oé, K. Cuadernos de Hiroshima. (Anagrama, 2011).

4. Álvarez, E. D. La palabra que aparece: El testimonio como acto de supervivencia. (Anagrama, 2021).

El caos en triángulos amorosos

Dicen que del amor al odio hay tan solo un paso. Y en esa fina, gris región que separa a ambos sentimientos habita la materia prima de la que múltiples poetas, novelistas, romanceros, cineastas, etc. se han alimentado a lo largo de los siglos para producir historias que nos atrapan y moldean nuestra visión del mundo de las relacione sentimentales.

Hasta hace no mucho, físicos y matemáticos también se han atrevido a explorar esa región con fines no enteramente académicos sino con curiosidad científica por «matematizar» la dinámica que se presenta en una pareja sentimental con visos a obtener reglas lo suficientemente claras para proponer terapias de pareja, por ejemplo.

Desde un punto de vista dinámico, el comportamiento puede llegar a ser caótico cuando la interacción sentimental incluye a un «tercero en discordia». En esta contribución a Nexos platico brevemente sobre un modelo bastante sencillo sobre los «escenarios amorosos» en una pareja, pero que sirve como invitación a una gama más amplia de modelos con escenarios más complejos.

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Pierre de Fermat y la refracción de la luz

Reflexión De Vidrio Sobre Fondo Negro

Quizá uno de los hechos matemáticos que más se repite en la aulas es que la distancia más corta entre dos puntos es una línea recta. El asunto tiene sus matices cuando se trata de explicar ciertos fenómenos físicos, como la refracción de la luz, es decir, cuando el rayo de luz atraviesa dos o más medios en los que su densidad no es la misma. Esto tiene consecuencias en cuanto a qué «camino» toma la luz para llegar más rápido al otro extremo.

Esta idea del camino más corto sirvió de inspiración al escritor de ciencia ficción Ted Chiang para su cuento «La historia de tu vida», el cual sirvió de base para la película «La llegada» (Arrival), dirigida por Denis Villeneuve. En ésta ocasión, en el blog de ciencia de Nexos platico brevemente sobre la historia detrás del principio de tiempo mínimo de Fermat.

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Otro tipo de guerra química

Stock Photo: Cyborg Head With Red Eyes

Las tres leyes de la robótica formuladas alrededor de 1942 por Isaac Asimov indican lo siguiente:

Primera Ley: Un robot no hará daño a un ser humano, ni por inacción permitirá que un ser humano sufra daño.

Segunda Ley: Un robot debe cumplir las órdenes dadas por los seres humanos, a excepción de aquellas que entren en conflicto con la primera ley.

Tercera Ley: Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la primera o con la segunda ley.​

Idealmente, estas leyes parecieran garantizar que los robots (incluyamos aquí a los drones y «perros» autónomos como SPOT de Boston Dynamics también) nunca podrán rebelarse contra sus creadores. Sin embargo, pensar eso es pecar de inocentes. Si bien es cierto que es tema de debate acalorado el uso militar de sistemas autónomos (o casi) con el poder de decidir cuándo disparar para eliminar un objetivo humano, también existe preocupación en cuanto la interacción en el campo de batalla de soldados y «robots». ¿Qué garantiza que los robots no comentan fraticidio? ¿Cómo solventar esta desconfianza, ese mirar receloso del soldado de a pie hacia su «compañero robótico» sin importar la forma que éste tenga? Una posibilidad es el uso de una sustancia química que, entre muchos mamíferos, parece ser la responsable de considerar a alguien como digno de confianza.

En éste artículo publicado por la revista Este País barajo la posibilidad de otro tipo de guerra química orientada a disminuir la brecha en los niveles de confianza entre los soldados (¿y civiles?) y sus aliados robóticos.

https://estepais.com/ambiente/otro-tipo-guerra-quimica/

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Fusión nuclear: ¿punto de inflexión?

A SPARC of Fusion Energy
«A SPARC of Fusion Energy» by jurvetson is licensed under CC BY 2.0.

De acuerdo con el astrofísico ruso Nikolai Kardashov la madurez tecnológica de una civilización podría clasificarse dependiendo del uso de energía. Por ejemplo, una civilización Tipo I sería aquella capaz de aprovechar todo la potencia disponible en un único planeta mientras que una civilización tipo II aprovecharía la energía de una sola estrella. Hablar de una civilización tipo III es referirnos a una civilización con la capacidad de aprovechar la energía de toda una galaxia. La civilización humana no llega a una del tipo I; rondamos un valor de 0.7 en la escala de Kardashov. Hasta el momento no se han encontrado indicios sólidos que indiquen la presencia de una civilización en la escala de Kardashov.

A pesar de nuestro «atraso» en la escala de Kardashov, el pasado diciembre (2022) una noticia se abrió paso entre los titulares: la generación de energía por medio de la fusión nuclear. Esto podría ser un hito tecnológico (si bien es cierto que la tecnología está en manos de algunos pocos) para toda la humanidad en cuanto a la posibilidad de contar con una fuente de energía casi inagotable, y comenzar a avanzar en la escala de Kardashov.

Es ésta colaboración con Letras Libres abordo el tema del reciente logro en la producción de energía por fusión nuclear. ¡Gracias por leer!

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2023 en 3…2…1

Primer día de la Creación, M. C. Escher (1925).

Han pasado (casi) 365 días desde la última vez que (muy probablemente) nos apartamos brevemente del ajetreo de la vida diaria para dedicarle un par de minutos a hacer balance. Quizá no en todos los rubros tengamos balances positivos; quizás el 2022 nos obligó a «enrocarnos» en este tablero de ajedrez que es la vida; quizás estemos mejor que nunca…Cualquiera que sea la situación, les comparto algunas citas que, desde mi punto de vista, resultan útiles para darnos ese pequeño empujón para llegar a la meta. Lo mejor para este 2023.

Algunas citas

El grupo militar de élite de Estados Unidos, Navy SEAL, entre sus muchos dichos tienen el siguiente, el cual puede parecer muy sencillo, pero sirve para dar un poco más cada día para conseguir nuestros objetivos.

