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15 diciembre 2020

Top 10: Así fue la ciencia en 2020

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En ning√ļn otro a√Īo de nuestra historia reciente ha estado la actualidad global tan dominada a todos los niveles por un √ļnico denominador com√ļn: en este 2020, la pandemia del coronavirus SARS-CoV-2 de la COVID-19 ha eclipsado todo lo dem√°s. Y siendo un asunto en el que la ciencia tiene tanto que aportar, la crisis global ha acaparado los esfuerzos de la investigaci√≥n cient√≠fica para liberar todo el poder del ingenio humano. Es inevitable que una parte de la lista del Top 10 de la ciencia en 2020 est√© relacionado con la pandemia, si bien tampoco han faltado avances significativos, prometedores o intrigantes en otros campos cient√≠ficos.

Las vacunas m√°s r√°pidas de la historia

Aunque han sido muy numerosos los avances cient√≠ficos relacionados con la pandemia, sin duda el lugar de honor lo merece el m√°s esperado, ya convertido en una realidad tangible: las vacunas. Teniendo en cuenta que el desarrollo de una vacuna suele durar unos 16 a√Īos, el hecho de que en apenas un a√Īo existan m√°s de 200 en proceso, 13 de ellas en la √ļltima fase de ensayos cl√≠nicos o en proceso de aprobaci√≥n, es un logro casi inconcebible. Esta ampl√≠sima oferta cubre todo el espectro de diferentes tecnolog√≠as, pero en especial hay grandes esperanzas depositadas en las nuevas vacunas de ARN como las de BioNTech-Pfizer y Moderna-NIAID. Estas plataformas pueden adaptarse con gran rapidez a la creaci√≥n de nuevas vacunas contra futuros virus emergentes: desde la publicaci√≥n del genoma del SARS-CoV-2, Moderna tard√≥ dos d√≠as en dise√Īar su nueva vacuna sobre el papel y 25 d√≠as en producir el primer lote. Las autorizaciones de emergencia, actualmente en proceso en diversos pa√≠ses, permiten confiar en que gran parte de la poblaci√≥n mundial estar√° vacunada a finales de 2021, si bien persisten las inc√≥gnitas sobre la duraci√≥n de la protecci√≥n.

BBVA-OpenMind-Materia-Top ciencia en 2020_2-En apenas un a√Īo existen m√°s de 200 vacunas en proceso, 13 de ellas en la √ļltima fase Cr√©dito: U.S. Air Force/ Sgt. Joshua Garcia
En apenas un a√Īo existen m√°s de 200 vacunas en proceso, 13 de ellas en la √ļltima fase Cr√©dito: U.S. Air Force/ Sgt. Joshua Garcia

Una amenaza identificada en tiempo récord

Merece tambi√©n un lugar destacado la r√°pida respuesta de la ciencia a la amenaza del nuevo coronavirus, tan pronto como los primeros casos en China comenzaron a trascender. Todos los hallazgos y avances relacionados con el SARS-CoV-2 han roto r√©cords de velocidad. Tras las primeras noticias del brote en Wuhan en diciembre de 2019, el 9 de enero las autoridades chinas y la Organizaci√≥n Mundial de la Salud (OMS) informaban del aislamiento de un nuevo coronavirus, cuyo primer genoma se publicaba en internet al d√≠a siguiente. El primer test de diagn√≥stico aparec√≠a dos semanas despu√©s, cuando la mayor parte del mundo a√ļn permanec√≠a ajena al brote de una extra√Īa neumon√≠a en China.¬†

BBVA-OpenMind-Materia-Top ciencia en 2020_3-El 9 de enero las autoridades chinas y la OMS informaban del aislamiento de un nuevo coronavirus. Crédito: NIAID
El 9 de enero las autoridades chinas y la OMS informaban del aislamiento de un nuevo coronavirus. Crédito: NIAID

Hoy existe casi un millar de test de diagnóstico aprobados o en desarrollo. Antes de finalizar el mes de enero ya se habían publicado estudios sobre la infectividad del virus, su periodo de incubación, síntomas y letalidad. En pocas semanas se conocían los mecanismos de infección, los receptores celulares y la estructura de las proteínas del virus. El estudio de los posibles tratamientos también ha procedido a velocidades vertiginosas, en un esfuerzo científico global sin precedentes.

La ciencia se revoluciona contra la pandemia

Más allá de los resultados directos de la investigación sobre el nuevo coronavirus y su enfermedad, la crisis global provocada por la pandemia ha sacudido los propios cimientos de la ciencia. El ritmo acelerado de la investigación ha otorgado una preeminencia inédita a los servidores de prepublicaciones científicas, antes casi restringidos a ciertas disciplinas. La difusión de estudios previa a la oportuna revisión por pares ha sido cuestionada por las dudas sobre la fiabilidad de estos resultados, pero también ha recibido el apoyo de quienes defienden la opción de los preprints como un impulso a la Open Science: ciencia más rápida, abierta, gratuita y con revisión transparente.

