miércoles, 20 de noviembre de 2013

Ciencia Contemporánea

A comienzos del siglo XX, las ideas de Karl Popper y Albert Einstein revolucionaron la concepción de la ciencia y del método científico. Los principios tomados como incontestables en el siglo anterior fueron cediendo su lugar a una actitud crítica. A partir de entonces se desmitificó la concepción de que el método científico era un procedimiento controlado por normas rígidas que el investigador debía seguir para la producción de conocimiento científico. Siendo así, había tantos métodos como problemas analizados e investigadores existentes. En la ciencia contemporánea, el resultado de la investigación se debe a la identificación de los asuntos y la necesidad de diseñar y construir respuestas para aclarar fenómenos. La investigación científica se lleva a cabo porque no hay necesidad de construir una posible respuesta o solución a un problema, debido a un hecho o conjunto de conocimientos teóricos. La ciencia moderna reconoce que no hay reglas para un descubrimiento, al igual que no existen para las artes. La actividad científica es similar a la del artista. Los investigadores pueden seguir diferentes caminos para llegar a una conclusión. Investigando la historia de la ciencia, parece que gran parte de sus principios básicos han sido modificados o sustituidos a la luz de nuevas conjeturas o nuevas normas. Esto ocurrió cuando Galileo Galilei parte de la mecánica de Aristóteles y Einstein hizo lo mismo con Newton. La concepción contemporánea de la ciencia está muy lejos de los puntos de vista aristotélicos y modernos, en las cuales el conocimiento científico fue aceptado al ser justificado como verdadero. El objetivo de la ciencia sigue siendo la creación de un mundo mejor donde vivir y lograr un conocimiento científico sistemático y seguro sobre la realidad. La ciencia ha demostrado ser una búsqueda, una investigación en curso de explicaciones y soluciones a los problemas planteados








Tecnología



Puede entenderse a la tecnología como la aplicación práctica del conocimiento generado por la ciencia. En el lenguaje coloquial, de todas formas, se vincula la tecnología con la tecnología informática, que es aquella que posibilita el procesamiento de información a través de medios artificiales como las computadoras.
Un aparato tecnológico surge cuando hay una necesidad concreta que resolver. Para hallar la solución al problema en cuestión, los científicos analizan el asunto y trabajan con diversos materiales hasta que encuentran la manera de diseñar un artefacto apropiado. Tras el diseño de un prototipo, se procede a su fabricación. La tecnología, pues, abarca este proceso, desde la detección de la necesidad inicial hasta la aplicación en concreto del artefacto creado.
Esta amplitud nos permite entender que la tecnología, por sí misma, no resulta ni buena ni mala. Se puede usar la tecnología para mejorar la productividad del trabajo humano, disminuir los esfuerzos físicos e incrementar la calidad de vida de la población, pero también la tecnología puede causar diferencias sociales (de acuerdo a los conocimientos tecnológicos adquiridos), contaminar el medio ambiente y provocar desocupación (los trabajadores son reemplazados por máquinas).



REVOLUCIONES CIENTÍFICAS

Revolución científica es un concepto de la epistemología y la historia de la ciencia acuñado
 por Thomas Kuhn en la obra La estructura de las revoluciones científicas; aunque muy a
 menudo se restringe su uso a una época histórica en concreto, la de la ciencia de los siglos 
XVI y XVII, que es el sentido en que lo usó Alexandre Koyré (véase revolución científica).
El concepto kuhniano de revolución científica implica una especial relación entre las
 condiciones socioeconómicas y el entorno intelectual, y se entiende como el momento en que
 la producción científica deja de reproducir los esquemas de la denominada ciencia normal y 
se produce un cambio de paradigma científico.


