3 personas que empujan los límites de la ciencia

Crear dispositivos electrónicos con virus, encontrar vida alienígena y la protección cuántica de la privacidad.


Angela Belcher

Trabajo vanguardista: “Programar” virus para que realicen tareas útiles
¿Por qué?: Es limpio y eficiente.
¿Dónde? MIT
Respuesta inicial: “Me llamaron loca”.

Cuando la química de materiales de 40 años Angela Belcher era una niña, quería ser inventora. “Intentaba construir cosas con materiales sobrantes que teníamos en el garaje”, dice. Para su disgusto, todo lo que hizo ya había sido inventado. Más tarde, en la universidad, se “enamoró de las grandes moléculas” y encontró una forma completamente nueva de construir cosas.

Aunque Belcher estaba interesada en el ADN, las moléculas que más quería eran las proteínas. Escribió su tesis doctoral sobre cómo los abalones hacen crecer sus bastas coberturas exteriores y las interiores similares a perlas, la principal diferencia entre los dos es un simple desplazamiento en una secuencia de proteínas. “Es muy sorprendente”, dice. “Si los organismos como los abalones tienen un control preciso a nivel genético, me di cuenta de que podría ser posible programar a un organismo para que hiciera crecer otro tipo de materiales. ¿Por qué no usar la información genética para construir proteínas que puedan cultivar un semiconductor?”

En una serie de experimentos en el MIT, Belcher, trabajando con un equipo de aproximadamente 30 estudiantes y postdoctorados, ha tenido éxito al programar virus para incorporar, y luego cultivar, una variedad de materiales inorgánicos, incluyendo los semiconductores a nanoescala, células solares, y materiales de almacenamiento magnético. De forma separada, usa levadura como organismos andamio debido a su capacidad para crecer en distinto materiales. “Vimos las levaduras como fábricas”, explica. “En lugar de Budweiser, esto es Nanoweiser”.

Belcher ha comenzado a trabajar con el Ejército de los Estados Unidos en baterías a nanoescala que pesarían una fracción de las baterías actuales y podrían incorporarse en el uniforme del soldado. También está entrenando virus para “encontrar errores en materiales y emitir una señal”. Una posible aplicación: dispersar virus en el fuselaje de un aeroplano para comprobar defectos microscópicos. Además, el Instituto Nacional del Cáncer patrocina a Belcher para usar virus que encuentren péptidos que puedan identificar específicamente célula cancerosas.

“Tenemos un largo camino por recorrer”, dice Belcher. “Pero una de las cosas que me gustan de la biología es que tienes la evolución de tu lado”.

Dimitar Sasselov

Trabajo vanguardista: Encontrar vida en planetas fuera de nuestro Sistema Solar.
¿Por qué? Tenemos que saberlo.
¿Dónde? Universidad de Harvard
Respuesta inicial: “La gente siempre está apasionada”.

A su modo tranquilo y modesto, Dimitar Sasselov está trabajando para contestar una de las preguntas más explosivas de la ciencia: ¿Existe otra vida en el universo? Sasselov, astrónomo de 46 años en la Universidad de Harvard y director de la Iniciativa Orígenes de la Vida de la universidad, busca planetas extrasolares que puedan soportar vida —planetas que orbitan otros soles en sus sistemas solares. Entre los 270 planetas extrasolares descubiertos hasta el momentos, probablemente hay un mundo viviente, de acuerdo con Sasselov.

Sasselov dice que un planeta tiene que tener dos cosas para dar soporte a la vida. Primero, debe permitir que se desarrolle una bioquímica compleja. Para que esto ocurra, la temperatura sobre el planeta tiene que caer dentro de un cierto rango. Demasiado lejos de su estrella y la superficie será demasiado fría para soportar las reacciones necesarias; demasiado cerca y puede estar demasiado caliente. La segunda condición para la vida es un reciclado de gases y minerales desde el interior del planeta hacia el exterior — conocido como ciclo del carbono — el cual mantiene la atmósfera en equilibrio a lo largo de periodos de tiempo de tal forma que la vida puede surgir y sobrevivir.

La vida alienígena que es más probable que encontremos es la microbiana, explica Sasselov. De hecho, espera que el primer planeta con vida que encontremos recuerde a como era la Tierra hace mil millones de años, cuando la vida no había evolucionado más allá de las bacterias, algas simples, y otros microorganismos. “Pero la Tierra es sólo una ruta posible para el surgimiento de biomoléculas viables a partir de la química”, comenta. “¿Existen múltiples caminos? ¿Todos los caminos químicos convergen en uno, dos o tres posibles que generan vida?” Sasselov está trabajando con científicos planetarios y cosmoquímicos para responder estas preguntas analizando las concentraciones de moléculas en el universo y otros planetas extrasolares que sospechan que pueden albergar vida.

