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150 años de Nature, un viaje a las entrañas de la ciencia

Nature

Cuando el ser humano se detuvo a observar las estrellas comenzaron los interrogantes. Hoy en día, todavía no existen respuestas suficientes que satisfagan todas nuestras inquietudes, pero la ciencia y la tecnología han ayudado a allanar el camino. La revista Nature es de las pocas publicaciones que puede enorgullecerse de haber contribuido con sus páginas a responder a algunos de los mayores enigmas de la historia de la Humanidad. El descubrimiento de la estructura del ADN o el deterioro de la capa de ozono son solo algunos de los hitos de esta revista científica que celebra este mes su 150 aniversario.

Fundada en Reino Unido por el científico inglés Joseph Norman Lockyer, más de un siglo y medio después Nature sigue siendo la meca de la ciencia, a cuya puerta llaman investigadores de todo el mundo para dar cuenta de sus mejores hallazgos. Este mes de noviembre Nature conmemora su trayectoria recopilando diez de sus papers más importantes. A continuación, recordamos cómo han cambiado el mundo.

 


1.La doble hélice del ADN

La famosa estructura de doble hélice del ADN apareció por primera vez ilustrada en un artículo de principios de los años 50. Adjunto, un peculiar gráfico en blanco y negro con una misteriosa figura con forma de espiral, una imagen que sentaría los cimientos de la biología moderna y los estudios sobre el genoma humano. Francis Crick y James Watson, los autores de aquel breve estudio de tan solo 120 líneas y peculiar título, “Una estructura para el ácido desoxirribonucleico”, habían descubierto la estructura del ADN humano. Medio siglo después, cuantificar el impacto que ha tenido este descubrimiento en la medicina es tarea difícil y extensa pero basta con mencionar el proyecto GENOMA o la técnica de edición genética CRISPR para saber que no habrían sido posibles sin el descubrimiento de Crick y Watson.

 


2. El agujero de la capa de ozono

En 1985, Joe Farman, Brian Gardiner y Jonathan Shanklin prendieron la mecha del movimiento contra el cambio climático. Los tres investigadores habían descubierto un agujero en la capa de ozono de la Antártida. ¿El motivo? El exceso de clorofluorocarbonados en la atmósfera, una sustancia común en los aerosoles. La también conocida como ozonosfera protege al ser humano de los rayos ultravioleta, de ahí que su deterioro suponga un grave riesgo para la vida. La fragilidad del planeta –y del ser humano– quedó reflejada en aquel artículo de Farman, Gardiner y Shanklin, que movilizó a la comunidad internacional, dio pie a la firma del Protocolo de Montreal dos años después y a los sucesivos acuerdos internacionales, entre ellos el Protocolo de Kioto o el Acuerdo de París, y sentó las bases de las movilizaciones ecologistas que a día de hoy sacuden todo el mundo.

 


3. Los anticuerpos monoclonales

En 1975, Milstein y Köhler descubrieron una herramienta terapéutica poderosísima: los anticuerpos monoclonales. Su trascendencia fue enorme y se convirtieron en una herramienta esencial para el diagnóstico de laboratorio y para el tratamiento de ciertas enfermedades. La oncología es una de las áreas donde los anticuerpos monoclonales más han contribuido, permitiendo el desarrollo de terapias alternativas. En este caso, los medicamentos con anticuerpos monoclonales son tratamientos oncológicos que aprovechan las funciones del sistema inmunitario natural para combatir el cáncer. Milstein y Köhler descubrieron los anticuerpos monoclonales en un laboratorio de Cambridge y publicaron su trabajo en Nature. Nueve años más tarde, este hallazgo les mereció el premio Nobel.

 



4. El niño de Taung

La increíble conexión que articuló Raymond Dart entre el ser humano y el mono causó un fuerte revuelo social. En 1925 encontró los restos de un cráneo infantil de Australopithecus en Sudáfrica, el primero asociado a esta especie. Lo llamó niño de Taung, nombre con el que aún se le conoce. Dart creía que aquellos huesos pertenecían a un ser humano con rasgos primitivos, lo que sugería que la teoría evolutiva de Darwin estaba en lo cierto. Ciertas corrientes conservadoras consideraron un disparate que Dart relacionase en su artículo estos restos ancestrales de 2,2 millones de años con el ser humano. Sin embargo, hoy, sus descubrimientos, aunque fueron imprecisos, están aceptados por la comunidad científica y forman una pieza más del complejo mosaico explicativo de la evolución del ser humano.