BBVA-OpenMind-Materia-Top ciencia 2020_4-Prototipo de ventilador para enfermos de coronavirus dise√Īado y construido por la NASA. Cr√©dito: NASA / JPL-Caltech
Prototipo de ventilador para enfermos de coronavirus dise√Īado y construido por la NASA. Cr√©dito: NASA / JPL-Caltech

Por otra parte, y aunque la investigación también ha sufrido el parón que ha afectado a todas las actividades, la pandemia ha propulsado la interdisciplinariedad de la ciencia. Científicos, ingenieros, técnicos y académicos de las más diversas ramas, desde las matemáticas a las ciencias sociales, han volcado sus esfuerzos en la lucha contra el virus, ya sea creando respiradores para los enfermos o estudiando el impacto de la epidemia en la economía o la psicología.

El cambio clim√°tico se acelera

Aunque la urgencia de la pandemia ha dejado en un segundo plano la preocupaci√≥n por el cambio clim√°tico, el problema contin√ļa agrav√°ndose. Los pilotos de alarma no dejan de saltar en el panel de control planetario: reci√©n comenzado el a√Īo, un estudio revelaba que el calentamiento de los oc√©anos hab√≠a alcanzado un nuevo m√°ximo en 2019, y que el aumento de temperatura est√° acelerando a marchas forzadas. El 6 de febrero se registr√≥ una temperatura r√©cord de 18,4 ¬įC en una estaci√≥n meteorol√≥gica de la Ant√°rtida. Tres d√≠as despu√©s, otra base en el mismo continente midi√≥ 20,75 ¬įC, siendo la primera vez que se superan los 20 grados en la Ant√°rtida. En julio la Organizaci√≥n Meteorol√≥gica Mundial alert√≥ de que antes de mediados de la nueva d√©cada podr√≠a superarse el calentamiento de 1,5 ¬įC respecto a los niveles preindustriales establecido como l√≠mite seg√ļn el Acuerdo de Par√≠s.

BBVA-OpenMind-Materia-Top ciencia 2020_5-Pronóstico medio para 2020-2024 expresado como anomalías con respecto a la climatología 1981-2010. Crédito: Organización Meteorológica Mundial
Pronóstico medio para 2020-2024 expresado como anomalías con respecto a la climatología 1981-2010. Crédito: Organización Meteorológica Mundial

El despegue del New Space

Llev√°bamos a√Īos esper√°ndolo, y por fin 2020 nos ha tra√≠do el despegue definitivo del New Space, los nuevos operadores privados de vuelos espaciales. El 30 de mayo la compa√Ī√≠a SpaceX, fundada por el magnate y emprendedor tecnol√≥gico Elon Musk, lanzaba al espacio un cohete Falcon 9 que transportaba una nave Crew Dragon con dos astronautas de la NASA a bordo, con destino a la Estaci√≥n Espacial Internacional. Con este primer vuelo comercial tripulado, EEUU recuperaba la v√≠a de acceso de humanos al espacio desde su territorio que perdi√≥ en 2011 con la retirada de los transbordadores espaciales.¬†

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El 30 de mayo SpaceX lanzó al espacio un cohete Falcon 9 que transportaba una nave Crew Dragon con dos astronautas de la NASA. Crédito: Official SpaceX Photos

En diciembre despegaba el primer vuelo de prueba a gran altitud de un prototipo de la nave interplanetaria reutilizable Starship de SpaceX. Aunque estalló al aterrizar, es un paso importante en el desarrollo de un sistema que en el futuro podría llevar humanos a Marte.

La vida en Venus que llegó y se fue

El 14 de septiembre saltaba la noticia científica ajena a la pandemia que quizá haya atraído mayor interés popular en 2020: un estudio en Nature Astronomy anunciaba la detección en la atmósfera de Venus de fosfano o fosfina (PH3), un compuesto que en la Tierra está indisolublemente ligado a la vida, ya que lo producen microbios anaerobios en la descomposición de la materia orgánica. Los datos de los telescopios JCMT (Hawái) y ALMA (Chile) indicaban una cantidad de fosfano mil veces superior a la terrestre. 

BBVA-OpenMind-Materia-Top ciencia 2020_7-Un hallazgo en septiembre disparó las especulaciones sobre la presencia de vida en Venus. Crédito: NASA/JPL (David Seal)
Un hallazgo en septiembre disparó las especulaciones sobre la presencia de vida en Venus. Crédito: NASA/JPL (David Seal)

Dado que este gas se oxida rápidamente, el hallazgo disparó las especulaciones sobre la presencia de vida en Venus, un planeta cuya superficie es inhabitable pero que presenta condiciones compatibles con la vida a decenas de kilómetros de altitud. Días después, un reanálisis de datos antiguos de la NASA apoyaba la presencia de fosfano en Venus. Sin embargo, estudios posteriores cuestionaron el hallazgo, encontrando errores en la calibración de los instrumentos. Los autores originales respondieron rebajando los niveles estimados de fosfano, pero manteniendo su conclusión. Nuevos estudios en 2021 podrían solventar la incógnita sobre los posibles signos de vida en Venus.

