domingo 12 de julio de 2020

Noticias | 13 ene 2020

Ciencia

¿Qué avances científicos traerá la década de 2020?

De la medicina a la energía, de las neurociencias a la inteligencia artificial, la proóxima década promete revolucionar la forma como vivimos


Desde curas para el cáncer hasta robots ayudantes, la década promete desarrollos importantes

Cosmología y espacio

Para los cosmólogos –los astrónomos que observan el movimiento y la distribución de objetos en el cosmos– el mayor descubrimiento de la próxima década sería conocer de qué está hecho nuestro universoSe calcula que la materia normal (todas las galaxias, estrellas, planetas, cuásares, agujeros negros, etc., cuya existencia pueden detectar o deducir) representa sólo el 5% del universo. El 95% restante consiste en "energía oscura" y "materia oscura", cuya naturaleza es un misterio total.

La energía oscura parece ser una propiedad intrínseca del espacio, quizás algún tipo de antigravedad que acelera la expansión del universo. Es poco probable que se pueda explicar en el futuro cercano. Hay muchas más posibilidades de comprender la materia oscura, cuya atracción gravitatoria mantiene unidas las galaxias. Se han diseñado varios experimentos para descubrir las "partículas masivas débilmente interactuantes" (o WIMP, por sus siglas en inglés) que probablemente forman la materia oscura al detectar sus colisiones (extremadamente raras) con la materia ordinaria.

Por otra parte, las misiones espaciales para explorar la materia visible en el sistema solar y más allá producirán resultados fascinantesEl objetivo planetario más cercano es Marte, a donde hay misiones planeadas a partir de este año no sólo para llevar una nueva generación de “rovers” (vehículos motorizados) para explorar la superficie marciana, sino también, más adelante en la década, para traer muestras de tierra y rocas del planeta rojo para su análisis en la Tierra, incluyendo una búsqueda bioquímica de señales de microorganismos marcianos. Entonces podemos confiar razonablemente en poder responder la pregunta: ¿hay vida en Marte?

La misión planetaria más emocionante más adelante en la década será la Jupiter Icy Moons Explorer (exploradora de las lunas heladas de Júpiter, o JUICE) de la Agencia Espacial Europea. JUICE buscará señales de vida en tres lunas jovianas (Ganímedes, Europa y Calisto) que tienen océanos líquidos cubiertos de hielo.

Mientras tanto, los astrónomos ya han descubierto más de 4000 exoplanetas desde 1995 y podemos esperar que el total llegue a decenas o cientos de miles para 2030, pues cada vez despliegan instrumentos más sensibles y los enfocan en planetas donde las condiciones son similares a las de Tierra. El mayor logro sería detectar un planeta que tenga la firma bioquímica de la vida: un equilibrio de gases en su atmósfera que sólo podrían ser producidos por criaturas vivientes.

Al mismo tiempo, SETI, la búsqueda de inteligencia extraterrestre, examinará el cielo en busca de señales ópticas o de radio de una civilización avanzada en otras partes de nuestra galaxia. La búsqueda se potencia mediante el uso de radiotelescopios más poderosos y de inteligencia artificial diseñados para rastrear transmisiones que no podrían provenir de procesos naturales. Si la inteligencia artificial (IA) nos ayuda a encontrar a E.T., el extraterrestre, sería sin duda el descubrimiento de la década, independientemente del contenido del mensaje. Creo que las posibilidades de éxito son de un 20 por ciento.

Inteligencia artificial y computación

Esta debería ser la década en que la inteligencia artificial (IA) finalmente cumpla las expectativas. Si es así, su impacto se sentirá en todos los campos de la ciencia y la tecnología, ya que aumentará la capacidad de las computadoras para procesar datos y deducirá patrones que les son ajenos a las facultades cognitivas humanas. En el proceso, la IA transformará muchos aspectos de la vida, directa e indirectamente, para bien y para mal.

Tras bambalinas, la IA está comenzando a ayudar a descubrir nuevos medicamentos, a diagnosticar enfermedades a partir de exámenes médicos y a ayudar a los astrónomos a encontrar planetas distantes.

