Zientzia

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Habíamos pasado de sitios web a apps, y ahora estamos pasando de apps a chatbots inteligentes que acceden a cada rincón del mundo digital, sobrepasando barreras lingüísticas. El proyecto de investigación colaborativo QTLeap, en el que participa la UPV/EHU, ha conseguido avanzar en el uso de éste canal de interacción, que copará el mercado digital global gracias a la traducción automática profunda. “Con la llegada de los ordenadores personales e Internet, empresas y administraciones se toparon con la necesidad de afianzar su presencia digital mediante sitios web. Después, con la llegada de los smartphones, el esfuerzo pasó a centrarse en crear aplicaciones app que sirven como canal privilegiado para acceder al mundo digital. Los avances en Inteligencia Artificial (IA) muestran que el siguiente paso serán los chatbots o robots conversacionales, que permiten interactuar con los usuarios, sea cual sea su lengua”, afirma Eneko Agirre, profesor de la Facultad de Informática de la UPV/EHU.

En este ámbito se está desarrollando el proyecto europeo QTLeap—Quality Translation by Deep Language Engineering, un proyecto de investigación colaborativo financiado por la Comisión Europea llevada a cabo por un consorcio de ocho miembros: la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), a través de su Facultad de Informática; la Universidad Charles de Praga; el Centro de Investigación para la Inteligencia Artificial de Alemania; la Universidad Humboldt de Berlín; la Academia de Ciencias de Bulgaria; la Universidad de Groningen; la Universidad de Lisboa y la empresa portuguesa Higher Functions.

Este proyecto ha investigado y desarrollado una metodología innovadora para Traducción Automática (TA) que ayudará a esta próxima generación de tecnología de interacción global a eliminar barreras lingüísticas.

“Los resultados de este proyecto indican que con la tecnología de Traducción Automática desarrollada en el proyecto, los costes derivados de lanzar un chatbot asistido altamente fiable a un nuevo mercado con una lengua nueva se pueden reducir hasta un 20% dependiendo de la lengua. Se ha comprobado este avance en la consultoría on-line PCmedic sobre problemas comunes en el uso del ordenador. A través de internet, vía chat, un usuario plantea, en cualquiera de los ocho idiomas en los que trabajamos-euskara, castellano, inglés, portugués, alemán, checo, búlgaro y holandés, un problema informático. La aplicación busca en su base de datos la solución al problema, esté en el idioma que esté, y responde con esa solución pero traducida al mismo idioma en que fue planteada la pregunta. Por ejemplo, si la pregunta se hace en holandés, la respuesta también se dará en holandés”, continúa Eneko Agirre.

Los resultados también muestran que soluciones de Traducción Automática profunda desarrolladas en el proyecto “son un avance en el estado del arte de la tecnología de Traducción Automática, al conseguir una traducción mejor que la tecnología estándar actual con una probabilidad de hasta un 85%”.

La investigación llevada a cabo se basa en el procesamiento profundo del lenguaje. “Al procesar las lenguas atendiendo a su estructura profunda y centrándose en el significado, las diferencias entre ellas disminuyen, facilitando así la tarea de traducción”.

Más información:

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Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo Chatbots de traducción automática profunda se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Gizakion portaera imitatzen duen sistema informatikoa “bot” izenarekin ezagutzen da egun. Hainbat bot mota daude eta, besteak beste, webgune baten erabiltzailearekin elkarrizketa bat mantentzeko gai direnak, bot kalakariak edo hiztunak. Azken hauek, “txatbot” izena daramate. Txabotak eta erabiltzailearen arteko elkarrizketa testu bidezkoa izaten da normalean, eta egon badaude interfaze multimediak dituztenak ere. UPV/EHUko Informatika Fakultateko irakasleak, txatbot adimentsuetara pasatzeko ikerketa garatzen ari dira. QTLeap (Quality Translation by Deep Language Engineering Approaches) ikerketa-proiektuari esker, aurrerapauso bat eman dute interakzio-modu berri honetan, eta hemendik aurrera, itzulpen automatiko sakonari esker merkatu global digitalean errazago izango da hainbat hizkuntza erabiltzeko txatbot eleaniztunak aurkitzea.

 

 

1. irudia: UPV/EHUko Informatika Fakultateko irakasle eta ikertzaileak, elkarrizketa bat mantentzeko gai diren robotak edo txaboten itzulpen automatikoa lantzen ari dira, laguntza teknikoa hainbat hizkuntzatan eman ahal izateko UPV/EHUko Informatika Fakultateko irakasleak, Europako zortzi erakunderen partzuergoan, itzulpen automatikoa lantzen ari dira, laguntza teknikoa hainbat hizkuntzatan eman ahal izateko. Egun, Interneteko aplikazioetatik txatbot adimentsuetara pasatzen ari gara, oztopo linguistikoak gaindituz mundu digital osora mugitzeko aukera emanaz.

Eneko Agirre irakaslearen aburuz “ordenagailu pertsonalen etorrerarekin, enpresek eta erakundeek web gunea garatu behar izan zuten bere presentzia digitala bermatzeko. Gerora, telefono mugikorrekin, mundu digitalera iristeko app aplikazioak sortzea ezinbestekoa izan da. Adimen Artifizialeko (AA) azken aurrerapenak ikusita, hurrengo urratsa txatbotak edo elkarrizketarako robotak izango direla dirudi, hainbat hizkuntzatan erabiltzaileekin elkarrekintzan aritzea erraztuko dutenak“.

Arlo honen inguruan ari da lanean QTLeap—Quality Translation by Deep Language Engineering lankidetzako europar ikerketa-proiektua, Europar Batasunak finantzatutakoa eta zortzi partaideko partzuergo batek aurrera eramana (Euskal Herriko Unibertsitatea, Informatika Fakultatearen bitartez; Adimen Artifizialerako Ikerketa Zentro Alemana; Berlineko Humboldt Unibertsitatea; Bulgariako Zientzien Akademia; Groningeneko Unibertsitatea; Lisboako Unibertsitatea; Pragako Charles Unibertsitatea; eta, Higher Functions enpresa portugaldarra). QTLeap proiektuak Itzulpen Automatikorako metodologia berritzaile bat ikertu eta garatu du, elkarrekintza globalerako teknologia-belaunaldi berri honi oztopo linguistikoak gainditzen laguntzeko.

2. irudia: Ane, UPV/EHUko webguneko laguntzaile birtuala. Unibertsitatean sartzear dauden ikasleei laguntza eskatzen die online elkarrizketa bat mantenduz ehu.eus atariaren bidez.

“Emaitzen arabera, gure proiektuan garatutako Itzulpen Automatikoaren teknologiarekin, txatbota hizkuntza berri batera egokitu behar denean, kostuak %20an murriztu daitezke, hizkuntzaren arabera. PCMedic izeneko online motako laguntza-zerbitzu batean lortu dira emaitza hauek. Sortutako zerbitzuan, erabiltzaile batek informazio-teknologiako gailu edo zerbitzu batean duen arazoa duenean, galdera egingo dio txatbotari. Galdera edozein hizkuntzatan eginda ere, galdera hori itzuli eta galdera-erantzunen datu-basean bilatuko da. Sistemak, erantzuna automatikoki itzuli eta bere hizkuntzan erantzungo dio. Egun, euskara, gaztelania, ingelesa, portugesa, alemana, txekiera, bulgariera eta nederlanderaz egin daitezke galderak.”, argitzen du Eneko Agirrek.

Halaber, emaitzek erakusten dute proiektuan garatutako itzulpen sakoneko teknikek “egoeran aurrerapauso bat ekarri dutela. Ikusten da teknika hauek orain arteko teknologia estandarrak baino itzulpen hobea lortzen dutela, %85eko probabilitateaz, hizkuntzaren arabera”. Egindako ikerketa hizkuntzaren prozesamendu sakonean datza, “esaldiak egitura sakonaren eta esanahiaren arabera analizatuz gero, hizkuntzen arteko ezberdintasunak gutxitu egiten dira, itzulpena erraztuz”, azaldu du Eneko Agirre ikertzaileak.

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Itzulpen automatikoak txatbot teknologia merkatu batu digitalera hurbiltzen du.

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“Si el sueño no sirve para ninguna función vital, es el mayor error que ha cometido la evolución.”
Allan Rechtstaffen, 1971.

“Morfeo” | Antonio Possenti

Dormir es un enigma. Así lo afirman los expertos y, por ejemplo, James Krueger y su grupo, de la Universidad Estatal de Washington en Spokane, escriben que dormir es un enigma científico y que es el último proceso fisiológico para el que no existe ningún tipo de consenso sobre su función o funciones. O sea, ¿por qué dormimos? ¿por qué dedicamos entre un tercio y un cuarto de nuestras vidas a dormir? Cuando estamos despiertos, comemos o no comemos, bebemos o no bebemos, nos reproducimos o pasamos de ello, o hacemos o no hacemos muchas otras cosas que nos interesan o no nos interesan. Pero cuando dormimos, se nos mueven los ojos a gran velocidad y soñamos, sin remedio ni control por nuestra parte. Además, no hay que olvidar que la mayor parte de los animales también duermen. Es una función ubicua en el reino animal. Por tanto, algo importante debe suponer el sueño para que la evolución lo haya seleccionado en muchas especies y durante millones de años.

Para ilustrar la importancia del dormir en la biología de nuestra especie vamos a repasar unos ejemplos concretos. En primer lugar, Marie-Pierre St.-Onge y su equipo, de la Universidad Columbia de Nueva York, han estudiado la relación entre la dieta y el dormir bien o mal.

Sabemos que dormir poco y mal está relacionado con el riesgo de ganar peso y, en último término, con la obesidad, tanto en niños como en adultos. Es más, si dormimos lo justo comemos menos grasas. Sin embargo, esta relación no supone causalidad, es decir, no sabemos con precisión qué relaciona el sueño y la dieta. Conocemos las consecuencias pero no por qué se dan. Además, nos cuentan los autores que todavía sabemos menos de la relación inversa, o sea, de si la dieta afecta al sueño.

Trabajan con 26 voluntarios, la mitad mujeres, de 30 a 45 años, y con un sueño habitual de 7 a 9 horas cada noche. El experimento dura seis días, con 9 horas de cama cada noche, una dieta controlada los primeros cuatro días, y comiendo lo que gusten los dos últimos días. De esta manera, los investigadores consiguen datos sobre el sueño de cada voluntario con dieta controlada y no controlada. La dieta controlada lleva el 31% de grasas, el 53% de carbohidratos y el 17% de proteínas.

Los resultados indican que la dieta no controlada disminuye la duración del sueño profundo y reparador y aumenta el tiempo necesario para lograr el sueño. Sobre todo influyen las fibras en la dieta pues acortan el tiempo necesario para caer en el sueño y aumentan el tiempo duración del sueño profundo. Con dieta controlada se tardan, de media, 17 minutos en dormir, y sin dieta controlada la media sube a 29 minutos. Además, las grasas saturadas disminuyen el tiempo de sueño profundo. Y el porcentaje de carbohidratos, si es alto, se asocia con despertar más veces durante el sueño.

En resumen, poca fibra y mucha grasa saturada provocan un sueño más corto, más ligero, con menos descanso y más despertar durante la noche.

Una pista sobre la relación entre el sueño y el peso corporal nos llega de la investigación del grupo de Gerda Pot, del King’s College de Londres. Hacen un meta-análisis de once trabajos ya publicados y encuentran que dormir poco, entre tres horas y media y cinco horas y media, aumenta la ingestión de energía con un incremento medio de 385 kcal por día. Y no observan cambios en cuanto al gasto de energía por dormir poco.