Revolución copernicana, en astronomía y física, desde Nicolás Copérnico
En el mismo año (1543) en que Copérnico moría y se publicaba póstumamente su libro,
 también lo hacía el De humani corporis fabrica de Andrés Vesalio, que revolucionó la anatomía.
 Suele hablarse de revolución científica del siglo XVII para referirse al periodo fundamental que
 supuso el cambio del concepto de ciencia cualitativa, basada en la lógica silogística por la
 ciencia cuantitativa basada en la lógica experimental. En ese proceso fue fundamental la
 renovación del método científico a cargo de personajes como René Descartes, Johannes Kepler, 
Francis Bacon o Galileo Galilei. La nómina podría ser extensa: Christian Huygens, William Gilbert,
 inductivo y otros debates intelectuales, como el debate de los antiguos y los modernos
(superación del principio de autoridad propio de la escolástica), se completan con lo que a 
finales del siglo XVII se conoce con el nombre de crisis de la conciencia europea
(concepto acuñado por el historiador Paul Hazard) que precede a la Ilustración del siglo XVIII.
(De revolutionibus, siglo XVI) hasta Isaac Newton (finales del siglo XVII; la importancia de 
Newton en la aceptación del nuevo paradigma y su fijación hace que se suela hablar de él
 como paradigma newtoniano). El filósofo e historiador de la ciencia Alexandre Koyré propuso
1859). También suele denominarserevolución evolucionista.
Revolución einsteniana, en física, desde Albert Einstein (artículos de 1905). También suele
 denominarse revolución relativista.
Revolución indeterminista, que no se refiere al indeterminismo filosófico opuesto al determinismo,
 sino a la indeterminación: la superación de la concepción mecanicista o determinista de la
 ciencia, sobre todo a partir de las tres famosas construcciones teóricas de los años veinte y
 treinta del siglo XX debidas a Heisenberg, Schrödinger y Gödel, sobre la indecidibilidad, el
principio de incertidumbre, la indiferencia y la imposibilidad de eludir lainterferencia del experimentador 
u observador sobre el hecho experimentado u observado.
Incluida en ésta, la revolución cuántica se inició en un periodo anterior, a partir de Max Planck 
(1900, constante de Planck) y Einstein (Un punto de vista heurístico acerca de la creación y
 transformación de la luz, uno de los famosos artículos de 1905). Esta revolución cuántica no
 puede denominarse por un sólo científico, ni siquiera por un único grupo de ellos, equipo o
 escuela local, dada la gran cantidad que intervino en el complejo proceso que llevó a lo largo
 del primer tercio del siglo XX hasta la definición de la mecánica cuántica (Pieter Zeeman,
Samuel Goudsmit, Paul Dirac, John von Neumann, etc.); entre los que Heisemberg, Max Born,
matricial y Schrödinger la mecánica cuántica ondulatoria (1926 Cuantización como un problema 
de valores propios).

Thomas Kuhn: La estructura de las revoluciones científicas


Uno de los más importantes, y mejor conocidos, representantes de la"nueva filosofía de la ciencia" es indudablemente Thomas Kuhn. Su libroLa estructura de las revoluciones científicas,publicado en 1962, causó literalmente una revolución no sólo en el campo de la historia de la ciencia, sino también en la filosofía de la ciencia y en la concepción que los distintos campos científicos se han formado de sí mismos. Cualquier persona interesada en comprender el debate contemporáneo en la filosofía de la ciencia debe leer su libro.

Kuhn se inició profesionalmente como físico y sólo después se convirtió en historiador de la 
ciencia. Fue mucho más tarde en su carrera profesional, y como consecuencia de su interés
 por la historia de la ciencia, que empezó a interesarse por los problemas relacionados con la
 filosofía de la ciencia, en general, y del crecimiento o evolución de la ciencia, en particular.
 Su primer contacto con la filosofía fue a través de la tradición analítica y particularmente de los
 "juegos del lenguaje" de Wittgenstein. Kuhn quedó especialmente impresionado por la
 concepción wittgensteiniana de los "universos de discurso", es decir, de la existencia de
 sistemas lingüísticos cerrados en los que los elementos obtienen el significado de su lugar
 en el contexto sistemático y lo pierden al salir o ser extrapolados de éste. Más aún, estos
 universos de discurso tienen la característica de no ser traducibles entre sí, lo cual imposibilita,
 las más de las veces, la comunicación, entre ellos.

