Francis en #rosavientos: Resumen de noticias científicas de 2014

Por Francisco R. Villatoro, el 28 diciembre, 2014. Categoría(s): Ciencia • Eureka (La Rosa de los Vientos) • Nature • Noticias • Recomendación • Science ✎ 8

Dibujo20141220 Radhika-Nagpal Robot-maker - A researcher inspired by social insects gets robots to coordinate on a massive scale

Ya está disponible el audio del podcast de Eureka, mi sección en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción, unos enlaces y algunas imágenes.

Como todos los años, Nature y Science publican sus listados de las grandes noticias del año. Son muchas noticias y resumirlas de forma breve es difícil. La gran noticia según Science (Breakthrough of the Year) ha sido la llegada de la nave Rosetta y el aterrizador Philae al cometa 67P/Chury. En ciencias del espacio otras noticias han sido que India ha llegado a Marte (Mangalyaan), China ha pisado la Luna (Yutu) y Virgin Galactic ha tenido un grave accidente (Space Ship Two). En medicina ha sido un año de malas noticias, la epidemia del Ébola, el fallo de los transplantes autólogos en la cura del SIDA (el caso del “niño de Mississipi”) o los expertos en SIDA fallecidos en el accidente del vuelo MH17 sobre Ucrania. En física el protagonista ha sido la polarización de la radiación de fondo cósmico de microondas, tanto BICEP2 como Planck, aunque también el grafeno y otros materiales bidimensionales. Pero ha habido muchas otras noticias importantes.

Manuel Ansede, «Los 10 avances científicos del año,» Materia, El País, 18 Dic 2014, quien se hace eco de la recopilación «Runners-up,» Science 346: 1444-1449, 19 Dec 2014, y de Eric Hand, «Comet Breakthrough of the Year,» Science 346: 1442-1443, 19 Dec 2014. Las fotos de científicos de esta entrada están extraídas de «365 days: Nature’s 10. Ten people who mattered this year,» Nature 516: 311-319, 18 Dec 2014; más información en Judith de Jorge, «Los diez nombres que han revolucionado la ciencia en 2014,» ABC Ciencia, 17 Dic 2014, «Los protagonistas de la ciencia en 2014,» Agencia SINC, 18 Dic 2014, y Daniel Mediavilla, «Diez cracks de la ciencia en 2014,» El País, Materia, 19 Dic 2014. Más noticias destacadas en «365 days: 2014 in science. Comets, stem cells and cosmic dust are among the year’s top stories,» Nature 516: 300-303, 18 Dec 2014. Para el futuro «Areas to watch in 2015,» Science 346: 1450, 19 Dec 2014.

Dibujo20141220 Maryam_Mirzakhani surface-explorer - mathematician award shines a light on a lack of women in the field

El final del año es la época de las listas. También se publican las listas de las noticias científicas más importantes, esos avances que pasarán a la historia. ¿Cuál es la noticia más importante del año en ciencia? Como todos los años, las revistas más prestigiosas, la británica Nature y la estadounidense Science, publican listados de las grandes noticias del año. Ambas coinciden en que el mayor avance científico-técnico del año, el breakthrough,  ha sido la llegada de la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko y el aterrizaje de Philae, la primera vez en la historia que se aterriza en un cometa. Los resultados científicos de Philae todavía no se han publicado, pero Rosetta nos ha dado mucha información relevante sobre los cometas de periodo corto que provienen del cinturón de Kuiper (como 67P). En ciencias del espacio este año ha sido el año de Asia. India ha puesto la sonda Mangalyaan en órbita alrededor de Marte. China ha aterrizado de forma controlada en la Luna, el primero alunizaje desde hace 30 años. El rover Yutu (Conejo de Jade) se ha movido por la superficie lunar y ha enviado datos científicos a la nave nodriza Chang’e 3 que orbita nuestro satélite. Japón ha lanzado la sonda Hayabusa-2 hacia un asteroide donde tomará muestras y las devolverá a la Tierra. Por desgracia, también ha sido el año del accidente de Space Ship Two de la compañía privada Virgin Galactic que pretendía llevar turistas al espacio. También este año se ha batido el récord de lanzamiento de nanosatélites al espacio. Los CubeSats, son pequeños satélites en forma de cubo con 10 centímetros de lado, menos de un kilogramo de peso y un coste de unos cientos de miles de euros. Se han lanzado casi un centenar de nanosatélites este año que usarán empresas, universidades y centros de investigación para realizar tareas antes reservadas a satélites con un coste de cientos de millones de dólares. Sin lugar a dudas ha sido un gran año para las ciencias del espacio.

