“La utilidad del conocimiento inútil”

“La utilidad del conocimiento inútil”

Julio Mario HoyosCon este título, en 1939 el educador estadounidense Abraham Flexner publicó un artículo en Harper´s Magazine sobre la importancia de la ciencia básica en la aplicada. Desde mi punto de vista, este escrito cae “como anillo al dedo” ante la situación que estamos viviendo con la pandemia que nos aqueja. ¿Esto por qué? Porque la investigación que se ha desarrollado con el fin de descubrir las características moleculares, las potencialidades infecciosas y las formas de atacar de este espinoso virus, difícilmente se hubiera podido llevar a cabo en tan poco tiempo sin una ciencia básica poderosa de respaldo.

La controversia entre esos, llamémoslos así, tipos de ciencias, no es nueva. Un proceso ilustrador es el que nos muestra el invento de la lámpara para mineros por el químico inglés Humphry Davy quien, en 1815, demostró que su sabiduría básica en química era aplicable en la construcción de algún dispositivo, transformando así aquella en lo que se conocía como “el conocimiento útil”.

Al afirmar que la investigación básica se lleva a cabo por el deseo de satisfacer la curiosidad, respondiendo así a preguntas sobre la estructura y función del mundo en que vivimos, Flexner pone el ejemplo del trabajo aplicado llevado a cabo por el ingeniero italiano Guglielmo Marconi en la transmisión de mensajes de manera inalámbrica por el telégrafo, y las investigaciones teóricas fundamentales de los físicos alemanes Heinrich Hertz y James Clerk Maxwell sobre magnetismo y electricidad a finales del siglo XIX.

Los que trabajamos en ciencia básica, sabemos las dificultades que esta tiene para ser financiada y para lograr hacerla necesaria ante entidades que consultan a otros investigadores, es decir, a colegas nuestros. A este conocimiento “inútil”, el premio Nobel de química de 1967 George Porter prefería llamarlo “investigación aún no aplicada”: ¿por qué no adoptar más bien esta denominación? Volviendo entonces a la malhadada pandemia, podríamos decir que los logros que se han tenido en el descubrimiento de la estructura y función del virus y, sobre todo, en la producción de las vacunas contra el SARS-CoV-2, de manera tan rápida, es producto del inmenso conocimiento previo que hay al respecto, desde el descubrimiento de la estructura de los ácidos nucleicos, hasta los estudios del RNAm y su potencial uso en la obtención de vacunas. Esto último ha sido fundamental para que, en menos de un año, hayan aparecido vacunas con esta tecnología, principalmente por el trabajo hecho en los años 90 del siglo XX por la bióloga húngara Katalin Karikó quien parece ser que fue la primera persona en sugerir en hacer tratamientos y vacunas con base en el RNAm. Todo lo anterior muestra que los Estados deben mantener el apoyo a la investigación básica, pero, ojalá, esta enfermedad no sea la única fuente de interés de las instituciones financiadoras pues necesitamos dinero para muchos otros trabajos teóricos y prácticos en investigación “aún no aplicada”.

Julio Mario Hoyos es profesor titular adscrito al Departamento de Biología de la PUJ, Unidad de Ecología y Sistemática (UNESIS), desde 1988. También es biólogo de la Universidad Nacional de Colombia con Maestría en Sistemática de la misma Universidad, tiene un DEA en Sistemática del Museo de Historia Natural de París, Francia, y un Ph.D. en Ciencias del mismo museo* Continue reading

Las bondades de las plantas medicinales en tiempos de cuarentena

Las bondades de las plantas medicinales en tiempos de cuarentena

Las medidas de cuarentena y aislamiento social que las autoridades han decretado para disminuir la propagación del coronavirus han exacerbado diversos trastornos del sistema nervioso.columnista Siendo así, ¿pueden las bondades terapéuticas de las plantas ayudarnos a lidiar con algunos de estos padecimientos?

