Ciencia para impacientes

miércoles, febrero 28, 2007

© Gutenberg


En 1450, Johannes Gutenberg construyó el primer modelo de prensa de imprimir comercialmente viable. Esta se usó extensamente durante siglos hasta la aparición de la máquina de linotipia, la primera que lograba automatizar, aunque sólo parcialmente, el proceso de componer e imprimir textos.

La prensa de Gutenberg fue el resultado de combinar cinco procesos, correspondientes a cinco técnicas, de las cuales tres —posiblemente cuatro— no eran originales:



• La prensa de tornillo, que había sido usada ya por romanos y griegos para elaborar aceite de oliva y vino.
• La impresión mediante tipos móviles, usada en China desde el año 594. La innovación de Gutenberg fue el uso de piezas de metal, en lugar de las de madera que eran tradicionales en China, aunque las primeras ya se habían desarrollado en Corea hacia el 1230.
• Los punzones para labrar metal, cuyo uso era habitual en orfebrería (Gutenberg era orfebre), usados para grabar las formas de las letras en moldes metálicos.
• El fundido de tipos, un método que permitía crear de modo rápido nuevos caracteres individuales a partir de los moldes, además de una aleación especial para fundir las piezas. Aunque inicialmente atribuído a Gutenberg, recientes estudios arrojan dudas sobre la autoría del método.
• Tinta adherente al metal, ideada por Gutenberg.

Estos hechos demuestran que la originalidad no es una cuestión evidente. En unos tiempos en los que no existía ni el copyright ni las patentes (hacia 1700 apareció en Inglaterra la primera regulación sobre copyright), la protección de los derechos de autor podría haber cambiado el destino del invento de Gutenberg, nacido de la combinación de varios métodos no originales. ¿Hubiese visto la luz la famosa biblia de 42 líneas en nuestra época, en la que se plantea patentar hasta el «doble-clic» del ratón?
Lo decisivo es que Gutenberg combinó una serie de métodos de un modo novedoso, que hizo posible la tipografía tal y como la conocemos hoy en día; no se puede cuestionar la legitimidad del invento, que fue posible gracias al apropiamiento de métodos preexistentes y que se mantuvo como método de impresión durante siglos, hasta la aparición de la linotipia.
Mi reflexión: el sistema actual de patentes y derechos de autor, cuyo espíritu es eminentemente defensivo, ¿no es un freno a la creatividad? Todos esos Gutenbergs que hay por el mundo, ¿son una amenaza para la sociedad, o más bien uno de sus patrimonios más valiosos?

Nota: parcialmente basado en este texto (en inglés).

Alberto Soldevilla Armas

Categoría: Historia

martes, febrero 20, 2007

Un chimpancé en la UNESCO

Una nueva disciplina, la “Arqueología Chimpancé”, ha sido noticia estos últimos días en España, probablemente por la presencia en el equipo de excavación de un español, Julio Mercader, que desarrolla su investigación en la Universidad de Calgary (Canadá). El resultado obtenido por estos peculiares arqueólogos bien merecen atención: la evidencia de que los chimpacés del Parque Nacional de Taï (Costa de Marfil), en el África Occidental, han utilizado piedras para partir nueces desde hace 4.300 años.


Más allá de la anécdota (la existencia de una remota “Edad de Piedra Chimpancé”), y de las repercusiones que el hallazgo pueda tener en apoyo de los defensores de los derechos del primate superior (el proyecto Gran Simio), conocer bien la dinámica de creación y difusión de la cultura entre los chimpancés puede arrojar luz sobre el mismo proceso entre los hombres.