Por ejemplo, dentro de 10 años podemos esperar ver traductores precisos y confiables para los viajeros; y además robots acompañantes que puedan llevar a cabo conversaciones razonablemente fluidas con las personas. Un excelente software de reconocimiento facial será una bendición si se desea identificar una figura en una vieja foto de familia.

La sociedad deberá estar alerta sobre una desventaja absoluta de la IA: la capacidad de manipular la voz y el vídeo con el fin de mostrar personas diciendo y haciendo cosas que nunca hicieron. Estos "deepfakes", o ultrafalsos, ya son plausibles y para 2030 será imposible distinguirlos de lo real sin un análisis forense electrónico. Esto amenazaría no sólo a los políticos y al proceso democrático, sino también a las empresas y los particulares. Será difícil educar a las personas para que no acepten lo que ven y escuchan en los medios al pie de la letra, sin destruir la confianza social al mismo tiempo.

Conforme se desarrolla la IA, los informáticos también enfrentan un creciente "problema de la caja negra": su incapacidad para comprender cómo el sistema funciona y llega a sus conclusiones. Esto nos lleva a uno de los aspectos menos predecibles de la IA. ¿Cuándo, si es que sucede alguna vez, la tecnología pasará de los sistemas cada vez más capaces, pero esencialmente especializados de la actualidad —que han aprendido a realizar una tarea definida, como diagnosticar el cáncer o identificar rostros— a crear una "inteligencia general artificial" tan flexible y adaptable como el cerebro humano?

Cerebro y tecnología

Durante la década de 2020, podemos esperar grandes avances en las comunicaciones bidireccionales entre el cerebro y la computadora. Las interfaces cerebro-computadora actuales ofrecen tráfico unidireccional rudimentario. Algunas aprovechan nuestras intenciones, por ejemplo, cuando un paciente paralítico con un implante neural dirige una prótesis robótica o cuando alguien se pone un casco EEG (electroencefalograma) para jugar un juego electrónico. Otras envían un pulso electrónico al cerebro, por ejemplo, para aliviar los síntomas de la enfermedad de Parkinson o la depresión.

Como predijo la Royal Society de Gran Bretaña el verano pasado, estos dispositivos primitivos se convertirán en interfaces de gran ancho de banda entre el cerebro y dispositivos externos, una opinión que se vio reforzada cuando Elon Musk dio a conocer con su típico entusiasmo su implante Neuralink que será insertado por un robot microquirúrgico que teje hilos de electrodos flexibles por todo el cerebro.

Medicina

Los avances convergentes en varios campos de la biociencia —en particular la genética, la edición genética, las células madre y la inmunología— son motivo de optimismo, no sólo para el tratamiento del cerebro, sino también para las enfermedades mortales, desde el cáncer hasta la diabetes, donde ya ha habido algún progreso, pero es probable que haya mucho más en los próximos años.

Los científicos han obtenido una herramienta para intervenir en el genoma: el ahora famoso sistema CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas), que se reveló hace apenas ocho años como una forma de editar genes de forma más limpia y eficiente que los métodos anteriores de ingeniería genética. Los primeros ensayos clínicos del CRISPR comenzaron en 2019, para tratar ciertos tipos de cáncer, trastornos sanguíneos y ceguera hereditaria, y pacientes con una amplia gama de problemas pueden esperar beneficiarse en la década de 2020. Al mismo tiempo, los científicos mejorarán la precisión del CRISPR en sí; de hecho, un derivado llamado "sistema de edición principal", publicado en octubre, parece ofrecer una forma más precisa de cortar y empalmar el ADN.

Un innovador ensayo del CRISPR edita genes en células inmunes para hacer que combatan los cánceres (mieloma múltiple y sarcoma) de forma más efectiva. Una mejor comprensión de la inmunidad humana — y cómo utilizarla para combatir enfermedades — ha sido una característica olvidada de la investigación biomédica reciente y se explotará mucho más en los próximos años, conforme los científicos aprenden a manejar la genética del sistema inmune.