Según la Organización Mundial de la Salud, la pandemia ha generado un incremento en la demanda de servicios de salud mental. El encierro, la incertidumbre, el duelo han incrementado el consumo de alcohol y otras drogas, así como los problemas de insomnio y ansiedad. Como todos lo hemos experimentado, no lograr un descanso adecuado en la noche conlleva a signos de agotamiento diurno, somnolencia e irritabilidad. Y aunque es normal padecer de episodios transitorios de insomnio y ansiedad, los problemas aparecen cuando se vuelven reiterativos e interfieren en nuestras actividades normales.

A lo largo de la historia las culturas han empleado las propiedades de las plantas para reducir la ansiedad e inducir el sueño. En nuestro medio contamos con una buena variedad de plantas que tienen propiedades sedantes e hipnóticas. Según el Listado de Plantas Medicinales Aceptadas con Fines Terapéuticos, publicado por el INVIMA, contamos con al menos diez tipos de ellas cuya eficacia y seguridad para tratar estos padecimientos han sido probadas mediante una larga historia de uso tradicional, junto con evidencia basada en estudios científicos.

Para el tratamiento de la ansiedad y los trastornos del sueño de origen nervioso contamos con el cidrón, el amansatoros, el toronjil, la pasiflora, la curuba, el pronto alivio, la valeriana y la verbena. Así mismo, la lechuga nos ofrece sus propiedades terapéuticas para el tratamiento del insomnio y el lúpulo contribuye al alivio de síntomas leves de estrés mental y ayuda a conciliar el sueño.

Un aspecto muy importante para lograr un uso efectivo y seguro de estas plantas medicinales es contar con la suficiente información acerca de las condiciones adecuadas para su consumo. La acción terapéutica de las plantas se basa en el contenido de una o varias sustancias químicas, llamadas principios activos, que tienen la capacidad de actuar sobre nuestro organismo para contrarrestar los efectos de las enfermedades, es decir, de actuar como un medicamento botánico.

En este sentido debemos consumirlas acorde con la frecuencia y las cantidades que se han determinado con base en el conocimiento tradicional y los estudios científicos. El uso prolongado de una planta con propiedades sedantes o hipnóticas puede causar dependencia o su consumo excesivo puede generar otras alteraciones en el organismo.

En el comercio encontramos productos fitoterapéuticos que contienen una o varias de estas plantas en asociación, cuyas indicaciones y modo de empleo están definidas en las etiquetas y, aunque son productos de venta libre, su consumo se debe hacer de manera responsable.

Ante la ansiedad y las alteraciones del sueño encontramos en nuestras plantas medicinales una alternativa natural, efectiva y segura, que junto con buenos hábitos nos pueden asegurar una vida más tranquila y un adecuado descanso en tiempos de cuarentena.

* Néstor García es profesor del Departamento de Biología de la Pontificia Universidad Javeriana. Continue reading

Vacunación Covid: la tormenta perfecta en una cadena de suministro

Vacunación Covid: la tormenta perfecta en una cadena de suministro

FotoCamilo-OrtizUna frase que hemos escuchado recurrentemente en los últimos meses es que “debemos aplanar la curva”, haciendo referencia quizás a evitar un  crecimiento exponencial en la función que describe el número de contagios en el tiempo. En matemáticas, una función exponencial sencilla, que ilustra este fenómeno es 2^t: Supongamos, dejando de lado algunos factores importantes, que cada persona contagiada transmite el virus a dos personas más cada día.

En el día cero hay una persona enferma, en el día uno habría dos, en el día dos habría cuatro y así sucesivamente. Para el día diez habría aproximadamente mil personas contagiadas, pero al cabo de 30 días ¡ya se habrían superado los mil millones de contagios! Esto ilustra la rapidez con la que crece una función exponencial.

Ahora bien, la mayor preocupación sobre la rapidez de expansión de un virus usualmente se sustenta en la capacidad de respuesta que tiene el sistema de salud. Desde el comienzo de la pandemia se han registrado, según el instituto Nacional de Salud, aproximadamente 2’500.000 resultados positivos de pruebas COVID en Colombia y desafortunadamente durante varios meses los hospitales se vieron con el agua al cuello para atender a la población.