 The only easy day was yesterday. El único día fácil fue ayer.

Marco Aurelio fue emperador del Imperio Romano del año 161 al 180 de nuestra era. Entre sus escritos dejó sus «Meditaciones», donde destila algunas de sus reflexiones hacia el final de su vida.

Afánate fijamente, a cada hora, como romano y como varón, en hacer lo que tuvieres entre manos, con precisa y sincera gravedad, con amor, libertad y justicia, procurando desasirte de cualquier otra preocupación. Lo conseguirás si ejecutas cada acción de tu vida como si fuere la última, despojada de toda irreflexión y de toda apasionada repugnancia al señorío de la razón, sin falsedad y egoísmo, ni displicencia ante las disposiciones del destino.

Marco aurelio. meditaciones. libro ii, 5.

Otra de Marco Aurelio.

Por la mañana, cuando sintieses pereza al levantarte, piensa: Yo me levanto para cumplir con los oficios propios de un hombre. ¿Me desazonaré, pues, si voy a ejecutar aquello para lo que nací, para lo que vine al mundo? ¿A esto fui formado, para arrellanarme en la cama, caliente entre mis cobertores? —Pero esto, dirás, es más
agradable—. ¿Fuiste formado, entonces, para solazarte? Y, en suma, ¿naciste para la pasividad o para la actividad? ¿No ves cómo las plantas, los pájaros, las hormigas, las arañas, las abejas, tienen cada cual su tarea propia y contribuyen, a su vez, al buen
orden del mundo? Entonces tú, ¿no querrás hacer lo que incumbe al hombre? ¿No te apresurarás en poner por obra lo que se conforma con tu naturaleza?

MARCO AURELIO. MEDITACIONES. LIBRO V, 1.

Poniéndonos bíblicos:

Porque el Espíritu que Dios nos ha dado no es un espíritu de temor, sino de fortaleza, de amor y de sobriedad.

Segunda carta a timoteo, capítulo 1, versículo 7.

¿La molécula de la confianza?

Si no me falla la memoria, las últimas palabras que se leen en «El Conde de Montecristo» de Alejandro Dumas son «confiar y esperar». En los tiempos que corren, ese par de palabras parecen una especie de apuesta imposible–sino que ilusa–para el futuro. ¿Es posible seguir confiando en lo que significan las palabras? ¿En los políticos? ¿En nuestros colegas del trabajo?

Lo cierto es que no podemos construir para el futuro mas que colaborando, uniendo esfuerzos, confiando en que aquel que está a nuestro lado para «echar hombro» realmente estará ahí cuando lo necesitemos y viceversa. De hecho, el comercio no sería lo que es si no hubiera un componente de confianza en cada trato que hacemos. Y ya sabemos lo que sucede cuando ésta confianza se ve traicionada o erosionada.

Mucho de nuestro comportamiento tiene una base química, es decir, hormonas que regulan y desencadenan acciones cuando nos vemos expuestos a algún estímulo externo que dispara la concentración de éstas hormonas. Para el caso de lo que llamamos «confianza», ¿existe una raíz bioquímica para confiar más o menos en las personas, sobre todo en aquellas que son completamente desconocidas? Y de ser así, ¿ qué se requeriría para manipularnos a voluntad?

Responder a cabalidad estas preguntas puede tomar décadas, pero algunos estudios sugieren que enfocarse en la oxitocina y el contexto en el cual se detona en nuestro cerebro puede ser un buen inicio.

En el siguiente artículo publicado por el blog de ciencia de Nexos platico brevemente sobre la oxitocina, ésta especie de «molécula de la confianza».

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El pensamiento científico bajo asedio

Nikolái Ivánovich Vavílov fue un botánico y genetista de origen ruso. Su trágica historia conviene recordarla ante los recientes sucesos políticos, así como de la mala administración de la ciencia en México.

Proveniente de una familia acomodada (o burguesa), Vavílov asistió en 1906 a la Academia de Agricultura Petrovskaya, con una memoria fresca de la hambruna que asoló a Rusia en 1892. Allí se dio cuenta que las técnicas agrícolas utilizadas en Rusia se encontraban muy por detrás de las técnicas y resultados en otras partes de Europa y Estados Unidos. Por ello, decidió trabajar con ahínco para acabar con el hambre en su país.

Tras diversos viajes (muchas veces en condiciones geográficas y políticas adversas) logró reunir unas 250,000 semillas de plantas cultivables y sus variedades; la colección más extensa en su tipo en el mundo. Sus méritos científicos lo llevaron a ocupar en 1930 el cargo de director del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de la URSS.

Tres años antes del nombramiento de Vavílov, otro científico, Trofil Lysenko, nacido en una familia campesina que se había abierto paso a golpe de inteligencia y astucia en el mundo académico, mostraba en un reportaje del periódico Pravda su trabajo sobre cómo cambiar el tiempo de germinación de las semillas exponiéndolas a diferentes periodos de temperaturas frías. A este proceso le llamó «vernalización». Aunque dicho proceso se conocía desde 1858, Lysenko se abanderó como su descubridor y próximo salvador de la falta de alimento en la Unión Soviética.

Otra de las «afirmaciones» de Lysenko era que las plantas podrían ser «educadas» para que el cambio en el tiempo de germinación se volviera hereditario después de practicar la «vernalización» en múltiples generaciones. Pero esta idea ya había sido desacreditada científicamente sobre las bases de la genética desarrollada por Mendel, entre otros.

Lysenko fue astuto para leer los movimientos políticos e ideológicos por lo que atravesaba la Unión Soviética, logrando escalar a las cumbres más altas de la jerarquía científica (dos veces galardonados con la Orden de Lenin, Presidente de la Academia Lenin de Ciencias Agrícolas de la URSS). Desde su posición políticamente privilegiada, Lysenko asedió a Vavílov y sus defensores, llegando a prometer que haría crecer nuevas variedades de trigo en un lapso de 3 años en lugar de los 12 que afirmaba Vavílov. Por un lado, Lysenko jugaba con reglas políticas, mientras que por el otro, Vavílov lo hacía con las reglas de la ciencia.

