'Veo lo que hacen los ¨¢tomos en cada instante'

Lo m¨¢s impresionante de la c¨¢mara de Zewail es que entre cada fotograma transcurre la fracci¨®n m¨¢s peque?a de tiempo medida hasta ahora: 0,000000000000001 segundos, o un femtosegundo, que 'es a un segundo lo que un segundo a 32 millones de a?os', como explicaba la academia sueca. Las aplicaciones de esta c¨¢mara est¨¢n revolucionando la biolog¨ªa o la investigaci¨®n en nuevos materiales, entre otros campos. Zewail, que investiga desde hace 25 a?os en el Instituto Tecnol¨®gico de California (Caltech), asisti¨® la semana pasada al congreso sobre femtoqu¨ªmica organizado en Toledo por su colaborador Abderrazak Douhal, de la Universidad de Castilla La Mancha.

Pregunta. ?C¨®mo se le ocurri¨® desarrollar esta t¨¦cnica?

'Fuerzo a los ¨¢tomos a ir en la direcci¨®n que quiero ?no es emocionante?'

'Ahora entendemos c¨®mo se pliegan las prote¨ªnas para cumplir su funci¨®n'

Respuesta. A principios de este siglo no se sab¨ªa si era posible ver fen¨®menos que ocurren m¨¢s r¨¢pido que un segundo. Y en los a?os sesenta se dieron cuenta de que los l¨¢seres pod¨ªan usarse como pulsos de luz para congelar el movimiento. Mi inter¨¦s era ver c¨®mo se mueven los ¨¢tomos y ¨¦so es lo que logramos con los l¨¢seres de femtosegundo: podemos congelar los ¨¢tomos y verlos mientras crean y rompen enlaces con otros ¨¢tomos. La primera mol¨¦cula que vimos fue la de la sal de mesa. Nunca anticipamos que esto pod¨ªa extenderse al DNA, a las prote¨ªnas...

P. ?Qu¨¦ pens¨® cu¨¢ndo vio esa mol¨¦cula?

R. Fue el momento m¨¢s emocionante. Ve¨ªamos los ¨¢tomos movi¨¦ndose, alej¨¢ndose como si se odiaran y despu¨¦s acerc¨¢ndose de nuevo.

P. ?Se han visto comportamientos inesperados en los ¨¢tomos gracias a su t¨¦cnica?

R. S¨ª. Aqu¨ª hay 250 investigadores de 30 pa¨ªses, y todos est¨¢n haciendo contribuciones sorprendentes. Una de ellas es que lo mismo que observamos en la mol¨¦cula de sal fue visto inmediatamente en prote¨ªnas. Hay una molecula en la retina, en el ojo, que se mueve igual que la de sal, y por eso el ojo puede ver en penumbra. Son movimientos a escala molecular: una parte de la mol¨¦cula se gira, y al hacerlo env¨ªa una se?al nerviosa al cerebro. Esta similitud era inesperada. Tambi¨¦n hay otro campo nuevo: si se pueden ver los ¨¢tomos en movimiento, ?qu¨¦ viene despu¨¦s? ?Pues controlarlos! Se puede usar un l¨¢ser para lograr que se forme un enlace u otro entre ¨¢tomos.

P. ?C¨®mo?

R. La qu¨ªmica normal sabe lo que se tiene al principio y al final de la reacci¨®n, pero yo puedo ver lo que pasa entremedias. As¨ª que puedo entrar en acci¨®n en el momento correcto, porque s¨¦ lo que hacen los ¨¢tomos en cada instante. Los fuerzo a ir en la direcci¨®n que quiero, golpe¨¢ndolos con un l¨¢ser en el momento adecuado. ?No es emocionante?

P. ?Es el femtosegundo la fracci¨®n de tiempo m¨¢s peque?a alcanzable?

R. Dentro de 50 a?os habr¨¢ escalas de tiempo m¨¢s cortas, pero en bioqu¨ªmica y biolog¨ªa ¨¦sta es la escala crucial. ?Por qu¨¦? Pensemos que se tarda una hora en ir de Madrid a Toledo, y que yo quiero espiar lo que hace un viajero en cada momento. Es suficiente con que sepa lo que hace cada minuto; si estudio su comportamiento cada milisegundo, no obtengo mucha m¨¢s informaci¨®n. En qu¨ªmica y biolog¨ªa, teniendo en cuenta la velocidad a la que se producen los enlaces y las dimensiones de los ¨¢tomos la escala que me interesa es la de femtosegundos, no hay motivo para descender m¨¢s. Pero en el futuro s¨ª.

P. ?Cu¨¢l es la reacci¨®n m¨¢s r¨¢pida observada hasta ahora?

R. La reacci¨®n qu¨ªmica m¨¢s r¨¢pida del universo es el hidr¨®geno molecular. Se Tarda 10 femtosegundos en separar una molecula de hidr¨®geno en dos ¨¢tomos de hidr¨®geno.

P. ?Qu¨¦ aplicaciones tiene esta t¨¦cnica?

R. Jam¨¢s me lo hubiera imaginado. Ahora hay equipos de femtosegundo en un mont¨®n de compa?¨ªas: en microelectr¨®nica, en la fabricaci¨®n de metales... Un fabricante me dijo que est¨¢n vendiendo m¨¢s l¨¢seres de femtosegundo al sector industrial que a las universidades. En los hospitales, por ejemplo, gracias a que son tan r¨¢pidos y distinguen detalles tan peque?os pueden usarse para obtener imagenes de tumores cerebrales. Y en biolog¨ªa ha sido una revoluci¨®n. Ahora podemos entender c¨®mo se pliegan las prote¨ªnas para cumplir su funci¨®n, o c¨®mo interaccionan los f¨¢rmacos con el organismo, o c¨®mo los radicales libres da?an el ADN.

P. ?Ha patentado usted su t¨¦cnica?

R. No, no estoy interesado en los aspectos comerciales de mi investigaci¨®n. Tengo solo una patente en un trabajo muy antiguo relacionado con energ¨ªa solar.

P. Usted ha escrito art¨ªculos sobre la ciencia en pa¨ªses endesarrollo. ?Cu¨¢l es el papel de los pa¨ªses ricos en este problema?

R. No basta con culpar a los pa¨ªses desarrollados. Los pa¨ªses en v¨ªas de desarrollo deber¨ªan revisar su sistema educativo y su inversi¨®n en ciencia; deben tratar de crear centros de excelencia para que los m¨¢s valiosos se queden en su pa¨ªs. Por otra parte, el mundo rico no hace lo bastante. No se trata de conceder ayudas, sino de crear una verdadera colaboraci¨®n que permita a los m¨¢s pobres crear una base industrial. Deben mandar expertos, no s¨®lo dinero. Si el mundo desarrollado no hace eso, antes o despu¨¦s... Dos tercios de la poblaci¨®n mundial viven en pa¨ªses en v¨ªas de desarrollo, y no es posible vivir en un planeta donde las diferencias entre ricos y pobres sean tantas.

P. Ha afirmado que la ciencia b¨¢sica es crucial, pero otra visi¨®n es que se trata de un lujo que muchos pa¨ªses no pueden permitirse.

R. Lo que deben hacer los pol¨ªticos, junto con los cient¨ªficos, es establecer las prioridades en su pa¨ªs. Espa?a puede decidir que el desarrollo de la energ¨ªa solar es una prioridad, pero nunca podr¨¢ ser una potencia en ella si no tiene cient¨ªficos muy preparados en semiconductores, por ejemplo.