Como cada mes de diciembre, Nature publica el top ten de personalidades relevantes en ciencia. Según la revista este 2023 “se han producido algunos avances extraordinarios en la ciencia, y varios científicos y científicas de esta lista han formado equipos que lograron, por ejemplo, el primer aterrizaje con éxito de India en la Luna y el desarrolló experimentos que, por primera vez, consiguieron desencadenar una reacción de fusión nuclear que genera más energía de la que consume. También se destacan hitos en los ámbitos de la biomedicina y la conservación del medio ambiente.

Pero la novedad de esta edición es la inclusión de un ‘no humano’. “ChatGPT ha dominado las noticias este año y su influencia se ha dejado sentir en toda la ciencia y la sociedad”, señala Richard Monastersky, redactor jefe de la revista. “Aunque esta herramienta de inteligencia artificial no es una persona y no encaja con lo que concebimos como ‘los diez de Nature’, hemos ampliado la clasificación para reconocer la profunda forma en que la inteligencia artificial generativa está alterando el desarrollo y el progreso de la ciencia”, subraya.

Kalpana Kalahasti

La ingeniera que ha llevado a India a la Luna

Es la directora asociada de proyecto de la misión Chandrayaan-3, de la agencia espacial india. Esta ingeniera y gestora desempeñó un papel crucial en el aterrizaje triunfal de Chandrayaan-3 en la Luna, lo que convirtió a su país el cuarto país en conseguirlo. “Hemos logrado nuestro objetivo de forma impecable», declaró pocos minutos después de que la agencia posara su primera sonda en la Luna el pasado 23 de agosto.

La exitosa misión de la Organización India de Investigación Espacial (ISRO) sitúa al país en el reducido grupo que ha conseguido posar una nave en la superficie lunar. Solo la Unión Soviética, Estados Unidos y China han logrado la hazaña. Y como directora asociada del proyecto, Kalahasti desempeñó un papel clave para garantizar su éxito.

Kalpana Kalahasti. / Nature

El anterior intento de la India de alcanzar la superficie lunar, la misión Chandrayaan-2 en 2019, terminó en fracaso cuando el módulo de aterrizaje se estrelló. La pérdida de este módulo fue un momento decisivo para Kalahasti y los miembros de su equipo, que volcaron todos sus esfuerzos en recuperarse.

La ingeniera trabajó con el director del proyecto Palanivel Veeramuthuvel para reconfigurar el orbitador y el módulo de aterrizaje de la misión Chandrayaan-2. La ISRO redujo la masa del orbitador para dotar al módulo de aterrizaje de combustible adicional, patas más fuertes y otras mejoras.

Kalahasti está entusiasmada con los próximos proyectos de la ISRO. La agencia quiere enviar una misión para recoger muestras lunares, como paso previo a su objetivo de 2040 de llevar una tripulación humana a la Luna. “Ahora que el aspecto crítico de demostrar un alunizaje está hecho”, dice, “podemos avanzar hacia otras posibilidades”.

Marina Silva

Protectora de la Amazonia

Marina Silva. / Nature

La actual ministra de Medio Ambiente de Brasil en el Gobierno de Lula da Silva se ha propuesto parar la deforestación desenfrenada de la Amazonia y reconstruir las instituciones debilitadas por la Administración anterior.

En un año en el que las malas noticias medioambientales no han cesado, con un calentamiento global récord, olas de calor abrasadoras e incendios, Marina Silva lanzó un mensaje esperanzador el 3 de agosto. La ministra brasileña de Medio Ambiente y Cambio Climático anunció que se había producido un descenso del 43 % en las alertas de deforestación basadas en imágenes por satélite de la selva amazónica entre enero y julio de 2023, en comparación con el mismo periodo de 2022. Se trata de un cambio radical con respecto a los cuatro años anteriores, bajo el mandato del expresidente Jair Bolsonaro, en los que se había registrado un notable aumento de estas alertas.

El cambio de rumbo en la protección del medio ambiente en Brasil comenzó el 1 de enero, cuando Lula da Silva asumió la presidencia y Marina Silva, su actual cargo. Es la segunda vez que dirige el ministerio, que ya tuvo a su cargo entre 2003 y 2008, durante la primera y la segunda presidencia de Lula da Silva.

Marina Silva y su equipo empezaron este año «con la dura misión de reconstruir lo que se había desmantelado y, al mismo tiempo, crear nuevos resultados para la política medioambiental», señala la ministra.