Eventualmente, Lysenko desmanteló el instituto donde trabajaba Vavílov, hasta que en 1940 la policía secreta lo arrestó a él y sus colaboradores. Su sentencia de muerte fue conmutada por un encarcelamiento de por vida, hasta que murió de hambre (lo que son las cosas) en 1943 en la prisión de Saratov. Otros de sus colaboradores fueron ejecutados.

Todo esto fue posible porque la «élite» política en el poder creía que «los expertos, en virtud de su educación y función, eran miembros de la burguesía y se los miraba con recelo en Rusia«. Así, se terminó reemplazando a los intelectuales «con campesinos destacados y otros miembros del proletariado, incluso si no estaban capacitados y no eran aptos para sus nuevos puestos«.

Burgueses versus campesinos; «fifís» versus «chairos»; ciencia «burguesa» versus ciencia «neoliberal». ¿Les suena de algo?

Miguel León Portilla, en su discurso de aceptación a la Medalla Belisario Domínguez en 1995, titula la penúltima sección «Educación: prioridad nacional». Transcribo íntegramente dos párrafos que destacan por su claridad y elocuencia:

La historia, la nuestra, contemplada no con enfoque patriotero sino realista y crítico nos encamina hacia otra necesaria respuesta. Me refiero sólo a aquello que puede hacernos responsables, capaces y libres: la educación en su sentido más amplio y noble. Bien valoraron su trascendental importancia hombres como José Vasconcelos, consumadas las luchas de la Revolución.

[…]

Logro alcanzado en las décadas recientes ha sido la formación de cuadros de profesionales e investigadores en varias ramas del saber. Aprovechar sus conocimientos es también de interés prioritario. Sólo así podrá superarse esa otra manera de vivir de prestado que es la del saber y la técnica desarrollados más allá de nuestras fronteras. La educación, los conocimientos y la formación que a través de ella pueden adquirirse, sin ser inmediata panacea, abrirán en definitiva el camino a la respuesta que todos buscamos. Hombres y mujeres preparados, responsables, con sentido crítico y conciencia del legado de su historia y cultura, integrarán un pueblo decidido a librarse de vivillos y corruptos, dueño de su presente y previsor en la forja de su destino».

No creo que sea casualidad que de la palabra «asedio» se pueda construir también «odisea»: la educación, la generación de conocimiento, están bajo asedio, y será toda una odisea limpiar el camino de las minas ideológicas que interfieren con nuestro progreso como nación. No será inmediato, pero vale la pena.

A propósito de la más reciente confrontación entre el Conacyt y la comunidad científica, i.e. aprobación del reglamento del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) y sus criterios de evaluación, comento brevemente en mi columna las bondades de promover una red de colaboraciones científicas para el avance y generación de conocimiento de alto impacto.

Este artículo se publicó originalmente en el portal de Cadena Política el 18 de agosto de 2022.

Aviso: Esta columna entrará en receso por tiempo indefinido. Agradezco a todos los lectore(a)s que le han dado vida a este espacio a lo largo de un año. Gracias por su amable compañía durante este tiempo.

Politizar la ciencia

Además de los hechos violentos transcurridos durante la última semana, también ha habido un bullicio mediático en torno a las personas que dirigen las instituciones gubernamentales íntimamente relacionadas con la formación de recursos humanos y la impartición y generación de conocimiento en México: el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), y la Secretaría de Educación Pública (SEP).

Por un momento se rumoreó la posibilidad de que la titular del Conacyt, la Dra. María Elena Álvarez Buylla, fuera nombrada la nueva titular de la SEP ante la próxima salida de su actual titular, Delfina Gómez, quien está perfilando su campaña para la gubernatura del Estado de México. Finalmente, el titular del Ejecutivo esfumó el rumor al designar a Leticia Ramírez Amaya, Directora de Atención Ciudadana en el Gobierno Federal, como la nueva titular de la SEP, nombramiento no exento de críticas toda vez que, nuevamente, parece valorarse más la lealtad que la capacidad para ocupar un puesto.

Sin embargo, si de capacidades hablamos, desde su creación en 1971, es la primera vez que el Conacyt tiene en su dirección a una científica que cuenta en su curriculum con uno de los máximos galardones que el Gobierno de la República puede otorgar: el Premio Nacional de Ciencias y Artes.

Creado por decreto presidencial en diciembre de 1944 durante el mandato del Presidente Manuel Ávila Camacho, el Premio Nacional de Ciencias y Artes “es un estímulo instituido por el Estado, para enaltecer las mejores expresiones de los mexicanos de excepción, de gran importancia para la cultura y la ciencia, así como para el desarrollo nacional”.

Y lo que son las cosas, el antecedente al Premio Nacional de Ciencias y Artes se puede hallar “en la filosofía de José Vasconcelos (el “Apóstol de la Educación”, como también se le llegó a conocer al Secretario de Instrucción Pública durante la presidencia de Álvaro Obregón) acerca del progreso social, obtenido a través del trabajo, el uso de la razón y de la conciencia de lo que se puede y se debe hacer con el conocimiento”.

Así, pues, tenemos que en 2017 la actual titular del Conacyt recibió de manos del ex-presidente Peña Nieto el galardón en el área de Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales. A pesar de ello, no parece estar honrando aquella visión de José Vasconcelos de “progreso social”, así como tampoco queda claro qué uso le está dando a la razón y la conciencia para transformar a la Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI) en México.