 


5. Pegasi-b, el primer exoplaneta

Dimidio, también conocido como Pegasi-b, fue el primer exoplaneta descubierto. El hallazgo responde a las investigaciones realizadas en 1995 por los científicos Michel Mayor y Didier Queroz (este último recién galardonado con el premio nobel de Física en 2019). A mediados de los noventa no existía ningún otro planeta conocido fuera de nuestro Sistema Solar. Mayor y Queroz detectaron que un enorme planeta pegasiano (llamado así por su masa parecida a la de Júpiter) orbitaba en torno a una estrella a una distancia mucho menor de lo que lo hace Mercurio frente al Sol, algo insólito para los investigadores, que no eran capaces de comprender cómo un planeta tan grande podía tener una órbita tan corta. Su descubrimiento abrió un importante debate sobre la formación planetaria y dio pie al descubrimiento de nuevos planetas fuera del Sistema Solar.

 


6. El Carbón 60

Quizás menos conocido por sus pocas aplicaciones reales pero importante de cara a la venidera revolución nanotecnológica es el Fullereno o Carbón 60, una pequeña molécula formada por carbono que puede adoptar una forma geométrica que recuerda a una esfera. Fue descubierta en 1985 y se trata de un poderoso superconductor y una de las fibras más resistentes. Aunque las aplicaciones del Fullereno aún están por desarrollar, los expertos creen que puede jugar un papel determinante en la formación de los relojes atómicos y los dispositivos electrónicos del futuro, mejorando la potencia de los teléfonos móviles y los GPS.


7. Las células madre

En 2012, los científicos John Gurdon y Shinya Yamanaka recibieron el Premio Nobel de Medicina por sus investigaciones pioneras en células madre. Gurdon y Yamanaka son los llamados padres de la reprogramación celular. Pero la historia se remonta varias décadas atrás, en concreto al año 1958, cuando Gurdon se convirtió en la primera persona en demostrar que las células podían ser reprogramadas. Lo hizo en Nature. Años más tarde, el trabajo conjunto de estos científicos consiguió revolucionar la forma de entender el desarrollo de las células, creando nuevas oportunidades para la investigación de enfermedades y el desarrollo de nuevas terapias. Estas investigaciones fueron determinantes para llevar a cabo las primeras experiencias de clonación, como la famosa oveja Dolly.

 


8. La técnica de patch-champ

Una de las claves para comprender el funcionamiento del cerebro llegó gracias al trabajo de los premios Nobel Bert Sakmann y Erwin Neher en 1976, que desarrollaron el concepto de patch-clamp, una de las técnicas más utilizadas en electrofisiología y que permite detectar las corrientes que fluyen entre los neurotransmisores y, por tanto, investigar las conexiones celulares. Los resultados, que llegaron junto a un Nobel de Medicina en 1991, sentaron precedente para el análisis de las enfermedades neurodegenerativas y permitieron el desarrollo de fármacos contra el Alzhéimer. Según señaló Neher en una entrevista reciente a El País (2018), el 13% de los fármacos actuales actúan sobre los canales iónicos del cerebro que él mismo ayudó a comprender.

 


9. La partícula de la extrañeza

Otro de los grandes papers de Nature fue aquel que desvelaba la existencia de una nueva partícula perteneciente a los mesones –un tipo de bosones– y completamente invisible: el kaón. Su descubrimiento, como otros tantos, fue fortuito: George Rochester y Clifford Butler dieron con él en 1948 mientras realizaban un experimento con su detector de partículas. Esta partícula subatómica introdujo una nueva propiedad de las partículas: la extrañeza.