Son interesantes tanto las analogías como las diferencias: entre estas últimas, la incapacidad de los chimpancés para fabricar herramientas de piedra. La variedad de “martillos de piedra” hallados en el yacimiento puede resultar engañosa, porque no responde a ninguna tipología: todos servían para lo mismo, a pesar de tener distinta forma y tamaño, y ninguno presenta señales de haber sido modificado para mejorar sus prestaciones. El equipo de investigación encontró pequeños fragmentos de piedra, pero debido al desgaste de los martillos al golpear, “huellas de uso” que han sido determinantes para establecer que los chimpancés daban a las piedras la función de cascanueces Nada que ver con las lascas dejadas por el Homo habilis, 2,5 millones de años antes, al cincelar los guijarros de sílex para convertirlos en herramientas diseñadas a medida (las famosas “hachas de piedra”). La intervención de los chimpancés primitivos se reducía a la tarea de eligir las piedras, un trabajo específico, ya que las acarreaban desde los puntos de afloramiento hasta el lugar habitado por la comunidad, pero que no estaba guiada por criterios de discriminación fijos: aunque por término medio los martillos son del tamaño de un melón, las piezas encontradas oscilan desde los 200 gramos hasta más de 7 kilos de peso. Entre esta “Edad de Piedra” y la de nuestros ancestros del género Homo hay un abismo, y ello subraya el carácter excepcional de la evolución humana. El 4% de genes que no compartimos con el chimpancé implican peculiaridades biológicas de suma importancia.

Algunos de los “martillos de piedra” hallados en la excavación del Parque Nacional de Taï. Los análisis demuestran que fueron usados por los chimpancés hace unos 4.300 años para cascar nueces. Imagen cortesía de la Universidad de Calgary


Con respecto a las analogías, la más trascendental la constituye el hecho de que los chimpancés sean capaces, al igual que el hombre, de evolución cultural: además de los caracteres genéticos, que vienen de serie, la sociedad les proporciona una dotación extra para desenvolverse en el medio en el que viven, la experiencia y los conocimientos adquirados por las generaciones anteriores. Como recalca Julio Mercader, la técnica para partir nueces con piedras no es nada sencilla, ya que requiere controlar una fuerza de compresión de hasta 1.000 kilogramos, a fin de conseguir romper la cáscara sin destrozar también la pulpa (no me extrañaría que encontraran también el esqueleto de algún pobre mono con las falanges machacadas). Los chimpancés que actualmente habitan la zona del yacimiento dominan esta compleja técnica, pero en áreas cercanas hay comunidades de chimpancés que no la conocen, a pesar de tener a su alcance los mismos frutos y canteras: porque no la han aprendido. Hasta hace poco se creía, de hecho, que el Parque Nacional de Tai era el único lugar donde los chimpancés habían desarrollado el uso de martillos de piedra, hasta el reciente descubrimiento de que también los emplean los chimpancés del Parque Nacional de Ebo (Camerún), a cientos de miles de kilómetros de distancia. Nuevos trabajos de Arqueología Chimpancé tal vez permitan elucidar si ambas poblaciones desarrollaron la técnica de modo paralelo o si ésta se difundió desde un único foco común.

El estudio de los modos de vida de grupos humanos contemporáneos con distinto nivel tecnológico ha suministrado hasta ahora a los historiadores un valioso punto de referencia para sus teorías sobre el funcionamiento de las sociedades prehistóricas. Es posible que el análisis de la Edad de Piedra Chimpancé nos ayude en el futuro a conocer mejor la evolución cultural de la especie humana: los factores que influyen en el surgimiento de la innovación (la i de la I+D+i) y la dinámica que permite a ésta difundirse.


Jesús Ruiz Pérez


Categoría: Biología, Historia

lunes, febrero 12, 2007

Presente y futuro de la energía

Los combustibles fósiles han permitido el impresionante desarrollo de las naciones ricas durante el siglo pasado, pero ha llegado el momento en que la humanidad deberá afrontar los desafíos asociados a una economía mundial basada en esta fuente de energía (Life After the Oil Crash). Las reservas mundiales de combustibles fósiles están decreciendo de forma progresiva, además de los gravísimos efectos que su uso continuado produce, desde el riesgo directo a la salud humana de la polución a los gases de efecto invernadero asociados con el cambio climático. La carrera por el poderío económico a nivel mundial produce una sed terrible: cada segundo se consumen 1000 barriles de petróleo en el mundo, lo que equivale a 2 litros diarios por cada persona en el mundo.