El ejemplo de incongruencia más reciente del Conacyt lo constituye la publicación del reglamento del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), del cual ha habido varios en lo que va del sexenio. Por un lado, con el inicio de la recepción de solicitudes mediante la convocatoria 2022 para ingreso, permanencia o promoción en el SNI, se puede leer en la página principal que:  “Las modificaciones al reglamento del SNI son el resultado del análisis y hallazgos que derivan de la operación de este programa, de consultas con expertos, de investigadores y docentes. De esta manera, el nuevo reglamento del Sistema Nacional de Investigadores se centra en el reconocimiento al desempeño integral de las investigadoras y los investigadores, privilegiando el análisis de trayectorias sólidas y colaborativas y no solo su desempeño en el periodo previo a la evaluación”.

Por otro lado, es el mismo Conacyt el que establece en sus criterios de evaluación que “En caso que un artículo haya sido elaborado por más de cuatro autores el elemento se prorrateará entre el número de personas que hayan intervenido en su elaboración.” Contradicción.

Entonces, ¿en qué quedamos? ¿Conacyt privilegia la colaboración sí o no? Todo parece indicar que no. Inclusive si, tras el golpeteo mediático parece ser que dicha cláusula desaparecerá, no hay nada seguro. ¿Cómo confiar en la Dirección de Conacyt cuando ni siquiera tienen claro cuestiones de sentido común y congruencia con lo que se escribe que se desea con aquello que se plantea para promover y evaluar el desarrollo científico de este país?

La indiferencia de la comunidad científica como grupo ha permitido que la institución que regula los fondos para la ciencia, la tecnología e innovación sea un aparato burocrático obscuro que no refleja el valor de la comunidad científica que se ha forjado a lo largo de escaso medio siglo.

José Antonio de la Peña & Alicia Ortega, Populismo, posverdad y ciencia, en “Populismo y globalización en el siglo XXI”

Quizá no se trata de inventar el hilo negro sino de voltear a ver otros estudios que se han hecho en cuanto a cómo evoluciona la ciencia. Un estudio del 2018 publicado por la revista Scienceseñala que “La ciencia puede ser descrita como una red compleja, autoorganizada y en evolución de académicos, proyectos, artículos e ideas. Esta representación ha revelado patrones que caracterizan el surgimiento de nuevos campos científicos a través del estudio de las redes de colaboración y el camino de descubrimientos impactantes a través del estudio de redes de citas”. El estudio de esta red de colaboraciones científicas resalta la importancia que ha adquirido la formación de equipos multidisciplinarios, colaborativos, en la producción de conocimiento de alto impacto durante un siglo. Me viene a la mente el hito científico que constituyó la publicación de la secuenciación del genoma humano en 2001. El artículo viene firmado por más de 265 autores de diversas instituciones, y seguramente hubo muchos más que no aparecen en ese listado pero cuya labor aportó su granito de arena para contar, por primera vez, con un borrador del mapa genómico del ser humano.

Tampoco se trata de catalogar a la ciencia como “neoliberal”, sino de comprender cómo funciona y sacarle el mejor provecho al talento de los ciudadanos que desean expandir las fronteras del conocimiento: allí reside el progreso social al que se refería José Vasconcelos en esta era dominada precisamente por el conocimiento. Por ello es que se vuelve prioritario seguir defendiendo el desarrollo de la CTI: dejarla en manos de aquellos a quienes por simple idealismo o búsqueda de poder quieren establecer un control y censura ideológicos sería como colocarle un clavo más al ataúd en el que se encuentra aletargada la ciencia en México.

Los autores que dan cita al epígrafe a ésta columna se preguntan si “¿Acaso la curiosidad científica debe calificarse de acuerdo con el sistema politico imperante? ¿Es entonces la ciencia a partir de 2018 en México una ciencia populista?” Recordemos: “los resultados de la ciencia basada en el mérito de las sociedades liberales y pluralistas son ampliamente superiores a los de la ciencia ideológicamente controlada de la (desaparecida) U.R.S.S. y otros regímenes totalitarios”.

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Inversión filantrópica de riesgo

«Congress, fund science» by afagen is licensed under CC BY-NC-SA 2.0.

Sabemos que el gobierno en México invertía en investigación y desarrollo un porcentaje del PIB muy por debajo del recomendado por la OECD, y ya no digamos si lo comparamos contra lo que invierte Israel (más del 5 % de su PIB vs 0.297 % de México).

Porcentaje de inversión del PIB en Investigación y Desarrollo.

Los líderes de otros países han entendido que su desarrollo y economía dependen fuertemente de la generación de conocimiento, de propiciar un clima que siembre la semilla de la innovación, que motive a sus ciudadano(a)s a cristalizar ideas que, si las condiciones son las adecuadas, podrían generar compañías con un elevado impacto no sólo local sino internacional, así como un alto valor económico.

En un mundo donde la economía es impulsada por el conocimiento, la capacidad intelectual (inclusive la mejorada a través de mecanismos bioquímicos diseñados por los científicos, o bien la integración de la Inteligencia Artificial con la mente humana) será un activo sumamente apreciado. Por ello, resulta alarmante que el coeficiente intelectual de los mexicanos esté disminuyendo: malnutrición, fuga de cerebros, etc.

Ahora bien, si ni el estado Mexicano ni el sector privado invierten lo suficiente en ciencia y tecnología e innovación (CTI), ¿quién lo hará?

Leo en «21 lecciones para el siglo XXI» de Yuval Noah Harari, en su capítulo dedicado a la igualdad menciona que «las 100 personas más ricas poseen más en su conjunto que los 4,000 millones de personas más pobres». Yuval hace una extrapolación nada alentadora: «Hacia el 2100, el 1 por ciento más rico podría poseer no solo la mayor parte de las riquezas del mundo, sino también la mayor parte de la belleza, la creatividad y la salud del mundo». ¿Quizá alguno de esos supermillonarios invierta en CTI en países subdesarrollados sólo por ayudar a equilibrar la balanza?

Así, me entero en un artículo de Nature Biotechnology que existe algo llamado «inversión filantrópica de riesgo» (IFR). La IFR «tradicional» es un modelo de financiación en el que las organizaciones sin fines de lucro intentan avanzar en su misión mediante el uso de fondos donados para realizar inversiones de capital en una empresa con fines de lucro.