Y una segunda pista sobre la relación entre sueño y dieta nos llega desde Suecia, desde la Universidad de Uppsala y un grupo liderado por Chistien Benedict. Han publicado un estudio con nueve voluntarios, todos hombres y con una edad media de 23.3 años, que pasan por dos experimentos sucesivos, el primero con pocas horas de sueño nocturno, entre las 2.45 y las 7.00 horas, y el segundo con sueño de duración normal, desde las 22.30 hasta las 7.00 horas. Antes y después se les toman muestras de las heces para estudiar su microbiota intestinal, es decir, los microorganismos que viven en su tubo digestivo. La microbiota interviene en la digestión de los alimentos y regula su disponibilidad para la absorción de los resultados de esa digestión. Por tanto, la composición de especies de la microbiota y su función es importante para la entrada de nutrientes en el organismo.

El estudio de Benedict demuestra que la microbiota cambia su composición en especies según las horas de duración del sueño, con aumento en algunos grupos de bacterias y disminución de otros. Por otros parámetros que miden los autores, también encuentran que, con poco sueño, no hay cambios en los ácidos grasos en la sangre pero sí hay una caída del 20% en los efectos de la insulina aunque, también, no hay cambios en la concentración de glucosa. Además, los autores reconocen que no es fácil plantear hipótesis sobre causas y efectos de estos cambios producidos por el poco sueño.

Otro ejemplo es el estudio del sueño en jóvenes adolescentes que han publicado Sylvie Mrug y su grupo, de la Universidad de Alabama en Birmingham. Son 84 adolescentes voluntarios, con una edad media de 13.3 años y la mitad son chicas. Les toman datos de sus horarios para dormir, de su autoevaluación sobre la calidad del sueño y, además, les miden la concentración de cortisol en saliva para cuantificar su nivel de estrés.

Sobre todo en las chicas, las concentraciones altas de cortisol se relacionan con problemas al dormir y, además, dedican más tiempo al sueño, llegando hasta más de 11 horas en la cama por noche. Su autoevaluación de la calidad del sueño coincide con la concentración de cortisol en saliva pues ellos mismos detectan que duermen peor cuando están estresados. Incluso su evaluación es más exacta que la que hacen los padres sobre el sueño de sus hijos.

Y para terminar con estudios concretos, repasaremos el meta-análisis que acaban de publicar June Lo y sus colegas, del Centro de Neurociencia Cognitiva de Singapur, sobre los problemas cognitivos provocados por la duración del sueño en mayores de 55 años. Revisan 18 estudios con una muestra total de 97264 personas de 14 países y que incluyen datos del sueño y sobre memoria verbal, de trabajo y otros procesos cognitivos.

Los resultados demuestran que hay más riesgo de padecer problemas cognitivos si se duermen 5 horas o menos o 9 horas o más. Es decir, tiene sus riesgos tanto dormir poco como dormir demasiado.

Podemos añadir otro dato más y es la duración del sueño, y solo entre mamíferos para no complicar el texto. Hay una variación enorme y va, siempre referido al ciclo de 24 horas, desde las 2 horas en los caballos a las 19.9 horas de los murciélagos. Por ejemplo, el gato duerme 12.5 horas, el perro 10.1, el armadillo 18.3 o el chimpancé 9.7 horas. La especie humana duerme, según las últimas cifras publicadas a partir de datos conseguidos por una aplicación de teléfono móvil, entre 7.5 horas en Singapur y 8.1 horas en España y Holanda.

También es cierto que la conducta al dormir tiene una gran variabilidad individual. Bei Bei y sus colegas de la Universidad Monash en Victoria, Australia, lo han investigado en un meta-análisis de lo publicado en el que han seleccionado 53 trabajos después de una revisión previa.

Hay una mayor variabilidad individual en la duración del sueño en los jóvenes, entre los que viven solos o tienen diabetes o enfermedades del corazón, tienen un Índice de Masa Corporal alto, están estresados, y si presentan síntomas de depresión o de insomnio.

En resumen, el sueño y la dieta, el sueño y el estrés, el sueño y los problemas cognitivos. Es evidente que una función a la que dedicamos una parte tan importante de nuestro tiempo debe ser, y es, crucial en muchos aspectos de nuestra vida cuando estamos despiertos. Sin embargo, conocemos muy poco de cómo funciona o de cuál es la causa de que el sueño sea indispensable para nuestra supervivencia.

Podemos describir el dormir como un estado regulado con movimiento reducido y escasas respuestas sensoriales. Cuando dormimos, no podemos comer, emparejarnos o defendernos. Y, si no hemos dormido lo suficiente, caeremos en el sueño irremediablemente. El dormir es una función biológica necesaria y obligada y, si no se duerme, se sufre un tremendo cansancio, y un desajuste físico y mental y, en casos extremos, la muerte. Algo parecido se ha experimentado en ratas o en insectos.

En fin, volvemos al principio y nos seguimos preguntando por qué dormimos. También podíamos preguntarnos por qué estamos despiertos (solo hay que recordar “Matrix” para deducir que es más cómodo estar dormido), y sabemos, porque estamos despiertos, mucho de lo que hacemos en ese estado como, por ejemplo, comer o reproducirnos, mientras que no sabemos lo mismo, ni mucho menos, lo que hacemos dormidos como mover rápidamente los ojos o soñar.

Y, por tanto, seguimos sin acuerdo entre los expertos sobre la función del dormir. Se ha mencionado, entre otras muchas hipótesis, que dormir evita el gasto de energía y refuerza la inactividad cuando las conductas sean inútiles o imposibles y es mejor estar inactivo, consolida de la memoria, madura el sistema nervioso central, mejora la conducta cuando estamos despierto, refuerza o debilita, según los autores, las conexiones del sistema nervioso, limpia de desechos metabólicos el cerebro e, incluso, se ha dicho que ajusta el buen funcionamiento del sistema inmune. O, también, se ha dicho que el sueño no tiene ninguna función específica lo que, en el fondo, es una manera elegante de decir que no sirve para nada.

Cualquiera que sea la función del dormir, si es que tiene alguna, debe ser importante y proporcionar una ventaja evolutiva superior a las presiones negativas, habitualmente aplicadas por la selección natural que ya lo hubieran eliminado. Y, sin embargo, un enorme y mayoritario número de especies animales duermen, y algunas lo hacen desde hace muchos millones de años. No es algo que contribuya a eliminar especies por selección natural sino que el dormir proporciona alguna ventaja, que no conocemos, a la especie que duerme. Para acabar, parece evidente que dormir, y dormir bien, es importante.

Referencias:

Al Khatib, H.K. et al. 2016. The effects of partial sleep privation on energy balance: a systematic review and meta-analyses. European Journal of Clinical Nutrition doi: 10.1038/ejcn.2016.201

Allada, R. & J.M. Siegel. 2008. Unearthing the phylogenetic roots of sleep. Current Biology 18: R670-R679.

Aulsebrook, A.E. et al. 2016. Sleep ecophysiology: Integrating neuroscience and ecology. Trends in Ecology & Evolution doi: 10.1016/j.tree.2016.05.004

Barton, R.A. & I. Capellini. 2016. Sleep, evolution and brains. Brain, Behavior and Evolution 87: 65-68.

Bei, B. et al. 2016. Beyond the mean: A systematic review on the correlates of daily intraindividual variability of sleep/wake patterns. Sleep Medicine Reviews 28: 108-124.

Benedict, C. et al. 2016. Gut microbiota and glucometabolic alterations in response to recurrent partial sleep deprivation in normal-weight young individuals. Molecular Metabolism doi: 10.1016/j.molmet.2016.10.003

Krueger, J.M. et al. 2016. Sleep function: Toward elucidating an enigma. Sleep Medicine Reviews 28: 42-50.

Lo, J.C. et al. 2016. Sef-reported sleep duration and cognitive performance in older adults: a systematic review and meta-analysis. Sleep Medicine 17: 87-98.

Mrug, S. et al. 2016. Sleep problems predict cortisol reactivity to stress in urban adolescents. Physiology & Behavior 155: 95-101.

St.-Onge, M.-P. et al. 2016. Fiber and saturated fat are associated with sleep arousals and slow wave sleep. Journal of Clinical Sleep Medicine 12,1.

Walch, O.J. et al. 2016. A global quantification of “normal” sleep schedules using Smartphone data. Science Advances 2: e1501705

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo Vamos a la cama… se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Biologia

Oryx generoko espezieak bizi diren basamortuetan ez du ia euririk egiten. Horrelako tokietan bizitzeko moldaera bereziak behar dituzte bertan bizi diren animaliak. Hasteko, ura bereganatzeko dituzten aukera guztiak baliatzen dituzte: ahal duten guztietan edaten dute ura eta, inoiz, erreketako ubide lehorretan indusketak egiten dituzte ura bilatzeko. Denbora luzea igaro dezakete urik edan gabe: 34 hilabete. Janaritik ere ura ateratzen dute; basamortuko arboletako (akazietako) hostoak jaten dituzte eta baita belar lehorrak ere. Ura eskuratzeko aukerez gain, ura aurrezteko moldaerak ere badituzte antilope hauek.

Astronomia

Irailaren 14an Europako Espazio Agentziaren GAIA misioak ateratako irudia orain arte lortu den Esne Bidearen irudirik osoena eta zehatzena da. Bertan, 1.142 milioi izar azaltzen dira. 14 hilabeteetan jasotako datuak biltzen ditu. Misioaren amaierarako, hemendik 5 bat urtera, Eske Bideko bilioi bat izan inguru neurtu nahi dira. Horretarako, objektu bakoitza 70 aldiz eskaneatuko da. Oso prozesu luzea da; izan ere, jasotako datuak tratatu behar dira eta azkenik emaitzak egiaztatu. GAIAk ez du bakarrik galaxia aztertzea helburu, izar-lagin handia aztertuko du. Hortaz, mota askotako izarrak egongo dira bere katalogoan.

Interesgarriak dira beste planeten atmosferetan egiten diren aurkikuntzak, “horietan baldintza fisiko eta kimikoak desberdinak dira, baina ereduak iker ditzakegu Lurrean aplikatzeko”, adierazten du Agustin Sanchez Lavega UPV/EHUko Zientzia Planetarioen Taldeko eta Gelako zuzendariak. Saturnoren atmosferako zorrotada korronte ekuatorial handiaren berezitasunak deskubritu ditu taldeak. Saturnoren atmosfera gas multzo erraldoi bat da, Lurrarena baino hamar aldiz handiagoa, eta hidrogenoz dago osatua batez ere. Eguzki Sistemako planeta guztiek baino zorrotada korronte zabalagoa eta biziagoa du. Ekuatorean 1.650 kilometro orduko abiadura ere hartzen dute haizeek. Mendebaldetik ekialdera ibiltzen dira, Lurraren ekuatorean sortzen diren urakan haize suntsitzaileen indar hirukoitzarekin.

