Coses de pops

Ha mort el pop Paul, aquell que predeia el resultat dels partits del Mundial de futbol. He de dir que m’importa un rave la vida del pop i les seves capacitats d’endeví. I quan sento que al Sea Life Aquarium li pensen fer un monument penso que la fi de la civilització no deu estar gaire lluny i a sobre ens ho mereixem. Però el cas és que el pop Paul era justament això, un pop. I per tant un animal amb unes característiques extraordinàries.

De vegades costa recordar que els pops pertanyen a la família (estrictament del fílum) dels mol·luscs, igual que els caragols o les ostres. Anatòmicament són molt diferents perquè ja fa més de cinc-cents milions d’anys que van agafar el seu camí. Això fa que calgui una mirada molt atenta per veure el parentiu. Per exemple, el peu dels cargols, aquella mena de múscul sobre el que s’arrosseguen s’ha anat fent gran en el cas dels pops i s’ha modificat per convertir-se en tentacles.

És més fàcil anar mirant com han anat evolucionant. Avui encara hi ha els nàutils, uns autèntics fòssils vivents que van pel mar dins unes bellíssimes closques. (Al mar potser no en veurem gaires, però a les botigues de petxines i souvenirs de la costa si que n’hi ha.) Allò va ser el principi de l’aventura dels cefalòpodes. Encara vivien dins una closca, com els cargols, però van aprendre a omplir-la de gas, de manera que podien regular la flotació i es van alliberar del fons marí.

El problema era que si baixaven molt, la pressió podia trencar la closca. Convenia tenir closques petites, que eren més resistents. I posats a fer-la petita, la majoria van acabar per ferla molt petita i ficar-la dins el cos. A mida que la closca disminuïa van anar modificant la manera de flotar fent servir diferents greixos que els donaven la flotabilitat requerida. I al final van adoptar la forma característica del pops, calamars i sèpies. Dels que seguien amb la closca externa, la majoria es van extingir junt amb els dinosaures i moltes altres espècies. Només els nàutils van sobreviure, i amb dificultats.

Els pops pertanyen a la família dels cefalòpodes, que vol dir que tenen “els peus al cap”. I realment els tentacles i les seves ventoses són una adaptació extraordinària a més d’un arma temible. En un pop petit no hi parem atenció, però amb els grans pops i calamars gegants, les ventoses han de ser una trampa mortal. La pell també és ben curiosa i pot canviar de color amb una velocitat impressionant.

Però el més fabulós d’aquests animals és l’ull. Un òrgan que aparentment és molt similar al nostre tot i que en realitat els seus ulls i els nostres han evolucionat de manera independent. Simplement davant dels mateixos problemes, la natura va trobar solucions similars. L’ull dels pops és una esfera transparent amb una lent al davant i una membrana dotada de receptors per la llum a l’altre banda. Si fa no fa com el nostre, però amb algunes diferències.

Per exemple, nosaltres enfoquem modificant la curvatura del cristal·lí. En canvi els pops ho fan desplaçant el cristal·lí endavant i enrere. Tots dos sistemes funciones, però ells no perden eficàcia en fer-se grans. També hi ha diferències en la retina. La nostra és un nyap. Els nervis passen per la banda on arriba la llum i les cèl·lules sensible a la llum (els cons i els bastons) estan apuntant cap enrere (després parlen de disseny intel·ligent). En canvi, en els pops els nervis estan situats a la part del darrera i les cèl·lules sensibles (anomenades rabdòmers) estan de cara a la llum.

Al final, l’ull dels pops és una peça fantàstica del disseny evolutiu. Només tenen un pigment, de manera que no hi veuen en color, però això és perquè al fons del mar els colors desapareixen de seguida, de manera que tampoc els fa falta.

De fet, l’ull més gran que coneixem és el d’un calamar gegant i tenia la mida d’una pilota de bàsquet. Amb aquests ulls, si l’animal decidia clavar-te la mirada havies de posar-te molt i molt nerviós! Encara que per nervis, els d'alguns quan el pop Paul es mirava les capses amb les banderes. He de reconèixer que la campanya publicitaria de l'Aquari aquell ha resultat un èxit.

Miracles i Gaudí

El temple de la Sagrada Família és notícia per dos fets d’actualitat. Per una banda, la famosa tuneladora que havia de foradar el carrer del davant del temple ja ha passat, afortunadament sense més problemes. I en segon lloc, aviat rebrà la visita del Papa Benet XVI que consagrarà el temple i el declararà basílica. De retruc, també s’ha parlat del procés que hi ha en marxa per beatificar l’arquitecte Antoni Gaudí. Sembla que bona part dels tràmits necessaris ja estan en marxa i l’escull principal és que cal atribuir-li un miracle. Se n’han proposat dos, però el primer s’ha desestimat.