Dibujo20141220 MASAYO-TAKAHASHI - Stem-cell tester - ophthalmologist injected hope into stem-cell field

Este año en medicina la gran noticia ha sido la epidemia del Ebola que ha asolado África. ¿Cuáles destacarías? La epidemia del Ébola en África Occidental, la más grande desde que el virus fue descubierto en 1976, no ha sido la única mala noticia. El famoso «bebé de Mississippi» que nació con el virus VIH del SIDA y fue tratado con antirretrovirales, ha mostrado rastros del virus en su sangre a los cuatro años edad. Además, varios expertos en el SIDA murieron en el accidente del vuelo MH17 de Malaysia Airlines sobre Ucrania cuando iban a una conferencia en Melbourne, Australia. Pero también tenemos buenas noticias. Los primeros ensayos de seguridad de una vacuna experimental contra el Ébola en voluntarios humanos sanos han sido prometedores y a principios de 2015 se ensayarán en África. Además se ha avanzado en medicamentos experimentales basados en anticuerpos procedentes de sueros de supervivientes. La medicina regenerativa también ha dado varias noticias este año. Por ejemplo, en el tratamiento de la diabetes, una enfermedad crónica que hace que una persona no pueda regular la cantidad de azúcar en su sangre por falta de células beta en el páncreas capaces de producir insulina. En abril se publicó un método para hacer crecer hasta 200 millones de células beta a partir de células de la piel de un diabético mediante clonación terapéutica con células iPS, células pluripotentes inducidas. En octubre se publicó otro método similar. Pero quizás la mayor sorpresa en medicina de este año ha sido que la sangre joven podría ser un suero de la juventud. La sangre de un ratón joven puede rejuvenecer los músculos y el cerebro de ratones viejos, según dos estudios publicados en mayo. Una proteína aislada de la sangre de ratones jóvenes, la GDF11, puede revertir algunos signos de envejecimiento, rejuvenece el corazón y mejora el olfato, entre otras capacidades de roedores viejos tras ser inyectada en su torrente sanguíneo. Se está estudiando si esta estrategia también funciona en humanos, lo que podría dar lugar a un antídoto contra el envejecimiento. Ya hay quien sueña que algún día podremos vivir 150 años. También permitiría la cura de enfermedades como el alzhéimer; de hecho, en un ensayo con 18 pacientes se les está suministrando plasma sanguíneo de jóvenes donantes humanos. Los primeros resultados se conocerán el año próximo. Ha sido un año de éxitos para la medicina.

Dibujo20141220 SUZANNE-TOPALIAN Cancer-combatant - cancer immunotherapy would work and she was right

El año 2013 fue el año del cerebro, dos proyectos multimillonarios se iniciaron en Europa (The Human Brain Project) y EEUU (The BRAIN Initiative) para su estudio. ¿Qué noticias destacarías en neurociencia este año? Todavía es pronto para que disfrutemos de los primeros resultados de estas dos iniciativas, que invertirán miles de millones de dólares en la próxima década para estudiar el encéfalo. Ello no quita que este año haya habido importantes avances en neurociencia, como por ejemplo, los avances en las tecnologías de chips neuromórficos a gran escala, que procesan la información igual que el cerebro. La multinacional IBM presentó en agosto su chip TrueNorth, que imita el funcionamiento de un cerebro humano, aunque en miniatura, tiene sólo 5400 millones de transistores y 256 millones de conexiones entre ellos, cuando el encéfalo humano tiene unos 86.000 millones de neuronas y unos billones de conexiones sinápticas entre ellas. Estos ordenadores que imitan al cerebro prometen transformar el campo de la informática en un futuro no muy lejano. También ha habido avances en el estudio de la memoria, que todos sabemos que es muy maleable. Hay recuerdos que se desvanecen y otros cambian con el tiempo. La investigación básica sobre la memoria está dando sus primeros frutos. Un importante avance este año ha sido la posibilidad de reescribir los recuerdos en varios ratones mediante optogenética. Se pueden borrar recuerdos traumáticos y se pueden reemplazar por recuerdos agradables. Para ello se introducen genes de algas sensibles a la luz en ciertas neuronas que almacenan recuerdos y mediante luz láser se pueden activar o desactivar estas neuronas a voluntad. Todavía no está claro lo que se ha logrado con esta técnica, pero los avances prometen aplicaciones terapéuticas, como tratamientos para el trastorno de estrés post-traumático.