 


10. Los mesoporosos

Nature también publicó las investigaciones de Charles T. Kresge, quien habló por primera vez de los materiales mesoporosos en una de las piezas más citadas en la historia de los estudios sobre química. Estos materiales se utilizan en el tratamiento de aguas y para el refinamiento de aceite, pero también para la elaboración de nanotubos de carbono.

Siete formas insospechadas de generar energía

El CO2 procedente de las actividades humanas es uno de los principales aliados del cambio climático. En el informe El cambio climático: principales causantes, consecuencias y compromisos de los países involucrados, elaborado por la FAO en 2003, ya se advertía que “el CO2 derivado del consumo de combustibles fósiles contribuirá con el 70% del calentamiento de la Tierra previsto para los próximos años”. Por este motivo, desde hace años, Gobiernos, instituciones y empresas han convertido la búsqueda de métodos alternativos de generar energía en una prioridad. Y algunas soluciones desarrolladas hasta el momento casi rozan la ficción.

Todo está en el suelo

En los días más calurosos es frecuente escuchar expresiones como: “se puede freír un huevo en el suelo” o “el pavimento quema”. Más allá de lo anecdótico, estas frases hacen referencia a una característica del suelo de gran potencial energético: puede llegar a alcanzar los 70ºC y por tanto, ser un instrumento de climatización. Un grupo de científicos españoles, junto a la empresa de investigación y desarrollo Tecnalia, decidió aprovechar este fenómeno y crear un innovador proyecto llamado Pavener.

“El sistema consiste en aprovechar la energía térmica acumulada en el pavimento por radiación solar, mediante el transporte de un fluido a través de tuberías subterráneas”, sostienen desde Tecnalia. “La energía térmica acumulada puede ser utilizada en aplicaciones de baja temperatura, tales como la climatización de edificios, polideportivos, piscinas o agua caliente sanitaria. Otra aplicación potencial del sistema es su utilización en invierno para mantener la temperatura del asfalto por encima del punto de congelación”, añaden.

Mientras que Pavener se centra en el calor acumulado en las carreteras, la iniciativa Pavegen utiliza la fuerza motriz de nuestras pisadas en las aceras para producir electricidad. El sistema consiste en unas baldosas especiales que cuentan con un sistema de inducción electromagnética que transforma la energía motriz de las pisadas en energía para, por ejemplo, el alumbrado de las calles.

Deporte electrizante

Cuando hacemos deporte quemamos energía, pero también la generamos. La empresa The great outdoor gym company unió en 2012 su preocupación por el aumento de población con sobrepeso u obesidad con la necesidad de frenar el aumento de las temperaturas planetarias y creó los conocidos como ‘Green energy gyms’. En estos lugares se recicla la energía cinética que se genera al usar las máquinas de ejercicio y se convierte en electricidad para alumbrar calles o cargar los móviles mediante los puertos USB instalados en estos gimnasios que, además, son gratis.

Con un planteamiento muy parecido nació Soccket, un balón de fútbol que almacena energía cinética durante su uso y con ella, abastece una lámpara LED. La idea es de Jessica O. Matthews, una estudiante con nacionalidad estadounidense y nigeriana que se dio cuenta de una doble realidad: la falta de suministro eléctrico en Nigeria y la pasión nacional por el fútbol. El balón está a la venta en la web de Uncharted Play, compañía que lo desarrolló y que asegura que “un partido de media hora puede suponer hasta seis horas de luz eléctrica”.

Algas y queso, mucho más que una cena

En los últimos años, las algas han adquirido el estatus de superalimento por la cantidad de nutrientes y vitaminas que contienen. Sin embargo, esta no es su única ventaja: también pueden llegar a ser un gran aliado en la generación de energía limpia. Al menos así lo ha demostrado la granja de algas que el grupo Cloud Collective ha instalado en mitad de una autopista de Suecia. Se trata de un jardín que utiliza el exceso de dióxido de carbono de la autopista junto con la luz del sol para transformar la contaminación en una ingeniosa forma de cultivo de la que se puede generar, entre otros productos, biodiesel.