Un logro clave fue lanzar una versión renovada, el 5 de junio, del programa PPCDAm para proteger la Amazonia, que el gobierno de Bolsonaro había cerrado. Silva también restableció el apoyo a la vigilancia policial de la región para hacer cumplir la normativa medioambiental. Y pronto quedó claro que las políticas estaban funcionando. Entre enero y julio, el Instituto Brasileño de Medio Ambiente y Recursos Naturales Renovables (IBAMA) emitió un 147 % más de multas por delitos ambientales de lo que había promediado durante meses similares entre 2019 y 2022.

Katsuhiko Hayashi

Reprogramador de la reproducción

“Su hazaña de crear óvulos viables a partir de células de ratones macho podría ayudar a salvar especies al borde de la extinción”, dice Nature.

Cuando Katsuhiko Hayashi y sus colegas anunciaron en marzo que habían producido crías de ratón a partir de células de dos progenitores machos, la noticia literalmente dejó boquiabiertos a algunos investigadores. “Me caí de la silla”, dice Robert Gilchrist, biólogo reproductivo de la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Sídney (Australia). “Es un logro científico asombroso”.

Fue la culminación de años de minucioso trabajo de Hayashi, un biólogo del desarrollo de la Universidad de Osaka (Japón). Él y su equipo ya habían ideado métodos para ‘convencer’ a las células madre de ratón de que se convirtieran en óvulos inmaduros, u ovocitos, para luego madurarlos, fecundarlos y producir crías vivas. Este 2023, Hayashi reveló que su laboratorio había ampliado ese éxito utilizando células de ratones macho para producir los óvulos. Muchos científicos habían pensado que la tarea era imposible, o casi.

Katsuhiko Hayashi. Nature

Hayashi y sus colegas tomaron células de la cola de ratones macho, que tienen cromosomas sexuales X e Y, y las convirtieron en células madre. En el proceso, aproximadamente el 3 % de esas células perdieron espontáneamente sus cromosomas Y. A continuación, el equipo aisló estas células sin Y y las trató con una sustancia química que provoca errores durante la división celular.

Algunos de esos errores dieron lugar a células con un cromosoma X duplicado, convirtiéndolas en células femeninas. Después, las sometieron al complejo y laborioso proceso de creación de un óvulo. “Cada paso es delicado y suelen perderse muchas células”, explica Mitinori Saitou, biólogo del desarrollo de la Universidad de Kioto, en Japón, que colabora con Hayashi.

El equipo fertilizó los óvulos y trasplantó los embriones resultantes a ratones hembra. Solo siete crías vivas resultaron de las 630 transferencias de embriones.

Ahora, su laboratorio quiere extender el trabajo en ratones a otro animal: el rinoceronte blanco del norte (Ceratotherium simum cottoni). En la actualidad solo se conocen dos rinocerontes blancos del norte, y ambos son hembras.

Las técnicas de Hayashi podrían ser una forma de salvar el linaje, pero cultivar esperma y óvulos de rinoceronte en el laboratorio es mucho más difícil que trabajar con ratones, afirma.

La complejidad de trabajar con células reproductoras humanas sería aún mayor. Podrían pasar décadas antes de que las técnicas en las que Hayashi ha sido pionero para crear óvulos y espermatozoides pudieran utilizarse en humanos.

Annie Kritcher

Avances en la ignición por fusión

Esta física ayudó a la US National Ignition Facility a producir reacciones nucleares que antes sólo se veían en las bombas de hidrógeno y las estrellas.

La física Annie Kritcher empezó 2023 con gran optimismo. Semanas antes, había ayudado a la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Departamento de Energía de EE UU a alcanzar un objetivo que había eludido a laboratorios de todo el mundo durante décadas: comprimir átomos tan fuertemente que sus núcleos se fusionen, y generar más energía de la que consume la reacción.

Annie Kritcher. /Nature

Pero tras alcanzar ese hito experimental, conocido como ignición, la presión estaba puesta en repetir la hazaña.

Con un coste de 3.500 millones de dólares y ubicado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California, el NIF se diseñó para reforzar la ciencia de las armas nucleares. Sus avances también podrían contribuir al desarrollo de la fusión nuclear como fuente de energía segura, limpia y casi ilimitada.

El éxito del experimento del NIF el año pasado fue una sorpresa para muchos. La ignición llevaba una década de retraso y algunos temían que estuviera fuera de su alcance. Como diseñadora principal de los principales experimentos de fusión, Kritcher y su equipo se propusieron inmediatamente demostrar que el NIF podía lograr la ignición de forma fiable.

La investigación de alto riesgo no suele ir sobre ruedas: el primer intento de repetición del equipo, en junio, se quedó a medio camino. El siguiente intento dio sus frutos. El 30 de julio, los 192 rayos láser de la instalación lanzaron 2,05 megajulios de energía a una pastilla congelada de los isótopos de hidrógeno deuterio y tritio, suspendida en un cilindro de oro.