Hace unos días, con la llegada del primer lote de vacunas a Colombia se vio una luz de esperanza para dar fin a la pandemia. Al mismo tiempo se empezaron a evidenciar las difíciles decisiones logísticas y de transporte que se avecinan para lograr una eficiente vacunación de los ciudadanos colombianos. Me refiero en concreto a la noticia sobre el escaso número de vacunas y el tiempo que tardó en recibirlas el departamento del Amazonas, donde además de encontrarse en una situación apremiante por la aparición de nuevas cepas del virus, están aislados geográficamente de los siete grandes centros regionales establecidos para la gestión de las vacunas: Bogotá, Medellín, Cartagena, Pereira, Bucaramanga, Cali y Barranquilla.

Según el gobierno nacional, se recibirán unas 50’000.000 de dosis de vacunas en un año, las cuales, en casi todos los casos, requieren un manejo especial en cuanto a temperatura y tiempo de vida fuera de la cadena de frio. Adicional a esto, el ministro de Salud ha mencionado que el país tiene la capacidad de vacunar a 100.000 personas diariamente. Esto es la tormenta perfecta para una cadena de suministro.

¿Dónde se deben ubicar los centros de vacunación para tener un balance costo-cobertura optimo? ¿Cómo se cubrirá a las poblaciones más alejadas en el menor tiempo? ¿Cómo se transportarán las vacunas siendo costo-eficientes? ¿Cuántas personas capacitadas para vacunar se necesitan en cada centro? ¿Cómo gestionar el inventario global y local de vacunas y suministros necesarios del país? Todo esto, teniendo en cuenta que las vacunas tienen un tiempo de unos cinco días para ser utilizadas una vez abandonen la cadena de frio y además que se deben compartir recursos logísticos con otros bienes y servicios, que en la mayoría de los casos han incrementado su demanda, como el e-commerce.

Estas preguntas son solo algunos ejemplos de las decisiones complejas que se deben tomar de aquí en adelante. Lamentablemente, según la OMS, antes de la pandemia ya se perdía cerca del 50 % de las vacunas en la cadena de suministro por su mal manejo, así que resulta fundamental tener una planeación adecuada y bien estructurada para la toma de decisiones en este proceso de vacunación masiva y en tan corto tiempo.

Para dar respuesta a algunas de estas preguntas, en este y otros contextos, investigadores trabajan en el desarrollo de modelos de decisión y algoritmos especializados que típicamente están atados a resolver problemas de optimización combinatoria, en los cuales se define un conjunto de soluciones factibles y una función objetivo que permite compararlas para determinar cuál es la mejor.

Durante esta pandemia, ya se utilizaron, con cierto nivel de éxito, la analítica de datos descriptiva y la predictiva para entender y predecir cómo se comporta el virus en la población. Ahora, debemos hacer uso de la analítica prescriptiva (optimización) para determinar cuál es el mejor camino que conlleve una vacunación rápida y eficiente.

Paradójicamente, así como la curva de contagios, en un problema de optimización combinatoria, el tamaño del conjunto de soluciones factibles crece de manera exponencial a medida que crece el problema, lo cual dificulta enormemente hallar la mejor solución. Por eso, cuando hablamos de 50 millones de vacunas en poco tiempo, hablamos de un gran reto para dar solución a problemas de optimización matemática. No obstante, gracias al increíble desarrollo tecnológico y al entendimiento matemático que tenemos de estos problemas, hoy en día es posible resolver casos con millones de variables y restricciones en tan solo unos segundos.

En mi opinión, el reto es inmenso pero tenemos las herramientas para navegar a través de esta parte de la tormenta.

*Camilo Ortiz es profesor del Departamento de Matemáticas de la Pontificia Universidad Javeriana. Es matemático e ingeniero Javeriano con doctorado en ingeniería de la Universidad de Concordia en Montreal y estancia postdoctoral en Ciencias de la Computación de la misma Universidad y el Instituto para la Valorización de los datos (IVADO). Su área de trabajo es la optimización discreta aplicada a resolver problemas de logística y transporte.


Esta columna de opinión es la segunda entrega del especial que se suma a la conmemoración de los 50 años de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana.