En algunos casos, estas inversiones tienen el potencial de generar rendimientos financieros que luego pueden reinvertirse para continuar apoyando la misión de la organización. Sin embargo, estos rendimientos no son compartidos con las personas que aportaron el capital: una parte de las ganancias de la inversión se devuelven al contribuyente de capital y, por otro lado, donan una parte de las ganancias a una entidad sin fines de lucro.

Este tipo de mecanismo de financiación parecer ser muy adecuada para startups basadas en biotecnología. De 2002 a 2017, la IFR en USA pasó de $520 millones de dólares a $2.6 billones. Esta tasa de crecimento anual ha superado a lo que ha invertido tanto el sector industrial y gubernamental, conviertiendo a la IFR es un motor de innovación, sobre todo en lo que se refiere a Fundaciones relacionadas con enfermedades muy particulares, en otras palabras, aquellas enfermedades que no resultan atractivas económicamente para ciertos inversores de capital.

Los emprendedores cuentan entonces con estas ventajas al asociarse con una IFR: Acceso a recursos más amplios de la fundación; mayor disposición a invertir en áreas de alto riesgo; validación de concepto o creación de un producto mínimo viable.

Los autores del artículo muestran tres casos de éxito: uno relacionado con la investigación de diabetes juvenil (terapia de células beta en el páncreas), otro con la investigación del cáncer, y finalmente una fundación enfocada a la salud cardiaca y cerebral. Por ejemplo, en México, la diabetes cuesta millones de pesos en tratamiento con cuenta al erario público. Pienso en un par de investigadore(s) mexicanos que han hecho avances en la formulación de estrategias de control automático para una mejor y más natural dosificación de insulina, algo así como un páncreas artificial. Sus algoritmos podrían programarse en dispositivos médicos sin ningún problema, mejorando la calidad de vida de los pacientes. Pero hace falta que se invierta en ellos.

A propósito de la comparecencia (postergada en múltiples ocasiones) que tuvo la Directora de Conacyt, revisito la tesis de Mariana Mazzucato del papel que debe jugar el gobierno como principal inversor en CTI.

Este artículo se publicó originalmente en el portal de Cadena Política el 10 de agosto de 2022.

Hay prioridades… y la ciencia no es una de ellas

El pasado 4 de agosto compareció en sesión virtual por espacio de más de cinco horas (después de cancelar en reiteradas ocasiones) ante la Comisión de Ciencia, Tecnología e Innovación, conformada por diputados y senadores, la Directora General del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), la Dra. María Elena Álvarez Buylla.

Hasta hace un par de días, también sonoba su nombre como próxima titular de la Secretaría de Educación Pública (SEP), pero su posible nombramiento fue desmentido por el propio titular del Ejecutivo. “La necesitamos donde está”, sentenció el Presidente de la República la mañana del 9 de agosto.

Volviendo al tema de la renunión de trabajo de la Dra. María Elena Álvarez Buylla, en dicha sesión no estuvieron exentos los reproches por parte de algunos diputados y senadores, así como las intervenciones de apoyo de algunos otros hacia su gestión en las políticas científicas del Conacyt en lo que va del sexenio.

Quizá uno de los cuestionamientos más importantes se refirió a la extinción de los fideicomisos en octubre de 2020. De los 109 fideicomisos públicos, 44 estaban destinados para proyectos relacionados a temas de ciencia, tecnología e innovación (CTI), gestionados por 26 Centros Públicos de Investigación (CPI). La idea de los fideicomisos era contar con recursos transexenales para proyectos a mediano y largo plazo, y no supeditarlos a las negociaciones políticas que año con año se dan en la discusion y asignación del presupuesto federal. Además, los fideicomisos también permitían contar con recursos ante posibles crisis económicas o medioambientales, por ejemplo, el ahora extinto Fondo para la Atención de Emergencias (Fonden).

El dinero público está siendo atacado. Y así no habrá innovación.

Mariana Mazzucato

La extinción de los fideicomisos se llevó a cabo de manera tropellada, sin realizar auditorías y con la venia de los partidos políticos de Morena, Partido del Trabajo (PT) y el Verde Ecologista. Un estimado del monto acumulado en los fideicomisos para CTI apunta a una cifra que ronda los 45 mil millones de pesos. ¿Qué sucedió con ese dinero? La “extinción” de los fideicomisos no fue otra cosa que una reasignación. La propia Directora de Conacyt confirmó en su comparecencia virtual que, de los 45 mil, habría entregado 21 mil millones de pesos para financiar los denominados “proyectos prioritarios”: la refinería de Dos Bocas, el Aeropuerto Felipe Ángeles y el Tren Maya. El resto de los recursos se regresó a la Tesorería de la Federación (TESOFE).

No hace mucho, en marzo de este año, durante la Presentación de Trabajo en Conferencia de la Comisión de Ciencia y Tecnología del Senado de la República y de la Comisión de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Cámara de Diputados (a la cual no asistió la titular de Conacyt, por cierto), políticos como Olga Sánchez Cordero y Ricardo Monreal, afirmaban con convicción partidista que la ciencia, tecnología y la innovación “son los elementos que deben guiar el desarrollo de las naciones… los motores de transformación… nuestras aliadas y nunca una amenaza”. Las acciones muestran todo lo contrario.

Y si el Estado no invierte en CTI, ¿quién lo hará? El sector privado también vive sus propias crisis derivadas de la pandemia y las políticas económicas promovidas por el Estado, además de que, típicamente, no suelen invertir en CTI. Así, parece un callejón sin salida que nos obliga a regresar al punto de origen: el Estado.

¿Es posible crear un mecanismo que permita al Estado invertir en CTI y generar ganancias? ¿Debería el Estado fungir como “inversor ángel” en lugar de limitarse a financiar de manera pasiva la CTI? La economista Mariana Mazzucato, en su ensayo “El estado emprendedor. Mitos del sector público frente al privado”, apunta a que el Estado sí debe actuar como un emprendedor más en el panorama de la CTI, asumiendo riesgos y creando mercados. El Estado como el verdadero creador de tecnologías disruptivas de la que todos nosotros (sector privado incluido) nos beneficiamos y, además, moldean el futuro.

