Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Adán, el primer... científico robot

Según el relato bíblico de Génesis 2.19 y 2.20: “Jehová Dios formó, pues, de la tierra toda bestia de campo, y toda ave de los cielos, y las trajo a Adán para que viese como las había de llamar; y todo lo que Adán llamó a los animales vivientes, ése es su nombre”. “Y puso Adán nombre a toda bestia y ave de los cielos y a todo ganado del campo; mas para Adán no se halló ayuda idónea para él”.

ADAM
De acuerdo con el texto anterior sería lícito decir que Adán (Adam en inglés) fue el primer científico de la humanidad, al realizar un ingente trabajo taxonómico tan inmenso como el que le atribuye la Biblia. Así justifican sus creadores el nombre de Adam para el primer gran robot científico operativo puesto en marcha, capaz de, autónomamente, diseñar investigaciones, realizarlas en el laboratorio e interpretarlas. No nos sorprenderá el que un segundo robot científico en construcción, con misiones diferenciadas, recibirá el nombre de Eva. Los primeros resultados positivos se acaban de publicar en un documentado artículo aparecido en la revista SCIENCE bajo el título (traducido) de la Automatización de la Ciencia.

También es cierto que la palabra ADAM es un casi acrónimo, a los que tan aficionados son los anglosajones, de la expresión A Discovery Machine (Una Máquina de descubrir), así como que sea un reconocimiento hacia el economista escocés Adam Smith, el primero que desarrolló la teoría de la división del trabajo y su consecuencia, la automatización.

Pero la conocida como objeción de Lady Lovelace sobre Inteligencia Artificial señala que una máquina analítica no tiene la pretensión de originar nada nuevo sino solo realizar trabajo y ordenar elementos. Los robots ya hacen parte de las tareas de los científicos en una amplia gama de aspectos. Así, en el programa Apolo la mayor parte de la exploración especial se ha realizado con satélites robóticos que transmiten información a controladores humanos. Y, en Biología, los saltos de gigante en la secuenciación de materiales genéticos se deben a la sustitución de la labor manual por la realizada por máquinas. En estas páginas también hemos recogido el ejemplo de matemáticos que han usado los ordenadores para probar teoremas, algo que algunos consideran más contundente que asistir a la victoria de un ordenador sobre un gran maestro de ajedrez. 

Pero el proyecto The Robot Scientists, un esfuerzo investigador multidisciplinar en el que participan expertos en Informática y en Microbiología, es más ambicioso. Se trata de crear un robot que actúe y decida como un científico. ADAM, ha sido desarrollado en la universidad de Aberystwyth. Aberystwyth está situada en la costa central de Gales en el corazón de la bahía de Cardigan. Con una población residencial de 12.000 personas, sin embargo, la calidad de su Universidad hace que el número de universitarios casi alcance la cifra del total de la población residente.

FUNCIONAMIENTO
Ya en 1990 se realizaron otros intentos diferentes por parte de otros científicos, pero fue el doctor King, director del grupo investigador de la Universidad de Aberystwyth, quien en el año 2004 publicó un interesante artículo en la revista NATURE con los primeros datos preliminares sobre un Robot Científico. Con ese motivo, algunos investigadores, como Stuart Schreibert, profesor de Harvard y conocido líder en el tema de la automatización de la biología moderna, dijeron que lo que nunca harán estos robots es recrear lo sucedido con los más importantes descubrimientos que se han hecho a lo largo de la historia de la humanidad, en los que la serendipia, es decir, encontrar algo inesperado, incluso erróneo, que no se buscaba, sirvió para que la mente inteligente avizora e investigadora no desechara los resultados, se preguntase el por qué de los mismos, y ello condujese a un nuevo descubrimiento que no se perseguía.

En esta ocasión, la conjunción de bioinformáticos, informáticos de inteligencia artificial y microbiólogos ha producido el robot ADAM que utiliza un sistema iterativo de aproximación a la investigación, donde el conocimiento adquirido en una etapa es utilizado para guiar las etapas siguientes.  Se trata de un proceso de Aprendizaje Activo en el que el aprendiz puede planificar su propia agenda, decidiendo cómo mejorar su base de conocimientos y el modo de continuar adquiriendo información. ADAM selecciona los experimentos, eligiendo los más informativos; los realiza automáticamente en el laboratorio; analiza los datos obtenidos y genera análisis y resultados de los mismos; utiliza una lógica denominada abductiva, basada en la deducción y la inducción, para generar hipótesis lógicas que expliquen las observaciones y utiliza estas hipótesis para elaborar el siguiente experimento más informativo.

Al iniciarse el proceso de la investigación el robot aun no ha descubierto ninguna información por lo que todas las hipótesis son válidas. Conforme se realizan ciclos de experimentación/interpretación se invalidad hipótesis y se excluyen los descubrimientos incorrectos. El proceso iterativo consigue evitar muchos experimentos irrelevantes que pueden ahorrar tiempo, reactivos y medios en el laboratorio.

RESULTADOS
Un Robot Científico ha de actuar de acuerdo con unas normas previamente programadas. ADAM, concretamente se ha diseñado para trabajar en el campo de la genómica funcional que intenta descubrir los papeles que los diferentes genes juegan en las maquinarias de los seres vivos Su objetivo es el descubrimiento como afectan ciertos genes a las complejas vías metabólicas de las células de levadura. El software que constituye la mente de ADAM lo han desarrollado colaboradores de King que trabajan en Manchester, Londres y Aberdeen. Las instrucciones correspondientes se envían a otro constituyente de ADAM, un equipo de laboratorio robotizado, que selecciona y manipula los reactivos y materiales, incluyendo las células de levadura. Tras ello, el equipo es capaz de observar y analizar el crecimiento de las células y los resultados realimentan el cerebro de ADAM, para decidir si los resultados confirman o no la hipótesis de partida y, en consecuencia, diseñar otro experimento. 

Según se describe en el artículo recién publicado por los investigadores de Aberystwyth la investigación realizada su robot ADAM ha significado la formalización de más de 10,000 diferentes unidades individuales de investigación, integrándolas en una estructura jerarquizada en forma de árbol, con 10 niveles de profundidad relacionado más de 6,6 millones de medidas biomásicas. Y, aunque los resultados obtenidos no sean espectaculares, por ejemplo han permitido aclarar diversas incógnitas que desde hace 50 años estaban sin resolver en relación con unos genes, los 2A2OA.

En todo caso, la era de los Robots (casi) inteligentes nos está llegando.