¿Hacia dónde caminan la ciencia y la tecnología del siglo XXI? El pasado suele ser, en muchas ocasiones, un buen prólogo del futuro. Desde mi punto de vista, la ciencia y la tecnología del reciente siglo XX podrían resumirse en cuatro palabras: átomo, gen, bit y neurona. Esto da lugar a cuatro disciplinas emergentes: nanotecnología, biotecnología, computación e inteligencia artificial y neurotecnología. Las fronteras entre las mismas cada vez son más difusas, y combinadas entre sí dan lugar a una sinergia en la que el todo es mucho mayor que la suma de sus partes. Los grandes retos de nuestra era, como los relativos a la salud humana o a nuestro planeta, requieren una aproximación multidisciplinar. Nanotecnología

El Nobel de Física Steven Chu decía: “La Edad de Piedra se terminó no porque se acabasen las piedras, sino porque el cobre y el bronce eran mejores”. De igual manera, muchos materiales aún sin extinguir están siendo reemplazados por otros mejores: los nanomateriales. La nanotecnología es una fascinante ingeniería a escala atómica y molecular. Gracias a ella, por primera vez en la historia es posible fabricar materiales a la carta, materiales con propiedades controladas y para fines específicos, en definitiva, materiales al servicio de la humanidad. Es como una escena de la película El viaje fantástico: una pequeña nave sumergida en la corriente sanguínea de un paciente, a la caza de células malignas, para dispararles con precisas dosis de medicinas… Solo que esto no es Hollywood, es ciencia. La seductora promesa de entregar fármacos directamente a las células cancerígenas, dejando intactas a las sanas, es hoy una realidad mediante nanopartículas inteligentes. Se evitan así los devastadores efectos secundarios de la quimioterapia. De la mano de la nanotecnología nos adentramos también en la era del diagnóstico molecular, que hace posible identificar enfermedades en sus estadios iniciales, cuando todavía pueden ser fácilmente eliminadas. Asimismo nos proporciona diferentes nanofibras que promueven el crecimiento de tejidos y órganos artificiales a partir de células del propio paciente. La nanotecnología no sólo es una gran aliada de la salud humana, sino también de la salud de nuestro planeta. Así, es posible avanzar hacia el diseño de celdas solares y baterías más eficientes o hacia la transmisión inalámbrica de electricidad. En diferentes laboratorios investigamos el desarrollo de unas pinturas que al depositarlas sobre las ventanas las convierten en pequeñas centrales fotoeléctricas, capaces de atrapar la radiación solar para posteriormente convertirla en electricidad. Biotecnología

Nos vamos ahora al gen. El genoma es el libro de la vida. Ahí están las instrucciones para fabricar cada ser vivo del planeta. En el año 2000 fuimos capaces de descifrar o leer el genoma de nuestra especie. ¡Fue un salto de gigante en la historia de la humanidad! Pudimos responder al eterno interrogante de quiénes somos, al menos desde el punto de vista biológico. En menos de dos décadas, la biología ha avanzado a pasos agigantados. Hoy, no solo podemos leer ese libro de la vida, también entendemos muchas de sus páginas. Y lo más importante, nos hemos convertido en algo más que meros espectadores: ¡Podemos reescribir el genoma y así corregir genes defectuosos, causantes de diferentes enfermedades! La denominada tecnología CRISPR, una edición genómica de alta precisión, lo hace posible. ¡Estamos ante una de las grandes revoluciones biotecnológicas de nuestro siglo! Computación e inteligencia artificial

En 1997 el ordenador de IBM Deep Blue vencía a Kasparov, el mejor jugador de ajedrez de todos los tiempos. Hoy tenemos también coches inteligentes y autónomos, capaces de circular sin conductor. Todo ello son ejemplos de la denominada inteligencia artificial estrecha. El término estrecha hace referencia a un dominio específico. Un gran sueño de la tecnología es el desarrollo de la denominada inteligencia artificial general o, dicho de otro modo, máquinas superinteligentes que igualen o superen al ser humano en cualquier actividad cognitiva. Una aproximación ensayada para la construcción de una máquina de estas características se basa en la emulación del cerebro humano. Ha habido varios intentos que de momento han resultado fallidos. El gran problema es que estamos aún lejos de comprender nuestro cerebro y su funcionamiento, por lo que será difícil construir una máquina que le iguale o supere siguiendo esta aproximación. Y quizás nunca lleguemos a entender por completo el funcionamiento del cerebro. Max Planck afirmaba: “La ciencia no puede resolver el misterio último de la naturaleza porque, en último término, somos parte del misterio que tratamos de resolver”. Neurociencia y biónica

Conectómica De la misma manera que a partir de sólo unos pocos árboles dispersos no podemos entender el bosque, a partir de unas neuronas aisladas tampoco podremos entender el cerebro y su funcionamiento. Cada neurona humana se conecta y dialoga con mucha neuronas –entre 1.000 y 10.000– a través de las denominadas sinapsis. Descifrar esa compleja red de conexiones –conocida como conectoma– es uno de los grandes retos de la ciencia de este siglo. Optogenética Francis Crick sugirió en 1974 que los científicos deberían buscar una herramienta que permitiese activar selectivamente diferentes grupos de neuronas para así averiguar su función. Incluso se atrevió a pronosticar que la luz podría ser la herramienta adecuada. Una disciplina emergente, conocida como optogenética, hace hoy realidad el viejo sueño de Crick: neuronas modificadas genéticamente pueden ser activadas selectivamente mediante pulsos de luz. La optogenética busca entender el cerebro en un primer estadio para posteriormente repararlo si falla. Biónica En esta era estamos empezando a unir nuestro cerebro a las máquinas. Hoy ya no nos conformamos con las prótesis pasivas y rígidas de antaño. Queremos que interactúen con nuestros sentidos. Queremos que el amputado de un brazo sea capaz de coger una taza con su prótesis artificial, llegándole la orden directamente desde su mente. Una fascinante disciplina, conocida como biónica, lo hace posible. Al frente de la misma está Hugh Herr. Este genial tecnólogo ha desarrollado sus propias prótesis controladas con el pensamiento. Su gran sueño es acabar con la discapacidad humana en el siglo XXI. Se acabó el acceder a la información y navegar por internet a golpe de ratón. Haciendo uso de implantes cerebrales podremos acceder a una página web simplemente pensando en la misma. Ya Larry Page y Serguéi Brin, los padres de Google, barajaban estos escenarios futuristas en el año 2004. Los genios de Google no parecían desencaminados… Quizás algún día podamos acceder a los diferentes rincones del ciberespacio a golpe de pensamiento.

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