La tesis de Mazzucato es exportable. Otros países están ejecutando esta visión de una u otra manera. Por ejemplo, hablemos de Dinamarca, un país que no sólo destaca por su excelente sistema de salud (nivel de excelencia prometido mas no cumplido aún por parte del ejecutivo federal, a pesar de aquel “Sí es mi modelo a seguir en lo que tiene que ver con un país extranjero”) sino también lo hace por su papel de emprendedor en CTI.

Lo importante para el gobierno no es hacer cosas que ya están haciendo los individuos, y hacerlas un poco mejor o un poco peor, sino hacer aquellas cosas que en la actualidad no se hacen en absoluto.

John Maynard Keynes

Dinamarca creó el Fondo de Crecimiento Danés, que compra acciones en empresas de reciente creación. En una entrevista de 2015, Martin Motzfeld, Director Ejecutivo del Fondo, señalaba que habían invertido hasta el momento alrededor de 2 billones de euros en aproximadamente 600 empresas, y esperaban invertir entre 300 y 400 millones de euros en otras 800 o 900 empresas.

Durante la entrevista, Martin levanta un vaso con agua, y lo muestra a la cámara diciendo que se trata de una compañía en la que invirtieron un millón de euros hace 10 años, logrando multiplicar su inversión por 10. No es una empresa de tecnología avanzada sino de diseño… pero diseño innovador.

Otra empresa en la que invirtió el fondo se llama Universal Robots. Su historia es peculiar y, de no ser por un poco de suerte, quizá no sabríamos de ella, y la innovación se habría perdido o malvendido.

Universal Robots fue co-fundada por Esben Østergaard, quien pasó de la idea a la manufactura de un brazo robot flexible en 3 años. La innovación radica en cómo se programan los movimientos del brazo robot: no hace falta que el operador conozca las matemáticas, algoritmos, grados de libertad, centros de masa, etc., involucrados en los eslabones del brazo robot, sólo tiene que tomar el brazo y, con ayuda de una tablet, colocar el brazo en las posiciones que desea que realice, casi como si tomara el brazo de un niño para indicarle cómo balancearlo para alcanzar o mover un objeto paso a paso. Y eso es todo. Terminada la “programación de movimientos”, el robot está listo para repetirlos una y otra vez en cuestión de segundos.

Pero en sus inicios casi pierden la empresa: Esban y otros colaboradores, con 2 brazos terminados y 3 por terminar para un pedido, sin dinero (habían pagado de sus bolsillos el salario de otras personas los últimos 3 meses) para pedir las piezas necesarias para cumplir con el pedido de 5 brazos robots, se encontraban en una posición difícil de mantener… hasta que un día, en 2007, en una visita de algunos miembros del Fondo Danés a la Universidad, se asomaron a su taller donde intentaban fabricabar los brazos robots, y les preguntaron qué hacían con ellos. Al finalizar la explicación, la idea le pareció buena a los miembros del Fondo Danés y les colocaron una inversión inicial de 2 millones de euros.

Cuando lograron colocar 20 pedidos por mes, dejaron atrás los números rojos. La compañía creció y era tan buena que la compró Teradyne, en Estados Unidos. De acuerdo con Martin Motzfeld, multiplicaron los beneficios por 50, es decir, obtuvieron unos 100 millones de euros, más la comisión. Todo lo ganado se reinvierte casi en su totalidad (guardan algo para la época de “vacas flacas”) en financiar nuevas empresas. Dinero público que beneficia al público a través de la generación de empresas. No es dinero público que se da sólo porque sí: se otorga porque hay una idea que busca una oportunidad para echar raíces y crecer.

El dinero que constituía a los fideicomisos era dinero público, dinero recabado a través nuestros impuestos para que el Estado garantizara (o lo más cercano a ello) la consecución de objetivos considerados como prioritarios y que redundarían en un beneficio a la nación (a todos nosotros, sin importar ideologías políticas) en un futuro. Contar con esos recursos te permitía a ti, y a tus descendientes, tener participación en un futuro que, ahora, luce casi por completo fuera de alcance en una sociedad del conocimiento.

En un mundo donde el futuro está dominado por la economía basada en la explotación de conocimiento y que puede llegar a crear dividendos que exceden, en algunos casos, el PIB de países no desarrollados, queda patente que “la tecnología no es amable… No dice ‘por favor’. Se estrella contra los sistemas existentes y los destruye mientras crea nuevos sistemas. Los países y los individuos pueden surfear nuevas y poderosas olas de cambio, o tratar de detenerlas y ser aplastados”. Con la desaparición de los fideicomisos, no sólo se ha permitido que las olas del cambio revuelquen a toda una generación de ciudadanos con interés en la ciencia sino que también los han dejado sin tabla para surfear.

Sálvase quien pueda… y como pueda.

Nota: La cita “la tecnología no es amable” proviene del libro de Juan Enríquez-Cabot: As the future catches you: how genomics & other forces are changing your life, work, health and wealth. Crown Business.

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Algunos ejemplos de geometría en sistemas biológicos.

Imagen tomada del artículo «Analysis of a Model for the Morphological Structure of Renal
Arterial Tree: Fractal Structure». Descargable aquí.

Después de diseñar submarinos durante la Segunda Guerra Mundial, el Holandés Albert E. Bosman, quizá en un momento de ociocidad, comenzó a dibujar en el pizarrón un cuadrado, al que luego le añadió un triángulo rectángulo. A ese triángulo, le dibujó otros dos cuadrados, repitiendo el proceso de añadir más triángulos y cuadrados a los que iba formando. Repitió el proceso por un rato (a lo mejor hasta que se le acabó el espacio en el pizarrón), y al poco tiempo, una figura emergió. Tenía la apariencia de un árbol… y tenía cierta estética que resultaba placentera al ojo humano. A ese árbol lo bautizó como árbol Pitagórico. Compiló algunos de estos árboles y sus variaciones en su libro Geometría en el plano: un milagroso campo de investigación.