Mientras que las algas absorben la contaminación, el suero de la leche que se produce por la fermentación en el proceso de elaboración del queso es altamente contaminante. Esto puede cambiar gracias a una investigación llevada a cabo por científicos de la Universidad Nacional de Río Cuarto de Argentina, que ha conseguido producir bioetanol apto para fabricar combustible para automóviles a partir del suero de la leche.

Energía bajo la piel

Ya que el ser humano es el gran responsable del cambio climático, ¿por qué no ser también una pieza clave en su solución? El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado una técnica para desarrollar dispositivos que generan electricidad a partir del calor corporal. La nueva técnica “es capaz de fabricar capas delgadas de materiales termoeléctricos relativamente baratos, ligeros, flexibles y resistentes”, sostienen desde el CSIC.

Jardines verticales: ¿cambiarán la fisonomía de las ciudades?

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Una de las propuestas más repetidas por Gobiernos e instituciones para mitigar la contaminación atmosférica, que según la Organización Mundial de la Salud (OMS) causa alrededor de siete millones de muertes al año, es la de reverdecer las ciudades, donde en comparación con las zonas rurales, se concentran las mayores tasas de polución. La idea consiste en acondicionar nuevos espacios en los que se puedan plantar árboles y plantas que absorban el dióxido de carbono al mismo tiempo que emiten oxígeno. Sin embargo, llevar esta idea en la práctica en lugares con altos índices de población es complicado por la falta de terreno disponible, ya que con frecuencia no hay ni sitio para la construcción de nuevos edificios. Así, la respuesta contra la contaminación de las zonas urbanas parece cada vez más clara: la creación de jardines verticales que escalen los inmuebles ya existentes.

Si bien los jardines verticales se han popularizado mucho en las últimas dos décadas, la idea la patentó el botánico francés Patrick Blanc en 1988. En su origen, Blanc se inspiró en las paredes de las montañas y en las cortezas de los árboles para diseñar un sistema revolucionario que permitiera cultivar plantas en las fachadas de los edificios sin que sus raíces dañaran el interior de los muros. Para él, según expone en su página web, un jardín vertical es “como una segunda piel del edificio, siempre que las raíces de las plantas sólo se extiendan en la superficie de la estructura vertical y dejen intacta la pared interna”.

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Jardín vertical del Caixa Fórum de Madrid. Obra de Patrick Blanc

 

La clave de los todavía atípicos jardines es dejar un espacio entre la parte exterior y la base donde van a estar las plantas. “Se trata, cuentan, de una estructura metálica auxiliar que se caracteriza por su ligereza, dado que no tendrá que soportar tierras pesadas, sino tan solo las plantas, lo cual permite que pueda ser anclada a cualquier tipo de soporte”, subraya Blanc.

Estos jardines verticales, también conocidos como paredes de cultivo o muros verdes, se están extendiendo por las grandes ciudades de todo mundo. Hay creaciones de Blanc desde en Nueva York hasta Sídney, pasando por Bangkok o París. Sin ir más lejos, el Caixa Forum de Madrid cuenta con una de las obras del padre de la arquitectura verde quien, según han anunciado desde su compañía, ya tiene entre manos al menos diez proyectos internacionales más.

 

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Jardín vertical Bosco verticale de Milán / Estudio de arquitectura Stefano Boeri

 

El arquitecto Stefano Boeri es otro de los referentes en la construcción de estas soluciones y cuenta ya con instalaciones en casi 30 ciudades distintas; entre ellas, Barcelona. A nivel nacional, la universidad de Sevilla también ha decidido apostar por esta alternativa y ha creado el proyecto Terapia urbana y el sistema patentado Fytotextile® con proyectos en sitios tan dispares como Nueva Zelanda y la propia ciudad andaluza.

Con la proliferación actual de profesionales dedicados a los jardines verticales y la cada vez más apremiante necesidad de combatir la contaminación, es cuestión de tiempo que las actuales “junglas de asfalto” se conviertan en auténticas ciudades verdes.

