CNPEMSirius, el mayor dispositivo de investigación de BrasilCNPEM
Sin la pretensión de elaborar una lista de los mayores descubrimientos y avances del conocimiento del último cuarto de siglo, Pesquisa FAPESP enumera 25 temas destacados de la ciencia y la tecnología brasileña e internacional que han tenido ‒y aún tienen‒ un gran impacto en materia de investigación e innovación desde el lanzamiento de la revista, hace 25 años. En función de las limitaciones que entraña la propia propuesta, los listados de este tipo son siempre incompletos y cuestionables. Hay temas importantes que inevitablemente han quedado al margen y otros, desde el punto de vista de algunos, no merecerían figurar en la serie. Una vez hechas estas salvedades, la lista que sigue a continuación tan solo pretende poner de relieve de qué manera evoluciona la ciencia y reconstruye las bases de su conocimiento en un breve lapso de tiempo.
Sirius, luz sincrotrón en la estructura de la materia
Inaugurado en noviembre de 2018 en el Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM), situado a 15 kilómetros de la ciudad de Campinas (São Paulo), Sirius es la mayor y más compleja infraestructura científica construida en Brasil. Se trata de un acelerador de partículas que genera una fuente de radiación sincrotrón, un tipo de luz especial que, como si fuera un microscopio gigantesco, permite estudiar la estructura de la materia a escala atómica y molecular. Su costo ascendió a unos 2.000 millones de reales. Aún no está funcionando a pleno. De momento, seis de sus 14 estaciones experimentales se encuentran completamente operativas.
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– Contenidos que se publicaron en las primeras ediciones de la revista rescatan debates y apuestas de la ciencia brasileña
– Investigadores explican conceptos relevantes en el ámbito de las Humanidades
– Docentes utilizan artículos de la revista en las aulas para debatir la ciencia
– La revista conquista lectores en todos los estados brasileños
Antes raros, lo exoplanetas ahora se han vuelto habituales
El hallazgo de exoplanetas era algo excepcional en la década de 1990, cuando se descubrieron los primeros mundos orbitando estrellas situadas más allá del Sol. Hoy en día se ha confirmado la existencia de más de 5.600 exoplanetas con diferentes características, ninguno de ellos con vida como la que hay la Tierra.
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Sociedades complejas en la Amazonia
Estudios arqueológicos recientes realizados en la Amazonia indican que la selva tropical pudo haber albergado sociedades complejas con una población de millones de habitantes en el período precolonial. Vestigios de grandes aldeas conectadas por caminos y la presencia de la llamada en portugués terra preta de índio, tierra negra indígena o tierra negra amazónica, un tipo de suelo asociado a una ocupación humana prolongada, constituyen las evidencias que avalan esta nueva percepción. Algunos estudios sugieren que la selva amazónica siempre ha sido un bioma gestionado por los amerindios, y que desde hace siglos no es completamente natural.
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La ascendencia mestiza de los brasileños
Estudios genéticos realizados durante las dos últimas décadas sobre el ADN de distintos grupos de la población nacional apuntan que, independientemente del color de la piel, los brasileños en gran medida tuvieron o tienen antepasados masculinos procedentes de Europa y femeninos de origen africano o amerindio.
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NIHLa secuenciación del primer genoma humano llevó más de una década y costó miles de millones de dólares.NIH
La secuenciación del genoma humano
El 12 de febrero de 2001, dos de las revistas científicas más prestigiosas, Nature y Science, publicaron los borradores de la secuenciación de todo el genoma humano realizada por dos grupos independientes y competidores: el consorcio público internacional y la empresa privada estadounidense Celera. La iniciativa pública tardó más de diez años en llevarlo a cabo e invirtió 2.700 millones de dólares para lograrlo. Los trabajos sirvieron de inspiración e impulsaron la investigación y la tecnología genómica en las décadas siguientes. Hoy en día, la secuenciación del ADN de una persona puede llevar solamente unas horas con un costo de 600 dólares.
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El telescopio James Webb, el sucesor del Hubble
En la Navidad de 2021 se lanzó al espacio el Telescopio Espacial James Webb (JWST), un proyecto de 10.000 millones de dólares al que se considera una suerte de sucesor del telescopio Hubble. El JWST es el instrumento más grande, caro y potente de observación del universo. La calidad de sus imágenes encanta a todos y dará mayor impulso a la astronomía.