La estructura de las revoluciones científicas se originó en un intento por aplicar esta noción de
 universos de discurso al análisis de la historia de la ciencia y de las teorías científicas. Esto
 quedará más claro a continuación, cuando analicemos la noción de "paradigma", redefinida por
 Kuhn, y que posee una enorme similaridad con la de universo de discurso. El análisis kuhniano,
 sin embargo, no se detiene ahí; elabora toda una nueva tipología de análisis histórico de la
 ciencia que va más allá de las nociones propuestas por Wingenstein.

Kuhn reinició el debate filosófico sobre el crecimiento del conocimiento científico elaborando
 una posición radicalmente distinta de las sostenidas hasta entonces por los positivistas lógicos
 y los falsacionistas. Como ya lo hemos discutido anteriormente, el problema principal de Popper
 en su Lógica del descubrimiento científicoera encontrar una regla de demarcación entre ciencia
 y no ciencia o pseudo-ciencia, que le permitiera evitar los problemas del inductivismo y del
 verificacionismo. La solución a este problema la encontró en su "falsacionismo" que consiste,
 esencialmente, en la adquisición de conocimiento a través de la refutación de conjeturas
 previamente formuladas.




SALUD
La salud es un estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia
 de enfermedad o dolencia, según la definición presentada por la Organización Mundial de la
 Salud (OMS) en su constitución aprobada en 1948. Este concepto se amplía a: "La salud es un
 estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de afecciones
 o enfermedades." En la salud,
 como en la enfermedad, existen diversos grados de afectación y no debería ser tratada como 
una variable dicotómica. Así, se reformularía de la siguiente manera: "La salud es un estado de
 bienestar físico, mental y social, con capacidad de funcionamiento, y no sólo la ausencia de 
afecciones o enfermedades”. También puede definirse como el nivel de eficacia funcional o
 metabólica de un organismo tanto a nivel micro (celular) como a nivel macro (social). En 1992
 un investigador amplió la definición de la OMS, al agregar: "y en armonía con el medio ambiente.




















MATERIALES PARA MEJORAR LA SALUD 




Unos científicos Japoneses han logrado obtener en apenas unas horas réplicas exactas 
de huesos de la cara para reconstruir zonas que se han perdido por un accidente o enfermedad.

La receta es la siguiente, se toma un poco de fosfato de calcio en polvo, se agrega agua destilada 
y un líquido solidificante, se mezcla bien y se crean capas con la forma deseada hasta obtener
 una réplica del hueso que el paciente ha perdido.
El fosfato de calcio es el mismo “material” del que están hechos los huesos reales, y mediante
 técnicas de diseño asistido por computador se forman capas de 0,1 mm de espesor cuya forma
 puede variar hasta lograr la geometría y el grosor deseados, con un margen de error muy pequeño,
 de tan sólo 1 mm.
En hospitales nipones ya se están realizando ensayos clínicos, y en un futuro estos implantes 
podrían reemplazar la necesidad de huesos de donante cadáver o el uso de materiales como
 la cerámica.
“Esta es la primera vez en el mundo que se emplean materiales que pueden implantarse en el
 cuerpo humano“, aseguró Chung Ung-il, profesor de bioingeniería de la Universidad de Tokio y
 miembro del equipo que desarrolló la técnica.
De momento, la fase de pruebas durará dos años, y se realizará en 10 hospitales Japoneses 
cubriendo a un total de 70 pacientes.



