La ciencia trajo en 2022 descubrimientos que cambiarán el futuro cercano de la humanidad

Como cada año la revista Science publica su lista de los 10 avances científicos más relevantes para la humanidad. Se trata de aquellos que tendrán o tienen un impacto en la sociedad  y que podrían cambiar el rumbo de problemas a los que nos hemos enfrentado, o bien, conocimiento que buscará múltiples aplicaciones o respuestas a las incógnitas de nuestro universo.

Science  es una revista científica y órgano de expresión de la American Association for the Advancement of Science (AAAS) y la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.  Fue fundada en Nueva York por John Michaels en 1880 con soporte financiero de Thomas Edison, e incluso de Alexander Graham Bell. Durante los primeros años del siglo XX son publicados en Science, artículos como la genética de la mosca del vinagre por Thomas Hunt Morgan, artículos de Albert Einstein sobre gravitación, y la nebulosa espiral de Edwin Hubble. Después de la muerte de Cattell en 1944, la propiedad de la revista pasó a la AAAS.

Hoy el mayor objetivo de la revista es la publicación de hallazgos de investigación reciente. En 2007 esta revista fue galardonada con el Premio Príncipe de Asturias de Comunicación y Humanidades

Esta publicación también cuenta con su Science-related news (noticias relacionadas con la ciencia), una publicación sobre política científica y otros asuntos en relación con el área de las ciencias y tecnología. Cubre una amplia gama de disciplinas científicas y es de donde se desprende este listado. De acuerdo con Tim Appenzeller, director de la publicación, este listado es supervisado por decenas de científicos y redactores especializados. “Elegimos los avances más importantes de la ciencia con la vista puesta en su impacto en la investigación, la sociedad y el futuro”, dijo.

La lista la encabeza el “ojo dorado” del telescopio James Webb que se abre al universo con imágenes y respuestas nunca antes reveladas, le siguen un microbio gigantesco que se puede ver a simple vista y el arroz perenne que promete una agricultura más fácil y al alcance de más personas.

1. El avance del año. El telescopio espacial James Webb (JWTS)

El 11 de julio el presidente de Estados Unidos, Joe Biden, reveló la primera imagen de lo que llamó un nuevo telescopio espacial “milagroso”. La imagen principal, una multitud de miles de galaxias, algunas vistas como eran hace 13 mil millones de años. “Es difícil incluso de comprender”, dijo Biden.

El JWST, es “el niño prodigio de la astronomía” está chapado en oro y fue construido por la NASA con la ayuda de las agencias espaciales europea y canadiense. Es la misión científica más compleja y cara que se haya puesto en el espacio con 10,000 millones de dólares y 20 años de construcción. Los ingenieros marcaron un total de 344 pasos críticos, cualquiera de los cuales podría haber condenado la misión si hubiera salido mal.

Los primeros datos e imágenes enviados a la Tierra por JWST sugieren que todo valió la pena y que lo mejor está por venir. El telescopio mirará hacia el pasado y revelará detalles exquisitos en objetos más cercanos, además analizará las atmósferas de mundos alienígenas.

2. El arroz perenne para una agricultura más fácil

La reproducción de plantas que son lo suficientemente productivas y longevas ha sido un gran desafío para los agricultores. Este año investigadores en China demostraron que el arroz perenne puede cumplir con esos puntos de referencia y ahorrarles a los agricultores muchas semanas de trabajo agotador.

Llamada Perennial Rice 23 (PR23), es una variedad que se creó hace años, pero mejorar su rendimiento y calidad tomó más de 2 décadas. Finalmente, en 2018, los investigadores de la Universidad de Yunnan y otras instituciones lanzaron PR23 a los agricultores de China para un ensayo. Para 2022 se informó que el PR23 produjo tanto grano como el arroz normal sembrado estacionalmente.

Los criadores de plantas aún necesitan desarrollar una variedad adaptada al suelo más seco y menos fértil, también se preocupan por los impactos a largo plazo. Otra pregunta es si el arroz emite más óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero. Pero a medida que se expande el cultivo, los costos y beneficios del arroz perenne deberían ser objeto de atención.

