Imagen NMR (Nuclear Magnetic Resonance) de un cráneo humano

Durante las próximas décadas, una parte importante de los físicos profesionales tendrán a su lado, en el mismo laboratorio, a biólogos (y químicos). La UAM ha puesto en marcha, a partir del curso 2003/2004, un master en Biofísica que procura satisfacer a ambas ramas de la ciencia: a los biólogos, porque tendrán acceso a técnicas más cuantitativas de análisis y manipulación de moléculas; y a los físicos, por el reto que para ellos siempre ha supuesto la Biología: el más apasionante dentro de lo que se denomina Sistemas Complejos.


Me gustaría que nos contaras un poco cuál es el origen y en qué consiste el master de Biofísica que diriges.
La iniciativa, que se ha puesto en marcha por primera vez durante este curso 2003/2004, trata de aprovechar el enorme potencial del campus de Canto Blanco en cuanto a instalaciones de Biología Molecular y de Física. Por otro lado, la falta de un master en Biofísica era un vacío, por comparación con otros piases de nuestro entorno, que nos parecía importante llenar y que por fin hemos subsanado.

"...nos gustaría que este master se convirtiera con el tiempo en un postgrado europeo."
De cara a un futuro cercano, nos gustaría que este master se convirtiera con el tiempo en un postgrado europeo. Para ello hemos contactado con alguna universidad francesa y de otros países europeos de cara a potenciar el intercambio entre alumnos españoles y de otras nacionalidades. La idea de aproximar ambos campos, el de la Biología Molecular y la Física, proviene de una demanda desde los laboratorios de Biología para incorporar físicos a sus propios grupos de investigación. Demanda que se explica tanto por su interés en el desarrollo y utilización de nuevas técnicas más cuantitativas de análisis y manipulación de moléculas (distintos tipos de microscopías, pinzas ópticas....) como por su interés en el desarrollo de modelos matemáticos de procesos biológicos complejos, como el desarrollo embrionario o la actividad neuronal.
Entiendo....
Por otra parte, desde varios departamentos, dentro de la propia Facultad de Física, existe un interés fundamental en acercarse a problemas biológicos. Para un físico la Biología supone un reto, el más apasionante dentro de lo que se denomina Sistemas Complejos: es decir, tratar de entender cómo un sistema es capaz de organizarse a sí mismo, cada vez a niveles más complicados, es algo fascinante que se encuentra en la Biología. Para muchos físicos, existe un plus de motivación dado el carácter instrumental que tiene para ellos la Biología Molecular.
¿No estoy seguro que un alumno de Segundo de Bachillerato entienda muy bien el concepto de Sistemas Complejos....
Imagen microscópica de una célula
Bueno. Pensemos en un edificio en construcción, pues te lías a poner los tabiques, las ventanas y puertas en su sitio, el tejado, etc. Bien, todo esto es muy diferente a lo que hace una célula que se subdivide y cambia de acuerdo a un código interno hasta configurar un ser vivo completo. No obstante, esta capacidad de auto organizarse no es exclusiva de los seres vivos. Un cristal, por ejemplo, en una disolución estable, que dejamos quieta, es capaz de organizarse a escala atómica: los átomos se organizan en una red periódica perfecta hasta crear una estructura que no existía antes. Todo esto, por cierto, podemos verlo en un laboratorio de Crecimiento de Cristales que tenemos en el campus. En el caso de los seres vivos, lo importante es que hacen cosas mucho más complicadas y apasionantes.
Tú eres un físico que aborda cuestiones de Biología Molecular. ¿Tienes una preparación previa?....
 Hélice de ADN
En el Master tenemos asignaturas que imparten físicos, biólogos, médicos e incluso ingenieros informáticos. En este primer año los alumnos son mayoritariamente físicos, aunque algunos provienen de Medicina o incluso de Ingeniería. Para ello, el programa tiene asignaturas puente, pues es muy difícil poner desde el principio juntos a licenciados en Biología, Física, etc. Estamos observando que, en la práctica, la gran mayoría de los alumnos provienen de Física. De hecho, pensamos que esta situación va a ser la normal en el sentido de que resulta más fácil el recorrido para un físico hacia la Biología que el inverso para un biólogo, que necesita un aporte importante de Matemáticas y Física. Por supuesto no es imposible, de hecho la subdirectora del Master, Marisela Vélez, es una bióloga de formación que ha hecho ese recorrido. Históricamente, el recorrido de la Física hacia la Biología ha sido, además de frecuente, muy fructífero. Desde Mendel, un monje con formación en Física, capaz de desarrollar unas leyes genéticas adelantadas en casi cincuenta años a su época, a Watson y Crick, los descubridores de la hélice de ADN, un físico y un biólogo que supo acercarse a la Física se constata que muchos de los descubrimientos en Biología parten de una síntesis entre ambas disciplinas.

"...la Física les va a dar una excelente capacitación para abordar, precisamente, los problemas modernos de la Biología Molecular."
Esto es importante para aquellos estudiantes que duden entre este tipo de licenciaturas, Biología, Física o Matemáticas, y, al mismo tiempo, tengan la percepción clara de que gran parte de la investigación más interesante se está desarrollando en el campo de la Biología. Me gustaría transmitir que la Física les va a dar una excelente capacitación para abordar, precisamente, los problemas modernos de la Biología Molecular desde una posición mejor que si empieza directamente por estudiar Biología.