Los beneficiarios incluirán no sólo pacientes con cáncer (cuyas perspectivas ya han mejorado a través de la inmunoterapia) sino también pacientes con otras enfermedades comunes como las autoinmunes y las infecciones. La perspectiva más atractiva, que los investigadores explorarán a fondo durante la década de 2020, es que manipular la inmunidad podría resultar ser el arma contra el Alzheimer que se ha buscado durante tanto tiempo. Los científicos ya saben que algunos aspectos del sistema inmunológico se muestran hiperactivos y otros hipoactivos durante el largo período en que se acumulan depósitos de proteínas tóxicas en el cerebro, pero en que los síntomas de la demencia aún no se han desarrollado. Rebalancear el sistema podría detener el Alzheimer o incluso revertirlo al eliminar las proteínas indeseadas.

La investigación con células madre es otro campo de rápido desarrollo que tendrá un gran impacto durante la próxima década. En los últimos 10 años, los científicos han aprendido cómo crear casi cualquier tejido vivo en el laboratorio. Con ingeniosos cócteles bioquímicos, vuelven las células adultas a un estado similar al embrionario y luego las llevan a convertirse en otras células especializadas, lo cual a su vez las organiza en réplicas simplificadas de órganos humanos conocidos como organoides. Podríamos ver estos organoides trasplantados en pacientes a finales de la década de 2020 para reemplazar sus propios órganos enfermos, como los riñones y el corazón.

Energía nuclear

El principal desafío mundial en la década de 2020 será la emergencia climática, y tendremos que responder principalmente mediante la fuerza de voluntad política y las medidas económicas e industriales, porque es difícil imaginar un avance científico realista en la próxima década que aleje al mundo fácil o rápidamente del uso de combustibles fósiles. Nada igualará al petróleo y al gas natural como fuentes de energía convenientes, portátiles, compactas y baratas.

Aun así, podemos esperar una gran innovación incremental en la generación y almacenamiento de energía libre de carbono. Irónicamente, la próxima fuente de energía comercial realmente nueva será una en la que los científicos han estado trabajando durante 70 años: la fusión nuclear. Domar la fusión, la reacción que alimenta al Sol y las estrellas, ha sido el campo de los grandes proyectos de ciencia financiados por el gobierno — el proyecto internacional ITER está invirtiendo u$s 22 mil millones en la construcción de un gigantesco reactor en forma de aro en el sur de Francia cuyos experimentos deben comenzar en 2025 — pero ahora el sector privado también se está uniendo.

Varias compañías estadounidenses y europeas están aprovechando los recientes avances en la física del plasma, el magnetismo y la ciencia de materiales para desarrollar reactores más compactos y menos caros. Es poco probable que la energía de fusión llegue al mercado en la próxima década, pero los resultados de los reactores experimentales al menos deberían mostrar si valdrá la pena realizar una enorme inversión durante la década de 2030 para comercializar una fuente de energía segura que no contribuye al calentamiento global y produce muy poca radiactividad en comparación con la fisión nuclear.

La fisión, que divide los átomos pesados mientras que la fusión combina los ligeros, ha generado energía nuclear desde la década de 1950. Ha estado en problemas económicos durante décadas por varias razones, incluyendo los volúmenes sustanciales de desechos radiactivos que genera, el riesgo de accidentes catastróficos y los enormes costos de capital de la construcción de una gran central eléctrica. Pero el mundo necesita tanta energía libre de carbono que varios proveedores demostrarán una nueva generación de pequeños reactores modulares de fisión — seguros y relativamente económicos — en los próximos años. Su introducción comercial podría depender de que la crisis climática provoque un cambio de opinión entre los políticos ecologistas, quienes suelen ser automáticamente anti energía nuclear.

Las fuentes renovables que los defensores del medio ambiente aman —las energías solar y eólica— necesitarán progreso técnico, sobre todo en las formas de almacenar su producción para liberarla cuando no brille el sol y el viento no sople. Existe un margen considerable para mejorar las baterías de iones de litio y se están desarrollando muchos otros tipos de baterías en todo el mundo, pero no debemos esperar un salto sustancial a corto plazo en la tecnología de almacenamiento de energía.

Fuente: El Cronista

OPINÁ, DEJÁ TU COMENTARIO:
MÁS NOTICIAS