Neurozientzia

Eskuineko hanka mugitzerik ez zuen tximino batek natural ibiltzea lortu du ikerketa-talde batek, Suitzan egindako interfaze bati esker. Teknologia honen bitartez, garunaren eta bizkarrezur muinaren arteko komunikazioa berreskuratu dute. Aurrerapausoa eman du talde horrek bi zentzutan Amaia Portugalek azaltzen digunez. Batetik, eskuineko hankan paralisia duen tximino batekin egin dutelako lan; gizakiarengandik askoz ere gertuago dagoen animalia bat. Baina gainera, oraingoan subjektuak berak erabaki du hanka hori nola mugitu, hau da, tximinoaren garunak emandako aginduak deskodetu eta mugimendua gauzatzea lortu dute, bizkarrezur muina kaltetuta egon arren. Erabilitako interfazeak elementu hauek ditu: garuneko inplantea, garun grabagailua, ordenagailua, pultsu sorgailua eta bizkarrezurreko inplantea.

Achucarro eta UPV/EHUko ikertzaileek eta CIC biomaGUNEko ikertzaileek elkarlanean egindako ikerketa batek iktusaren ondorioak murrizteko itu terapeutiko berriak identifikatu ditu. Iktusa garuneko odol-fluxua une batez edo behin betiko murrizten denean gertatzen da, eta garuneko kalte askoren eragilea da. Glutamatoa da neurotransmisore kitzikatzailerik ugariena garunean eta glutamato-maila aztoratzeak eragiten ditu kalte horietako asko. Duela bi urte, glutamato-mailako aztoramendu horretan inplikatutako proteina bat identifikatu zuten bi ikerketa-taldeek, eta oraingo ikerketan, proteina horrek berak iktusaren ondoren gertatzen den hanturan ere parte hartzen duela argitu dute.

Emakumeak zientzian

Aste honetan, Marianne North (1830-1890) izan dugu protagonista Zientzia Kaieran. Munduko botanika ilustratu zuen emakume honek. Artea eta zientzia fusionatu daitezkeela erakutsi zuen bere landareen eta loreen ilustrazioekin. Mundu osotik bidaiatu zuen; Jamaikan, Chilen, Tenerifen eta Estatu Batuetan egon zen, besteak beste. Bere ilustrazioak Londreseko Kew museoan daude ikusgai; erakusketa iraunkorra da, hori lortzen lehen emakumea izan zen

Paleontologia

Sussexen, Ingalaterran, duela hamar urte baino gehiago topatutako fosil berezi bat dinosauro baten lehen garun fosildua dela baieztatu dute. Iguanodonaren ahaide baten garuna da, 113 milioi urte ditu eta meningeak, odol-hodi batzuk eta inguruko ehunak ikusten dira. Ikertzaileek fosilaren egiturak aztertu dituzte, ekorketazko mikroskopio elektronikoaren (SEM) bidez eta frogatu dute dinosauroen gaur egungo ondorengoen garunen antza dutela. Adibidez, hegaztien eta krokodiloen meningeen oso antzekoak dira. Baina badira desberdintasunak ere. Informazio osagarria estekan topatuko duzue.

Geologia

Fracking edo haustura hidraulikoan injektatzen diren likidoek aldizkako lurrikarak eragin ditzakete, hilabeteetan. Kanadako mendebaldean egindako ikerketak horixe ondorioztatu du. 2014ko abendua eta 2015eko martxoa bitartean gertatu ziren seismoak aztertu dituzte. Guztira, sei fracking-puntutako jarduerak eragindako seismoak izan ziren eta azkena –handiena- haustura hidraulikoa amaitu eta bi astetara gertatu zen. Oraingoz Kanadakoak izan dira mota horietako lurrikara bakarrak, AEBko erdialdean jazotakoak ez baitira zuzenean haustura hidraulikoak eragindakoak.

Osasuna

Tabakoa osasunarentzat kaltegarria dela badakigu baina halere, jendeak erretzen jarraitzen du. Egoera horren aurrean, zientzialariek ez dute amore ematen eta minbiziari aurre egiteko terapiak bilatzeaz gain, tabakoak eragindako kalteen inguruko datuak mahai gainean jartzen jarraitzen dute. Londresko King’s College Unibertsitateko, Wellcome Trust Sanger Institutuko (Erresuma Batua) eta Los Alamos Laborategi Nazionaleko (AEB Ameriketako Estatu Batuak) adituak, milaka genoma aztertuta, tabakoak organoetan eragiten dituen mutazio zehatzak aurkitzeko gai izan dira. Ondorioztatu dutenez, egunean tabako pakete bat erretzeak urteko 150 mutazio eragiten ditu biriketako zelula bakoitzean. Horrez gain, tabakoak 97 mutazio eragiten ditu laringeko zeluletan, 39 faringekoetan, 23 ahokoetan eta hemezortzi maskurikoetan.

Ildo horretatik, bada topiko bat usu erabiltzen dena: gorputzeko zelula gehienak urteen poderioz berritzen direla eta horregatik tabakoaren kontsumoak eragindako kalteak nolabait arintzen direla. “Hori ez da horrela”, zehaztapena egin du Iñigo Martinkorena biologoak.

Kimika

UPV/EHUko Gipuzkoako Ingeniaritza Eskolako Ingeniaritza Kimikoa eta Ingurumenaren Ingeniaritza Saileko ikerketa batek egiaztatu du, lignina zura babesteko produktuak ekoizteko lehengai moduan erabiltzea etorkizun handiko aukera dela. Ildo horri jarraiki, ligninan oinarritutako bi produktu garatu ditu Patricia Soares Bilhalva dos Santos ikertzaileak. “Ondorioztatu dugu bioolio- eta lignina-metal konplexu-emultsioak zura babesteko etorkizun oparoko produktuak direla. Dena den, oso garrantzitsua da aurrerantzean bestelako analisi batzuk egitea, produktu horien erabilera zur-mota guztietan aplikatzea posible ote den edo ez bermatzeko, besteak beste.”

Argitalpenak

“Humanidad: desafíos éticos de las tecnologías emergentes” liburuan Albert Cortina eta Miquel-Ángel Serrren beste liburuan –Gizakiak ala postgizakiak? (¿Humanos o posthumanos? (2015))-aipatzenziren ideia nagusiak berresten dira, egileek eztabaida gaiak aipatzen dituzte eta etorkizunari begira ikuspegi baikorra ematen dute. Nazioarteko Menéndez Pelayo Unibertsitateak Santanderreko Magdalena Jauregian 2015ko irailaren 2tik 4ra antolatu zuen “Singularidad tecnológica y mejoramiento humano y neuroeducacional” ikastaroko hitzaldia du oinarri liburuak. Hiru ardatz nagusiren inguruan egituratu zen: berezitasun teknologikoa, giza hobekuntza eta neuroheziketa. Teknologia emergenteen ondorioz giza espeziea modu artifizialean garatuko da eta gizaki mota berri bat sortuko da.

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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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Foto: Victoria Rivas / flickr

Se puede encontrar vida en los lugares más inimaginables de la Tierra. Incluso en las profundidades terrestres. Carlos Briones nos lo cuenta de primera mano, con muestra en la ídem.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo #Naukas16 ¿Qué hacéis vosotros ahí abajo? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Noizbait hidrogenoa gasolinaren ordezko erregai alternatibo bat izan dadila nahi badugu, segurtasunarekin garraiatzea eta maneiatzea ezinbestekoa litzateke. Baina, zergatik ez dugu grafenoa erabiliko hau lortzeko? Jell Vekemanek planteatzen du gaia: Hydrogen gas as alternative fuel.

Eragiten ote dute gure hauteskundeetako arauek hautatu beharreko hautetsien kalitatean? Oso esperimentu interesgarria kontatzen digu Jose Luis Ferreirak galderaren erantzuna eman nahian: How electoral rules affect political selection.

Nola da posible bi berilio atomo elkarrengandik inoiz baino hurbilagoak egotea, eta lotura kimikorik ez izatea euren artean? DIPCko ikertzaileen kontuan: Beryllium: closer than ever, not bonded though.

Lurrean ezinezkoak liratekeen talken ondorioz, atomoak galdu dituzten knockout molekulak daude espazioan. Giovanna D’Angelok ikertzen du gaia: Knockout space molecules: much to learn we still have.

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Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.

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Rubén Ramos Balsa. Papel e icosaedro, 2009.

Casi seis décadas después de la influyente conferencia de Charles Percy Snow en Cambridge seguimos hablando del estereotipo de las dos culturas, popularmente conocidas como ciencias y humanidades. No es casual. La principal razón estriba en la educación compartimentada de la que somos frutos y cómplices. Nos obligaron a escoger un camino u otro en plena adolescencia, en plena y basta ignorancia de lo uno y de lo otro, conscientes de que había lo uno y lo otro. Nos enseñaron que los mejores optarían mayoritariamente por un camino, y que los demás se conformarían con el otro. Los más inteligentes o pertinaces, que para el caso era lo mismo, eran animados a escoger ciencias allá por la educación obligatoria.

Muchos se resistieron al estereotipo, como un acto de autoafirmación o de rebeldía, por el que con frecuencia se excusan; y es que, aunque hayan decidido estudiar humanidades parece que esto ha de justificarse con un buen expediente que les permitiese haberse dedicado a lo que se dedica la élite estudiantil: las ciencias. Nos señalaron cuál era esa élite y nosotros escogimos, por los motivos que fuera, pertenecer o no a ella. Los mejores estudiantes, nos contaron, serán científicos que descubrirán vacunas, planetas o elementos químicos. Los demás, los humanistas, serán pensadores con un futuro profesional difuso y poco prometedor, ligado a la suerte y la subjetividad. Ese es el cuento que nos han contado a todos: nos convencieron de que la élite pertenece al ámbito de lo indudablemente útil.

A pesar de todo aquello, las humanidades se aferraron al título de cultura con mucha más eficacia que las ciencias. Seguimos arrastrando en nuestro lenguaje coloquial que la cultura se refiere a las artes plásticas, escénicas, a la música, a la literatura, a la filosofía. Las ciencias siguen reivindicando esa etiqueta, formar parte inequívoca de la definición popular de cultura, y más aún, de la definición popular de humanidades.

Reivindicamos que las ciencias están en todas las formas de conocimiento. Subrayamos la importancia de las ciencias en el desarrollo e interpretación del arte, de la música, de la literatura. Resulta sencillo encontrar estas relaciones porque las ciencias tienen ese carácter utilitarista del que nada es ajeno. Las ciencias son, entre otras muchas cosas, la herramienta de todo. En cambio, las humanidades no destacan por su intención utilitarista -utilitarista de utensilio-.

Una vez me preguntaron tras una charla sobre ciencia y arte, que si bien la utilidad de las ciencias en el arte es evidente -sobre todo en la generación de materiales y técnicas-, cuál es la utilidad del arte para las ciencias. La formulación de esta pregunta abarca todo lo anterior, todo lo que nos han contado a lo largo de nuestra educación: la supremacía de lo útil, el valor de la herramienta por encima de lo otro, de lo que no cura enfermedades ni descubre nuevos elementos químicos. Esa pregunta revela algo todavía más notorio: el mutuo desconocimiento de lo uno sobre lo otro. En pocas palabras y por definición: el arte es una forma de conocimiento que no responde a intenciones utilitaristas. Una vez se lo expliqué a una amiga de la siguiente manera: «Una silla no puede ser arte si sirve para que te sientes en ella. Si no sirve para que te sientes en ella, puede ser arte, lo que no implica que lo sea».

Esta anécdota me interesa como ejemplo de la brecha que todavía existe entre aquello que Snow denominó las dos culturas. Cuando exigimos que las ciencias se ganen el título popular de cultura, cosa que yo misma reivindico con frecuencia, no debemos caer en el lodo más pegajoso que emerge de esa brecha: el menosprecio de lo uno frente a lo otro. Denunciamos que siga siendo risible la incultura científica, el inexcusable «soy de letras» para enfrentarse a lances cotidianos que nos resultan más propios de un pueblo analfabeto. Si los otros se ríen y señalan a quien no ha leído equis libro, a quien no conoce a equis artista, a quien no conoce equis dato histórico, no podemos caer en la torpe revancha del «pues tú».