La energía es la cuestión más importante a resolver en el siglo XXI. La desigualdad entre los habitantes del planeta es la principal diferencia entre todos esos habitantes y su mayor problema, a largo plazo. ¿Cuántos de los problemas actuales de nuestro planeta tienen sus raíces en la tremenda desigualdad entre sus habitantes? Encontrar una solución a la crisis energética podría ofrecer la oportunidad única de reducir la desigualdad entre las dos mitades del mundo y, a su vez, minimizar un buen número de problemas directa o indirectamente relacionados con ella.

Sin embargo, antes de proponer una solución, deberíamos tener una idea del problema real a resolver. La idea de la expansión económica infinita, que multitud de gobiernos tratan de conseguir, es simplemente imposible. En un sistema cerrado como es La Tierra, los recursos son limitados y cuanto mayor uso hagamos de ellos, menos quedarán disponibles para generaciones futuras. El ejemplo más claro son los combustibles fósiles, que han impulsado el gran desarrollo económico del pasado pero que se acercan rápidamente a su límite. Es por tanto imprescindible actuar de forma inmediata para sustituir nuestra fuente de energía primaria por otras que contribuyan, por un lado, a mantener una sociedad profundamente dependiente de la energía y, por otro lado, a un mejor reparto de los beneficios asociados con fuentes de energía baratas y abundantes.

Ahora bien, ¿es cierto que consumimos tanta energía? Tal vez un par de ejemplos sirvan para aclarar este concepto. Para mantener encendido un televisor, algo rutinario en los salones de todos los hogares aunque no se le preste atención, hace falta el equivalente al esfuerzo muscular de dos personas. Para hacer un ciclo completo de un lavadora serían necesarias 15 personas, mientras que necesitaríamos 1.6 millones de personas para hacer despegar un Boeing 747. Está bien, gastamos mucha energía, pero ¿tan cara es? Al fin y al cabo el “alto precio” de 70 dólares el barril de crudo implica “sólo” 0.44 dólares el litro. ¡Hasta el agua mineral cuesta más! Si no tomamos en cuenta las diferencias económicas entre países que hacen que esa cifra se vea de forma muy distinta en función del lugar considerado, podríamos asumir que, como miembros de la parte más rica del planeta, no deberíamos preocuparnos por un precio tan “barato”. Sin embargo, existen costes de la energía que aparecen ocultos en cierta medida, que hacen que el coste real de la energía sea muy distinto. Además de los costes a corto plazo como el descubrimiento, extracción y distribución deberíamos tener en cuenta otra serie de factores a largo plazo, pero que están directamente relacionados con el consumo energético y que deberíamos considerar en los cálculos, como los daños sobre la salud de la polución, la eliminación de residuos, los gastos en seguridad de instalaciones... Tal vez el mayor de todos estos gastos extra sea el incremento en emisiones de gases que conducen al calentamiento global. La Unión Europea ha calculado el precio “real” de la energía obtenida de diversas fuentes considerando estos gastos. Así, la energía generada por carbón en Alemania tiene un coste extra de 0.73 euros por kWh, 10 veces más que la energía eólica. Considerando estos costes, a día de hoy ya hay fuentes de energía alternativas, no sólo menos dañinas para el medio ambiente, sino que podrían competir con los combustibles fósiles también en aspectos económicos.

En futuras entradas veremos el estado real de diversas fuentes de energía.

Diego Sampedro

Categorías: Ciencia, Noticias

lunes, febrero 05, 2007

¿Cómo sabemos que Floyd Landis se dopó con testosterona?