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La detección del bosón de Higgs
Cuarenta y nueve años después de que el físico teórico británico Peter Higgs (1929-2024) predijera su existencia, el descubrimiento del bosón de Higgs fue reconocido oficialmente en marzo de 2013. El anuncio estuvo a cargo de científicos del LHC −el Gran Colisionador de Hadrones−, el mayor acelerador de partículas del mundo. El bosón de Higgs es la partícula subatómica que da masa a todas las demás partículas. Era una pieza importante de lo que se conoce como el modelo estándar de la física, que explica las interacciones entre las partículas y las fuerzas presentes en la materia visible del universo, que hasta entonces no había podido detectarse.
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Coches flex: Brasil sobre ruedas
El lanzamiento comercial del primer automóvil de doble combustión, también llamado total flex, en marzo de 2003, impuso un cambio en el mercado de los automóviles particulares de Brasil. Con propulsión tanto alimentada con gasolina como con etanol, o bien una mezcla de ambos, estos vehículos se convirtieron en un elemento diferencial de la industria automovilística del país. En 2023, los coches flex representaban más de un 76 % del parque automotor circulante en las carreteras nacionales. Si se alimentan con etanol, los automóviles de doble combustión emiten menos contaminantes que los propulsados por derivados del petróleo.
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Aguilar Abecassis / picture alliance vía Getty ImagesLa Amazonia ha sido asolada por sequías cada vez más frecuentesAguilar Abecassis / picture alliance vía Getty Images
La gran selva tropical se convierte en objeto de estudio
La creación del Experimento de Gran Escala de la Biósfera-Atmósfera en la Amazonia (LBA) en 1998 convirtió al mayor bioma brasileño en objeto de estudios multidisciplinarios para decenas de grupos de investigadores de Brasil, Europa y Estados Unidos. El programa estimuló trabajos relacionados con el uso del suelo y sobre el clima en la Amazonia, con enfoques basados en las áreas de la química, la física y la biología, entre otros. En las principales universidades brasileñas, resulta difícil hallar a investigadores sénior que trabajen con algún tema vinculado a la Amazonia y no hayan participado en el LBA.
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La cuna de los dinosaurios
Junto con Argentina, Brasil se ha convertido en las dos últimas décadas en el lugar del planeta que alberga los fósiles de dinosaurios más antiguos. Estos hallazgos han hecho que Sudamérica sea considerada como la probable cuna de estos reptiles extintos hace 65 millones de años. Se han encontrado al menos seis especies de dinosaurios que vivieron hace más de 230 millones de años en lo que se conoce como la formación geológica Santa Maria, en el estado brasileño de Rio Grande do Sul. Cinco de estas seis especies se descubrieron desde 1999 hasta ahora. La más grande medía 2,5 metros de largo y su altura llegaba a la cintura de una persona adulta.
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La Xilella impulsa la genómica nacional
En su edición del 13 de julio de 2000, la revista Nature destacó en su portada la secuenciación del primer genoma de un patógeno que acomete a las plantas, la bacteria Xylella fastidiosa, causante de la clorosis variegada de los cítricos [CVC] o amarelinho, como se la conoce en Brasil, que afecta a los naranjales. El trabajo lo llevó a cabo una red virtual de laboratorios integrada por dos centenas de investigadores del estado de São Paulo, con financiación de la FAPESP. El proyecto, pionero en Brasil, generó competencia en el campo de la genómica y la bioinformática e inspiró la creación de iniciativas similares en el estado y en el resto del país.
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El auge de la inteligencia artificial
A finales de 2022, los ciudadanos comunes trabaron contacto con un área de la investigación científica que llevaba años de desarrollo académico y en empresas: los programas de inteligencia artificial (IA) generativa. El lanzamiento comercial del ChatGPT, una herramienta creada por la startup estadounidense OpenAI, suscitó una mezcla de júbilo y temor. Aunque incurre en muchos errores, el sistema genera textos articulados a partir de las preguntas e instrucciones de los usuarios y es capaz de simular conversaciones con un ser humano. Otras empresas también han lanzado servicios de IA, algunos capaces de generar imágenes y videos.