Un equipo de científicos del Instituto de Tecnología de California han logrado desarrollar un chip
que con sólo una gota de sangre puede detectar en menos de 10 minutos la presencia de enfermedades
 como las: cardiovasculares y el cáncer.
Bautizado como Chip Integrado de Código de Barras Sanguíneo (IBBC), es capaz de medir las
 concentraciones de docenas de proteínas que son indicadoras de la presencia de enfermedades
 en el ser humano.
Contrariamente a lo que sucede con las pruebas tradicionales este proceso, tanto la velocidad
 del análisis como el costo es muy inferior, analizando muchas proteínas a la vez por el precio
 de un sólo análisis. Y todo esto en tan sólo 10 minutos.
Otra ventaja es que un sólo microchip puede medir simultáneamente la sangre de ocho pacientes
 y medir una docena de proteínas en cada gota de sangre, pero los científicos esperan que en un 
año se pueda aumentar esta marca hasta las 100 proteínas en cada gota de sangre.
El IBBC es del tamaño de un portaobjetos de microscopio y está hecho de sustrato de vidrio y 
cubierto de caucho de silicona.


BIOTECNOLOGÍA
La biotecnología tiene su fundamento en la tecnología que estudia y aprovecha los mecanismos
e interacciones biológicas de los seres vivos en especial los unicelulares mediante un amplio campo 
multidisciplinario. La biología, y la microbiologia son las ciencias básicas de la biotecnología ya que 
estas aportan las herramientas fundamentales para el entendimiento de la mecánica microbiana en 
primera instancia. La biotecnología es ampliamente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los
 alimentos, medio ambiente ymedicina. La biotecnologia se desarrolló desde un enfoque multidisciplinario
 involucrando varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, 
ecología, ingeniería, física, química,medicina
 y veterinaria entre otras.




































Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. 
Algunos ejemplos son la obtención de organismos para producirantibióticos, el desarrollo
 de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias
 regenerativas y el desarrollo de laingeniería genética para curar enfermedades a través
 de la manipulación génica.
Biotecnología blanca: también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada
 a procesos industriales. Un ejemplo de ello es la obtención de microorganismos para generar
 un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores o Inhibidores enzimáticos
 industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes
 químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas ). También se aplica a los
 usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como
 plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es
 la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen 
menos desechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos 
recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.
Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello 
es la obtención de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales
desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología 
verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales 
de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar 
plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es 
el caso del maíz Bt.10 La biotecnología se ha convertido en una herramienta en diversas estrategias 
ecológicas para mantener o aumentar sustancialmente recursos naturales como los bosques. 
En este sentido los estudios realizados con hongos de carácter micorrízico permiten implementar 
en campo plántulas de especies forestales con micorriza, las cuales presentaran una mayor resistencia
 y adaptabilidad que aquellas plántulas que no lo están.
Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las 
aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de
desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y 
productos alimentarios.


BIORREMEDIACIÓN 

La biorremediación es el proceso por el cual son utilizados microorganismos para limpiar un sitio
contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de 
contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad catabólica de los microorganismos
 para degradar y convertir dichos compuestos. En el ámbito de la microbiología ambiental, los
 estudios basados en el genoma abren nuevos campos de investigación in silicoampliando el 
panorama de las redes metabólicas y su regulación, así como pistas sobre las vías moleculares
 de los procesos de degradación y las estrategias de adaptación a las cambiantes condiciones
 ambientales. Los enfoques de genómica funcional y metagenómica aumentan la comprensión
 de las distintas vías de regulación y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales
 y para compuestos particulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologías de 
biorremediación y los procesos de biotransformación.
Los entornos marítimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petróleo en regiones
 costeras y en mar abierto son difíciles de contener y sus daños difíciles de mitigar. Además de
 la contaminación a través de las actividades humanas, millones de toneladas de petróleo entran
 en el medio ambiente marino a través de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una 
considerable fracción del petróleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad
 de degradación de hidrocarburos llevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, 
por las llamadas bacterias hidrocarbonoclásticas (HCB)