Pero también es muy importante que alumnos con una formación biológica participen en programas de posgrado en biofísica. Es imprescindible que aprendan un mínimo lenguaje físico para identificar qué problemas se pueden abordar de una forma más cuantitativa y vean las ventajas de hacerlo. Solo así buscarán la comunicación con los físicos. Mucha de la investigación puntera en biofísica se desarrolla con la estrecha colaboración entre biólogos y físicos.
La verdad es que la Física aparece por todas partes..... ¡hasta en la gestión financiera!
"...la Física ha tenido siempre la vocación de estudiar problemas que podía, realmente, analizar en profundidad."
Si, es cierto. Y todo esto viene a demostrar que la Física ha tenido siempre la vocación de estudiar problemas que podía, realmente, analizar en profundidad. Es decir, como siempre, en la Ciencia, uno se plantea los problemas desde un punto de vista “oportunista”: tienes que tratar de hacer aquello para lo que tienes una cierta probabilidad de éxito. Por eso Newton se plantea qué es lo que pasa entre los planetas, ¡algo desde luego mucho más sencillo que plantearse qué pasaba en el interior de una célula! Esas primeras leyes gravitacionales se van haciendo, con el tiempo, más y más complejas y profundas. La Física no da pasos en falso, por decirlo de algún modo. Ha evolucionado apoyándose firmemente en los conocimientos anteriores de tal manera que el edificio de la Física, hoy, es muy sólido, muy bien interconectado.
Hablemos un poco de la Biofísica: ¿cuáles son los retos actuales? ¿cuáles serán los del futuro?....¡¿a dónde vamos?!...
El reto actual de la Biofísica se puede concretar en el estudio de los seres vivos, más allá de lo que supone un puro sistema de ecuaciones químicas. Durante las 4/5 últimas décadas ha habido un gran avance en la Bioquímica. Hoy sabemos que las reacciones químicas en el interior de la célula exceden para su comprensión los fundamentos de la Química. Para la Biofísica, lo interesante es constatar que en los seres vivos existe también una capacidad para construir estructuras dentro de las cuales vienen a sucederse esas reacciones químicas. Y este es el gran reto: explicar cuándo, cómo y porqué se forman esas estructuras, lo que vendría a representar el paso siguiente a lo que explica la Bioquímica.

 Sección del cerebro humano
También supone un gran reto entender el funcionamiento de procesos de un alto grado de complejidad y poder asociarlo con el funcionamiento de cada una de sus partes. En el caso del funcionamiento del cerebro, por ejemplo, ¡sería estupendo entender las bases morfológicas y fisiológicas del funcionamiento del cerebro!

¿Hacia dónde va esto?....A uno le seduce la idea de que si eres capaz de entender esos mecanismos también eres capaz de modificarlos.....y así poder corregir problemas relacionados con la Salud y la Medicina, por ejemplo. Pero capacidad de modificar significa también poder diseñar específicamente estructuras de ingeniería biológica.....¡Esto abre expectativas tan grandes que es muy difícil prever el futuro!.
Nos topamos, supongo, con los enanos.....quiero decir, con lo “nano” (je-je)
En efecto, junto a lo anterior hay una tendencia muy fuerte en Física de estudiar lo que se llama nanoingeniería: el diseño y funcionamiento de sistemas formados por unos pocos átomos. Y esto enlaza con el comportamiento de los seres vivos entendido como nanofábricas. En la actualidad, ya se empieza a hablar de nanobiofísica.
Con todos los respetos pero los científicos dais un poco de miedo.....¡intervenís en la materia a unos niveles tan “fundamentales” que.....! ¡buf!
"¡Y este es un campus abierto! ¡aquí puede venir quien quiera a mirar lo que quiera!."
Hombre, cada vez hay más tendencia a convocar, en paralelo con los avances científicos, todo tipo de comités o foros de reflexión desde una perspectiva ética. Pero entiendo lo que dices. Es un asunto muy complicado, entre otras razones porque aunque se puede establecer un código ético mayoritariamente aceptado por la comunidad científica sería muy difícil, por no decir imposible, evitar que haya individuos que decidan saltárselo. No obstante, hay una enorme diferencia cuando este tipo de investigación se desarrolla a puertas abiertas e incluso con financiación pública a cuando permanece en secreto y la investigación básica se realiza en la universidad, principalmente.....¡Y este es un campus abierto! ¡aquí puede venir quien quiera a mirar lo que quiera!. Por otro lado, hay tecnologías realmente inaccesibles para ese hipotético loco en el que estás pensando, como la tecnología nuclear: es bastante difícil “montarse” un reactor nuclear en el pato de tu casa, ¿no crees?....Es cierto que la biotecnología es mucho más ágil y requiere de menos medios por lo que, de partida, es más difícil de controlar, pero
no creo que bloqueando el conocimiento general en una determinada dirección sea un buen sistema de control porque acabas permitiendo que ese “loco”, que se mete a investigar en esa dirección, no tenga la vigilancia de quien sabe, justamente, que eso se puede hacer.

En resumen, yo creo que el antídoto fundamental a todo uso ilegítimo de la ciencia es que la sociedad sepa qué se está haciendo y cómo se está haciendo y a partir de ahí se adapte o desarrolle códigos de conducta y diga qué cosas son aceptables y cuales no.

Pedro Tarazona

Pedro Tarazona

Catedrático del Departamento de Física de la Materia Condensada de la UAM.

Imparte las asignaturas de Mecánica Cuántica (Física), Elementos de Física y Matemáticas (Máster de Biofísica) y Física Estadística y Sistemas Complejos (curso e doctorado).

Es también Director del Máster de Biofísica.

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