3. Un microbio sorprendentemente masivo

Se supone que los microbios son microscópicos, pero el descubrimiento de una bacteria gigante con entrañas complejas sacudió la biología este año. Es llamado Thiomargarita magnífica , y puede ser 5000 veces más grande que muchas células bacterianas.

Es asombroso porque las bacterias carecen de un sistema para mover sus nutrientes y desechos, esto limita su tamaño. Los libros de texto también dicen que las bacterias normalmente carecen de compartimentos internos, pero T. magnifica tiene varios, informaron los investigadores, también empaqueta su enorme genoma de 12 millones de bases en sacos membranosos y producen energía ATP, lo que le permite producir suficiente combustible para una célula tan grande. T. magnifica parece representar algo intermedio, tal vez reflejando formas de transición que evolucionaron hace miles de millones de años.

4. Inteligencia artificial en nuestro día a día

La inteligencia artificial (IA) está incursionando en áreas que alguna vez se consideraron exclusivamente humanas, como la expresión artística y el descubrimiento científico.

Este año fue inevitable su gran avance. La evidencia más sorprendente fue en las redes sociales, con los llamados modelos de texto a imagen que usan el aprendizaje automático para analizar combinaciones de texto e imágenes en línea, encontrando patrones que les permiten crear nuevas imágenes basadas en texto nuevo.

Hoy se tienen software como DALL-E 2. El método puede generar eficientemente imágenes realistas y atractivas. Varios modelos de difusión estuvieron disponibles para uso público este año, y un artista que usó uno ganó un concurso de bellas artes, despertando tanto la curiosidad como la acritud. El aprendizaje automático también está mostrando su creatividad en ciencias, matemáticas y programación, con AlphaTensor, o AlphaCode.

5. Vacunas VSR cerca de la meta

Los ensayos clínicos a gran escala de dos vacunas contra el virus sincitial respiratorio (VSR) finalmente han demostrado que pueden proteger de manera segura a los dos grupos más afectados por esta infección común: bebés y ancianos. Ambas vacunas previnieron enfermedades graves en personas mayores de 60 años sin causar efectos secundarios graves.

Sabemos que el VSR es como un resfriado, pero en los bebés, el virus puede inflamar las vías respiratorias pequeñas de los pulmones y, en los ancianos, puede empeorar las afecciones pulmonares y cardíacas existentes. El equipo dirigido por Barney Graham  descubrió cómo bloquear la proteína en su estado de prefusión. Como resultado, la vacunación desencadena niveles mucho más altos de anticuerpos potentes. Las buenas noticias de las pruebas de este año, realizadas por GSK y Pfizer, reivindicaron esa estrategia. Hay otros laboratorios en pruebas y varias de las vacunas candidatas podrían recibir la aprobación de los reguladores de todo el mundo el próximo año.

6. Respuestas para la esclerosis múltiple

Basándose en una gran cantidad de registros médicos militares, los investigadores demostraron este año que un virus del herpes común es un actor esencial en la esclerosis múltiple (EM), una enfermedad en la que el sistema inmunitario ataca las neuronas. Los hallazgos pueden conducir a nuevas formas de tratar o prevenir el misterioso trastorno, que causa síntomas leves, como visión borrosa, fatiga y entumecimiento, en algunos de los 2.8 millones de personas que lo padecen en todo el mundo, pero que gradualmente deja a otros sin poder hablar o caminar.

Estos descubrimientos están estimulando los esfuerzos para desarrollar medicamentos para tratar la EM al atacar el virus. Y si una de las vacunas del investigador Epstein-Barr, ahora en ensayos clínicos resulta eficaz y se administra a niños de todo el mundo, algún día la EM podría incluso seguir el camino de la poliomielitis y desaparecer virtualmente.

7. Una histórica ley climática aprobada por Estados Unidos

Estados Unidos, el segundo mayor productor mundial de gases de efecto invernadero, nunca había aprobado una ley para reducir sustancialmente esas emisiones. Este verano la llamada Ley de Reducción de la Inflación (IRA, por su sigla en inglés) representa el paso más grande que el país vecino haya dado para frenar el calentamiento global.