La implosión resultante hizo que los isótopos liberaran energía al fusionarse en helio, generando temperaturas seis veces superiores a las del núcleo del Sol. Las reacciones produjeron un récord de 3,88 megajulios de energía de fusión.

Otras instalaciones han generado más energía de fusión durante periodos más largos, sobre todo en reactores tokamak, que utilizan potentes campos magnéticos para confinar las reacciones de fusión. Esta es la tecnología que está desarrollando el proyecto ITER, una colaboración internacional de 22.000 millones de dólares cerca de Saint-Paul-lez-Durance (Francia).

Sin embargo, antes del logro del NIF, ningún laboratorio había producido una reacción de fusión que generara más energía de la que consumía.

Kritcher y su equipo prosiguieron su éxito de julio con otros dos disparos de ignición en octubre, elevando el total a cuatro de los últimos seis disparos. Se están preparando para obtener rendimientos aún mayores el año que viene.

Eleni Myrivili

Cómo mitigar los efectos del calentamiento

Como jefa de Calor de la ONU, esta antigua política contribuye a la concienciación sobre las amenazas de la crisis climática.

Eleni Myrivili. / Nature

El pasado mes de julio, mientras las temperaturas se disparaban y los incendios arrasaban los bosques griegos, Eleni Myrivili observaba horrorizada desde su casa ateniense. “Este es el tipo de devastación que no se puede reemplazar”, dice, “y es claramente una catástrofe de la que somos responsables”.

Myrivili, ex teniente de alcalde de Atenas, desempeña ahora un papel mundial en la mitigación de los efectos catastróficos del calentamiento del clima.

En julio se batieron récords no oficiales de temperaturas medias mundiales más altas en un solo día y en un solo mes, y 2023 será casi con toda seguridad el año más caluroso jamás registrado a finales de diciembre. Ese calor extremo se está cobrando un peaje mortal.

El interés de Myrivili por el calor dista mucho del inicio de su carrera como antropóloga cultural. En el verano de 2007, parte de Grecia ardió y gran parte del Parque Nacional de Parnis, cerca de Atenas, se quemó. “Todos los que trabajamos en el cambio climático tenemos esos momentos en los que nos despertamos a la realidad del cambio climático”, dice, “y para mí, fue en 2007”.

Enfadada por la falta de información y asesoramiento sobre los incendios, Myrivili decidió dedicarse a la política. Tras ocupar varios cargos en el gobierno de Atenas, trabajó para infundir resiliencia climática y planificación en todos los departamentos de la ciudad. Ahora, como primera jefa de Calor de las Naciones Unidas, su misión es mantener a la gente fresca mientras el planeta hierve.

Ilya Sutskever

Visionario de la IA

Ilya Sutskever. / Nature

La revista Nature le considera un pionero de ChatGPT y otros sistemas de inteligencia artificial (IA) que están cambiando la sociedad.

Cuando era adolescente, Ilya Sutskever llamó a la puerta de Geoffrey Hinton en la Universidad de Toronto (Canadá) y le pidió trabajo. “Dijo que tabajaba friendo patatas para ganar dinero durante el verano y que prefería trabajar para mí haciendo inteligencia artificial”, cuenta Hinton, a menudo reconocido como el padrino de la IA moderna.

Hinton le dio al ambicioso estudiante algunos artículos para que los leyera, y Sutskever volvió preguntándose por qué los autores no habían resuelto lo que a él le parecían soluciones obvias. “Todos sus instintos eran correctos”, dice Hinton. Atribuye a Sutskever el mérito de ser un pionero visionario del aprendizaje profundo y los grandes modelos de lenguaje (LLM), las raíces de los bots de IA conversacional, como ChatGPT, que han cautivado al mundo este año. “No es solo la inteligencia” lo que lo distingue, dice Hinton, «es la urgencia con la que se pone manos a la obra”.

Sutskever se convirtió en el científico jefe de OpenAI en San Francisco, California, donde ha tenido un papel crucial en el desarrollo de ChatGPT. Pero también le preocupa el futuro de la IA. El pasado mes de julio, cambió de enfoque para codirigir el proyecto de cuatro años “superalineación” de OpenAI, que, según la empresa, utilizará el 20 % de su potencia informática para estudiar cómo “dirigir y controlar sistemas de IA mucho más inteligentes que nosotros”.

James Hamlin

El ‘detective’ de la superconductividad

Este físico ayudó a descubrir fallos en las sensacionalistas afirmaciones sobre la superconductividad a temperatura ambiente.

