En EUREKA hemos dedicado dos programas que puedes escuchar aquí (programa 1, programa 2) a una selección de alguna de las mejores noticias científicas de 2016 que comentamos Carlos Tejero, Maria Angeles Santos y yo mismo.. Aunque quizás la mejor noticia de lo que en ciencia se ha hecho este año no la conozcamos hasta dentro de años. Es frecuente que haya descubrimientos científicos cuya importancia tardan años en conocerse. Un caso extremo fueron las leyes de Mendel publicadas en 1865 cuya relevancia no se valoró hasta principios del siglo XX.
programa 1 lo dedicamos a las a veces llamadas ciencias duras
De lo que no hay duda es que la detección directa de ondas gravitacionales es una de las grandes noticias científicas en muchos años. Es la que primera comentaremos en el programa de hoy. También hablaremos de cómo va la construcción del gran telescopio espacial James Web que con sus 6,5 metros que en 2018 se convertirá en el mayor telescopio y más costoso que jamás se haya puesto en órbita. Otro gran descubrimiento ha sido la del exoplaneta Próxima B, un planeta de una masa parecida a la Tierra que podría tener condiciones para la para albergar vida, lo sorprendente es que este planeta circunda nuestra estrella vecina más cercana: Próxima Centauri. Finalizaremos hablando de otro satélite artificial Gaia, que está midiendo la posición de las estrellas de nuestra Galaxia con una precisión sin precedentes.
La revista Nature publicó el 24 de agosto de 2016 una noticia sorprendente: El descubrimiento un exoplaneta de masa algo mayor que la Tierra en la estrella mas próxima a la Tierra Próxima Centauri, una enana roja que está a solo 4,2 años-luz de la nosotros en la constelación de Centaurus. Es el exoplaneta más cercano al sistema solar, así como el exoplaneta potencialmente habitable más cercano que se conoce. Se le ha denominado Próxima Centauri b o Próxima b . Fue encontrado utilizando el método de velocidad radial, que mide el desplazamiento del centro de masas de la estrella anfitriona. Para ello se utiliza la medida del desplazamiento Doppler de las líneas espectrales. Las medidas fueron hechas utilizando dos espectrógrafos en sendos telescopios situados en Chile. El jefe del equipo descubridor ha sido el español Guillem Anglada-Escudé (nacido en Ullastrell, Barcelona) de la Universidad Queen Mary de Londres. Al ser preguntado por sobre el descubrimiento, en el diario ABC de fecha 13-12-2016, decía: “Estamos más convencidos de que hay un buen rango de parámetros donde este planeta podría tener condiciones óptimas para el desarrollo y sustentación de la vida. Cuando lo anunciamos hablábamos de la zona habitable, pero temíamos por la destrucción de la atmósfera. Parece que no es un problema tan grande como se pensaba al principio. Además, el planeta está acoplado a su estrella, lo que quiere decir que la mitad siempre está en sombra y la otra, siempre luminosa”.
El programa 2 nos referimos a noticias relacionadas con las ciencias de la vida, un logro importante en computación y en un material sorprendente (las metalentes):
Eliminar las células viejas para permanecer joven. Dos estudios han demostrado que la eliminación de las células que debido a su edad experimentan una parada parcial de su actividad, conocida como senescencia, en la que pierden su capacidad para dividirse conduce a una mejor salud y longevidad en ratones.
No son monstruos: en julio de 2016 se anunció que Daisy, Debbie, Diana y Denise, cuatro ovejas clonadas a partir de la misma línea celular que la oveja Dolly, no presentaban signos de envejecimiento prematuro.
Diseño de proteínas: biólogos computacionales han hecho progresos fundamentales en el desarrollo de programas informáticos que predicen la estructura tridimensional de plegado de proteínas diseñadas artificialmente. Este avance es crucial ya que la forma de las proteínas es la que determina su función.