La legislación proporciona 369,000 millones de dólares durante 10 años para apoyar la electricidad de fuentes renovables y la energía nuclear, al mismo tiempo que estimula un movimiento generalizado hacia los vehículos eléctricos y la investigación de formas de reducir las emisiones industriales.

Aunque el IRA es un paso en la dirección correcta, dicen los activistas, la humanidad necesita mucha más acción, y pronto. IRA por sí sola no es suficiente, los estados individuales tendrán que aumentar su generación de energía limpia y se deben hacer cumplir las regulaciones de gases de efecto invernadero, además los futuros presidentes y los tribunales deberán respaldarlas.

8. La Peste Negra detectada en genes europeos

La peste negra mató entre un tercio y la mitad de las personas que vivían en Europa hace 700 años, saber qué pasaba en los genes de los sobrevivientes era una gran pregunta difícil de contestar, sin embargo este año los investigadores usaron herramientas para estudiar el ADN antiguo y para observar las diferencias en los genes inmunes de las mismas personas que vivieron y murieron durante la plaga e identificaron un efecto dramático.

El equipo analizó el ADN antiguo de los huesos de más de 500 personas enterradas antes, durante y después de la Peste Negra en Londres y Dinamarca. En octubre, informaron que los sobrevivientes tenían muchas más probabilidades de portar variantes genéticas que aumentaron su respuesta inmune a Yersinia pestis , la bacteria transmitida por pulgas que causa la peste.

Un gen en particular (ERAP2) codifica una proteína llamada aminopeptidasa 2 del retículo endoplásmico, que se ha demostrado que ayuda a las células inmunitarias a reconocer y combatir virus amenazantes. Las personas que heredaron dos copias de la variante que codifica la proteína de tamaño completo tenían el doble de probabilidades de haber sobrevivido a la plaga. La rápida propagación de esta variante genética protectora en Europa durante el siglo posterior a la Peste Negra es el ejemplo más fuerte hasta ahora de selección natural en el genoma humano. Además, la variante protectora de ERAP2 todavía se encuentra en el 45% de los británicos en la actualidad, pero esta protección puede tener un precio: la misma variante también confiere un mayor riesgo de desarrollar enfermedades autoinmunes, como la enfermedad de Crohn y la artritis reumatoide.

9. Destrucción de un asteroide como prueba de defensa planetaria

Durante años, un asteroide pequeño daba vueltas alrededor de otro más grande; si bien este no era una amenaza a la Tierra, la NASA quería probar que podía destruirlo. El 26 de septiembre, la agencia espacial estrelló contra el asteroide una nave espacial, alterando para siempre su órbita y demostrando una estrategia que algún día podría ser parte de la “defensa planetaria”.

Durante los años previos al gran evento, los científicos realizaron simulaciones por computadora y dispararon réplicas a pequeña escala de asteroides con proyectiles para pronosticar cuánto impulso se transferiría. Las predicciones variaron ampliamente, dependiendo en parte de si el objetivo era una roca monolítica o un montón de escombros ligado a la gravedad. La diana de DART ha demostrado lo que es posible, pero un sistema de defensa planetaria capaz también requerirá más inteligencia sobre la amenaza.

10. ADN de 2 millones de años para reconstruir un ecosistema

Este año, los científicos hicieron retroceder el reloj más de lo que alguna vez pensaron posible, extrayendo pequeños fragmentos de ADN de al menos 2 millones de años del suelo congelado en un desierto ártico.

El estudio demuestra el poder del ADN ambiental para reconstruir mundos perdidos: en este caso, un bosque costero diferente a cualquiera que exista hoy en día que floreció durante un episodio de clima cálido en la punta del norte de Groenlandia. Revelaron un frondoso bosque de álamos y otras coníferas; gansos negros y cangrejos herradura; y mamíferos como renos, lemmings y mastodontes. Nadie esperaba que el rango de este pariente extinto de los elefantes se extendiera tan al norte.

Los hallazgos plantean la posibilidad de extraer eDNA en otros sitios del Ártico alto, donde los fósiles son escasos. Pero cuanto más retrocedan en el tiempo los paleogenéticos, más difícil será identificar algunas especies, especialmente aquellas en linajes sin salida cuyos genomas probablemente tengan poca semejanza con las especies contemporáneas.

nelly.toche@eleconomista.mx