Los avances científicos más importantes de 2022 

Por José Antonio Alonso García – 

Para los editores de esta publicación, órgano de divulgación de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia desde el año 1900, los hechos científicos más relevantes fueron el telescopio espacial James Webb, el hallazgo de una bacteria extremadamente grande, el desarrollo de un tipo de planta de arroz que no requiere replantarse cada temporada, así como varios otros en los campos de la salud, energía, cambio climático, tecnología e inteligencia artificial. 

Telescopio espacial James Webb

Su construcción, puesta en órbita y proceso de calibración y activación de sus equipos científicos lo convirtieron en el proyecto científico más complejo del año 2022. De los 344 puntos críticos que podían haberlo arruinado, no falló ninguno y las primeras imágenes que envió dejaron atónito al mundo de la ciencia astronómica. Su gran espejo de 6.5 metros de diámetro triplica al de su antecesor, el Hubble, además de que cuenta con sensores de luz infrarroja, lo que le permite ver mucho más allá en el tiempo y detectar la radiación de galaxias nunca vistas. En los próximos años sus imágenes permitirán reescribir la historia y evolución del universo. 

Planta de arroz de larga duración

Esta nueva especie, desarrollada en la Universidad de Yunnan, China, ahorrará muchas semanas de trabajo a los agricultores de todo el mundo. Además, ayudará a aliviar la escasez de este alimento tan básico para cientos de millones de personas.

Su siembra, en vez de ser anual, será cada cinco años, tiempo en que la planta disminuye drásticamente su producción. Con ella, se puede ahorrar hasta un 77% de mano de obra en los campos arroceros y los costos de producción se reducen a la mitad. 

Es el resultado del cruce de una variedad comercial de Asia con otra silvestre perenne de África. Su desarrollo tomó más de dos décadas de investigación científica. 

Este gran logro, no obstante, no está exento de dudas y llamadas a la cautela, pues aún se desconoce su impacto en la calidad del terreno de cultivo, especialmente a largo plazo, así como si generará una mayor cantidad de óxido nitroso, un gran contaminante de efecto invernadero.

Bacteria gigante

Su longitud y aspecto filiforme le otorgan a la Thiomargarita magnifica un lugar muy especial entre todas las bacterias conocidas. Hasta ahora, los microbios solo podían verse a través del microscopio, pero el hallazgo de este organismo unicelular que se puede observar a simple vista, pues mide hasta dos centímetros y es hasta 5,000 veces mayor que el promedio de sus congéneres, ha alterado los manuales de la biología tradicional. 

Esta bacteria «puede ser un eslabón perdido en la evolución de las células complejas», dice Kazuhiro Takemoto, biólogo computacional del Instituto de Tecnología de Kyushu.

Se avistó por vez primera en las hojas muertas de los pantanos en las Antillas francesas, en el Caribe. Muestra un genoma enorme que no está libre flotando dentro de la célula como los de otras bacterias, sino que está encapsulado en una membrana, una innovación característica de células mucho más complejas, como las del ser humano. 

Durante mucho tiempo, los investigadores han dividido la vida en dos grupos: procariotas, que incluyen bacterias y microbios unicelulares llamados arqueas, y eucariotas, que incluyen todo lo demás, desde levaduras hasta la mayoría de las formas de vida multicelular, incluidos los humanos. 

La importancia y trascendencia de Thiomargarita magnifica es que difumina la línea entre procariotas y eucariotas y, tal vez, sea el inicio de una nueva clasificación de los seres vivos. 

Inteligencia artificial artística

La ilustración muestra la obra Théâtre D’opéra Spatial, de Jason Allen, creada a través de la IA denominada DALL-E 2, del laboratorio de investigación OpenAI. 

La IA basa su aprendizaje en el análisis de emparejamientos de texto e imágenes en línea a fin de encontrar patrones que le permitan crear nuevas imágenes basadas en texto nuevo. 

Esta ilustración se logró implementando una técnica de aprendizaje automático llamada difusión, en la que las imágenes emergen del «ruido», guiadas por descripciones de contexto o de texto para generar imágenes realistas y atractivas. 

En los múltiples campos de las ciencias, algunos investigadores aprovechan la IA para diseñar proteínas nuevas para crear vacunas, materiales de construcción o nanomáquinas. 

Durante 2022, Meta, Google y otras corporaciones también dieron a conocer modelos de difusión que pueden evocar vídeos.

Por su parte, la empresa DeepMind anunció la creación de una herramienta de IA llamada AlphaTensor, un algoritmo que diseña algoritmos más eficientes para multiplicar bloques de números llamados matrices, una operación útil para gráficos por computadora, simulaciones físicas y aprendizaje automático. Además, presentó AlphaCode, un sistema que escribe programas para resolver problemas numéricos, como calcular cuántas cadenas binarias de una longitud determinada no tienen ceros consecutivos.

Vacunas contra el virus sincital

Diversas empresas farmacéuticas han llevado a cabo numerosos ensayos clínicos de vacunas contra el virus respiratorio sincital y los resultados han sido alentadores, pues dieron a conocer que son seguras para aplicarlas a los dos grupos de pacientes más afectados, los bebés y los ancianos. 

El virus sincital es la primera causa de hospitalización respiratoria de bebés. Se trata de un patógeno frecuente en todos los grupos de edad que infecta preferentemente durante los meses fríos del año ocasionando bronqueolitis en los pequeños, resfriados en los adultos y padecimientos respiratorios más graves, por ejemplo neumonía, en las personas mayores e inmunodeprimidas.

Dos de esas vacunas demostraron que pueden prevenir episodios graves de la enfermedad en pacientes mayores de 60 años con efectos secundarios leves. Una de ellas otorgó protección durante seis meses a los bebés cuyas madres habían sido vacunadas al final de su embarazo, anticuerpos que lograron transmitir a sus fetos.

