Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Los 50 principales

Los 50 principales

Al aproximarse el fin de año se hace recapitulación. Hoy nos hacemos eco de la selección de los 50 más destacados personajes o instituciones relacionados con el mundo de la ciencia, investigación o negocios que acaba de realizar la conocida revista científica Scientific American (Investigación y Ciencia es su versión española). Han escogido un líder del año en el campo de la investigación y otro en el de los negocios, así como cuatro ganadores en cada una de varias secciones como Agricultura, Química, Materiales, Informática, Energía, Medio Ambiente, Medicina, Tecnología, etcétera. Solo comentaremos algunos aspectos relevantes de unos pocos de los escogidos.

ARROZ. Hace diez años, en 1995, se secuenció (orden y composición de sus componentes) el primer genoma de un ser vivo. En el año 2000 ya se habían completado 50 genomas diferentes, al final del presente año se superará la cifra de los 300 y la base pública de datos genéticos GOLD ya ofrece información total o parcial de casi 2000 genomas.

Las dos secuencias genómicas finalizadas en el año 2005 que han alcanzado más notoriedad, sin duda, son las del chimpancé y la del arroz. ¿Por qué los especialistas de Scientific American han escogido precisamente la del arroz como el principal acontecimiento investigador del año?.

La obtención de arroz representa el 11 por ciento de la tierra cultivable del mundo y sirve de sustento a casi la mitad del planeta. No existe ninguna otra actividad económica en la tierra que proporcione alimento a más personas, mantenga a más familias y sea más esencial para el desarrollo de tantos países como es la producción de arroz. Sin embargo, según Ronald Cantrell, director general del Instituto Internacional de Investigaciones del Arroz, no hay bastante agua, tierra o dinero para producir todo el arroz que necesitará la población mundial en constante crecimiento. El conocimiento del genoma del arroz facilitará la mejora de las variedades.

El International Rice Genome Sequencing Project (IRGSP), un consorcio de laboratorios, financiados públicamente, se fundó en 1997 a fin de obtener un mapa de gran calidad de la secuencia. Participan 10 países: Estados Unidos, Brasil, Japón, China, Taiwan, Corea, India, Tailandia, Francia y Gran Bretaña. Completando estudios previos de otros laboratorios, a finales del pasado verano, en la revista Nature, el IRGSP publicaba un mapa que cubría más del 95% del genoma, con una seguridad de más del 99,99%. Toda la información está disponible en los bancos de datos genómicos públicos.

Aunque España es uno de los principales productores de arroz en Europa, su papel en el proyecto ha sido nulo, a pesar de que hace unos años el IRSGP propuso al gobierno español su participación en este gran proyecto internacional. Los representantes políticos de la ciencia española adujeron que nuestra participación en la secuenciación de algunos de los más de 37.000 genes distribuidos en los 12 cromosomas del arroz supondría destinar todo el presupuesto asignado al área de genómica en España, unos 2.000 millones de pesetas. Nuevamente, al igual de lo sucedido con el genoma humano, la ciencia española ha perdido la oportunidad de engancharse a un gran tren científico internacional. Según distintos expertos ello se traducirá en el futuro en el pago de royalties por el uso de la tecnología generada.

HIDRÓGENO. Dentro del campo de la Tecnología y de las Empresas la revista Scientific American distingue, entre sus 50 galardonados, a Geoffrey Ballard, creador y presidente de la empresa General Hydrogen, por la comercialización de las pilas de hidrógeno para vehículos industriales, primera aplicación práctica del hidrógeno como sustituto de otras formas de energía no renovables.

El hidrógeno es una fuente de energía inagotable, ya que sus átomos suponen más del 80% del universo conocido. También es una fuente de energía respetuosa con el medio ambiente. El hidrógeno, sin embargo, es infrecuente en estado puro, por lo que sus fuentes principales, de las que debe ser extraído, bien del gas natural o, mejor aún, del agua, mediante procesos electrolíticos, en los que la energía precisa para lograrlo puede ser, en gran parte, eólica, solar, geotérmica, de biomasas, nuclear, etcétera. Pero, incluso, si para liberar el hidrógeno hubiésemos de utilizar energías fósiles, el uso masivo del hidrógeno en automoción lograría que desapareciesen los actuales gases muy contaminantes procedentes de 800 millones de vehículos y que fuesen sustituidos por otros, más controlados y fácilmente eliminados en las factorías productoras del gas.

La combustión del hidrógeno con oxígeno es limpia (genera sólo agua) y produce gran cantidad de energía. Lo que hacen las pilas de hidrógeno es controlar y modular esa gran liberación energética, para convertirla directamente en energía eléctrica. El hidrógeno gastado se puede reemplazar, de un modo muy rápido, merced a un depósito de llenado, que forma parte de la propia batería, cuyo tamaño total es similar al convencional, pero proporcionando unas prestaciones mucho mejores.
El corazón de una celda de combustible operativa es una fina membrana de plástico cubierta a ambos lados con papel de fibra de carbono y con un catalizador de platino. La capa sobre la membrana ayuda a los átomos de hidrógeno a que se dividan en electrones y protones (iones de hidrógeno). El flujo de electrones sale de la batería por uno de sus electrodos, proporciona la corriente eléctrica (1 voltio por placa) y regresa a la batería por el otro electrodo. La membrana de plástico ayuda los iones de hidrógeno pasar al otro lado de la celda de combustible, para combinarse con los electrones que regresan y con el oxígeno del aire, realizar la reacción y formar agua pura. El voltaje deseado se consigue mediante la colaboración de las celdas necesarias.
La empresa General Hydrogen lidera mundialmente la producción de estas pilas de hidrógeno, las Hydricity, llamadas a sustituir a las baterías convencionales ácidas de plomo. Se están implantando en muchos vehículos industriales e, incluso, en varias importantes ciudades del mundo circulan autobuses con este medio de energía.

PLEDs. Rodeados como estamos de máquinas, aparatos e instrumentos con componentes electrónicos, nos es familiar la palabra LED (Light Emitting Diodes), es decir, diodo emisor de luz, tan ampliamente usados en ellos. A partir de ahora, tendremos que acostumbrarnos a convivir también con los PLED o diodos plásticos emisores de luz, cuyo descubrimiento, en el Laboratorio Cavendish, en la Universidad inglesa de Cambridge, y estudio posterior, constituyen el mayor avance en los últimos 15 años en la industria de la visualización (controles, pantallas, etc.).

La empresa Cambridge Display Technology (CDT) es la que mejor ha desarrollado esta tecnología. Se inició al descubrirse que ciertas materias poliméricas plásticas como el PPV (polifenilen vinileno), al someterlas a una diferencia de potencial, emitían una luz verde amarillenta cuando se emparedaban entre dos electrodos situados sobre un sustrato transparente. Posteriormente se comprobó que mediante modificaciones en el material polimérico podía variar la longitud de onda, es decir, el color de la emisión. Los PLED presentan ventajas sobre la tecnología más clásica de los cristales líquidos; ello se traduce en visualizaciones más brillantes, claras, más visibles lateralmente, menos dependientes de la temperatura, etcétera. Aunque diversas empresas están desarrollando nuevos PLEDs, entre ellos los más dificultosos, los azules, la empresa CDT pudo anunciar recientemente la optimización de un PLED con una vida media de 100.000 horas y un brillo de 100 cd/metro cuadrado.