El primer superconductor a temperatura ambiente

La superconductividad, conducci√≥n de corriente el√©ctrica sin resistencia, es el trampol√≠n hacia nuevas tecnolog√≠as de transmisi√≥n de electricidad, trenes de levitaci√≥n magn√©tica, aceleradores de part√≠culas o reactores de fusi√≥n nuclear, entre otras aplicaciones. Sin embargo, una limitaci√≥n es la temperatura extremadamente baja a la que estos materiales deben operar. En 2020 se ha alcanzado por fin un hito largamente deseado, la superconductividad a temperatura ambiente. Investigadores de la Universidad de Rochester lo han logrado a una temperatura de 15 ¬įC empleando un compuesto de hidr√≥geno, carbono y azufre. Aunque por el momento el proceso requiere una presi√≥n de 2,6 millones de atm√≥sferas, los cient√≠ficos conf√≠an en rebajar este requisito refinando la qu√≠mica del material.

CRISPR se abre camino hacia el tratamiento clínico

La herramienta de edición genómica CRISPR y sus numerosos sistemas derivados ya han revolucionado las técnicas de investigación, y en 2020 se han empleado también para crear test de diagnóstico de COVID-19. El Nobel de Química de 2020 ha respaldado esta nueva biotecnología premiando a sus dos principales creadoras. 

BBVA-OpenMind-Materia-Top ciencia 2020_9-Este a√Īo se han dado nuevos pasos hacia el uso cl√≠nico de CRISPR. Cr√©dito: NIH Image Gallery
Este a√Īo se han dado nuevos pasos hacia el uso cl√≠nico de CRISPR. Cr√©dito: NIH Image Gallery

El potencial terap√©utico de CRISPR a√ļn es una promesa, pero este a√Īo se han dado nuevos pasos hacia su uso cl√≠nico. Un ensayo cl√≠nico en fase 1 ha mostrado que CRISPR es seguro para el tratamiento de linfocitos T en pacientes con c√°ncer. En este caso la edici√≥n gen√≥mica se realiza en c√©lulas extra√≠das de los individuos, pero en marzo se hizo p√ļblico el primer uso de CRISPR directamente en el cuerpo de un paciente, mediante inyecci√≥n en el ojo para corregir una ceguera causada por una mutaci√≥n cong√©nita. Tambi√©n este a√Īo se anunciaron resultados preliminares positivos en el tratamiento de enfermedades de la sangre y datos prometedores del tratamiento del c√°ncer en ratones.

La IA resuelve un gran problema de la biología 

En 1972, en su discurso de aceptaci√≥n del Nobel de Qu√≠mica, el bioqu√≠mico Christian Anfinsen afirm√≥ que la estructura tridimensional de una prote√≠na podr√≠a predecirse simplemente conociendo su secuencia de amino√°cidos. Esta √ļltima es f√°cilmente descifrable con las tecnolog√≠as actuales. La estructura 3D de una prote√≠na es cr√≠tica, ya que de ella depende su funci√≥n; por ejemplo, c√≥mo el virus de la COVID-19 invade las c√©lulas del organismo. Sin embargo, determinar la estructura solo a partir de la secuencia es algo tan complejo que resolverlo llevar√≠a m√°s tiempo que la edad del universo, seg√ļn dijo el bi√≥logo molecular Cyrus Levinthal. Pero ya quiz√° no: a finales de noviembre el laboratorio de Inteligencia Artificial (IA) DeepMind de Google anunci√≥ que su programa AlphaFold b√°sicamente ha conseguido resolver el problema de Anfinsen. El avance ha sido recibido como un salto gigantesco con inmensas aplicaciones en investigaci√≥n, biotecnolog√≠a y biomedicina.

La supremacía cuántica, de nuevo

La computación cuántica es para numerosos expertos el próximo gran salto tecnológico desde el nacimiento de la electrónica. Y aunque por el momento es una realidad solo entre las paredes de los laboratorios y centros experimentales, progresivamente se van conquistando nuevos hitos. En 2019 Google anunció por primera vez la supremacía cuántica, la resolución de un problema inasequible para los supercomputadores convencionales. Sin embargo, la proclama fue cuestionada por IBM, alegando que el problema era en realidad fácilmente asequible para su supercomputador Summit. 

BBVA-OpenMind-Materia-Top ciencia 2020_11-El superordenador Jiuzhang utiliza circuitos ópticos. Crédito: University of Science and Technology of China
El superordenador Jiuzhang utiliza circuitos ópticos. Crédito: University of Science and Technology of China

En 2020 hemos asistido a un nuevo anuncio de supremac√≠a cu√°ntica: el superordenador Jiuzhang de la Universidad de Ciencia y Tecnolog√≠a de China resuelve en 200 segundos un problema que llevar√≠a 2.500 millones de a√Īos a un superordenador cl√°sico. Mientras que el sistema de Google emplea chips electr√≥nicos b√°sicamente similares a los convencionales, el Jiuzhang utiliza circuitos √≥pticos.

Javier Yanes

@yanes68

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