Esos arbitrarios mínimos culturales han sido impuestos por un defectuoso sistema educativo en el que se llama élite a lo que apenas forma parte de él. La presencia de las ciencias en la educación obligatoria es anecdótica. La de las artes también.

Para reivindicar la cultura, no las culturas, no debemos menospreciar unas formas de conocimiento frente a otras. Cada vez que, desde el artificioso pedestal de las ciencias, exigimos utilidad a algo que sospechamos -no sabemos- que no la tiene, cada vez que señalamos que la subjetividad es un error de serie de las humanidades en oposición a la objetividad de las ciencias, como si las humanidades no se rigiesen por métodos comparables en exquisitez a los métodos científicos, estamos cometiendo una imprudencia del calibre del «soy de letras».

La esperanzadora tercera cultura -expresión acuñada por John Brockman en 1995-, la que aúna y supera las ciencias y las humanidades, parece dejar entrever un terrible atrevimiento más que un propósito de enmienda. El atrevimiento de la élite que, lejos de adentrarse y comprender lo desconocido, se conforma con ojearlo, con mencionarlo con condescendencia, por inútil y subjetivo.

Ninguna ignorancia es amigable.

Estamos cayendo en la trampa de creer que hay una élite, en el cuento que nos han contado.

Este post ha sido realizado por Deborah García Bello (@Deborahciencia) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Para leer más sobre el tema en las redes:

La tercera cultura en Kosmopolis, de John Brockman. http://elpais.com/diario/2005/12/05/catalunya/1133748444_850215.html

El juego del conocimiento, de Xurxo Mariño. http://culturacientifica.com/2016/03/07/el-juego-del-conocimiento/

Ni ciencias ni letras, cultura, de Javier Pedreira. http://www.aecomunicacioncientifica.org/ni-ciencias-ni-letras-cultura/

El artículo La élite de las dos culturas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin Badira artea eta zientzia, olioa eta ura nahastea bezalakoa dela diotenak. Literaturaz -idatzitako arteaz- ariko bagina ere, emaitza berdina izango litzateke batzuen irudiko. Miguel Delibes de Castro biologoak –bai, Miguel Delibes idazlearen semea- esan zuen behin, zenbait adierazpen matematiko jakitera emateko, poesiaren zorroztasun terminologikoa eta edertasuna behar zirela. Hala, zientzia eta artea –azken hau edozein sortze-lan moduan ulertuta- errealitatera gerturatzeko bi aukera dira, bi lengoaia ezberdin, bata bestearen osagarri izan daitezkeenak, gainera.

Badira, jakina, historian zehar zientzian inspirazioa aurkitu duten artistak, eta hainbat zientzialari artearekin halako zerikusia izan dutenak ere. Publikatutako zientzia-liburuetan ikus daiteke bereziki bi ideia horien arteko ezkontza posiblea dela; izan ere, argitaratutako aurkikuntza esanguratsuekin batera eskuz egindako marrazkiak eta margolanak agertu izan ohi dira letren ondoan. Gehienetan, gainera, begi kolpe batez kontzeptu horren muinera iristen da irakurlea, irudikatutako trazu zehatzei esker.

1. irudia: Santiago Ramón y Cajalek egindako ilustrazioetako bat. 1900. urtean argitaratu zuen “La retina de los Mamíferos” liburuan. (Argazkia: Wikipedia)

Errealitatea irudikatzeko modu bat da ilustrazioarena. Hori pentsatu ei zuen Santiago Ramon y Cajalek, orri zuri bat begi aurrean zuela, Golgi metodoaz inpregnatutako zelula neurogliak marrazten hasi zenean. Bada, artea eta zientzia fusionatu zituen emakumerik ere bazen; hala nola, Maria Sibylla Merian entomologoa (1647-1717) eta Marie Tharp geologoa (1920-2006), atal honen bitartez ezagutu ditugunak. Gaurkoan, Marianne North (1830-1890) margolari britaniarraren txanda da, munduko botanika ilustratu zuena, hain zuzen.

2. irudia: Marianne North ilustratzailea. (Argazkia: Mujeres con Ciencia bloga)

Marianne North 1830ko urrian jaio zen Hastingsen (Ingalaterra). Abeslaria izan nahi zuen baina bere ahotsak ez zituen exijitzen ziren parametroak gainditzen. Azkenean, uko egin behar izan zion hasierako amets horri. Une hartatik aurrera, marrazkiekiko interesa piztu zitzaion. 1855ean bere ama hil zen eta bere aitarekin batera -Frederick North, lur-jabe aberatsa eta parlamentaria- bidaiatzen hasi zen Europa eta Ekialde Hurbiletik. Bidaia horietan klase ugari eman zituen eta horrela, bere marrazteko teknika hobetu zuen. Bere aita hil zenean, 1870ean, berak jaso zuen familiaren ondarea eta hori erabili zuen mundu osotik bidaiatzeko.

Errealitatea koaderno batean kabitzen da

Margolari ibiltariaren aztarnak, munduko lore eta landareak, orri zurietan agertzen hasi ziren: trazu zehatzak, kolore biziak. Berdea, arrosa, urdina, laranja, horixka… Naturaren koloreak margotzen hasia zen North. 1871 eta 1872 urte bitartean, Jamaika, Estatu Batuak, Kanada eta Japonia bisitatu zituen. Ondoren, Brasilen gelditu zen urtebetez. Oihanean kokatuta zegoen txabola batera joan zen bizitzera eta dozenaka marrazki egin zituen bertan. 1875ean, Tenerifen igaro zituen hilabete batzuk, Little’s Placen (Sitio Litre). Bertan, 29 ilustrazio egin zituen, hain berezkoa den Tenerifeko flora marraztuz. Nabarmentzekoa da Vision of Eden obran, esaterako, ilustratzerako garaian inguruan zituen baldintza gogorrak deskribatzen zituela. Eguzkia, euri zaparradak, bide traketsak, gaixotasunak, izainak, armiarma erraldoiak,… baina horrek guztiak ez zuen bere pasioa hil inondik inora.

3. irudia: Marianne Northek 1873 urtean egindako ilustrazioa. Brasilgo zuhaitz baten hostoak parasito eta epifitoz beteta. (Iturria: Wikiart)

Hurrengo bi urtetan, Kalifornia, Japonia, Borneo, Java eta Sri Lanka bisitatu zituen. 1878an Indiara joan zen eta ondoren, Londresera itzuli. Keweko Lorategi Botanikoan erakutsi nahi zuen bere lana eta bertan, espazio bat izateko proposamena egin zien museoko arduradunei. Erakusketak iraunkorra behar zuen izan eta arduradunek onartu egin zuten Northen eskaria.

Erakusketa iraunkor bat museo batean aurkeztu zuen lehen emakumea izan zen. James Fergusson arkitektoak diseinatu zuen museoko eraikin berria eta urte horretan bertan ireki zuten. Northen galeria ekialde partean zegoen, Marianne North galeria deitu zutena. Artistak berak erabaki zuen margolanen ordena, geografikoki banatu zuena. ilustrazioak aztertzean, publikoa txundituta gelditzen zen bere lanek islatzen zuten bizitasuna eta edertasunarekin. Arrakastak ez zuen geldiarazi eta Charles Darwinen proposamenari men eginez –bere aitaren laguna zen-, Australia, Zeelanda Berria eta geroxeago, Hegoafrika, Seychelleak eta Txilera joan egin zen. Guztira, 832 margolanetan irudikatu zuen mundu osotik barrena ikusi zuen flora.

4. irudia: 1875. urtean Tenerifen egindako ilustrazioa. Aloe andarea loretan. (Iturria: Wikiart) Munduko botanika bere patrikan

Northen margolanen irakurketa ez da bakarrik zentzu artistikoan egin behar, bere lana zientziarentzat baliotsua izan delako hein handi batean. Kasu honetan, botanika arloan. Bere margolanak omentzeko, zenbait landareri bere izena jarri zioten: Areca northiana, Crinum northianum, Kniphofia northiana, Nepenthes northiana y Northea seychellana (Hegoafrikako bi, eta Borneoko beste bi). Bere ahizpa Catherine North Symondsek, bere lan erraldoia ez ahazteko, publikatu zituen bere obraren gaineko bi liburuki: Recollections of a Happy Life (1892) eta Some Further Recollections of a Happy (1893).

800 margolan baino gehiago burutu ostean, Marianne Northek Gloucesterhireko herri txiki batera erretiratu zen 1890ean. Esnatu bezain pronto, leihora hurbiltzen zela eta ingurua aztertuko zuela imajinatzea ez da zaila; bitartean egindako bidaiak, eta bere eskuak orri zuria ukitzean egiten zuen soinua izango zituen burrunbaka buruan, jada margotzen ez zuelako, jada bidaiatzeari utzi ziolako. Egia da esaten den hori, irudi batek ez duela mila hitzek baino gehiago balio. Baina laguntzen du.

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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El progreso científico es como el hilo musical que siempre tenemos de fondo, aunque a veces haya que cambiar de melodía. Eugenio Manuel Fernández Aguilar lo explica.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo #Naukas16 Sandman, tócala otra vez se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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3. #Naukas16 El rey que creyó estar hecho de vidrio

Tracy, la primera oveja transgénica. Science Museum (Londres)

Tracy y Polly fueron dos ovejas escocesas nacidas en los años 90, con siete años de diferencia (1990 y 1997 respectivamente), que supusieron, sin saberlo ellas, sendos avances en un nuevo campo de la ingeniería genética: la de los organismos genéticamente modificados para producir medicamentos.

Gracias al trabajo del biólogo Ian Wilmut, que pasó a la historia por la ‘paternidad’ de otra oveja, Dolly, Tracy producía leche con altas cantidades de alpha 1 antitrispina, una sustancia empleada para tratar problemas pulmonares como la fibrosis quística o el enfisema. Por su parte, Polly había sido modificada para expresar un gen humano, denominado FIX, que codifica una proteína llamada factor de coagulación IX que la mayoría de los seres humanos producimos de forma habitual pero que no está presente en los hemofílicos.

Tracy y Polly fueron resultado de investigaciones puntuales y ni la alpha 1 antitrispina y el factor de coagulación X que se extrajeron de ellas llegaron a aplicarse nunca en enfermos reales, pero supusieron un paso más en una nueva senda de la producción de fármacos, bautizada en sus orígenes como ‘molecular pharming’, un juego de palabras entre ‘farming’ (granja) y ‘pharmaceutical’ (farmacéuticas).

Y es precisamente una combinación de ambas cosas por lo que apuesta esta rama de la ingeniería genética: por un lado, la capacidad de los animales domesticados y de las plantas de cultivo para expresar las proteínas necesarias para su desarrollo a partir de las instrucciones codificadas en sus genes, y por otro la habilidad desarrollada por los científicos para modificar esas instrucciones más o menos a voluntad.