La fabricación por primera vez en un laboratorio de ovocitos de ratones a partir de células madre abre la vía a nuevos tratamientos de infertilidad.
La secuenciación del genoma hecha portátil y universalmente disponible tras la introducción de la innovadora tecnología de secuenciación de nanoporos que es capaz de leer directamente las bases del ADN.
Una única migración desde África pobló toda la Tierra: tres estudios de datos genómicos independientes han probado que la mayor parte de los seres humanos que viven hoy en día fuera de África son descendientes de una única ola migratoria proveniente de dicho continente que se produjo en algún momento comprendido entre los 70000 y 100000 años. La historia de nuestra especie es impulsada por el deseo de viajar. Nacido en África, el Homo sapiens se expandió a los rincones más lejanos del globo en los últimos 100.000 años, reuniéndose y mezclándose con homínidos más arcaicos que ya vivían allí. Pero los investigadores han debatido durante mucho tiempo cómo y cuándo los humanos modernos dejaron África: ¿Fue en una sola migración o en ondas repetidas? En 2016, un estallido de datos genómicos casi cerró el caso de que la mayoría de las personas vivientes fuera de África descienden de una sola migración; Cualquier migración anterior estaba mayormente sumergida en esta última ola. En un trío de estudios, los investigadores trabajaron con grupos aborígenes para recolectar y analizar cientos de genomas de personas que viven en los rincones más lejanos del mundo, incluyendo muestras escasas de Australia, Papua Nueva Guinea y África. Seguían la antigua ramificación de las poblaciones registradas en el ADN. Un estudio analizó 83 genomas de Australia, considerado por largo tiempo un lugar aparte. El ADN mostró que, en contraste con las sugerencias anteriores, Australia se estableció inicialmente sólo una vez. Además, los antepasados de los aborígenes y los eurasiáticos se separaron de los africanos alrededor de la misma época, posiblemente hace unos 70.000 años, sugiriendo un solo éxodo de África antes de la división. Un estudio independiente que analizó 300 genomas de 142 poblaciones también informó de una sola ola de África, que divergió en todos los no-africanos vivos comenzando quizás hace 50.000 años, aunque las fechas son imprecisas. El tercer estudio, que analizó 379 genomas de 125 poblaciones, informó sobre todo este mismo patrón, con una arruga: Aproximadamente el 2% del genoma de Papua Nueva Guinea puede provenir de una migración separada anterior de África, quizás hace 100.000 años. Los fósiles demuestran que algunos seres humanos modernos habían llegado a Oriente Medio por esta época, y un rastro de herramientas de piedra en Arabia y la India insinúa un éxodo tan temprano. Pero la inundación de nuevos datos genómicos indica que esta migración anterior se extinguió casi completamente, dejando como mucho un rastro en algunas personas vivas.