El mito de que Colombia es un país rico en agua

El mito de que Colombia es un país rico en agua

No por tener abundancia en ríos y costas sobre dos mares, Colombia es un país rico en agua. Es cierto que su posición privilegiada en una de las zonas más lluviosas del planeta, produce grandes y torrentosos ríos que corren a lo largo de la geografía. Además, de acuerdo con un estudio del Instituto Alexander von Humboldt publicado en 2015, más del 25% del territorio nacional está constituido por humedales. Esto parece ser consistente con que en los años en que el Fenómeno de la Niña es más fuerte, una parte importante del país sufre de inundaciones. Pero ¿toda esta agua está disponible para su uso por parte de las poblaciones?

La emergencia invernal que sucede cada cierto tiempo nos muestra el poder de los ríos que reclaman sus humedales. Tal es el caso reciente del río Atrato en el departamento del Chocó, que se llevó puentes y enseres de los pobladores en sus riberas. Estos fenómenos son recurrentes en una de las zonas más lluviosas del mundo: sobre cada metro de la superficie de este departamento, una columna de agua de más de siete metros de altura cae al año en forma de lluvia. Lo que parecería inverosímil es que los pobladores de estas zonas sufran por falta de agua, tanto, que hace unos años, fruto de unas semanas de sequía, fue necesario que la Fuerza Aérea Colombiana llevase agua desde Bogotá a Quibdó para suplir las necesidades básicas de la población. Debido a que en esta zona, generalmente llueve prácticamente todos los días, cada cual puede recoger el agua lluvia usando sistemas instalados en sus tejados. Pero claro, más de siete días sin un aguacero puede causar un serio desabastecimiento.

El concepto de riqueza tiene varias interpretaciones, pero se suele dar valor al agua en función de su uso. Es muy frecuente que en los primeros meses del año abunden las noticias de municipios que no tienen suficiente agua para la población. La discrepancia que existe entre la cantidad y la disponibilidad de agua para su uso, se explica principalmente por la estacionalidad de las lluvias. La estación seca define realmente cuánta agua queda disponible para el consumo y la agricultura. Cuando el agua que cae es menos que la que se evapora y la que usan las plantas, se habla de que existe un déficit y algún grado de aridez. De acuerdo con datos del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), la cuarta parte del país sufre de sequía, siendo las zonas más pobladas donde este déficit es mayor. Colombia, tal vez es un país muy rico en la variedad y cantidad de ecosistemas acuáticos, pero el agua disponible para el uso de la población es otro asunto.

Algunos de los escenarios del cambio climático sugieren que los períodos de lluvias serán mucho más húmedos, y la estación seca será más intensa. Las primeras proyecciones sobre los escenarios de dicho fenómeno fueron realizadas hace más de 20 años y el futuro se ha vuelto un presente en donde cada año el clima parece más extremo. Así, en términos de las necesidades de los colombianos, el país está más cerca de ser deficitario que rico en agua.

Bajo este panorama, es necesario afrontar con urgencia varios temas pendientes, como el desarrollo de la infraestructura que permita el aprovisionamiento básico de agua para toda la población, la gestión integral del recurso y la protección de los ecosistemas acuáticos. Algunos tenemos la percepción de que las décadas pasan en Colombia y no se avanza de manera efectiva en estos temas. Es cierto que la complejidad física, la variabilidad climática y la naturaleza anfibia del territorio requieren de una creatividad en el desarrollo de las obras que garantice agua de buena calidad en todas las regiones. No obstante, hoy en día existen en el mundo las tecnologías para afrontar las singularidades de nuestro territorio.

Es irónico que algunos países con menor cantidad de lluvia como Israel o España puedan garantizar una mejor cobertura del recurso. Por otro lado, cada día hay más evidencias de que el desarrollo económico solo puede ocurrir garantizando la sostenibilidad de los ecosistemas. No es un secreto que la mayor parte de las cuencas más importantes del país están sometidas a grandes afectaciones y que urge la restauración de muchas áreas y un manejo integral y sostenible de las mismas. Abordar y resolver todos estos problemas nos ayudará a pasar del mito de la riqueza a la realidad del déficit.

*Director del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad Javeriana. Investigador del Instituto Javeriano del Agua.


Esta columna de opinión es la primera entrega del especial que se suma a la conmemoración de los 50 años de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana.