Todas estas consideraciones nos animan a afirmar que estamos asistiendo al comienzo de un Nuevo Renacimiento. Un aspecto vertebrador que destaca es la irrupción y desarrollo de la Inteligencia Artificial IA
LUIS VAZQUEZ MARTINEZ
Convergencia
Los siglos XIX y XX han marcado de manera especial la convergencia conceptual de la Física y la Química en un contexto científico único y apasionante. Dicha aventura la estamos viviendo actualmente en la convergencia para entender los nuevos talismanes conceptuales que encierra la Biología.
Hacia 1800, las Matemáticas y la Física estaban ampliamente separadas de la Química:
– Métodos diferentes de investigación
– Conceptos de Química no tenían contrapartida en Física: Valencia, Actividad, Solubilidad y Volatilidad (Carácter más cualitativo).
– Las leyes de de la Química no podían ser explicadas en el contexto de la Mecánica Newtoniana.
– Clasificación de los Elementos Químicos: Regularidad y Estabilidad. Se necesitó aproximadamente un siglo para clasificar todos los elementos químicos (Tabla Periódica).
Posteriormente el gran desarrollo de la Mecánica Cuántica en el periodo 1900-1930
– Proporciona una descripción cuantitativa de las leyes de la Química
– Los conceptos de la Química son en parte complementarios de los mecánicos
– La estabilidad de los elementos químicos se explica mediante los estados estacionarios cuánticos.
En este contexto, realmente asistimos a la convergencia paralela de dos mundos unidos como las dos caras de una moneda o la materia y la forma. La materia humana individual y colectiva, social y política cubierta por las formas de pensamiento científico y tecnológico que la arrastran quizás a una sin meta
Hacía la biología
Hacia el 2000 la situación de la Biología es similar a la correspondiente a la Química hace 200 años:
– La aplicación de las Matemáticas, Física y la Química al estudio de los organismos vivos ha generado progresos en Biología.
– Los típicos conceptos biológicos son de carácter más cualitativo que los de la Física y Química.
– Conceptos como Vida, Función de un Órgano, Percepción no tienen contrapartida en Física y Química. ¿Modelización Matemática?
– Los estudios a diferentes escalas espaciales aparecen en contextos diferentes:
– (1) Sistema Solar – Molécula – Átomo – Núcleo – Partícula Elemental – Quark.
– (2) Ser Vivo – Célula – Núcleo – ADN.
Este esquema sobre el triunfo de la Ciencia y la Tecnología que cubre esencialmente los siglos XIX-XX contiene en su desarrollo los tres conceptos básicos: Átomo – Gen – Bit. Nos encontramos con que la molecula universal que relaciona a todos los seres vivos es precisamente el ADN. Este constituye un planeta increíble y aterrizar en él significa para el hombre tocar la frontera sagrada de la vida y la posibilidad de manipular la Naturaleza. Esto ha permitido logros que han conducido a éxitos brillantes a la vez que infinitos replanteamientos. En el ámbito tecnológico asociado, se ha permitido la implementación de procesos y productos más ligados a la calidad e innovación de frontera.
En este contexto, realmente asistimos a la convergencia paralela de dos mundos unidos como las dos caras de una moneda o la materia y la forma. La materia humana individual y colectiva, social y política cubierta por las formas de pensamiento científico y tecnológico que la arrastran quizás a una sin meta.
Sin límites
En pocos años podría la humanidad experimentar cambios bruscos en su evolución pero continuos ya que no han dejado de existir en ningún momento. El limite Humano radica en que el ser Humano no conoce sus limites. Se repite de manera continuada que un pequeño paso para un hombre es un gran paso para la Humanidad. Ese paso es el resultado de ideas desarrolladas con mucha anterioridad al menos en la mente de un Hombre.
Todas estas consideraciones nos animan a afirmar que estamos asistiendo al comienzo de un Nuevo Renacimiento. Un aspecto vertebrador que destaca es la irrupción y desarrollo de la Inteligencia Artificial IA. Como muestra destaquemos que al comienzo del 2020, un grupo investigador (**) del Massachusetts Institute of Technology (MIT) anunció el descubrimiento de un nuevo antibiótico capaz de eliminar ciertas bacterias que hasta ese momento habían demostrado resistencia a los antibióticos conocidos. Se siguió una camino diferente al clásico y costoso método de investigación y desarrollo de nuevos fármacos. Esquemáticamente el proceso seguido fue el siguiente:
1. Selección de un conjunto de dos mil moléculas conocidas con los datos asociados a cada una: peso atómico, enlaces químicos asociados y capacidades de inhibir el crecimiento de las bacterias.
2. Con los datos anteriores la IA “se entrenó y aprendió” las características de las moléculas capaces de tener funciones antibacterianas.
3. Curiosamente la IA individuó características que no estaban incluidas en los datos y que se habían escapado a la conceptualizante y clasificación de los científicos.
4.Superado el entrenamiento por la IA, se le sometió a examinar 61000 moleculas para tratar de identificar una que fuese: (A) Eficaz como antibiótico (B) No fuese similar a antibióticos conocidos (c) No fuese toxica. Solamente una molecula satisfacía las tres condiciones y fue bautizada como “HALICINA” aludiendo al ordenador HAL del film “2001:Odisea en el Espacio”.
Esto abre un campo donde los limites existen en la imaginación, y con un gran impacto en en la educación, practicas escolares y enseñanza de escenarios clásicos y nuevos. (**) Jo Marchant, Powerful Antibiotics Discovered Using AI, “Nature”, 2-2-2020, www.nature.com/articles/d41586-020-00018-3
LUIS VÁZQUEZ MARTÍNEZ Departamento de Análisis Matemático y Matemática Aplicada
Facultad de Informática
Universidad Complutense de Madrid