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Xu Qingyong / Costfoto / Future Publishing vía Getty ImagesChina produce actualmente alrededor de una cuarta parte de la ciencia mundialXu Qingyong / Costfoto / Future Publishing vía Getty Images
China supera a Estados Unidos en producción científica
A finales de la década pasada, China desbancó a Estados Unidos de su condición de mayor productor mundial de conocimiento científico. Varios indicadores apuntan en este sentido. En 2022, por ejemplo, un estudio del Instituto Nacional de Política Científica y Tecnológica de Japón constató que los chinos eran responsables del 23,4 % de los artículos publicados entre 2018 y 2020 en las revistas científicas, según datos de la empresa Clarivate Analitics; es decir, más que cualquier otro país. Los chinos también son los más citados en las revistas de alto prestigio.
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El descubrimiento del grafeno
En 2004, los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester (Reino Unido), aislaron y caracterizaron el grafeno. Utilizando cinta adhesiva, exfoliaron una muestra de grafito, el mismo material que se utiliza en los lápices, y obtuvieron una lámina cristalina de átomos de carbono ordenados en una red hexagonal de tan solo un átomo de espesor. Este logro les valió el Premio Nobel de Física en 2010. Resistente pero flexible y buen conductor de la electricidad, el grafeno inauguró la era de los llamados materiales bidimensionales, que pueden presentar propiedades notables.
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La llegada de las vacunas de ARNm
La eclosión de la pandemia de covid-19 a principios de 2020 aceleró la creación de las vacunas de ARN mensajero (ARNm), un nuevo tipo de inmunógenos que desde hacía años estaban desarrollándose y probándose, pero aún no habían sido aprobados para su uso en humanos. Con base en esta tecnología, las empresas farmacéuticas BioNTech/Pfizer y Moderna, elaboraron vacunas seguras y eficaces que fueron ampliamente utilizadas durante la pandemia. Dos científicos pioneros de las vacunas de ARNm, la bioquímica húngara Katalin Karikó y el inmunólogo estadounidense Drew Weissman, ganaron el Premio Nobel de Medicina de 2023.
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Las mujeres de la edición génica
La microbióloga francesa Emmanuelle Charpentier y la bioquímica estadounidense Jennifer Doudna compartieron el Premio Nobel de Química de 2020 por el desarrollo de la herramienta de edición de genes conocida como CRISPR. Ambas desempeñaron un rol importante en la creación y difusión de dicha tecnología, surgida a principios de la década pasada y que, por su gran precisión, ya se utiliza para la modificación genética de plantas, y tiene potencial para su empleo en el tratamiento de ciertas enfermedades. Fue la primera vez que dos mujeres compartieron el premio en este campo sin la compañía de un varón.
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Guardián de la Amazonia
El Amazonia 1, lanzado en febrero de 2021, es el primer satélite nacional de mediano porte diseñado y construido por completo en Brasil, cuyo desarrollo corrió por cuenta del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe). El Amazonia 1 sobrevuela el territorio nacional varias veces al día y sus imágenes se utilizan para el monitoreo ambiental y la planificación agrícola y urbana. Es uno de los satélites utilizados por el Inpe para registrar los desmontes en la Amazonia y otros biomas, en conjunto con sus homólogos estadounidenses, europeos y chino-brasileños.
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Léo Ramos Chaves / Revista Pesquisa FAPESPLos alimentos ultraprocesados tienen un gran impacto sobre la saludLéo Ramos Chaves / Revista Pesquisa FAPESP
El riesgo de los alimentos ultraprocesados
Hace unos 15 años, un grupo de la Facultad de Salud Pública de la Universidad de São Paulo (FSP-USP) propuso una forma innovadora de clasificación de los alimentos que promueven la obesidad con efectos sobre la salud, sobre todo aquellos creados por la industria para que sean baratos, de sabor intenso y casi siempre irresistibles. Según la clasificación Nova, estos productos listos para el consumo, elaborados con base en fórmulas de sustancias que resultan del procesamiento de alimentos, se denominaron ultraprocesados. Este concepto ya ha sido adoptado a nivel internacional.
