Lo más cienciacional de 2014 según Nature y Science – IV de V /…

Lo más cienciacional de 2014 según Nature y Science – IV de V

/ En esta entrega, te traemos dos avances tecnológicos sumamente revolucionarios: uno que afecta la robótica y otro que afecta la biología molecular con potencialidades que por el momento son difíciles de imaginar. El segundo de ellos ganó el concurso de los lectores de Science como el avance más importante del año. ¿Qué opinas tú?

El enjambre como futuro de la robótica

En 1995, dos biólogos evolutivos llamados Eörs Szathmáry y John Maynard Smith propusieron ocho grandes transiciones en la biología, que representaban hitos en la complejidad de la vida. Uno de ellos era la transición de organismos unicelulares (como las amebas) a multicelulares (como tú). Según lo que está sucediendo en la robótica actual, frecuentemente basada en la biología, este año presenciamos el mismo hito para la robótica. Si bien es un campo que tiene más de una década, este año salió a la luz la “robótica de enjambres”, un desarrollo que tiene el potencial de convertirse en una revolución para la teconología autónoma.

Les tomó a los seres vivos millones de años llegar a la multicelularidad, pero a los robots les ha tomado sólo decenas de años llegar hasta la robótica de enjambres, pues cuentan con el apoyo, por supuesto, de las mentes humanas. Pero este avance significa que pronto podrían prescindir de ellas, al menos en cuanto a tareas coordinadas se refiere. La revista Nature eligió a la ingeniera del MIT Rachika Nagpal como una de las 10 personas mpas relevantes del año, debido a su trabajo revolucionario con la robótica de enjambre. En agosto de este año, ella y su equipo presentaron un grupo de 1,024 robots que se coordinan en formaciones regulares a pesar de tener instrucciones muy sencillas (es el que se ve en la imagen de arriba). Sus órdenes no son “forma una estrella, forma una letra K o forma una llave de tuercas”, no; sus órdenes tienen que ver con hacerle caso a lo que hace el vecino y responder consecuentemente. Si se permite la comparación, es como una ola en los estadios, en la que no hay un líder de porristas coordinándola, sino que una vez que empieza, todas las personas actúan individualmente para formar un comportamiento coordinado. Y eso es lo que lo hace un avance tan importante.

Pero el de los mil robots no es el único avance del equipo Nagpal este año. En enero, lograron que un pequeño grupo de robots inspirados en termitas consturyeran estructuras tridimensionales simples con cubos de construcción. Y hay otros grupos de investigación en el mundo que también hicieron a vances en el tema. En la recopilación de lo mejor del año en la revista Science se mencionan un par de ellos. Uno de investigadores húngaros que logran que diez drones vuelen en parvada, y otro de un grupo de científicos estadounidenses que logran coordinar botes en el agua.

Para muchos investigadores e ingenieros, estos logros tienen un potencial importante. Ellos se imaginan enjambres de robots acudiendo a limpiar derrames de petróleo en el mar, o contaminación en otros cuerpos de agua, o explorando una cueva. Además, son una gran forma de estudiar algunos aspectos de los seres que los inspiraron. Después de todo, todavía no sabemos exactamente cómo es que los animales sociales se coordinan por completo o, por pensar en otra cosa que se auto-coordina, cómo es que las neuronas convierten su actividad eléctrica en pensamiento.

Aquí el estudio de los mil robots de Nagpal y sus colegas:

http://www.sciencemag.org/content/345/6198/795

Aquí la nota de Science

http://www.sciencemag.org/content/346/6216/1444.full

y la de Nature

http://www.nature.com/news/365-days-nature-s-10-1.16562

Aquí te dejamos el episodio de radio que hicimos sobre robots. https://soundcloud.com/historias-cienciacionales/robots-y-robotica

Y aquí el que hicimos sobre complejidad. https://soundcloud.com/historias-cienciacionales/complejidad-un-asunto-no-tan-complicado

Y un par de notas sobre robots que hacen cosas complejas.

http://historiascienciacionales.tumblr.com/post/63379365089/cubos-autoorganizables-era-2011-en-el-instituto-de

http://historiascienciacionales.tumblr.com/post/85029455927/robots-que-tienen-sexo-evolucionan-y-se

Dos nuevas letras para el código de la vida

Siempre que vemos las imágenes de secuencias de ADN (como la de arriba) nos topamos con las mismas letras: A, T, C y G. La película Gattaca, que habla sobre una sociedad con manipulación genética, por eso se llama así.Pero tal vez en un futuro no muy lejano vamos a tener que agregar dos nuevas letras a ese alfabeto, uno que lleva miles de millones de años siendo el mismo.

En mayo de este año, investigadores estadounidenses lograron introducir dos nuevos nucleótidos al ADN de una bacteria y consiguieron que el microorganismo los incorporara a sus procesos naturales. Los nucleótidos son las unidades del ADN. Sabemos que son cuatro, y que la maquinaria celular sabbe traducir su secuencia en proteínas. Cada 3 nucleótidos, la célula traduce un aminoácido, un bloque de proteína. Como hay 4 diferentes nucleótidos, las combinaciones posibles son 64, aunque en realidad hay 20 (o a veces más) aminoácidos. La incorporación de dos nucleótidos más (bautizados arbitrariamente X y Y) traería 216 combinaciones posibles.

Los investigadores lograron que la bacteria duplicara su cadena de ADN con esos nuevos nucleótidos dentro, y sólo eso. Hasta ahora no hay ningún nuevo aminoácido que corresponda a una combinación con las nuevas letras. Pero el aparentemente pequeño logro de replicar la cadena de ADN muestra que la formación de nuevas proteínas no podría estar tan lejos. Para ponerlo en perspectiva y en la debida proporción, sería como si al idioma español le agregáramos 50% más de letras, 13 y medio (considerando el nuevo recuento de letras), para tener un total de 40 (redondeando). ¿Qué nuevas palabras no podríamos tener con 40 letras en lugar de 27? No es fácil de imaginar, pero tampoco es fácil de imaginar lo que se podría hacer con dos nuevas letras en el código del ADN, si es que se logran sintetizar los sistemas artificiales de traducción adecuados. Por eso es que es uno de los hitos del año.

Aquí el estudio original, de Denis Malyshev y sus colegas, publicado originalmente en Nature. http://www.nature.com/nature/journal/v509/n7500/full/nature13314.html#affil-auth

Aquí la cobertura de la revista Investigación y Ciencia, en su edición española. http://www.investigacionyciencia.es/blogs/medicina-y-biologia/43/posts/nuevas-letras-para-el-cdigo-gentico-12748

Aquí la nota de Science de los avances del año.

http://www.sciencemag.org/content/346/6216/1444.full

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[Imágenes tomadas de este sitio y de la nota fuente de Science http://harvardseas.tumblr.com/post/94750996871/just-as-trillions-of-individual-cells-can-assemble ]

via Tumblr http://historiascienciacionales.tumblr.com/post/106672878526

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