Sasselov no piensa que descubrir vida en otro planeta cambie mucho la Tierra. “No supuso una gran diferencia hace 450 años si la Tierra era el centro del Sistema Solar o lo era el Sol”, explica Sasselov. “Es lo mismo ahora. Nada cambiaría en realidad”. La gente, no obstante, se daría cuenta de que “el lugar en que vivimos es mucho más grande de lo que nunca habíamos imaginado”, admite. “Eso si es un cambio mundial”.

Gilles Brassard

Trabajo vanguardista: Usar la mecánica cuántica para proteger nuestra privacidad.
¿Por qué?Hará las comunicaciones electrónicas más seguras.
¿Dónde? Universidad de Montreal
Respuesta inicial: “Muy poca gente lo tomó en serio”.

Los fanáticos de la privacidad, deberían adorar a Gilles Brassard. Él es el tipo que les ha traído su deseo aparentemente imposible: una forma absolutamente confidencia de enviar mensajes electrónicos. Desafortunadamente, implica la mecánica cuántica, la dimensión desconocida de la física. Brassard, profesor de ciencias de la computación de 52 años en la Universidad de Montreal, logro plasmar la descabellada idea de usar el mundo cuántico para enviar mensajes electrónicamente en algo real. Pronto podría ser esencial.

La criptografía cuántica asegura una completa privacidad debido a que cualquier intento de observar la transmisión cambiará el mensaje. Es un principio básico de la mecánica cuántica: El acto de observar afecta al objeto observado. “Si envías información en la forma de señales cuánticas y alguien trata de interceptar la señal”, explica Brassard, “el acto de interceptar perturbará la señal. Esto también alertará al receptor si la transmisión ha sido comprometida”.

Cuando era niño, Brassard quería ser matemático, pero quedó fascinado por la programación cuando asistió a un curso de ciencias de la computación en la Universidad de Montreal, al que acudió a la edad de 13 años. Una década más tarde, en 1979, quedó fascinado por cómo podían aprovecharse las fascinantes propiedades de la mecánica cuántica para enviar mensajes confidenciales sin una elaborada clave codificada, como se requieren en la criptografía convencional. En 1983 co-desarrolló el BB84, el primer esquema de criptografía cuántica práctico, y continuó refinándolo durante años.

Hoy, junto con físicos como Christopher A. Fuchs del Instituto Perimeter de Física Teórica en Waterloo, Ontario, también está reexaminando las bases de la mecánica cuántica para ver dónde encaja la información. Brassard sospecha que bajo las leyes fundamentales del universo hay axiomas de la teoría de la información en lugar de ondas o partículas. “No tengo una educación formal como físico”, dice, “pero a veces es bueno. Te ayuda a pensar las cosas de forma distinta”.


Autor: Jane Bosveld; ilustraciones de Riccardo Vecchio
Fecha Original: 30 de mayo de 2008
Enlace Original

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Comments (5)

  1. zak

    unos capos…

    es increible como son las prioridades de los empleadores de esta gente. Como puede ser que la mujer este trabajando para militares y no para medicos?!
    estemoa perdidos…

    y creo que hay un error en “en la Universidad de Harvard y director de la Iniciativa Orígenes de la Bida de la universidad” dice vida con B larga.

    gracias por las traducciones!

    salu3

  2. Como odio al que puso esas dos letras juntas en el teclado, gracias Zak ;)

    Respecto a lo que dices…pues sí, es cierto, ya sabemos que los que manejan dinero y presupuestos para invertir en proyectos innovadores son los del ejército, triste, pero es la realidad.

  3. [...] posteado en Ciencia Kanija. El articulo original apareció en Discover Magazine y su autora es Jane [...]

  4. 3 personas que empujan los límites de la ciencia…

    Cuando la química de materiales de 40 años Angela Belcher era una niña, quería ser inventora. “Intentaba construir cosas con materiales sobrantes que teníamos en el garaje”, dice. Para su disgusto, todo lo que hizo ya había sido inventado. M…

  5. 3 personas que empujan los límites de la ciencia…

    Angela Belcher – Trabajo vanguardista: “Programar” virus para que realicen tareas útiles. ¿Por qué?: Es limpio y eficiente. ¿Dónde? MIT. Respuesta inicial: “Me llamaron loca”. Dimitar Sasselov – Trabajo vanguardista: Encontrar vida en plan…

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