James Hamlin recuerda la primera vez que un experimento le engañó. Como estudiante de postgrado, vio signos de superconductividad –electrones fluyendo sin resistencia– en un material inesperado. Entusiasmado, compartió la noticia con su asesor, que no se inmutó. “Me hizo muchas preguntas y me sugirió muchas mediciones adicionales”, dice Hamlin. Tras una inspección más detallada, la señal de superconductividad desapareció. La lección que aprendió fue sencilla: “No des por sentado que has descubierto algo”, dice Hamlin.

Esta lección se repitió a escala internacional este año, cuando Ranga Dias, físico de la Universidad de Rochester (Nueva York), publicó en Nature en marzo que había logrado el ansiado objetivo de la superconductividad a temperatura ambiente en un material sometido a una presión moderada.

James Hamlin. / Nature

Hamlin, físico que realiza experimentos de alta presión en la Universidad de Florida en Gainesville, y Brad Ramshaw, investigador de superconductividad en la Universidad Cornell de Ithaca (Nueva York), expresaron a Nature su preocupación por la investigación.

El artículo fue retractado en noviembre, generando titulares: era la tercera retractación de Dias en poco más de un año.

No era la primera ni siquiera la segunda vez que Hamlin exponía problemas con el trabajo de este investigador. En 2020, Dias había publicado un artículo en Nature en el que también afirmaba haber descubierto el primer superconductor a temperatura ambiente, aunque a una presión mucho mayor.

Hamlin no es un ‘detective’ a tiempo completo y desea dedicar más tiempo a su propia investigación sobre la superconductividad. “Este es realmente el tema de la física que encuentro más apasionante”, afirma. “Descubrir las tonterías (bullshit) de los seres humanos es mucho menos interesante que los misterios de la naturaleza”, añade.

Svetlana Mojsov

Desarrolladora ninguneada de fármacos multimillonarios

Nature destaca en su clasificación de 2023 a esta bioquímica que obtuvo por fin reconocimiento por su participación en el desarrollo de fármacos multimillonarios para adelgazar.

Una nueva clase de fármacos para adelgazar ha irrumpido en las clínicas y ha convertido a medicamentos como Ozempic y Wegovy en nombres muy conocidos. Han generado miles de millones de dólares de beneficios a la industria farmacéutica y han aclamado científicamente a los investigadores que descubrieron la hormona que los produce: un supresor del apetito llamado péptido-1 similar al glucagón (GLP-1).

Svetlana Mojsov. / Nature

Pero hay una pionera que no ha recibido el debido reconocimiento: Svetlana Mojsov. Bioquímica que ahora trabaja en la Universidad Rockefeller, en Nueva York. Mojsov desempeñó un papel fundamental en la identificación y caracterización de la forma activa del GLP-1.

Sin embargo, sus esfuerzos pasaron desapercibidos en muchos relatos sobre el descubrimiento de la hormona, y no han compartido con ella los premios científicos concedidos por el hallazgo.

Este año, Mojsov ha luchado contra este ninguneo y ha empezado a obtener un mayor reconocimiento por sus contribuciones a este campo. “Lo único que intento es poner las cosas en su sitio”, señala.

Su propio trabajo con el GLP-1 comenzó cuando predijo que una versión particular de la hormona debería existir en el tejido intestinal de los mamíferos. A continuación, Mojsov confirmó experimentalmente esa predicción y luego demostró, en un estudio publicado en 1987, que esta forma biológicamente activa de GLP-1 podía desencadenar la liberación de insulina en el páncreas de una rata.

Los péptidos y anticuerpos creados por Mojsov también fueron decisivos para otros experimentos con GLP-1 realizados en líneas celulares en aquella época, y permitieron a los médicos demostrar que este péptido podía reducir la glucosa en sangre en un primer ensayo en humanos.

Halidou Tinto

Luchador contra la malaria en África

Pronto saldrá al mercado una segunda vacuna contra esta plaga mortal, gracias a los rigurosos ensayos de este investigador.

En octubre, el trabajo y la vida colisionaron para Halidou Tinto cuando su hija de seis años contrajo la malaria. Director de ensayos clínicos de fármacos y vacunas contra esta enfermedad durante más de una década, Tinto sabía lo grave que podía ser.

Halidou Tinto. / Nature

Su hija estuvo hospitalizada cuatro días con fiebre, dolores de cabeza y vómitos. Se recuperó, pero “fue realmente grave”, dice.

Ese mismo mes, la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomendó el uso de una vacuna llamada R21 que él había estado probando. Es sólo la segunda vacuna contra la malaria que se aprueba y muchos piensan que podría evitar millones de muertes en África, donde se produce la inmensa mayoría de las infecciones palúdicas. 