Árbol Pitagórico simétrico. Imagen tomada de este enlace.

Una variante del árbol Pitagórico que involucra el alterne de los ángulos rectos de un triángulo rectángulo, lo llevó a generar una figura muy parecida a un helecho.

Árbol Pitagórico similar a un helecho. Imagen tomada de este enlace.

Estos árboles tienen una dimensión fractal, y más allá de ser atractivos a la vista, también nos llevan a preguntarnos si no existirán estructural fractales al interior del cuerpo humano o en otros sistemas biológicos.

Un caso muy interesante y de relevancia médica por el impacto en la salud pública en la población de diabéticos, es la investigación sobre el árbol vascular del riñón.

Uno de los órganos que se ve impactado por la diabetes mellitus es el riñón, y a su vez, cuando existen complicaciones en el riñón, puede incrementarse la posibilidad de un infarto al corazón. Tomando en cuenta que el riñón está profusamente vascularizado y es el principal medio del que dispone nuestro organismo para purificar y mantener el equilibrio químico en la sangre, su estudio en el contexto de la diabetes mellitus tiene sentido. Pero ¿cómo modelarlo matemáticamente? ¿Cómo obtener un modelo abstracto, pero suficientemente fiel a la realidad para incluirlo, por ejemplo, en los modelos de control de diabetes?

La Dra. Aurora Espinosa Valdez logró generar árboles vasculares utilizando teoría de grafos e incorporando en los algoritmos decrecimiento del árbol información experimental de la fisiología presente en la bifurcación arterial. Es decir, el algoritmo que produce el árbol vascular no crece sin ton ni son, sino que lo hace contemplando restricciones biológicas. Así, los algoritmos desarrollados por la Dra. Espinosa lograron capturar la longitud y ancho promedio observada experimentalmente para los segmentosdel árbol vascular. Además, en su tesis doctoral “Grafos en el árbol vascular del riñón” (2010) se conjetura que la dimensión fractal podría usarse como parámetro para identificar si la morfologíadel riñón es apropiada para realizar sus funciones; esta información podría obtenerse de los angiogramas.

Árboles vasculares de diferente dimensión fractal (D) del riñón generados utilizando teoría de grafos. El artículo revisado por pares se puede consultar aquí.

Los casos anteriores se limitan al espacio de dos dimensiones, es decir, a un plano. Sin embargo, el riñón es un objeto tridimensional. Un siguiente paso sería adecuar el algoritmo del árbol vascular contemplando las restricciones biológicas en el desarrollo del riñón. Los resultados obtenidos en dos dimensiones son muy prometedores. O mejor aún, con el advenimiento de las impresoras 3D, podría generase un algoritmo que permita decirle a la impresora 3D cómo debe imprimir el árbol vascular de un riñón para sustituir, reparar o dar terapia a un paciente con daño o problemas del riñón. Y esto también implica el desarrollo de materiales «bioamigables».

A propósito de cómo la geometría (fractal, en los casos arriba mencionados) nos ayuda para describir la realidad biológica (hasta cierto punto), esta semana platico brevemente del descubrimiento de objetos geométricos en tres dimensiones que describen cómo las células epiteliales (los «bloques constructores» del interior y exterior de las superficies del cuerpo) se empaquetan formando escutoides, un objeto geométrico que no existía hasta que los matemáticos comenzaron a cuestionar la evidencia biológica sobre la verdadera forma de la células y las figuras geométricas que forman cuando se organizan.

Este artículo se publicó originalmente en el portal de Cadena Política el 3 de agosto de 2022.

La geometría oculta en el cuerpo humano

Es curioso cómo recurrimos naturalmente a algunos objetos geométricos cuando queremos dibujar un objeto o explicar un espacio a otra persona. Comenzamos con figuras geométricas simples, utilizándolas como un andamio para construir objetos más complejos o detallados. Podríamos decir que los triángulos, cuadrados y círculos nos sirven, en primera instancia, para capturar la esencia detrás de un objeto; después, vendrán los detalles “finos”. También, de manera natural, podemos aumentar una dimensión a las figuras geométricas, dotándolas de “volumen”; ahora el triángulo es un tetraedro (pirámide), el cuadrado un cubo, el círculo una esfera, y así sucesivamente. Y con estos sólidos pareciera que podemos construir todo el mundo físico. O gran parte de él.

Así, pues, no es de extrañarnos que en la antigüedad clásica, específicamente los pitagóricos, estuvieran fascinados con ciertos sólidos o poliedros (“de muchas caras”, en griego) regulares, es decir, objetos geométricos tridimensionales simétricos cuyas caras son siempre un polígono (“de muchos ángulos”) regular. A pesar de que puede existir un número infinito de polígonos regulares, sólo existen cinco sólidos regulares: tetraedro, cubo, octaedro, icosaedro y dodecaedro. Este hecho, aunque a veces se le atribuye a los pitagóricos, es más probable que haya sido demostrado por Teeeto, un matemático contemporáneo a Platón (de hecho, a los cinco sólidos regulares también se les conoce como sólidos platónicos).

De acuerdo con los pitagóricos, los primeros cuatro sólidos regulares estaban relacionados con los “cuatro elementos” que constituían el mundo: tierra, fuego, aire y agua. Y el quinto sólido regular, el dodecaedro (sólido con doce pentágonos en sus caras), lo relacionaron místicamente con el Cosmos, representando la sustancia de la que estaban hechos los cuerpos celestiales (de allí el origen de la palabra quintaesencia). Los sólidos platónicos proporcionaban una percepción de regularidad, perfección y orden en un Universo caótico.

Y esta idea de orden y perfección en el Universo que parecía estar contenida en los sólidos platónicos capturó la mente–por no decir la fe– de un astrónomo más de un milenio después: Johannes Kepler.