Desde Tracy y Polly se ha avanzado mucho y muy rápido en este campo. Cuando en el verano de 2014 se desataba una epidemia de ébola que ponía en alerta al mundo entero, también a España, se dio a conocer el suero ZMapp. Ese suero consiste en un cóctel de anticuerpos que suponen hasta ahora el tratamiento más esperanzador para la enfermedad, y se obtiene modificando una variedad del tabaco, la ‘nicotiana benthamiana’. Aunque todavía no ha completado los ensayos clínicos que aseguren su eficacia y garanticen su seguridad, en aquel momento el suero se utilizó como terapia compasiva por ser el tratamiento con mayores esperanzas de éxito.

“Nicotiana benthamiana”. Chandres / Wikimedia Commons

La producción de estos medicamentos tiene varias ventajas y algunos puntos delicados.

Por un lado, es una forma sencilla y asequible de conseguir una sustancia activa determinada, como una proteína o un anticuerpo. Es cierto que las investigaciones para modificar de forma efectiva un organismo concreto requieren tiempo, experimentos y ensayos, una vez obtenido solo hay que criarlo o cultivarlo como se haría con cualquier otra planta o animal.

Y existe un caso concreto con ventajas indiscutibles, que es el de los cultivos para expresar anticuerpos que actúan como vacunas ante determinadas enfermedades. En esos casos, la posibilidad de producir esas vacunas en el mismo lugar en el que se necesitan es un cambio fundamental respecto a la producción en laboratorios a kilómetros de distancia y su posterior traslado, un traslado tremendamente complejo por la obligación de mantener una serie de condiciones de temperatura, luz y estabilidad.

En vez de eso, el ‘pharming’ permitiría cultivar las plantas, vacuna incorporada, en las inmediaciones de aquellos lugares donde llevar las vacunas es más complicado, que es, precisamente, donde más falta hacen.

Existen varios ejemplos hasta la fecha, registrados por el International Service for de Acquisition of Agri-biotech Applications. Entre ellos, una vacuna para la hepatitis B producida por una patata transgénica y otra para la rabia procedente de una espinaca. Los trabajos en esta dirección siguen avanzando.

Pero como todas las técnicas científicas (o no científicas) el ‘molecular pharming’ causa también algunas inquietudes. Una de ellas es la del riesgo de liberación a la atmósfera de los organismos modificados, y que estos puedan terminar contaminando otros cultivos. Para evitar que esto ocurra, las investigaciones que trabajan en ‘molecular pharming’ deben cumplir una estricta regulación medioambiental que supone instalar los cultivos en el interior de invernaderos o bien optar por cultivos que no se consumen como alimentos, como el tabaco.

Por otro lado, los científicos que investigan en estos campos señalan que, a causa de la virulencia ideológica de algunos grupos con influencia política en contra de los cultivos transgénicos con fines alimentarios o industriales (algodón, maíz o soja, principalmente), también la producción de medicamentos en cultivos modificados se encuentran con normativas hiperestrictas que obstaculizan el avance de un campo con muchas posibilidades.

Diego Orzáez, investigador del CSIC y del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, señala que este tipo de organismos no son necesariamente transgénicos estables (semillas modificadas antes de que la planta germine y crezca) sino que muchas veces son variedades estándar modificadas a posteriori utilizando una técnica llamada infiltración que logra la expresión transitoria de la sustancia deseada a través de la modificación de los genes necesarios.

Con la primera técnica sería más costoso conseguir la cantidad necesaria de semillas y llevaría más tiempo ‘cosechar’ el principio activo en cuestión. Con la segunda, las semillas plantadas son fáciles de conseguir, y los periodos de producción de los medicamentos se acortan.

La llegada de CRISPR, un método de edición genómica de precisión puede suponer un paso más en la producción de plantas que generen medicamentos en su interior, aunque Orzáez explica que aún habrá que esperar a que siga desarrollándose. CRISPR permite modificar el genoma de un ser vivo de tres formas: tachando una serie muy concreta de nucleótidos, reescribiéndolos o añadiéndolos.

De momento, en plantas solo se ha conseguido utilizar con eficiencia la primera opción, que es en principio la menos interesante cuando lo que quieres es que tu planta haga algo que no hace (por ejemplo, expresar un anticuerpo), si bien sí que se emplea en determinados casos para convertir a la planta en cuestión en un ‘anfitrión’ más acogedor para la sustancia que se necesita.

Futuras investigaciones dirán si es posible aprovechar las otras dos funciones, que ya se utilizan en otros seres vivos, para hacer más precisa la creación de las plantas-medicamento del futuro.

Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista en El Confidencial

El artículo Molecular pharming, los medicamentos que cosechamos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Turno para los medicamentos biosimilares
3. Mi epifanía molecular, por Rafa Medina

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Ura

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Hiru espezie ditu Oryx generoak: Oryx gazella (orix arrunta), Oryx beisa (orix beisa) eta Oryx leucoryx (orix arabiarra). Hirurak bizi dira toki lehorretan, munduko leku idorren eta beroenetan ziurrenik. Oryx generoko espezieak bizi diren basamortuetan ez du ia euririk egiten, urtean behin gehienez ere.

Jakina, horrelako tokietan bizitzeko moldaera bereziak behar dituzte, ura aurrezteko guztiz eraginkorrak diren moldaerak. Hasteko, ura bereganatzeko dituzten aukera guztiak baliatzen dituzte: ahal duten guztietan edaten dute ura eta, inoiz, erreketako ubide lehorretan indusketak egiten dituzte ura bilatzeko. Denbora luzea igaro dezakete urik edan gabe: 34 hilabete, egiaztatu izan denez, nahiz adituek hiru urtez ere urik edan gabe egon daitezkeela uste duten.

1. irudia: Oryx beisa.

Basamortuetan bizi diren beste ugaztunek bezala, ur metabolikoa baliatzen dute ur-beharra asetzeko, baina horrela behar guztien % 25 baino gehiago ez dute asebetetzen. Janaritik ere ura ateratzen dute. Orixek basamortuko arboletako (akazietako) hostoak jaten dituzte eta baita belar lehorrak ere; harrigarria bada ere, akazietako hostoek % 50-% 60ko ur-edukia dute. Beste jokabideek ere garrantzi handia dute: esaterako, egunsentian eta egunak argitu aurretik jaten dute, ordu horietan baita altuen landare idorren hezetasun-maila. Gainera, zulo handiak (1 m) egin ditzakete, horrela % 50eko ur-edukia duten landareen sustraiak edo tuberkuluak eskuratzeko.

Ura lortzeko moldaera hauek ez dira orixek erakusten dituzten aparteko ezaugarri bakarrak. Ura eskuratzeaz gain, ura aurrezteko moldaerak ere badituzte antilope hauek. Tenperaturaren erregulazioari dagokio horietako bat; izan ere, orixek ez dute gorputzaren tenperatura guztiz konstante mantentzen. Neguan, ingurune-tenperatura 13 °C eta 27 °C-ko tartean alda daiteke, eta orixen gorputzena 37’5 °C eta 39’1 °C-en artean; udan, berriz, ingurumeneko tenperatura 29 °C eta 44 °C artean egon ohi da, eta orixen gorputzarena, 36’5 °C eta 40’5 °C-ko tartean alda daiteke. Udan, gorputz-tenperatura igotzeari uzten diote, horrela ur asko aurreztuaz. Egunean zehar gorputz-tenperatura aldatzen dutenez, ez dute ura lurruntzera jo behar gorputza hozteko eta, gauez, tenperatura jaisten denean hoztu egiten dira; hau da, ez dute gorputz-tenperatura ura lurrunduz jaitsi behar, irradiazioz eta konbekzioz jaisten delako. Horri esker, eguneko 0’3 l ur aurrezten dute. Gainera, barne-tenperatura 40’5 °C-ra igotzearen ondorioz, 4 °C-ko tenperatura-gradientea besterik ez dute mantendu behar; gorputzeko tenperaturari igotzen utziko ez baliote, gradientea 7 °C-koa izango litzateke. 40’5 °C oso tenperatura altua da, batez ere garunarentzat, baina kontuan hartu behar da toki beroetako ugaztunek badutela garuna hozteko sistema berezi bat, arteria karotidaren rete mirabile bat.

2. irudia: Orixak zulo handiak egin ditzake landareen sustraietako ur-edukia xurgatzeko edo tuberkuluak eskuratzeko.

Gernuari ere erreparatu behar zaio: Oryx generoko antilopeek oso gernu-bolumen txikia kanporatzen dute. Horrela, iraitzi behar duten nitrogeno-hondarra oso kontzentrazio altuan geratzen da gernuan, giltzurrunean ur-bolumen handia birxurgatzen baitute. Izan ere, haien gernua odola baino 8 aldiz kontzentratuago dago; hori baino kontzentrazio altuagorik ere bada animalietan, baina ugaztun handien artean dik-dik-a (Madoqua kirkii izen zientifikoa duen antilope ipotxa) da gernurik kontzentratuena sortzen duena, antilope horren gernua odola baino 12 aldiz kontzentratuagoa baita.

Orixak toki idorretan bizitzeko ondo baino hobeto moldatuta daude, eta berezi samarrak dira jokabidearen eta fisiologiaren aldetik. Haien tamainako animalia gehienak baino eraginkorragoak dira ura lortzen eta ura aurrezten, bestela ezingo lirateke bizi munduko tokirik lehorrenetan.
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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso dugu.

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El cifrado, cualquier método que permita aumentar la seguridad de un mensaje o de un archivo mediante la codificación del contenido, de manera que sólo pueda leerlo la persona que cuente con la clave de cifrado adecuada para decodificarlo, es crítico en muchos aspectos de la vida moderna. Solo hay que pensar, por ejemplo, en los millones de transacciones que se realizan todos los días con tarjetas de crédito. Sin embargo, una comunicación perfectamente segura solo puede conseguirse usando uno de los fenómenos más misteriosos de la mecánica cuántica, el entrelazamiento entre partículas. Al menos en teoría.

Un grupo de investigadores, encabezado por Hua-Lei Yin, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, ha demostrado experimentalmente que un protocolo seguro conocido como distribución de clave cuántica independiente del dispositivo de medida (MDIQKD, por sus siglas en inglés) funciona en una distancia de 404 kilómetros. Este resultado dobla la plusmarca anterior para una transmisión MDIQKD y apunta a que puede pensarse en él como una forma de asegurar las comunicaciones cuánticas seguras entre ciudades.

Uno de los puntos fuertes del MDIQKD, un protocolo propuesto en 2012, es que funciona incluso cuando se usan detectores de fotones que distan de ser ideales y que, por ejemplo, tienen una eficiencia de detección baja. Otro es que permite superar los llamados bucles de seguridad en las comunicaciones cuánticas, lo que vulgarmente llamaríamos rastrear la presencia de espías, ya que puede enviar pulsos de luz como señuelos con los que detectar intentos de escucha no deseados.

Yin y sus colaboradores enviaron pulsos de fotones infrarrojos a través de fibras ópticas con longitudes de entre 102 y 404 km. Ajustando el número promedio de fotones por pulso, entre otros parámetros, los investigadores consiguieron optimizar el esquema MDIQKD. Tras todas las pruebas se encontraron con que el protocolo era seguro también en la distancia más larga.

Para cada longitud los científicos también determinaron la velocidad máxima a la que las claves criptográficas podían ser distribuidas de forma segura. En comparación con experimentos anteriores, la velocidad que midieron era 500 veces superior, lo que significa que la tasa de distribución de claves sería lo suficientemente alta como para asegurar una transmisión de voz con cifrado cuántico por teléfono.