Cada año se producen más de 200 millones de casos y 500.000 muertes en el continente, predominantemente en niños menores de cinco años.

El instituto que dirige Tinto, la Unidad de Investigación Clínica de Nanoro en Burkina Faso, es un centro de pruebas clave para la R21, su predecesora el RTS y otros medicamentos. Muchos científicos atribuyen a la diligencia de Tinto el éxito del instituto.

Tinto se doctoró en la Universidad de Amberes (Bélgica), donde estudió cómo el paludismo se hace resistente a diversos fármacos. Umberto D’Alessandro, epidemiólogo clínico de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres y residente en Fajara (Gambia), dice que siempre le han sorprendido el rigor científico y la dedicación de Tinto.

“Realmente quiere hacer avanzar la ciencia y la investigación en África”, afirma D’Alessandro.

Thomas Powles

Explorador del cáncer

Este médico e investigador del cáncer dirigió un ensayo clínico transformador para el tratamiento del cáncer grave de vejiga.

Los resultados parecían demasiado buenos para ser ciertos cuando Thomas Powles examinó los datos de un ensayo clínico sobre cáncer de vejiga avanzado. “Pensé: encontraremos algo mal en alguna parte”, dice Powles, investigador del cáncer en el Hospital St Bartholomew de Londres. Pero no fue así. En comparación con la quimioterapia estándar, una combinación de dos fármacos nuevos parecía prolongar la media de supervivencia de unos 16 meses a 2,5 años.

Thomas Powles. / Nature

En octubre, cuando presentó los datos en el Congreso de la Sociedad Europea de Oncología Médica, celebrado en Madrid, el público prorrumpió en aplausos, dos veces. “Fue muy emocionante”, dice el investigado.

Según Eila Skinner, investigadora del cáncer de vejiga en la Universidad de Stanford (California), “este ensayo en concreto es absolutamente el mayor hallazgo en el tratamiento del cáncer de vejiga avanzado que hemos tenido en unos 40 años”.

El cóctel de fármacos es el primero que funciona mejor que el tratamiento estándar que se viene utilizando desde los años ochenta». Según Funda Meric-Bernstam, investigadora del Centro Oncológico MD Anderson de la Universidad de Texas (Houston), estos interesantes resultados se suman a un número creciente de estudios que ponen de relieve las promesas de un tipo de tratamientos de reciente creación denominados conjugados anticuerpo-fármaco (ADC). Los ADC consisten en un fármaco quimioterapéutico tóxico unido a un anticuerpo que actúa específicamente sobre las células tumorales.

Los resultados de estudios otros tipos de cáncer también han demostrado que los ADC pueden ralentizar el crecimiento tumoral y prolongar la supervivencia de las personas tratadas.

ChatGPT

¿Ventaja o amenaza?

¿Por qué incluir una herramienta de IA en una lista de personas que han marcado la ciencia en 2023? La revista Nature pone de manifiesto que, en muchos sentidos, este chatbot ha tenido un efecto profundo y de gran alcance sobre la ciencia en el último año. El único objetivo de ChatGPT es continuar de forma verosímil diálogos al estilo de sus datos de entrenamiento. Pero al hacerlo, este y otros programas de IA generativa están cambiando la forma de trabajar de los científicos.

ChatGPT. / EFE / EPA / WU HAO

También han reavivado los debates sobre los límites de la IA, la naturaleza de la inteligencia humana y la mejor forma de regular la interacción entre ambas. “Por eso los 10 de Nature de este año cuentan con una incorporación no humana”, destaca.

Algunos científicos son conscientes desde hace tiempo del potencial de los grandes modelos lingüísticos (LLM), pero para muchos fue el lanzamiento de ChatGPT en noviembre de 2022 lo que reveló rápidamente la potencia y las limitaciones de  esta tecnología.

El programa fue creado por investigadores de OpenAI en San Francisco (California). Entre ellos, estaba Ilya Sutskever, también incluido en los top 10 de Nature de este año. Se basa en una red neuronal con cientos de miles de millones de parámetros, que se entrenó, con un coste estimado en decenas de millones de dólares, en un gigantesco corpus en línea de libros y documentos. También se contrató a grandes equipos de trabajadores para que editaran o calificaran sus respuestas.

Este año, OpenAI ha mejorado el LLM subyacente de ChatGPT y lo ha conectado a otros programas para que la herramienta pueda recibir y crear imágenes y utilizar software matemático y de codificación como ayuda. El sector de la IA está revolucionado y tratando de sacar herramientas que compitan con estas nuevas herramientas.