Por primera vez la Inteligencia Artificial has conseguido alcanzar un hito significativo al lograr que el programa de ordenador AlphaGo ganara al jugador de Go número 2 del mundo en una competición al mejor de 5 partidas. Hace 20 años ya se consiguió que el ordenador DeepBlue de IBM batiera al entonces campeón del mundo de ajedrez Garry Kasparov. Sin embargo, las reglas de Go son mucho más sencillas que las del ajedrez, lo que hace que el número de posibles movimientos para un jugador crezca de modo exponencial, siendo de hecho más que el número de átomos en el Universo, de modo que no se puede usar el método empleado en el ajedrez basado en el análisis de todos los posibles movimientos. No es la primera vez que la IA ha superado el dominio humano de un juego. Después de todo, fue hace 20 años que Deep Blue de IBM venció a Garry Kasparov en un juego de ajedrez, derrotando al campeón del mundo al año siguiente en un partido de seis partidos. Pero ahí es donde termina la semejanza. Las reglas de Go son más sencillas que las del ajedrez: Simplemente pones piedras idénticas en una cuadrícula, capturando el territorio rodeando las posiciones de tu oponente. Pero esa simplicidad y apertura dan lugar a una explosión en el número de movimientos posibles para un jugador a considerar, mucho más que hay átomos en el universo conocido. Eso hace que sea imposible para IA vencer a los maestros Go con un enfoque como el utilizado por Deep Blue, que se basa en las estrategias codificadas a mano de los expertos en ajedrez para evaluar cada movimiento posible. En cambio, AlphaGo, diseñado por la filial de Google basada en Londres DeepMind, estudió cientos de miles de juegos Go en línea jugados entre humanos, utilizando esas secuencias de movimientos como datos para un algoritmo de aprendizaje automático. Entonces AlphaGo jugó contra sí mismo -o, más bien, versiones ligeramente diferentes de sí mismo- una y otra vez, afinando sus estrategias con una técnica llamada aprendizaje de refuerzo profundo. El resultado final es la IA que gana no sólo con el cálculo de la fuerza bruta, sino con algo que parece sorprendentemente como la intuición humana. La mayoría de las cosas que queremos que AI domine implican un número aparentemente inmanejable de posibles decisiones: caminar con seguridad un robot a través de una sala llena de gente, encaminando automóviles sin conductor, haciendo pequeñas charlas con los pasajeros. Debido a que las reglas codificadas no funcionan para estas tareas, el triunfo de AlphaGo muestra lo poderoso que puede ser el aprendizaje de refuerzo profundo.
Metalentes: por primera vez se han usado con éxito técnicas usadas en la fabricación de microchips para crear las primeras metalentes con capacidad para enfocar todo el espectro visible. Dado que las metalentes son baratas de producir, más finas que una hoja de papel, y por tanto muchísimo más livianas que el cristal ordinario, podrían suponer una revolución en el campo de la Óptica. Las lentes permitieron a Galileo ver las lunas de Júpiter, Antonie van Leeuwenhoek para espiar a los microbios, y millones de personas a simple vista claramente. Pero las lentes todavía se hacen aproximadamente de la misma manera que lo fueron hace siglos – por moler y pulir vidrio y otros materiales transparentes para que se centran la luz sin aberración. Ahora, la tecnología de lentes está a punto de dar un gran salto. Este año, los investigadores utilizaron técnicas de patrones de chips de computadora para crear la primera lente de metamaterial, o metalens, que puede enfocar todo el espectro de luz visible. Debido a que los metalenses son baratos de producir, más delgados que una hoja de papel, y mucho más ligeros que el vidrio, podrían revolucionar todo, desde microscopios a pantallas de realidad virtual a cámaras, incluyendo las de su teléfono inteligente. Los metamateriales están compuestos de matrices de pilares minúsculos, anillos y otros arreglos de materiales que trabajan juntos para manipular las ondas de luz a medida que pasan. En los últimos años, los investigadores han diseñado metamateriales “escudos de invisibilidad” que dirigen la luz alrededor de objetos, así como filtros de luz y antenas. Pero los esfuerzos previos para hacer que los metalenses tuvieran éxito sólo con rayos infrarrojos y otras largas longitudes de onda de luz; Las técnicas de modelado no funcionaron tan bien con materiales transparentes a la luz visible. Este año, los investigadores descubrieron cómo usar una técnica de chippatterning convencional, conocida como deposición de capa atómica, para patrones precisos de columnas de dióxido de titanio. Sólo 600 nanómetros de altura, los pilares son transparentes a la luz visible, y pueden enfocarlo para producir una ampliación de hasta 170 veces, tan buena como la óptica de vidrio de última generación. El equipo probó sus técnicas de metal, utilizando para hacer hologramas y realizar espectroscopia detallada, abriendo el camino para otras aplicaciones potenciales. Esté atento a la óptica de alta tecnología para hacer que los teléfonos celulares sean aún más elegantes, conducir a nuevos instrumentos científicos y transformar auriculares de realidad virtual.
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