De qu¨¦ est¨¢ hecho el universo y 124 enigmas m¨¢s

?De qu¨¦ est¨¢ hecho el universo? ?Cu¨¢l es la base biol¨®gica de la consciencia? ?Por qu¨¦ los seres humanos tienen tan pocos genes? ?Son unificables las leyes de la f¨ªsica? ?Cu¨¢nto pude durar la vida humana? Estos son algunos de los 125 enigmas pendientes de soluci¨®n que la revista Science ha identificado como los interrogantes cient¨ªficos m¨¢s importantes que afronta la sociedad a principios del siglo XXI. Sin duda es un ejercicio espectacular el realizado por los responsables de la publicaci¨®n estadounidense para celebrar el 125 aniversario de la misma. Pero no se trata s¨®lo de eso. "Los misterios por resolver proporcionan a la ciencia motivaci¨®n y direcci¨®n", recuerda el escritor Tom Siegfried, al presentar los 125 misterios, y cita al Premio Nobel David Gross: "Una de las cualidades m¨¢s creativas de un cient¨ªfico es la habilidad de plantearse las preguntas adecuadas".

"Hoy en d¨ªa, los enigmas cient¨ªficos m¨¢s profundos se refieren a los mayores fen¨®menos del cosmos y a algunos de los m¨¢s peque?os. Tal vez nunca logremos responder completamente algunas de estas preguntas, pero en el intento avanzar¨¢n nuestros conocimientos y avanzar¨¢ nuestra sociedad", dice Donald Kennedy, director de Science.

Los responsables de Science (editada por la Asociaci¨®n Americana de la Ciencia, desde 1880) pensaron seleccionar 25 preguntas clave que mostrar¨ªan los grandes huecos del conocimiento cient¨ªfico. Pero los editores de cada ¨¢rea sacaron muchas m¨¢s. Finalmente se han elegido 125 preguntas, destacando estas 25:

- ?De qu¨¦ est¨¢ hecho el universo? La materia ordinaria del cosmos, la que forma estrellas y planetas y personas, supone el 1% del cosmos, y sumada a la materia oscura -que debe ser algo diferente pero que no se sabe qu¨¦- se alcanza el 30%. El 70% restante del universo es una misteriosa fuerza repulsiva apodada energ¨ªa oscura. As¨ª que la ciencia s¨®lo conoce un 1% de lo que existe.

- ?Cu¨¢l es la base biol¨®gica de la consciencia? Los cient¨ªficos han entrado en una materia que hasta hace poco era territorio de los fil¨®sofos: la naturaleza de la consciencia. ?Puede abordarse la cuesti¨®n experimentalmente? De momento, abundan las teor¨ªas sobre la cuesti¨®n y escasean los datos.

- ?Por qu¨¦ los humanos tienen tan pocos genes? Cuando hace unos a?os se secuenci¨® el genoma humano, se supo que tiene unos 25.000 genes, pese a que la mayor¨ªa de los expertos pensaban que ser¨ªan unos 100.000. La persona funciona con pocos genes m¨¢s que el gusano C. elegans. Al parecer la regulaci¨®n y expresi¨®n de los genes son mucho m¨¢s complicadas de lo que se pensaba.

- ?Hasta qu¨¦ punto est¨¢n relacionadas la variabilidad gen¨¦tica y la salud? A medida que avanza el an¨¢lisis del genoma humano, emergen con mayor resoluci¨®n patrones gen¨¦ticos que gobiernan la salud del individuo. Pero esto puede ser s¨®lo el principio del panorama completo. En el campo de la salud, esto apunta hacia el dominio de una medicina gen¨¦tica personalizada.

- ?Son unificables las leyes de la f¨ªsica? El Modelo Est¨¢ndar de f¨ªsica de part¨ªculas describe toda la materia conocida, es decir, todas las part¨ªculas subat¨®micas y las fuerzas de interacci¨®n entre ellas. "Pero el Modelo Est¨¢ndar es un poema inacabado", dice Science: al parecer, la mayor¨ªa de las piezas est¨¢n, pero no acaban de encajar todas, y faltan algunas: las que describen la gravedad.

- ?Cu¨¢nto se puede alargar la vida humana? La persona que ha vivido m¨¢s tiempo, con edad documentada, alcanz¨® los 122 a?os (una mujer francesa fallecida en 1997). Experimentos en diferentes organismos hacen pensar a algunos que la vida humana podr¨ªa alargase rutinariamente hasta los 100 o 110 a?os, pero otros creen el l¨ªmite no ser¨¢ tan alto.

- ?Qu¨¦ es lo que controla la regeneraci¨®n de ¨®rganos? La medicina regenerativa puede ser en el siglo XXI lo que los antibi¨®ticos fueron en el XX: pero antes hay comprender a fondo las se?ales moleculares que controlan la regeneraci¨®n.

- ?C¨®mo puede una c¨¦lula de la piel convertirse en una nerviosa? Pese a las enormes esperanzas que se han puesto en las c¨¦lulas madre para desarrollar tratamientos de males ahora incurables, la biolog¨ªa celular tiene a¨²n pendientes cuestiones b¨¢sicas para hacerlos realidad.

- ?C¨®mo una ¨²nica c¨¦lula som¨¢tica se convierte en toda una planta?

Los cient¨ªficos quieren averiguar c¨®mo funciona la embriog¨¦nesis asexuada en muchas plantas, los mecanismos que ellas utilizan para mantener la flexibilidad de desarrollo sin perder el control del crecimiento.