Referencia:

H-L Yin et al (2016) Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Over a 404 km Optical Fiber Phys Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.117.190501

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo Transmisión de voz con cifrado cuántico a larga distancia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Cómo medir el trabajo cuántico
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Teniendo en cuenta el interés que suscitó mi anterior entrada en el Cuaderno de Cultura Científica, Matemáticas para ver y tocar, me ha parecido interesante escribir una nueva entrada con más ejemplos de demostraciones visuales de fórmulas matemáticas sobre sumas de números.

Pero vamos a aprovechar esta entrada para realizar un mini homenaje a la persona que más ha hecho por la divulgación de las demostraciones gráficas, el matemático norteamericano Roger B. Nelsen, autor de la serie de libros Proofs without words (Demostraciones sin palabras), ya que él es el autor de todas las demostraciones para ver y tocar que vamos a mostrar en esta entrada.

“Números triangulares y cuadrados” (1972), del artista norteamericano Mel Bochner. Las matemáticas para ver y tocar también pueden estar relacionadas con el arte moderno

En la anterior entrega vimos demostraciones para ver y tocar, haciendo uso de los pequeños cubos del material didáctico LiveCube, de las fórmulas para la suma de los primeros números naturales, de sus cuadrados o de los primeros números impares. En la presente entrada vamos a ver demostraciones gráficas de la fórmula que expresa el valor de la suma de los cuadrados de los números impares, del resultado matemático que dice de que todo cubo es suma de números impares consecutivos o de las sorprendentes sumas consecutivas de números consecutivos.

Empecemos con la fórmula de las sumas de los cuadrados de los números impares y la demostración sin palabras que realizó Roger B. Nelsen en 1994, publicada en College Mathematical Journal (vol. 25, no. 3, p. 246) y recogida en su segundo libro sobre Proofs without words. La fórmula dice…

.

Para realizar esta demostración visual, a través del caso particular de n = 3, es decir, la suma de los cuadrados de los tres primeros números impares 1, 3 y 5 (en general, 12 + 32 + 52 + … + (2n – 1)2), empezamos precisamente con sencillas estructuras cuadradas con 12, 32 y 52 cubos (en general, estructuras cuadradas con hasta (2n – 1)2 cubos), cada una de las cuales son cortadas en dos partes como aparece en la imagen, en una parte verde y otra amarilla, para volverlas a unir de forma escalonada, de manera que generamos una nueva estructura de tipo piramidal (verde y amarilla en la imagen).

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Una vez entendido este paso, debemos realizar tres copias de esta estructura, la verde y amarilla anterior, la roja que aparece en la imagen, que es igual a la anterior, y una azul que es esencialmente igual a las anteriores, salvo que está montada de forma simétrica, y es la imagen especular de la verde y amarilla, como se ve en la imagen.

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Finalmente, se unen las tres estructuras, obteniéndose la nueva estructura que se muestra en la imagen.

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Existen varias formas de contar los cubos que conforman esta estructura, que son tres veces nuestro objeto de deseo, la suma de los cuadrados de los primeros números impares, 12 + 32 + 52 + … + (2n – 1)2.

Una de las maneras, que no es la que nosotros vamos a realizar hoy aquí, sería hacer una copia de la estructura y colocarla, invertida, sobre la que ya tenemos, para formar un ortoedro, es decir, un prisma rectangular, con una base de 2n + 1 cubos de largo, 2n – 1 de ancho y 2n de alto. Luego, el número total de cubos del ortoedro es (2n + 1) (2n – 1)(2n) y el valor que nosotros buscamos la sexta parte de este, obteniéndose la fórmula.

Otra manera de contar el número de cubos de la estructura anterior es tener el cuenta que es (2n + 1) copias de la estructura que mostramos abajo, es decir, 1 + 2 + 3 + … + (2n – 1) cubos.

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Luego en total, (2n + 1)(1 + 2 + 3 + … + (2n – 1)) cubos, de donde se deduce la fórmula para la suma de los cuadrados de los primeros números impares, 12 + 32 + 52 + … + (2n – 1)2.

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A continuación, vamos a mostrar una demostración sin palabras que Roger B. Nelsen realizó del siguiente resultado matemático: todo cubo es la suma de números impares consecutivos. Esta demostración apareció publicada en Mathematics Magazine (vol. 66, no. 5, 1993, p. 316) y se recoge en el primer volumen de Proofs without words.

Más aún, se demostrará que para un número cualquiera n, su cubo es igual a la siguiente suma de números impares consecutivos.

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Veamos la demostración gráfica, ilustrando el caso particular de n = 5, que mostramos en las imágenes. Partimos de un cubo grande formado por 53 cubos (en general con n3 cubos), como el que aparece en la imagen.

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Tomamos los cubos de la parte superior que aparecen en verde y los recolocamos encima de la estructura como aparece en la siguiente imagen.

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Ahora dividimos la estructura resultante en secciones verticales, superficies planas con un grosor de un cubo, como aparecen en la imagen. Y contamos cuantos cubos hay en cada una de las secciones, la suma de todas ellas tiene que ser n3 (53 en el caso particular de la imagen).

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En consecuencia, obtenemos la fórmula anterior, que nos expresa el cubo de cualquier número como suma de números impares consecutivos. Por ejemplo, para los 5 primeros números sería…

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La última de las demostraciones tiene que ver con una de esas propiedades de los números que suele presentarse como mágica, una propiedad numérica expresada como sumas consecutivas de números consecutivos. Es una curiosa propiedad que llama la atención, como vemos en las siguientes sumas…

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Y, de hecho, se puede generalizar en la siguiente fórmula.

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La siguiente demostración de esta curiosa propiedad se basa en la técnica del doble conteo, es decir, si contamos los elementos de un conjunto de dos formas distintas, el resultado debe ser el mismo. En realidad las fórmulas anteriores estaban basadas en gran medida en esta técnica.

El conjunto de partida para utilizar el conteo doble es el número de cubos de la siguiente estructura.

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Para la primera forma de contar el número de cubos de esta estructura, con el objetivo de obtener la propiedad que estamos buscando, necesitamos separar la estructura en secciones verticales, cortando en la dirección que marcan los colores, como se ve en la siguiente imagen, generando secciones monocolor. Y así tenemos que la cantidad de cubos de la estructura es la suma de las cantidades de cada una de las secciones.

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Para la segunda forma de contar los cubos se corta la estructura inicial en secciones verticales perpendiculares a las anteriores, quedando secciones bicolor. De nuevo, debemos calcular el número de cubos de cada sección, que podemos ver en la imagen.

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Si tenemos en cuenta las dos cantidades obtenidas, que deben de ser iguales, se obtiene la fórmula deseada. Recordémosla…

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Esta demostración gráfica que aparece en el primero de los libros Proofs without words de Roger B. Nelsen, fue publicada por el mismo en Mathematics Magazine (vol. 63, no. 1, 1990, p. 25).

Portada de enero de 2009 de la revista “The College Mathematical Journal”, con la imagen de la obra “Meditaciones sobre el Teorema de Pitágoras” (1972), del artista Mel Bochner

Bibliografía

1.- Roger B. Nelsen, Demostraciones sin palabras (ejercicios de pensamiento visual), Proyecto Sur, 2001.

2.- Roger B. Nelsen, Proofs without words II, MAA, 2000.

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo Más matemáticas para ver y tocar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Amaia Portugal Eskuineko hanka mugitzerik ez zuen tximino batek natural ibiltzea lortu du, Suitzan egindako interfaze bati esker. Teknologia honen bitartez, garunaren eta bizkarrezur muinaren arteko komunikazioa berreskuratu dute, paralisia eragiten duen lesioaren gainetik by-pass moduko bat eraikiz.

Duela bi urte, paralisia zuen arratoi bat mugiaraztea lortu zuten Lausanako Eskola Politeknikoak gidatutako proiektu batean. Estimulazio elektriko kontrolatua aplikatu zioten haren bizkarrezur muinari, eta animaliak eskailerak igo eta jaitsi zitzan lortu zuten, telegidatutako auto baten moduan zuzenduta. Lorpen handia izan zen, baina jakina, hori ez da paralisiaren aurkako irtenbidea: norbanakoak erabaki behar du nora eta nondik joan nahi duen.

Orain, urrats garrantzitsua egin du talde horrek berak, bi zentzutan. Batetik, kasu honetan, eskuineko hankan paralisia duen tximino batekin egin dutelako lan; primate bat, gizakiarengandik askoz ere gertuago dagoen animalia bat. Baina gainera, oraingoan subjektuak berak erabaki du zango hori nola mugitu. Ikerketa honetan, paralisiaren ondorioz garunaren eta hankaren artean hautsita dagoen zubiaren gainetik beste bat eraiki baitute: teknologiaren bitartez, tximinoaren garunak emandako aginduak deskodetu eta mugimendua gauzatzea lortu dute, bizkarrezur muina kaltetuta egon arren. Hala azaldu dute Nature aldizkarian argitaratutako artikuluan.

Ikerketaren berri ematen duen bideoa, ingelesez.

Ibiltzearekin zerikusia duten seinaleak garuneko kortex motorretik datoz. Normalean, seinale horiek bizkarrezur muinean behera egiten dute, lunbarrera iritsi arte. Nerbio sistemaren sare konplexua dago gerriaren atzealde horretan, eta seinaleak bertara iristen direnean, garunak agindu duenaren arabera aktibatzen dira muskuluak, ibiltzeari ekiteko.

Bizkarrezur muina kaltetuta dagoenean, ordea, haria eten egiten da: garunak igorritako seinalea galdu egiten da bidean. Hau da, burmuinak ohi bezala egiten du transmisioa, eta sare neural konplexuak izan badu muskuluak mugiarazteko ahalmena, baina goitik etorri beharko lukeen agindua ez da iristen. Hartzaileak ez du igorlearen mezua jasotzen.

Etendako haria atzera lotzea da kontua, eta horretarako, by-pass moduko bat egin dute ikerketa lan honetan. Bizkarrezurreko lesioaren gainetik zubi lanak egiteko gai den interfaze neuro-prostetiko bat sortu dute. Garunaren eta bizkarrezur muinaren arteko komunikazioa birbideratu dute hala, eta eskuineko hankan paralisia duen tximinoak mugimendua berreskuratu du, natural antzean ibiltzeraino.

Irudia: Interfazearen elementuetako batzuk. (Argazkia: Alain Herzog / EPFL)

Interfazeak elementu hauek ditu: garuneko inplantea, garun grabagailua, ordenagailua, pultsu sorgailua eta bizkarrezurreko inplantea. Denbora errealean eta haririk gabeko teknologia baliatuz, kortex motorrak sortutako jarduera erregistratu eta ordenagailuak jasotzen ditu datuok. Bertan, garunak agindutakoa deskodetu, eta informazioa pultsu sorgailuari bidaltzen zaio. Honek lotura zuzena du bizkarrezurrean, lesioaren azpian, inplantatutako elektrodo sistemarekin. Elektrodoek estimulazio elektriko oso zehatzak jasotzen dituzte orduan, garunak igorritako kodearen araberakoak; nerbio sistemaren sarea modulatuz, eta hala, muskuluak aktibatuz.

Tximino honek paralisia hanka bakarrean badu ere, ikertzaileon arabera, bizkarrezur muineko lesio are larriagoekin ere funtzionatu behar luke interfazeak. Hala ere, litekeena da zailagoak diren kasu horietan farmakoen laguntza behar izatea, eraginkorra izateko. “Garunaren deskodetzearen eta bizkarrezur muinaren estimulazioaren artean lortutako lotura hori berria da erabat. Aurrenekoz, erabateko paralisia duen pertsona batek, interfaze honen bitartez, bere hankak mugitu ahal izango dituela irudikatzeko gai naiz”, esan du Jocelyn Bloch Lausanako Ospitaleko zirujauak eta inplanteak garunean eta bizkarrezurrean txertatzeko ardura izan duenak.