BIOINGENIERIA 

La ingeniería biológica o bioingeniería es una rama de ingeniería que se centra en la biotecnología y en las ciencias biológicas. Incluye diferentes disciplinas, como la ingeniería bioquímica, la ingeniería biomédica, la ingeniería de procesos biológicos, la ingeniería de biosistemas, la ingeniería bioinformática, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas y los principios tradicionales de la ingenierías clásicas como la química o la informática.
Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biológicos de laboratorio a escalas de producción industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestión, económicos y jurídicos. Debido a que las patentes y los sistemas de regulación (por ejemplo, la FDA en EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnología, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas.
Existe un creciente número de empresas de biotecnología y muchas universidades de todo el mundo proporcionan programas en bioingeniería y biotecnología de forma independiente. Entre ellas destacan las de la especialidad de Ingeniería Bioinformática.
Este es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando técnicas computacionales propias de la Ingeniería Informática. Esa interdisciplinareidad hace que sea posible la rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional, y puede definirse como, "la conceptualización de la biología en término de moléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar la información asociada a estas moléculas, a gran escala." La bioinformática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica. sin embargo hay muchas ciencias importantes




 INGENIERÍA GENÉTICA


Un experimento de ingeniería genética podría ser:
  1. Se corta por separado el ADN del organismo a estudiar y el ADN del vector con la misma restrictasa, 
  2. de modo que se generan extremos compatibles entre sí (mutuamente cohesivos).
  3. Se juntan ambos ADN y se les añade ADN-ligasa: de esta forma, las uniones entre ADN pasajero y 
  4. ADN del vector se sellan mediante un enlace covalente, generándose moléculas híbridas (quiméricas o 
  5. recombinantes).
  6. Ahora hay que introducir las moléculas generadas en los organismos huésped. En el caso de bacterias 
  7. se recurre a una técnica sencilla denominada transformación, que permite la entrada del ADN a través 
  8. de las envueltas del microorganismo.
  9. Finalmente, hay que localizar las bacterias que han captado el ADN que ha entrado. A menudo este 
  10. es el paso más laborioso, pero el hecho de que el vector posea uno o varios genes de resistencia favorece 
  11. al menos la eliminación de las bacterias que no han recibido ADN del vector: basta añadir al medio de 
  12. cultivo el antibiótico para el que el vector confiere resistencia. Para localizar los transformantes recombinantes, 
  13. muchos vectores incorporan un gen marcador que produce alguna sustancia coloreada. Si insertamos el 
  14. gen a aislar dentro de ese marcador, lo rompemos, por lo que las colonias bacterianas no producirán la 
  15. sustancia coloreada, sino que permanecen incoloras o blancas.
  16. El resultado del experimento es la obtención de al menos una colonia (clon) de bacterias que portan la 
  17. combinación buscada de vector con el inserto de ADN pasajero. Se dice entonces que hemos clonado 
  18. dicho ADN.
En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer producen el primer organismo recombinando partes
 de su ADN en lo que se considera el comienzo de la ingeniería genética. En 1997 se clona el primer mamífero, 



PRODUCTOS TRANSGENICOS

Son aquellos alimentos a los que se les han insertado genes exógenos (de otras plantas o 
animales) en sus códigos genéticos.
La ingeniería genética se puede hacer con plantas, animales o microorganismos. 
Históricamente, los granjeros producían cultivos y criaban animales para obtener 
especies con características deseables durante miles de años. Por ejemplo, ellos 
criaban perros desde poodles hasta gran danés y rosas desde las miniaturas con 
olor dulce hasta las rosas rojas sin olor y perecederas de hoy en día.
La cría selectiva con el tiempo creó estas amplias variaciones, pero el proceso 
dependía de la naturaleza para producir el gen deseado. Los humanos entonces 
optaron por aparear los animales o plantas individuales que portaban ese gen 
particular, con el fin de hacer que las características deseadas fueran más comunes 
o más pronunciadas.
La ingeniería genética le permite a los científicos acelerar este proceso pasando 
los genes deseados de una planta a otra o incluso de un animal a una planta y 
viceversa.























GENOMA HUMANO

El genoma humano es la secuencia de ADN de un ser humano. Está dividido en fragmentos que conforman los
 23 pares de cromosomas distintos de la especie humana (22 pares de autosomas y 1 par de cromosomas
 sexuales). El genoma humano está compuesto por aproximadamente entre 22500 y 25000 genes distintos.







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