Cuando al arte se le enciende la bombilla

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A día de hoy resulta casi imposible imaginarse a un artista, ya sea escritor, arquitecto o músico, que no haga del ordenador un instrumento indispensable para su creatividad. Aunque sea solo para plasmarla: cuadros que se pueden descargar, canciones que se quedan grabadas, historias que cambian de final con tan solo teclear. ¿Se habían parado a pensar hasta qué punto la electricidad es imprescindible a la hora de crear?

Basta deambular por ARCO para encontrarse con creaciones que han hecho de la electricidad su materia prima

Pero no solo como sujeto activo, sino como objeto mismo. La electricidad se ha colocado bajo el foco artístico en vídeos, musicales, performances e instalaciones y exige cada vez más protagonismo. Basta deambular por ARCO (la feria de arte más importante de España) para encontrarse con creaciones que han hecho de la electricidad su materia prima. Vídeo retratos, vídeo confesiones, vídeo selfies, vídeo libros, vídeo pinturas, vouyerismo electrónico… Reconocidos artistas como Bill Viola, Dara Birnbaum o Naime June Paike muestran las múltiples capacidades de un arte ‘electrizante’.

Por no hablar de los reflectores y tubos de neón publicitarios, los cilindros giratorios de colores, los rótulos luminosos encartados en nuestra vida cotidiana, la utilización de láseres, tan en boga hoy en día para trazar paseos metafóricos entre cielo y tierra, como la propuesta que el artista Jaume Plensa, Blake in Gateshead, exhibió en 1996 en el Centro Báltico de Arte Contemporáneo de Gateshead, en Reino Unido.

Shawn Brixey y Laura Knot consiguieron que una multitud de partículas de grafito formaran esculturas cinéticas gracias a la proyección de luz de ultra intensidad en una cámara hermética. La obra se llamó Photon Voice. También Paul DeMarinis colocó un rayo láser que atravesaba una pecera para alcanzar de pleno un aparato de grabación del XIX. El resultado: Edison Effect. El rayo de luz activaba el sonido codificado en el cilindro y un ordenador convertía la información analógica en digital para reproducir el sonido de manera análoga, solo interrumpido por el pez que se interponía en la directriz del rayo.

La vídeo artista norteamericana Mary Lucier exploró con su propuesta Dawn Burn los efectos entrópicos de la luz. Siete monitores reproducían siete amaneceres simultáneos, mostrando cómo la intensidad del sol afectaba al aparato de grabación hasta causar quemaduras que deterioraban las cintas en las que se registró los amaneceres.

Para que la combinación sinestésica entre sonido e imagen causara en los espectadores una sensación de honda intensidad, el artista Mark Boyle ideó el espectáculo Liquid Light, en el que participaron los cantantes The Soft Machine, Pink Floyd y Jimi Hendrix.

Artistas del siglo XX ya incorporaron las formas de luz eléctrica como medios artísticos genuinos

Se trata de obras nacidas a la luz de la contemporaneida, pero la incorporación de la electricidad como sujeto y objeto en el arte data de principios del siglo XX, cuando artistas de diferentes disciplinas incorporaron neones, fluorescentes y otras formas de luz eléctrica como medios artísticos genuinos.

En 1920, artistas como Thomas Wilfred, Marcel Duchamp o Naum Gabo introdujeron elementos electrónicos en sus quehaceres artísticos, creando obras que se movían o que eran ellas mismas fuentes de luz. Wilfred, en Clavilux, colca un teclado que controlaba seis proyectores y una serie de reflectores que permitían al artista modular el movimiento, matiz e intensidad de la luz. Duchamp fue un poco más complejo. En Rotary Glass Plates incorporó cinco placas de vidrio montadas sobre un eje monotorizado. Cuando giraban a gran velocidad, si el espectador se situaba ante ellas a la distancia adecuada, las placas le devolvían la impresión de círculos concéntricos en un mismo plano.

Es posible que la electricidad aún no ocupe su lugar legítimo en el mundo y que no esté recibiendo el reconocimiento que merece, pero desde que se construyeron medios para producir luz artificial, intensa y de alta potencia, esta energía ha sido un factor clave en la creación de la obra de arte. Y en vista de las oportunidades artísticas que ofrece, lo seguirá siendo.