Dibujo20141220 SHEIK-HUMARR-KHAN - Ebola doctor - infectious-disease expert battled killer virus Africa

Un año de grandes noticias en muchas áreas, ¿qué otras noticias destacarías? Ha habido un gran avance en genómica. Todos los seres vivos tienen un código genético en su ADN descrito por cuatro letras, los nucelótidos adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T), que en el ARN se sustituye por uracilo (U). En los laboratorios químicos se pueden sintetizar cientos de nucleótidos, pero la maquinaria genética de la célula basada en la enzima ADN polimerasa no los reconoce. Este año se han descubierto dos nuevas letras artificiales para el alfabeto de la vida. Dos nucleótidos artificiales llamados X e Y que son reconocidos por la ADN polimerasa. Estas dos nuevas letras artificiales del código genético se han insertado en el ADN de un ser vivo, la bacteria Escherichia coli. Este avance en el campo de la vida artificial ofrece una nueva puerta para la creación de bacterias artificiales capaces de sintetizar medicinas o de fabricar combustibles. Además, no hay peligro de que el ADN artificial escape fuera de los laboratorios o se use como arma biológica porque los genomas artificiales no se pueden replicar fuera del laboratorio y esta información genética no se transmite a los descendientes. Y hablando de seres artificiales, también ha habido avances en robótica, sobre todo en el campo de los robots cooperativos. Un estudio ha usado miles de robots del tamaño de una moneda de un céntimo para formar figuras en el suelo, como letras. Otro estudio ha coordinado diez quadricópteros para volar en formación como los pájaros en una bandada, evitando sus colisiones. Un tercer estudio ha usado robots inspirados en las termitas capaces de construir estructuras estables, como pirámides, torres y castillos, sin supervisión humana, ni jefes, ni planos. Todos estos estudios muestran que el futuro de la robótica son los robots que obtienen información de su entorno mediante sensores y se comunican entre ellos para cooperar resolviendo tareas.

Dibujo20141220 SJORS-SCHERES - Structure solver - biologist brought the cell molecular machines into sharper focus

En Paleontología hemos descubierto que los humanos modernos podrían haber sido refinados artistas cuando empezaron a colonizar el mundo desde África hace unos 60.000 años. Se han encontrado pinturas en las cuevas de Maros, en la isla indonesia de Sulawesi, con entre 39.900 y 35.400 años de antigüedad. Una docena de impresiones de manos y dos dibujos de cerdos, tan antiguos o más que las primeras representaciones animales en Europa, en la cueva francesa de Chauvet, hace unos 39.000 años. Puede que los indonesios inventaran el arte simbólico por su cuenta, pero también podría ocurrir que los humanos que llegaron allí desde África ya lo conocieran. En Zoología el tema estrella han sido los pájaros. Mucha gente no sabe que los pájaros son resultado de la evolución de los dinosaurios tras la caída de un asteroide en la Tierra hace 66 millones de años. Los dinosaurios que no se extinguieron evolucionaron para dar lugar a las aves reduciendo su tamaño corporal y aligerando sus huesos, como muestra un estudio de la masa corporal de 426 especies de dinosaurios a partir del grosor de los huesos de sus patas. Más aún, se ha confirmado que la mayoría de los dinosaurios tenían plumas antes de la aparición de las aves, aunque no para volar sino para aislarse del frío o como un simple ornamento. También se ha elaborado un nuevo árbol genealógico (o filogenético) para las aves existentes en la actualidad gracias a un análisis masivo de ADN. Las aves actuales parten de dos linajes que se separaron hace entre 68 y 69 millones de años. Una rama desembocó en las palomas, los flamencos y otras pocas especies, y la otra originó básicamente todas las demás aves. Una segunda división se produjo hace unos 66 millones de años, por la extinción de los dinosaurios.