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La aviación regional bajo el ala de Embraer
En febrero de 2002, el prototipo denominado Embraer 170, con capacidad para 70 pasajeros, llevó a cabo su vuelo inaugural. Dos años después fue lanzado al mercado y se convirtió en el primer modelo de una exitosa familia de jets destinados a la aviación comercial regional, que llevó a la empresa aeronáutica brasileña a erigirse como la tercera mayor productora de aviones del mundo, por detrás de Boeing y Airbus. Con más de 9.000 aeronaves producidas y teniendo en cuenta toda la gama de aeronaves de su catálogo, Embraer es el mayor fabricante de jets comerciales de hasta 150 plazas y el principal exportador de bienes de alto valor agregado de Brasil.
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Órganos en miniatura para investigaciones y tratamientos
Los organoides, también llamados miniórganos, creados en laboratorio a partir del cultivo in vitro de células madre, son estructuras tridimensionales en miniatura que reproducen, con alto grado de fidelidad, la heterogeneidad celular y las funciones de los órganos humanos. Son modelos clínicos prometedores para el estudio de enfermedades, ensayos de terapias y el desarrollo de una medicina regenerativa. Desde la primera década de este siglo, las técnicas para crear distintos órganos en miniatura, tales como intestinos, cerebro, hígado y pulmones, han evolucionado rápidamente, dando paso a una nueva perspectiva clínica.
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Una Medalla Fields para la matemática brasileña
En 2014, el matemático carioca Artur Avila, del Instituto de Matemática Pura y Aplicada (Impa), se convirtió en el primer sudamericano en ganar la Medalla Fields, el máximo galardón internacional de la matemática. El premio se concede a investigadores menores de 40 años al momento de la selección. Experto en el campo de los sistemas dinámicos, Avila tiene ahora 45 años, es docente en la Universidad de Zúrich (Suiza), e investigador del Impa.
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Colaboración Event Horizon TelescopeImagen del agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87Colaboración Event Horizon Telescope
La primera imagen de un agujero negro
Una mancha oscura enmarcada por un anillo luminoso ligeramente desenfocado en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), situada en el cielo en la dirección de la constelación de Virgo. Esta imagen, divulgada en 2019, es la primera que se obtuvo de un agujero negro. En rigor, no muestra el agujero negro en sí, sino la sombra que deja el horizonte de eventos, la región a partir de la cual la gravedad aumenta absurdamente y atrapa todo lo que se encuentre cerca. La hazaña fue obra del equipo del proyecto internacional Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT). En 2022, dicha iniciativa logró producir una imagen del agujero negro situado en el centro de la Vía Láctea.
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Las ondas gravitacionales finalmente llegaron
En su teoría de la relatividad general, Albert Einstein (1879-1955), predijo en 1915 que el desplazamiento extremadamente acelerado de objetos muy masivos produciría vibraciones en el espacio-tiempo, el entramado que constituye el universo. Exactamente 100 años después, en 2015, los detectores del Observatorio Ligo, en Estados Unidos, captaron por primera vez este tipo de perturbación. El observatorio registró las ondas gravitacionales generadas por la colisión de dos agujeros negros, un evento que inauguró el campo de estudios sobre este tipo de fenómenos.
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El hombre impulsa el cambio climático
En la primera parte de su sexto informe, publicado en agosto de 2021, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), no ha dejado lugar a dudas: “Es innegable que la influencia humana ha calentado la atmósfera, los océanos y la superficie terrestre”. El texto reafirmaba, con mayor grado de certeza que en los documentos anteriores, que el calentamiento global es el resultado del aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, producidos básicamente por las actividades humanas, especialmente la quema de combustibles fósiles.
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Una curva de crecimiento para los recién nacidos
Con base en estudios realizados con una población muestra de más de 7.000 niños de Brasil, Estados Unidos, Noruega, Omán, Ghana y la India en la primera mitad del decenio de 2000, un equipo de epidemiólogos de la Universidad Federal de Pelotas (UFPel), en el estado brasileño de Rio Grande do Sul, fue uno de los que más contribuyeron para el establecimiento de las curvas de crecimiento infantil recomendadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Estos parámetros, que registran la edad, el peso y la estatura de los niños, son adoptados en más de 140 países.
Este artículo salió publicado con el título “Los caminos del conocimiento” en la edición impresa n° 344 de octubre de 2024.
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