El virus de la esclerosis múltiple

Tras analizar más de 10 millones de registros médicos de militares reunidos durante 20 años, un equipo de investigadores halló que un virus del herpes común es un elemento esencial en el desarrollo de la esclerosis múltiple, padecimiento en que el sistema inmune ataca a las neuronas. 

Este hallazgo abre la puerta a nuevas formas de prevención y tratamiento de la hasta ahora misteriosa enfermedad, que lo mismo provoca síntomas leves, como visión borrosa, fatiga y entumecimiento entre sus casi tres millones de pacientes, que incapacidad para hablar o caminar. 

Llamado virus de Epstein-Barr, infecta a la mayoría de las personas durante la infancia para permanecer latente en algunos glóbulos blancos; se transmite principalmente a través de la saliva. Este descubrimiento ha impulsado el desarrollo de nuevos medicamentos para combatir la esclerosis múltiple enfocando la diana terapéutica en este virus. De ser exitosos los ensayos que se están realizando para crear una vacuna, tal vez el mundo se vería libre de esta enfermedad después de vacunar a todos los niños, tal y como ya se logró con la poliomielitis. 

Lo bueno y lo malo de la peste negra

Han pasado siete siglos desde que la peste negra asolara Europa matando casi a la mitad de sus habitantes en tan solo cinco años. 

Un equipo de investigadores que analizó el ADN de los huesos de más de 500 cadáveres sepultados antes, durante y después de la peste en Londres y en Dinamarca, descubrió que los sobrevivientes a la mortandad contaban con variantes genéticas que habían incrementado su inmunidad a la Yersinia pestis, bacteria causante de los contagios. 

Dos de estas variantes apenas eran diferentes en una sola letra del código genético. Una de ellas, presente en la actualidad en el sistema inmune del 45% de los británicos, duplicaba las probabilidades de sobrevivencia en sus portadores durante la peste. 

No obstante, y de acuerdo con el equipo de investigación, esta variante conlleva un mayor riesgo de desarrollar enfermedades autoinmunes, como la enfermedad de Crohn y la artritis reumatoide.

Cuando Groenlandia era como un jardín

Hasta hace poco la ciencia había logrado descifrar ADN de un millón de años de antigüedad, pero este año un equipo pudo leer el ADN ambiental de hace dos millones de años conservado en el suelo congelado de un bosque de la costa ártica de Groenlandia.  

Los fragmentos de ADN de 41 muestras de sedimentos acumulado en la desembocadura de un fiordo revelaron que entonces allí había un exuberante bosque de álamos y coníferas, gansos negros, cangrejos herradura y mamíferos, como renos, lemmings y mastodontes.

Además del permafrost, también los cristales de cuarzo y las arcillas contribuyeron a preservar tan rico legado biológico. El equipo tardó varios años en perfeccionar las técnicas para lograr la extracción del ADN tan antiguo y decodificarlo después con secuenciación de alto rendimiento. 

Recuperar genes tan antiguos inquieta a parte de la comunidad científica, pero sus defensores arguyen que, en este caso, puede ser benéfico para colaborar en la resolución de problemas que está generando la presente crisis climática; por ejemplo, para ayudar a ciertos cultivos a germinar más temprano o en menos tiempo.

La NASA desvía un asteroide de su trayectoria 

Hace unos 65 millones de años, un meteorito de 11 kilómetros de diámetro impactó contra la península de Yucatán originando un cráter de 180 kilómetros, el hoy llamado cráter de Chicxulub, por la población más cercana a su epicentro. Una de sus consecuencias fue la extinción de los dinosaurios. 

El 26 de septiembre de 2022, una nave espacial de la NASA chocó intencionadamente, a 11 millones de kilómetros de nuestro planeta, contra un pequeño asteroide de 160 metros de diámetro para desviarlo de su trayectoria. El objetivo era probar nuevas tecnologías y herramientas para evitar futuros impactos catastróficos de objetos espaciales contra nuestro planeta. 

La nave, del tamaño de un refrigerador y a seis kilómetros por segundo de velocidad, golpeó al asteroide y desvió su trayectoria para siempre, iniciando así lo que podría llamarse la saga de las naves comando de defensa espacial.

Durante los años anteriores a esta colisión, en los laboratorios se estuvieron realizando multitud de pruebas simuladas por computadora para conocer con total precisión los resultados. 

Se estima que en los alrededores de nuestro planeta hay unos 25,000 asteroides lo suficientemente grandes como para causar grandes estragos en una ciudad. En previsión, la NASA está construyendo un telescopio infrarrojo espacial que ayudará a localizar más objetos celestes potencialmente peligrosos para la Tierra. 

Fuerte impulso a las energías limpias 

Los países más contaminantes han eludido durante décadas el compromiso de reducir sustancialmente la emisión de gases de efecto invernadero, pero este año en Estados Unidos se aprobó una ley que concede 369,000 millones de dólares para revertir esta tendencia perjudicial para todo el planeta a lo largo de los próximos diez años.

Se destinarán a apoyar proyectos de generación de energía eléctrica proveniente de fuentes renovables y de la energía nuclear, a la vez que también se reforzará la fabricación y adquisición de vehículos eléctricos y trabajos de investigación sobre métodos de reducción de las emisiones industriales.

Este esfuerzo, se calcula, reducirá hasta en un 40% la emisión de gases de efecto invernadero de Estados Unidos para finales de esta década. Un paso en la dirección correcta que debe mantenerse firme para lograr los objetivos.

Fuente: https://www.science.org/content/article/breakthrough-2022