Dibujo20141220 DAVID-SPERGEL - Cosmic-sceptic - astrophysicist found errors major discovery about cosmic inflation

Y ya que estamos a final de año, ¿qué destacarías como posibles noticias para el próximo año 2015? El año que viene habrá importantes avances en ciencias del espacio. Rosetta seguirá ofreciendo información sobre el cometa 67P/Chuy, en especial cuando en agosto de 2015 el cometa se acerque a su perihelio. Además, Philae podría despertar de su letargo en la superficie del cometa si sus paneles solares reciben suficiente luz solar. En marzo la nave espacial Dawn de la NASA llegará a Ceres, el mayor objeto del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Y en julio de 2015 la nave New Horizons de la NASA sobrevolará el planeta enano Plutón. En su punto más cercano, New Horizons pasará a una distancia de 10,000 kilómetros de Plutón y obtendrá imágenes con una resolución de 12 kilómetros por píxel. En física yo destacaría que la próxima primavera, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN, cerca de Ginebra, se encenderá después de 2 años de reparaciones. No sólo estudiará el bosón de Higgs en más detalle, sino que buscará nuevas partículas. También esperamos que haya nuevas noticias sobre neutrinos en varios experimentos en curso. Los resultados del telescopio espacial Planck de la ESA sobre la polarización del fondo cósmico de microondas permitirán buscar los llamados modos B y con ellos nos darán información muy relevante sobre la inflación cósmica en los primeros instantes del big bang. Sin lugar a dudas el año 2015 será un gran año para la ciencia y contaremos las noticias más relevantes en ¡Eureka!.

Dibujo20141220 ANDREA-ACCOMAZZO - Comet chaser - steered the Rosetta mission to an icy world in deep space



8 Comentarios

  1. Francisco, ¿qué opinas de ésta reciente teoría física de la vida propuesta por Jermy England del MIT ?: http://bitnavegante.blogspot.com/2014/01/una-nueva-teoria-fisica-de-la-vida.html. Considero que la teoría es bastante válida, eso si, estará sujeta a gran debate. En el artículo hay un link que te lleva al artículo y a la charla dada por England. Me parece que el hecho de considerar la autorreplicación como una forma de disipar energía es un primer paso para ir más allá de Darwin. Para mí, esa noticia científica merece ser tenida en cuenta ya que, si bien, falta por ser corroborada con unos primeros experimentos , puede dar pie a estudios bastante importantes en termodinámica y biología, en cuanto a mutaciones.

    1. Leonardo, la idea de que «la autorreplicación como una forma de disipar energía» es de Erwin Schrödinger, «What Is Life?» (1944), y la puedes encontrar en miles de artículos. El trabajo de Jeremy L. England, publicado en 2013, es un trabajo curioso, pero nada más. Si fuera revolucionario se habría publicado en una revista de mayor prestigio que J. Chem. Phys.

  2. En las últimas décadas la química se ha convertido más en una ciencia instrumental, para materiales y biología fundamentalmente, que en otra cosa. Sus leyes básicas parecen estar bien establecidas, por lo que sus resultados son poco espectaculares para el público en general.

    Con todo me gustaría destacar solo cuatro descubrimientos que, para un químico (industrial) como yo, son la repera limonera:

    1 Chirality-specific growth of single-walled carbon nanotubes on solid alloy catalysts http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/full/nature13434.html ) ¡¡92%!! de rendimiento, ahí queda eso.
    2 Esta no es una «buena» noticia pero es muy importante: Is Graphene a Stable Platform for Photocatalysis? Mineralization of Reduced Graphene Oxide With UV-Irradiated TiO2 Nanoparticles http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm5026552
    3 La pesadilla de un estudiante de inorgánica, un estado de oxidación IX: Identification of an iridium-containing compound with a formal oxidation state of IX http://www.nature.com/nature/journal/v514/n7523/full/nature13795.html
    4 Y esto es el sueño húmedo de más de uno que yo me sé: Discovering chemistry with an ab initio nanoreactor http://www.nature.com/nchem/journal/v6/n12/full/nchem.2099.html

    1. Diana, las fotos tienen vida propia. Son los personajes del año según Nature y muchos medios (periódicos online) te explican quiénes son y por qué son los personajes del año. No lo he aclarado para incitar a buscarlas en la web… ¡¿Aceptas el reto?!

  3. Gran resumen Francis!

    Sabes cuando se publicara algo al respecto de The Human Brain Project y de The BRAIN Initiative? No se habla practicamente al respecto ni aparecen updates importantes.. Pense que se habian parado por algun tipo de motivo..

    Saludos y feliz anyo!

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