Infografia: Ikerketa laburbiltzen duen grafikoa, ingelesez. (Egilea: EPFL)

 

Teknologia berri honi ondo erantzun diote primateek, eta hori albiste ona da oso, baina horrek ez du esan nahi tximinoetatik gizakietarako jauzia berehalakoa izango denik. Gregoire Courtine ikerketa honen arduradunak adierazi bezala, “neuroteknologia honek primateen lokomozioa berreskuratu du lehenbizikoz. Baina erronka asko ditugu orain aurrez aurre, eta urte batzuk igaroko dira ziurrenik, aplikazio honen osagai guztiak gizakiengan probatzea lortzen dugun arte”.

 

Erreferentzia bibliografikoa

Marco Capogrosso et al. A brain–spine interface alleviating gait deficits after spinal cord injury in primates. Nature, 539, 284–288 (10 November 2016). doi:10.1038/nature20118

Informazio gehiago:

• Azalpen interaktiboa, ingelesez.

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Egileaz: Amaia Portugal (@amaiaportugal) zientzia kazetaria da.

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Conocer tus unidades puede ser cuestión de vida o muerte. Sergio L. Palacios nos lo cuenta con su maestría habitual.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo #Naukas16 Volando voy y casi no vengo porque en la gasolinera yo me entretengo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Un sabio sostiene la tabla del antiguo conocimiento alquímico mientras Ibn Umail la explica. Ilustración de Al-mâ’ al-waraqî (El agua plateada; 1339) de Muhammed ibn Umail al-Tamimi

A pesar de su encuentro con el fuego griego los árabes terminaron dominando la región y mucho más allá. Pronto comenzaron con el proceso de asimilación del conocimiento de sus nuevos súbditos. Baghdad se convirtió en el centro intelectual de referencia de Europa, Asia y África, y eruditos de todas partes recibieron invitaciones para enseñar en la corte. Entre estos invitados estaban sabios hindúes, muchos médicos y escribas, y como los tantristas veneraban a 18 magos-alquimistas de los que al menos 2 eran chinos, el acceso al conocimiento hindú incluía un acceso al conocimiento chino, si bien limitado.

Una información que llegó a los musulmanes en algún momento del siglo XIII y, a través de ellos, a Occidente, posiblemente a través de esta ruta chino-hindú fue la fórmula de una mezcla explosiva que terminó llamándose pólvora, desarrollada paradójicamente por los taoístas chinos para alcanzar la inmortalidad. Esta mezcla de nitrato potásico (KNO3), azufre (S) y carbón (que no carbono) explota porque los sólidos reaccionan cuando se les aproxima una fuente de calor (llama) para formar gases (CO, N2, SO2) que ocupan muchísimo más espacio que los sólidos originales y lo ocupan muy rápidamente.

Las tropas mongolas arrojan una bomba a un guerrero samurai a caballo durente la invasión de Japón (1274)

Los dirigentes musulmanes también acogieron a muchos estudiosos refujiados alejandrinos y, a través de ellos tuvieron acceso a las obras de Platón, Aristóteles, Galeno, pseudo-Demócrito, y Zósimo de Panápolis, autor de los libros de alquimia más antiguos de los que se tiene noticia. Las traducciones al árabe desde el griego fueron una ocupación erudita bastante frecuente en los siglos X y XI. Del siglo XI, precisamente, data la traducción de Ibn Al-Hassan Ibn Ali Al-Tughra’i de los textos de Zósimo.

La principal contribución de los musulmanes a la alquimia (aparte del nombre, obviamente) fue prestar menos atención a la parte mística del arte y centrarse más en la parte práctica tal y como hicieron los primeros alquimistas alejandrinos. Quizás los musulmanes estaban menos interesados en la magia como consecuencia de las propias características de su religión, donde todo está en las manos de Alá y sucede por su voluntad, y por eso daban tanta importancia a los procesos como a los resultados finales. Fuese cual fuese la razón, la cuestión es que la alquimia que terminaría llegando a Occidente, contra la opinión general, fue una alquimia muy práctica.

Equipo de destilación de Zósimo según un texto bizantino griego del siglo XV.

Basándose probablemente en las cualidades aristotélicas de los elementos, los alquimistas árabes propusieron que todos los materiales tenían naturalezas (como calor, frialdad o sequedad) y la tarea del alquimista era conseguir esas naturalezas “puras”, determinar la proporción en la que entraban en los distintos materiales, y recombinarlas entonces en las cantidades apropiadas para conseguir los productos deseados. Así, por ejemplo, ciertos materiales orgánicos cuando se calientan producen gases, llamas, líquidos y cenizas; estos productos se asociaban a aire, fuego, agua y tierra, los elemntos que habrían compuesto el material original. Cada uno de estos productos se trataban posteriormente, cuando era posible, por destilación, para conseguir obtener la naturaleza del elemento: frialdad, calor, humedad y sequedad.

En la alquimia árabe encontramos referencias a una piedra filosofal y al oro potable, fuente de la eterna juventud, pero ambas ideas tienen un origen chino. Y serán los escritos musulmanes, muchos más claros y precisos desde el punto de vista práctico que los de sus predecesores, la base sobre la que se edificará la alquimia europea.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Alquimia musulmana se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Naiara Barrado eta Itziar Garate Irailaren 14ean Europako Espazio Agentziaren GAIA misioak honako irudi hau argitaratu zuen:
1. irudia: GAIAk lortutako zeruaren lehen mapa. (Iturria: ESA. Copyright: ESA/Gaia/DPAC, A. Moitinho & M. Barros -CENTRA-University of Lisbon-) Orain arte lortu den Esne Bidearen irudirik osoena eta zehatzena da. Bertan, 1.142 milioi izar azaltzen dira.

Irudi honek GAIAk lehen 14 hilabeteetan jasotako datuak biltzen ditu (2014eko uztailetik 2015eko irailera). Misioaren lehen irudia edo datu multzoa da, baina ez azkena. GAIAk Esne Bidearen hiru dimentsioko mapa xehea egitea du helburu. Misioaren amaierarako, hemendik 5 bat urtera, Esne Bideko bilioi bat izar inguru neurtu nahi dira (galaxian dauden izarren %1a gutxi gorabehera); beren kokapena, distantzia eta mugimendua ahalik eta modu zehatzenean jakin nahi da. Horretarako, objektu bakoitza 70 bat aldiz eskaneatuko da.

Oso prozesu luzea eta konplexua da sateliteak jasotzen duen informazio ‘gordina’ izarren kokapenari buruzko datu erabilgarri eta fidagarri bihurtzea. Jasotako datuak tratatu egin behar dira (interesatzen zaigun seinalea iragazi eta egokitu), ondoren Astronomian magnitude esanguratsuak direnetara aldatu (distantzia edo distira bezalakoetara aldatu) eta azkenik emaitzak egiaztatu. Horregatik behar izan du lan-taldeak urtebete irudia argitaratzeko.

Ezkerretik eskuinera dagoen zonalde distiratsua da Esne Bidea, milioika izarrez argiztatua. Zonalde horren gainetik ikusten diren gune ilunak, izarrarteko hodeiak dira, disko galaktikoaren eta GAIA satelitearen artean dauden hodei xurgatzaileak. Irudiaren behe-eskuin aldean ikusten diren bi gune argitsuak Magallanes-en Hodei Nagusia eta Txikia dira, 180.000 argi urtera ditugun bi galaxia auzokide. Irudi osoan ikusten diren marra eta hainbat artefaktu, GAIAren zerua eskaneatzeko moduak sortuak dira (ikusi ondoko bideoa). Zeruko eremu batzuk besteak baino gehiagotan aztertu dira, eta, beraz, estaldura hobea dute. Misioa aurrera doan heinean marra horiek desagertzen joango dira.

Bideoa: GAIAren tresnen modulua ikus daiteke animazio honen lehenengo atalean. Modulu horretan teleskopioak, plano fokalak eta behar den elektronika guztia dago. Animazioaren bigarren atalean, aldiz, GAIAk zerua nola eskaneatzen duen ikus daiteke. (Copyright: ESA – C. Carreau)

GAIA satelitea Eguzkiaren inguruko orbita batean dago, Lagrangeren 2. puntua deritzonean (L2). Puntu hau Lurretik 1,5 milioi km-ra dago, Eguzkiaren aurkako norantzan. Lurrarekin batera biratzen du Eguzkiaren inguruan, hau da, urtebete behar du Eguzkiaren inguruan bira bat emateko. Horrek esan nahi du L2 puntutik zeru osoa beha daitekeela urtebetean. Gainera, Eguzkiaren eta Lurraren grabitateen eraginak direla eta, L2 puntua oso leku berezia da; satelite bat bertan mantentzeko ez da ia bat ere erregairik behar, Eguzkiaren eta Lurraren grabitateen konbinaketak ematen baitio sateliteari orbitan mantentzeko behar duen indar zentripetoa.

Satelitearen punta-puntako teknologiari eta kokapenari esker, GAIAren katalogoak aurreko katalogoak baino 20 aldiz izar gehiago ditu, eta informazioaren zehaztasuna bikoiztu egin da. Aurreko katalogoa ESAren Hipparcos misioarena da, bi hamarkada lehenagokoa (ikusi 2. irudia astrometriaren bilakaera aztertzeko).

2. irudia: Astrometria, zerua mapeatzeko zientzia, astronomiaren atalik zaharrenetakoa da. Irudi honetan izarren kokapena eta distantziak neurtzeko izan dugun gaitasunaren bilakaera ikus daiteke kualitatiboki. (Iturria: ESA. Copyright: ESA)

Hipparcos katalogoan badaude 80 izar talde, gehienez 1.600 argi-urtera daudenak. GAIA katalogoan aldiz, badaude 400 izar talde, 4.800 argi urterainoko distantziara aurki daitezkeenak. Errolda berri honetan oso interesgarriak diren 3.194 izar aldakor ere badaude. Gehienak Magallanesen Hodeietakoak dira, lehen hilabetean eremu hau behin eta berriz eskaneatu baitzen. Misioaren amaierarako, espero da gainontzeko eremuetako izar aldakorren kokapena zehaztasun handiz ezagutzea, distantzia kosmikoei buruzko informazioa ematen digutelako.

Garrantzitsua da izarrek zeruan duten kokapena eta mugimendua ahal den modu doienean ezagutzea, Esne Bidearen iraganeko historia eta ezaugarriak ezagutzeko. Baina baita gertaera astronomiko batzuen jarraipena egiteko ere. Adibidez, izar-estaltze batzuk Lurreko zonalde jakin batzuetatik baizik ezin dira ondo ikusi, eta beraz, izarraren ezagutza zehatza beharrezkoa da teleskopioak destatzerako orduan.

