Biología cuántica, o como cuatro ojos ven mejor que dos.

Hola a todos, mi nombre es Juan, estudio Licenciatura en Química en la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina, y me estoy sumando a este blog para tratar de aportar un poco de mi punto de vista. Mi idea por ahora es invitarlos a aprender un poco más de ciencias, comentar algunos avances interesantes y, sobre todo, hacerlos pensar en las ciencias. Creo que el mejor modo de hacerme conocer ahora es mostrando un poco lo que yo pienso, así que here we go.

Hace unos días una página de divulgación a la que estoy suscripto me sugirió una nota en la revista Discover, de febrero de 2009. El título del artículo es “Entangled Life”, y está disponible aquí. Como podrán ustedes leer (y si no, se los comento), se trata de una recopilación de algunos casos en los que se demuestra o propone una solución que parte de la cuántica a preguntas de la química biológica. En primer lugar se describe un modelo en el que los electrones excitados durante la fotosíntesis transmiten esa energía no por un desplazamiento real (de orbital a orbital, como siempre se propuso), si no por entrelazamiento cuántico con electrones en otras moléculas. Esto también podría explicar mejor la gran eficiencia lograda por este proceso. Otro caso tratado en el artículo es la interpretación que se hace sobre el proceso del olfato, particularmente una explicación de por qué dos moléculas muy similares en forma producen olores muy distintos. La respuesta es sorprendente: Los electrones de los receptores olfativos interactuarían de distinto modo de acuerdo a los modos vibracionales de la molécula “olida”. Las moléculas olidas vibran de distintas maneras porque esto depende más fuertemente de su estructura que de su composición elemental. Estas pequeñas diferencias en la movilidad electrónica producirían así diferentes olores.

El artículo además deja abiertas las puertas al novedoso concepto de “biología cuántica” como un área revolucionaria. Este título combina dos conceptos usualmente aislados y tradicionalmente tratados por separado. Por un lado, la química biológica se dedica a entender la química de la vida como un todo, prefiriendo explicar los procesos metabólicos como una serie de reacciones que se suceden unas a otras, a veces escapando a los aspectos más finos y detallados de la física detrás de cada una de esas reacciones. Por el otro lado, la química cuántica se centra precisamente en los pequeños cambios a nivel atómico y subatómico, explicando el comportamiento de la materia basándose en la teoría cuántica. Las implicancias de relacionar los dos conceptos, como bien muestra el artículo citado, son impresionantes. Los que estamos familiarizados con escalas microscópicas sabemos que la cuántica trabaja en zonas muy puntuales, que al ser comparadas con las macromoléculas biológicas parecerían carecer de influencia directa. Sin embargo, estas experiencias demuestran lo contrario, y la relación entre estos campos nos brinda respuestas que no hubieran sido consideradas, pero que finalmente se ajustan mejor a los resultados observados. Esta reflexión es la que me lleva a escribir las ideas que expongo a continuación.

En los últimos años se han hecho grandes avances en el área de lo multidisciplinario, relacionando distintas zonas del conocimiento científico para explicar fenómenos cada vez más complejos e incrementar la comprensión sobre sucesos particulares. Sin embargo, en determinados círculos de investigación, esto dista de ser verdadero. En general, un alumno de ciencias es educado en una línea particular, coincidente con sus intereses y los de su casa de estudios, llevado por una elección que denominamos “especialización”. A la misma le dedicará seguramente unos cuantos años de su vida para comprenderla a fondo, y otros tantos para investigar al respecto. Y aquí es donde chocan los conceptos. Si estamos educando a una persona para que se enfoque en un pequeño punto de las ciencias, luego no debería sorprendernos que explique lo que observa desde el entorno en el que está mejor preparado, es más capaz y seguramente se siente más cómodo. Esto, evidentemente, no es un enfoque multidisciplinario. Sin embargo, una sola persona no puede ser especialista en muchas áreas distintas. Entonces, ¿Cómo procedemos para saltear este conflicto?

Allí es donde debe intervenir la formación del sujeto de ciencias. El dialogo entre distintas ramas de las ciencias siempre ha estado condicionado por muchos factores, pero si intentamos obtener explicaciones superadoras de las anteriores es necesario integrar los distintos enfoques en un solo punto. El sujeto de ciencias debe poseer una mente preparada para tomar conceptos nuevos con un enfoque distinto y aplicarlos con éxito a la circunstancia en estudio. El sujeto de ciencias tiene que ser capaz de comunicar las ideas que le surgen, y de interpretar las ideas de otros dentro del modelo propuesto. Esto no es solamente algo que debe ser inculcado por profesores e investigadores asociados, sino que debe ser puesto en práctica con los alumnos. Lo ideal sería que además el alumno y profesional lo tuviera presente durante su carrera. La búsqueda constante de explicaciones superadoras, la curiosidad por la cuestión de fondo que moviliza los distintos eventos, la capacidad de aceptar nuevas ideas y la posibilidad de integrar los distintos aportes dentro de un solo modelo deberían ser valores vitales para cualquier investigador que emprenda un camino en la frontera de dos ciencias. Por esto, insto a los lectores a trabajar en este aspecto, a tener en cuenta que los distintos enfoques de las ciencias cobran muchísimo valor en las situaciones en las que dos o más áreas tienen competencia. Esta diferencia de enfoques, condensadas en una única explicación, son las que hoy nos permiten entender fenómenos complejos como la fotosíntesis o los impulsos neuronales de modos que hace años no hubiéramos imaginado. Otra conclusión importante de esto último, y con esto me despido, es que para avanzar en las ciencias no siempre es necesario cruzar las fronteras externas hacia sucesos no explicados, sino que basta con buscar las conexiones que todavía no vimos en sucesos familiares y frecuentes. A tenerlo en cuenta. Saludos y gracias por su tiempo.