El pasado verano vivimos la edición del Tour de Francia más desconcertante que se recuerda. De hecho, aún no conocemos el vencedor de la carrera y es muy probable que el hombre que subió al primer peldaño del podium de los Campos Elíseos de París, Floyd Landis, sea desposeído del título por consumir testosterona durante la prueba. Sin embargo, por ahora esta sanción sigue en suspenso ya que el ciclista norteamericano está defendiendo su inocencia cuestionando la validez de los controles antidoping que se le efectuaron. Alega que, el día anterior a la etapa en que dio positivo, bebió whisky con sus compañeros (para sobrellevar un mal día en la carrera) y esta ingesta varió de forma natural sus niveles de testosterona. ¿Será esta coartada suficiente para librarle de la sanción? No debería, el test CIR (siglas en inglés de Proporción de Isótopos de Carbono) no deja lugar a la duda.

Hasta hace pocos años, el doping por testosterona sólo se podía detectar en muestras de orina midiendo la cantidad de esta sustancia en relación con un compuesto llamado epitestosterona. Este método tenía una eficacia relativa ya que esta proporción es anormalmente alta de forma natural en ciertas personas y puede verse temporalmente alterada por distintos motivos, como una deshidratación o el abuso del alcohol que aduce Landis en su defensa. Sin embargo, este confuso método ha sido sustituido en los últimos años por el test CIR, mucho más preciso y que es capaz de diferenciar la testosterona sintética de la segregada por el propio individuo. ¿Cómo es esto posible si se trata de la misma molécula? Para entenderlo hay que saber lo que es un isótopo.

Si miramos una tabla periódica, enseguida descubriremos que todos los átomos de un mismo elemento tienen un número fijo de protones en su núcleo. No ocurre lo mismo con la cantidad de neutrones, que puede variar dando lugar a los distintos isótopos de un elemento. Por ejemplo, el carbono tiene tres diferentes isótopos ya que, aunque en su núcleo siempre se encuentran 6 protones, puede tener 6 neutrones (el llamado carbono 12, el más abundante en la naturaleza), 7 (carbono 13) u 8 (el carbono 14, famoso por su utilización para la datación de objetos). El test CIR es capaz de analizar la cantidad de cada isótopo de carbono que se encuentra en un determinado compuesto y aprovecha que su proporción cambia según las diferentes zonas geográficas del planeta para descubrir si la testosterona de una muestra es segregada por el cuerpo del deportista o ha sido fabricada sintéticamente e inyectada en su cuerpo.

Habitualmente, las compañías farmacéuticas sintetizan la testosterona a partir de moléculas provenientes de plantas de la misma familia que la soja. Curiosamente, estas plantas pertenecientes a climas calurosos tienen una proporción de carbono 13 menor a las que habitan climas más templados ya que procesan el carbono de manera diferente. Como en nuestra dieta abundan mucho más estas últimas, si parte de la testosterona que se encuentra en la orina del deportista es sintética, dará una relación isotópica diferente al resto de hormonas analizadas en la misma muestra y el tramposo es cazado. Es lo que este año les ha ocurrido a Floyd Landis y al velocista Justin Gatlin, explusmarquista de los 100 metros lisos.

Analizando el funcionamiento del test CIR, podría pensarse que un deportista que se alimentase de manera abundante con productos derivados de la soja, como el tofu, sería capaz de enmascarar su doping. Según los científicos que diseñaron el test en el Laboratorio Olímpico de la Universidad U.C.L.A. (Los Angeles, California) no hay de que preocuparse. Según sus estudios, incluso grandes cambios en la dieta no son capaces de cambiar esta proporción de manera suficiente.

Para finalizar, una última curiosidad que pone de manifiesto la continua interrelación entre ciencia básica y aplicada. El hombre que utilizó por primera vez la técnica en que se basa el test CIR no era médico ni pretendía frenar el fraude en el deporte. Se llama John Hayes, es químico marino y en los años 80 investigaba algo tan lejano del deporte como determinar si restos de microbios que una vez habitaron los océanos se nutrían del dióxido de carbono disuelto en el agua o del metano que emergía de los sedimentos de los fondos marinos.

David Sucunza Sáenz

Categorías: Ciencia, Deporte