Sólo hay una cosa que es más inexplicable que la inexplicable eficacia de las matemáticas en física, y es su inexplicable ineficacia en biología.

Israel Gelfand, Matemático (1903-2009).

A finales del siglo XVI Kepler estaba revolucionando la astronomía con sus cálculos detallados que echaban por tierra la idea de que los planetas se movían en órbitas circulares cuando en realidad era elípticas. En ese entonces, sólo se tenía conocimiento de (los primeros) seis planetas, y Kepler pensaba que existía una conexión entre los cinco sólidos platónicos y los planetas. De hecho, creía fervientemente que la razón de que sólo existieran seis planetas y cinco sólidos regulares era que, si se anidaban estos sólidos uno dentro de otro, y a su vez dentro de esferas (es decir, los planetas), las distancias entre los sólidos platónicos y las esferas definirían las distancias entre el Sol y cada uno de los planetas. Este andamiaje invisible, perfecto, en el que parecía descansar la dinámica celestial no podía tratarse más que de una obra divina, pensaba Kepler. La conexión y acomodo entre los sólidos platónicos y los planetas tenía que ser forzosamente obra de la Mano de Dios, el Geómetra: “La Geometría existía antes de la Creación. Es co-eterna con la Mente de Dios… La Geometría ofreció a Dios un modelo para la Creación… La Geometría es Dios mismo”.

Las palabras de Kepler también nos invitan a preguntarnos qué hay detrás de las formas, de la geometría que reconocemos en la Naturaleza. Uno de los ejemplos que más ha cautivado la atención de los científicos es la geometría hexagonal en los panales de las abejas. ¿Por qué un hexágono y no otra forma geométrica? ¿Por qué las abejas “eligieron” precisamente esa forma de entre las infinitas posibilidades? Aunque se sabe que no se puede cubrir una superficie usando únicamente pentágonos, ¿qué mecanismo subyacente es el que “instruye” a las abejas a construir celdas hexagonales?

Kepler mismo había hablado un poco al respecto de la geometría hexagonal que se hallaba en los copos de nieve. Pero ¿las fuerzas involucradas en la formación de los hexágonos en los copos de nueve también eran las mismas que en la formación de las celdas en los panales de abeja? ¿Sí, no? ¿Por qué?

En su obra Sobre el crecimiento y la forma, D’Arcy Thomson–biólogo y matemático escocés–aborda la cuestión de la geometría hexagonal en los panales de las abejas, observando que se presentan fenómenos de tensión superficial en la cera líquida y caliente que conducen a la formación de hexágonos, reduciendo de esta manera el área superficial: mayor almacenamiento de miel utilizando menos cera.

En aquel momento descubrí algo sobre la biología: era muy fácil encontrar una pregunta que fuera muy interesante y que nadie supiera contestar.

Richard Feynman (1918-1988), Premio Nobel de Física 1965.

La solución que han hallado las abejas nos recuerda un poco al problema del empaquetamiento más eficiente de esferas en tres dimensiones que mencioné la semana pasada a propósito de la entrega de la medalla Fields: la conjetura de Kepler que los matemáticos tardaron cerca de 400 años en demostrar—no sin antes solventar algunas controversias. A pesar de que la conjetura de Kepler surgió de un problema más bien práctico, y ajeno a la biología, esto no implica que la solución (y los métodos utilizados para llegar a la solución de la conjetura) no sean aplicables a problemas o cuestiones biológicas. Todo lo contrario. Por ejemplo, está reportado que la densidad de empaquetamiento de las células de levadura maduras es de aproximadamente un 78%, un valor no muy lejano del 74% establecido por la conjetura de Kepler. De hecho, la desviación del porcentaje predicho por la conjetura de Kepler se atribuye a que las células no tienen una geometría completamente esférica.

Lo anterior espolea la siguiente pregunta: ¿Cuál será la figura geométrica que mejor describe el empaquetamiento de las células en el cuerpo humano, por ejemplo? ¿Habrá que considerar una geometría para cada tipo de células? ¿O más bien será una combinación de las geometrías descritas por los sólidos platónicos?

En 2018 un grupo de biólogos, físicos, matemáticos y científicos computacionales publicó un trabajo en el que echaron por tierra la creencia de que las celular epiteliales (células que ayudan a proteger nuestros órganos; se encuentran en la piel, vasos sanguíneos, por ejemplo) se construían a través del empaquetamiento de prismas o pirámides truncas. Después de analizar concienzudamente las glándulas salivales de la humilde mosca de la fruta, se valieron de los diagramas de Voronoi para modelar primero en dos dimensiones las células, como para ir sondeando el terreno. Al extender la metodología a tres dimensiones, los científicos terminaron con un sólido geométrico que no existía anteriormente en el campo de las matemáticas, al que bautizaron como “escutoide”, un poco en honor al apellido del líder del estudio.

Imagen de un escutoide tomada del artículo de la matemática Clara Grima. Consultar aquí.

Clara Grima, matemática de formación y una de las autoras del estudio define al escutoide como un “sólido geométrico entre dos capas paralelas de tal forma que la intersección del escutoide en cada una de las dos capas (y en el resto de las capas intermedias también) son polígonos (lo que serían las ‘tapas’ del escutoide). Los vértices de estos dos polígonos están unidos por una curva o por una conexión en forma de Y.” Los escutoides no sólo se hallan en las células de la mosca de la fruta, sino también en las células del pez cebra, lo cual abre la puerta a seguir explorando otro tipo de células utilizando la misma metodología.

Este descubrimiento nos pone a pensar en los recientes avances en impresión 3D con materiales “bioamigables”, los cuales podrían ser utilizados para reparar o suplir tejidos dañados ahora que se conoce la geometría que siguen las células para cubrir la superficie de ciertos órganos.

Han transcurrido milenios desde la formulación de los sólidos platónicos y la creencia de su relación con el (macro)Cosmos. Quizá ahora sea tiempo de que estos sólidos geométricos llamados escutoides nos abran la puerta al (micro)Cosmos.

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