Cómo Los Ordenadores Nos Han Transformado a La Biología

22 06 2009

Imagínate a un científico produciendo datos en su pequeño laboratorio. Imagínate que este científico va de puerta en puerta, llamando a sus compañeros para que opinen sobre la calidad de sus datos, y que él mismo sea capaz de combinar lo suyo con lo de ellos. Este era el panorama en el mundillo de la investigación biomédica hasta mediados de los años noventa. Nuestro científico de ayer, hoy estaría muy sorprendido al contemplar la posibilidad de compartir sus datos con otros científicos no solo de su pasillo sino de cualquier país del mundo. De solo ser capaz a tener datos para comparar datos con colegas en la proximidad, ahora se puede comparar también con todos los de aquellos que hayan depositado sus datos previamente, de una forma gratis y accesible desde cualquier ordenador conectado a Internet. Asimismo, se puede acceder a herramientas gratis que facilitan el análisis e interpretación de los resultados; y por si fuera poco, para cada experimento se pueden obtener los datos (metadatos) describiendo las condiciones en que se produjeron, el tipo de técnica que se usó, y quién desempeñó el trabajo.

Este escenario, impensable hace pocos años, se ha vuelto rutina dentro de los círculos de investigación biomédica. La forma de generar las hipótesis y su testado computacional han cambiado de forma radical la manera de hacer ciencia y la velocidad con la que se genera nuevo conocimiento. Las ciencias de la vida se han revolucionado de un modo que solo ahora empezamos a atisbar. Ya se puede decir que no hay excusa para reinventar lo que otros han hecho antes, ya que es muy fácil aprender del conocimiento depositado en bases de datos públicas, modificarlo, mejorarlo y compartirlo de nuevo. En el caso de la biología esto se materializa de una forma especial por varias razones: 1) la comercialización, automatización y la capacidad de ejecución de las técnicas rutinarias de laboratorio por parte de terceras partes. Esto hace que el investigador se pueda centrar en el diseño y síntesis de nuevas maquinarias biológicas, sin tener que preocuparse de su fabricación. 2) La confluencia de la capacidad de procesamiento de los ordenadores y lo barato que es hoy día el almacenaje de información, hace que el problema sea la interpretación de datos y no su producción. 3) La capacidad de compartir esta información de manera gratuita y tener acceso a toda la información depositada por laboratorios de todo el mundo, hace que se promueva la diseminación de conocimiento y la utilización técnicas nóveles en tiempo real por cualquier parte del mundo.

Esta revolución resultado de la generación de cantidades ingentes de información biológica, surge a consecuencia del descifrado explosivo de la información genómica en sistemas vivos y a mi entender, no tiene precedentes en la historia de la ciencia. Las técnicas de laboratorio de última generación, la secuenciación de nuevos genes y genomas, los análisis de datos, las nuevas técnicas de diagnóstico, y la caracterización masiva de moléculas en una muestra, han hecho que la biología pase de ser una ciencia cualitativa a una cuantitativa. Antes, lo que contaba para hacer ciencia era la caracterización de especies, moléculas, genes, etc., en fin, del inglés: “stamp collecting”. Ahora, se producen datos con tanta facilidad y se pueden medir tantas variables, que la biología se ha convertido en una ciencia exacta, en la que los modelos matemáticos que se desarrollan empujan las fronteras de nuestra asimilación de la complejidad. No solo estamos tratando con secuencias y frases del genoma; estamos tratando con ecuaciones diferenciales que simulan las transformaciones químicas dentro de un compartimiento, ya sean en la propia célula o en un orgánulo intracelular. Una gran heterogeneidad de datos se apoderan de nuestra visión del organismo, que deja de ser una fuerza esotérica para pasar a ser contemplada como una máquina perfecta de adaptación a flujos de información.

Las reacciones bioquímicas, los impulsos nerviosos, el crecimiento de los órganos y las adaptaciones de las especies se vuelven flujos de información que son procesados y que pueden ser predecibles si las herramientas de abstracción son lo suficientemente potentes. El límite lo pone nuestra capacidad para encapsular esta complejidad tan grande en una millonésima de centímetro, en una millonésima de segundo.

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