Hala ere, GAIAk ez du bakar-bakarrik galaxia aztertzea helburu. GAIAk izar-lagin oso handia aztertuko du, eta beraz, mota askotako izarrak egongo dira bere katalogoan. Horrek, aukera ikaragarria emango digu izarren egituraz eta bilakaeraz dugun jakintza areagotzeko. Baita izarren barne-egituraren modelo teorikoak hobetzeko beta eta Eguzki-sistemaren ezagutza hobetzeko aukera. Bestalde, GAIAk asteroide askoren kokapen eta abiadurak neurtuko ditu, euren orbitak mugatzeko moduan egongo delarik. Aldi berean, ehun bat asteroideren masa neurtzeko gai izango da, eta bi asteroideen arteko grabitazio ekintza aztertuko du. Azkenik, GAIAren emaitzak lagungarri izango dira planeten orbiten parametroak eta exoplaneten masarekiko banaketa hobeto ulertzeko. Eta planeta-sistemen sorrerari, migrazioari eta haren dinamikaren bilakaerari buruzko modelo teorikoak mugatzeko datu garrantzitsuak eskainiko ditu. Beraz, adi-adi jarraitu beharko dugu misioari begira.

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Egileez: Naiara Barrado Izagirre (@naierromo) UPV/EHUko Fisika Aplikatuko irakaslea da eta Zientzia Planetarioen Taldeko kidea. Itziar Garate Lopez (@galoitz) Fisikan doktorea da eta Parisko Meteorologia Dinamikoaren Laborategiko ikertzailea.

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Arantxa Arzamendi Orain dela ia urtebete Zientzi Kaiera blog honetan Albert Cortina eta Miquel-Àngel Serraren beste liburu bat aipatu nuen, Gizakiak ala postgizakiak?, ¿Humanos o posthumanos? (2015). 2016an argitaratu duten  “Humanidad: desafíos éticos de las tecnologías emergentes” bigarren liburu honetan, lehen aipatzen ziren ideia nagusiak berresten dira, egileek eztabaida gaiak aipatzen dituzte eta etorkizunari begira ikuspegi baikorra ematen dute.

Liburuaren edukia Nazioarteko Menéndez Pelayo Unibertsitateak Santanderreko Magdalena Jauregian 20153ko irailaren 2tik 4ra antolatu zuen “Singularidad tecnológica y mejoramiento humano y neuroeducacional” ikastaroko hitzaldia dira. Ikastaroak Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno Fundazioaren babesa izan zuen eta hiru ardatz nagusiren inguruan egituratu zen: berezitasun teknologikoa, giza hobekuntza eta neuroheziketa.

Teknologia emergenteen ondorioz giza espeziea modu artifizialean garatuko da eta gizaki mota berri bat sortuko da. “Hobekuntza” hauen ondorioz azkarragoak izango gara, bizitza luzatuko da eta zoriontsuagoak izango gara, baina aurrerakuntza teknologikoek eragina izango dute etika mailan. Aldaketa horiei aurre egiteko prest al gaude? Edo, alderantziz gure ondare genetikoa kontserbatu behar dugula defenditzen dugu, gure askatasun eta duintasun besterenezinekin?

Bideoa: “Humanidad: desafíos éticos de las tecnologías emergentes” liburuaren aurkezpena.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Humanidad: desafíos éticos de las tecnologías emergentes
• Koordinadoreak: Albert Cortina, Miquel-Ángel Serra
• Argitaletxea:Ediciones Internacionales Universitarias, 2016
• Orrialdeak: 413
• Prezioa: 24 €
• ISBNa: 9788484693383
• Non eskuratu: Humanidad: desafíos éticos de las tecnologías emergentes eskuragarri dago liburutegi publikoetan, besteak beste, Donostiako udal liburutegietan; Alderdi Ederreko Liburutegi Nagusian eta Aiete Kultur Etxeko liburutegian.

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Egileaz: Arantxa Arzamendi Sesé (@arzamendisese), Filosofia eta Letretan lizentziatua da eta egun, Donostiako Liburutegi Nagusiaren arduraduna da.

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Durante siglos, los científicos han creído que la luz no podía ser enfocada por debajo de un tamaño inferior a su longitud de onda, del orden de una millonésima de metro. Sin embargo, investigadores del Centro de Física de Materiales de San Sebastián (CSIC-UPV/EHU) y del Donostia International Physics Center (DIPC), en colaboración con la Universidad de Cambridge, han creado la lente más pequeña del mundo, capaz de focalizar la luz en espacios mil millones de veces más ajustados, del tamaño de un único átomo.

“Nuestras predicciones teóricas sugerían que esto podía ser posible, como así se ha comprobado ahora”, asegura el Prof. Javier Aizpurua, investigador en el Centro de Física de Materiales de San Sebastián y el DIPC, que lidera los esfuerzos teóricos de esta investigación, y cuyo desarrollo ha permitido entender el confinamiento y la interacción de la luz con moléculas en escalas tan pequeñas.

University of Cambridge / Bart de Nijs & Javier Aizpurua

El equipo de investigadores experimentales de Cambridge, liderado por el Prof. Jeremy Baumberg, ha utilizado oro altamente conductor para fabricar la cavidad óptica más pequeña del mundo. Esta cavidad – denominada por los investigadores ‘pico-cavidad’ – está formada por la protrusión de un único átomo en una estructura de oro, y confina la luz a una distancia inferior a una mil millonésima de metro. En el experimento, junto a la cavidad se encuentran una serie de moléculas, posibilitando de este modo una nueva manera de estudiar la interacción entre luz y materia. Los resultados han sido publicados en Science.

De la misma manera que una mano con una púa percute las cuerdas de una guitarra, la energía de la luz puede activar las vibraciones de un determinado enlace químico de una molécula. Este fenómeno se denomina interacción optomecánica. En este trabajo, los investigadores han conseguido que la luz localizada en la picocavidad active las vibraciones de una molécula cercana, en lo que podría entenderse como la guitarra más pequeña del mundo, una guitarra molecular activada por luz.
“Es una interacción optomecánica molecular, y puede utilizarse para conmutar señal óptica en la escala atómica, es decir, para tocar “notas” específicas y particulares de nuestra “guitarra” molecular con luz: cierta luz hace tocar unas notas, y otra luz no es capaz de activarlas”, añade Aizpurua.

La construcción de nanoestructuras con control de átomos aislados es tremendamente exigente, y requiere la refrigeración de las muestras a -260°C para congelar los escurridizos átomos de oro. Al iluminar con luz láser las nanopartículas de oro, unos pocos átomos aislados se mueven formando la picocavidad. En ese mismo instante, la luz focalizada en esta picocavidad activa la vibración molecular, proceso que es monitorizado en tiempo real.

Los átomos de oro se comportan como diminutas cestas conductoras que atrapan la luz, y presentan el potencial de abrir nuevas perspectivas en el campo de las reacciones químicas catalizadas por luz en las que las picocavidades permitirían la fabricación de complejos moleculares desde componentes más simples, así como desarrollar nuevos dispositivos optomecánicos.

Referencia:

Single-molecule optomechanics in ‘pico-cavities’. Felix Benz, Mikolaj K. Schmidt, Alexander Dreismann, Rohit Chikkaraddy, Yao Zhang, Angela Demetriadou, Cloudy Carnegie, Hamid Ohadi, Bart de Nijs, Ruben Esteban, Javier Aizpurua, Jeremy J. Baumberg. Science 354, 725-728 (2016). DOI: 10.1126/science.aah5243

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo La óptica se hace atómica: la lente más pequeña del mundo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Lignina zuraren osagaietako bat da eta, horrez gain, lurrean dagoen konposatu aromatiko ugariena ere bada. Lignina zaila da degradatzen eta zelulosa zuntzak loturik edukitzen ditu. Hori dela eta, adibidez, papera egiterako orduan kendu egiten da produktua ilundu eta gogortzen duelako. UPV/EHUko Gipuzkoako Ingeniaritza Eskolako Ingeniaritza Kimikoa eta Ingurumenaren Ingeniaritza Saileko ikerketa batek egiaztatu du, lignina zura babesteko produktuak ekoizteko lehengai moduan erabiltzea etorkizun handiko aukera dela. Horrela, egun, merkatuan dauden mota horretako produktuek ingurumenean sortzen duten kaltea murriztea edo saihestea lortuko litzateke.
Irudia: Lignina, fenilpropano polimero amorfoa, zelulosa‐zuntzei zurruntasuna ematen die.

Gaur egun asko erabiltzen den baliabidea da zura. Iraunkortasun baxua du, ordea, eta horrenbestez, ezinbestekoa da hori ongi babestu eta tratatzea balio-bizitza luzatzeko. Bereziki kanpoaldean dauden zurei tratamendu bat eman behar zaie denboraren poderioz, urak edota onddoen zein zenbait intsekturen erasoek zur hori kaltetu ez dezaten. Gaur egun zura babesteko existitzen diren produktu asko toxikoak eta garestiak dira. Lan honen helburua izan da “lignina erabiltzea zura babesteko produktu berriak ekoizteko, eta, hala, egun merkaturatzen diren produktu toxiko horiek ordezkatzeko bidea aurkitzea”. Patricia Soares Bilhalva dos Santos ikertzaileak dionez, kasu horietan, kontuan izan behar den beste faktore bat “faktore ekonomikoa da. Izan ere, materiala babesteko erabilitako produktuen balioak tratatutako zuraren balioa baldintzatzen du”.

Lignina zuraren oinarrizko hirugarren osagaia da, eta gaur egun, zelulosaren industriaren hondakinetatik eratorritako ligninak ez du balio komertzialik. Horrenbestez, erregai fosilak ordezkatzeko aukera paregabea izan liteke. Bere ezaugarri eta konposizioari esker, ligninak zura mikroorganismoetatik babesteko gaitasuna du eta, aldi berean, zuraren gogortasuna areagotzen du, besteak beste.

Zura babesteko bi produktu, lignina oinarri hartuta

Ligninan oinarritutako bi produktu garatu ditu ikertzaileak. Batetik, “bioolien zenbait emultsio prestatu ditugu, ligninaren despolimerizazioari esker” azaldu du Soaresek. Bestalde, “zenbait emultsio prestatzeko lignina-metal konplexu batzuk sortu ditugu. Izan ere, lignina-metal konplexu horiek ligninak zura babesteko duen gaitasuna areagotzen dute. Horretarako, kadmio, kobre, kromo edo zink metalak erabili ditugu, ezaugarri antifungikoak dituzten konposatuak baitira eta pestizidetan esaterako sarri erabiltzen dira” erantsi du ikertzaileak.

“Bioolioekin egindako emultsioek emaitza onak erakutsi dituzte Pinus eta Eucalyptus zuretan iraunkortasunari dagokionez, % 40an murriztu baita pisu-galera Trametes versicolor onddoen eraginpean jarri ostean, tratatu gabeko laginekin alderatuz gero” adierazi du Soaresek. “Halaber, zuraren higroskopikotasuna —hezetasuna xurgatzeko materialek duten gaitasuna— hobetu da eta sutze-prozesua atzeratzeko ahalmena areagotzen dela ikusi dugu” dio.

“Lignina-metal konplexuen emultsioekin tratatutako zuraren higroskopikotasuna hobetu egin da; zizailadura-erresistentzia areagotu da, eta gainera, sutze-prozesua atzeratzeko gai da” adierazi du.

Ikertzaileak azaldu duenez, “emaitza horiek guztiak atarikoak besterik ez dira, baina kasu guztietan tratatutako laginekin emaitza hobeak lortu ditugu tratatu gabeko laginekin baino. Ondorioz, bioolio- eta lignina-metal konplexu-emultsioak zura babesteko etorkizun oparoko produktuak direla ondorioztatzen dugu. Dena den, oso garrantzitsua da aurrerantzean bestelako analisi batzuk egitea, produktu horien erabilera zur-mota guztietan aplikatzea posible ote den edo ez bermatzeko, besteak beste”.

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Zurari bizia luzatuz.

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