- ?C¨®mo funciona el interior de la Tierra? Pese a los enormes avances de la geof¨ªsica registrados en las ¨²ltimas d¨¦cadas, persisten muchas inc¨®gnitas acerca del coraz¨®n del planeta.

- ?Estamos solos en el universo? Cien mil de millones de estrellas en nuestra galaxia y cientos de miles de millones de galaxias parece much¨ªsimo espacio para que haya surgido la vida en alg¨²n otro lugar distinto del planeta Tierra. No se ha detectado hasta ahora. ?Hay alguna otra forma de vida tecnol¨®gicamente avanzada? Se est¨¢ buscando.

- ?D¨®nde y c¨®mo surgi¨® la vida? Los f¨®siles m¨¢s antiguos encontrados tienen unos 3.400 millones de a?os y, al parecer, hab¨ªa ya organismos fotosint¨¦ticos hace 3.700 millones de a?os. Hay teor¨ªas sobre c¨®mo pudo surgir la vida y experimentos que muestran algunas opciones, pero no respuestas concluyentes.

- ?Qu¨¦ es lo que determina la diversidad de las especies?

Los bi¨®logos intentan explicar por qu¨¦ hay cientos de especies en algunos grupos y tan pocas en otras; o qu¨¦ fuerzas conforman los h¨¢bitats y la biodiversidad. Ni siquiera se sabe cu¨¢ntas especies hay.

- ?Qu¨¦ cambios gen¨¦ticos nos hicieron espec¨ªficamente humanos?

Los paleont¨®logos intentan definir la caracter¨ªstica clave que diferencia al hombre del mono: la capacidad de hacer herramientas, el caminar b¨ªpedo, el tama?o del cerebro, el lenguaje, etc¨¦tera. Ahora se busca dar un paso m¨¢s profundo: identificar los genes de la diferencia.

- ?C¨®mo se almacenan y recuperan los recuerdos?

Pese a los avances en el estudio de la memoria, quedan muchas lagunas importantes en este campo, que enlaza la investigaci¨®n molecular y la del cerebro en su conjunto.

?C¨®mo evolucion¨® el comportamiento de cooperaci¨®n? Los expertos est¨¢n buscando las bases gen¨¦ticas y los mecanismos moleculares, psicol¨®gicos, ambientales y de comportamiento que determinan la sociabilidad.

- ?C¨®mo surgir¨¢n las grandes panor¨¢micas del oc¨¦ano de datos biol¨®gicos?

Sigue pendiente el salto desde la ingente cantidad de informaci¨®n molecular que se tiene de los organismos hacia el conocimiento sistem¨¢tico de su funcionamiento.

- ?Hasta d¨®nde seremos capaces de llevar el autoensamblaje qu¨ªmico?

Los qu¨ªmicos han aprendido a combinar a voluntad hasta mil ¨¢tomos para formar pr¨¢cticamente cualquier configuraci¨®n molecular deseada. Pero la naturaleza hace esto a escala muy superior y los cient¨ªficos est¨¢n aprendiendo de ella para dise?ar sistemas complejos autoensamblados.

- ?Cu¨¢les son los l¨ªmites de la computaci¨®n convencional?

Las m¨¢quinas de proceso de informaci¨®n est¨¢n sujetas a las leyes de la f¨ªsica, y los expertos est¨¢n ya asom¨¢ndose m¨¢s all¨¢ de la computaci¨®n cl¨¢sica para explotar la utilizaci¨®n de los efectos cu¨¢nticos e intentar con ellos que los ordenadores del futuro hagan cosas probablemente imposibles para los actuales.

- ?C¨®mo se podr¨ªa desactivar selectivamente la respuesta inmunol¨®gi-ca?

Si se lograse controlar este mecanismo mejorar¨ªa mucho la estrategia del trasplante de ¨®rganos y el control de las enfermedades autoinmunes.

- ?Hay principios m¨¢s profundos bajo la incertidumbre y la no localidad cu¨¢nticas? Para unos f¨ªsicos la rareza de la mec¨¢nica cu¨¢ntica no es un problema, en cuanto describe debidamente los fen¨®menos f¨ªsicos. Otros planean experimentos para intentar llegar al coraz¨®n de dicha rareza.

- ?Es factible una vacuna contra el VIH? Algunos cient¨ªficos creen que el virus del sida se replica tan r¨¢pido y comete tantos errores en el proceso, que no se podr¨¢n hacer vacunas frente a todos los tipos de VIH. Otros conf¨ªan en lograrlo.

- ?Cu¨¢nto se calentar¨¢ el planeta por el efecto invernadero?

El calentamiento global inducido por el hombre y la temperatura media que puede alcanzarse en d¨¦cadas y siglos depende de la sensibilidad y la respuesta del sistema clim¨¢tico, donde muchas inc¨®gnitas quedan por resolver.

- ?Qu¨¦ y cu¨¢ndo reemplazar¨¢ al petr¨®leo? No hay consenso acerca de hasta cu¨¢nto durar¨¢ el petr¨®leo, pero otros factores (econ¨®micos, pol¨ªticos, tecnol¨®gicos y medioambientales) presionan hacia un cambio energ¨¦tico.

- ?Seguir¨¢ Malthus equivocado? Con una poblaci¨®n de m¨¢s de 6.000 millones de habitantes en el planeta, la cuesti¨®n es c¨®mo puede la especie humana sobrevivir de modo sostenible sin amenazar los recursos.