Quan vaig sentir per primera vegada la notícia del procés de beatificació de Gaudí reconec que vaig pensar que era una broma. Segurament perquè associo els sants amb persones que van viure fa molt temps i amb unes vides excepcionalment notables i no pas amb un arquitecte, per molt notable que sigui la seva obra. Naturalment cal aprofundir una mica en les coses abans d’opinar i, òbviament, no és per la seva obra arquitectònica que se’l vol beatificar.

Els motius són absolutament respectables, encara que em sorprengui la definició d’una “vida heroica”. Però el concepte que realment se’m fa estrany és el de miracle. En aquest cas es diu que una dona de Reus que patia una ceguesa incurable segons els metges, va recuperar la visió quan es va encomanar a Gaudí. Això entraria dins la definició de miracle, que vindria a ser “una intervenció sobrenatural en el món físic de manera que es produeix una acció no explicable per causes ordinàries”. Aquesta és la definició que he trobat a la Viquipèdia, però n’hi ha moltes altres i que poden ser diferents segons la religió. Però en general es tractaria d’un fet que no té altra explicació que una intervenció divina.

I aquest és el problema. Que una cosa no tingui cap explicació és un fet que no es pot afirmar mai. El màxim que podem dir és que no coneixem la explicació. Per exemple, sovint es mostren com miracles les curacions inexplicables. Però aquesta entitat “curació inexplicable” simplement no existeix ja que cap metge, cap científic amb dos dits de seny pretendrà tenir un coneixement absolut sobre cap malaltia. En el cas del càncer, per exemple, les estadístiques diuen que hi ha un cert nombre de cassos que es curen espontàniament. El motiu? No el coneixem, però podem especular. Després de tot, l’organisme disposa de recursos per mirar de curar-se. Ens curem de moltes malalties, i el fet que algunes siguin quasi sempre mortals no vol dir que no hi hagi excepcions. Potser aquelles persones tenen un sistema immunitari amb alguna particularitat. Potser van menjar alguna cosa que va potenciar les defenses del cos, potser van agafar una infecció que va afectar les cèl·lules tumorals...

És clar, pels creients també pot ser una intervenció divina. No hi ha manera de saber-ho, però mai es pot dir que sigui inexplicable. L’únic que sabem del cert és que no ho sabem tot. De fet, la nostra ignorància, en major o menor grau, si que és una certesa.

A més de temes relacionats amb la salut, en altres qüestions passa el mateix. Hi ha estàtues que sagnen. Això era un miracle fins que es van descobrir microorganismes de color vermell intens que podien explicar l’aparició de taques. Si la taca apareix al terra o a la porta no en fem cas, però si surt en una estàtua d’un Sant o en una hòstia, de seguida hi ha qui veu un miracle. Fa uns segles podien dir que no hi havia cap explicació coneguda, però només va ser qüestió de temps que trobéssim una explicació natural.

De vegades, la percepció de miracle arriba a coses molt poc consistents. Un vaixell embarrancat que va començar a moure’s fins tornar a l’aigua. En el mateix relat expliquen que abans havien llençat la càrrega al mar. Per algun motiu el fet d’alleugerir el pes del vaixell no es considera una explicació suficient.

I fins i tot hi ha qui diu que el fet que no caigués la Sagrada família quan va passar la tuneladora pot ser un miracle. En aquest cas tampoc es considera la possibilitat que els enginyers i els tècnics fessin correctament la seva feina.

Per això, quan em parlen de miracles em pregunto que se n’ha fet del sentit comú. Cal dir que molts miracles no s’accepten com a tals per l’Església. El procediment requereix més que no pas la percepció dels seguidors o dels devots d’algun sant. Si més no, en el procediment s’inclou la opinió d’un comitè de pèrits (o metges en el cas de curacions). De totes maneres, al final és més aviat un tema de fe, de manera que la ciència només serviria per descartar els cassos que si que tenen una explicació coneguda.

En els cassos que no la tenen, jo apostaria per la meva ignorància i altres recorreran a la fe. En això ja no hi ha res a dir.

Tatooine i similars

La imatge més característica del planeta Tatooine, on vivia en Luke Skywalker amb els seus oncles, es la de la doble posta de Sol. A la galàxia molt llunyana de Star Wars, Tatooine és un planeta situat en un sistema binari, cosa que ofereix unes fantàstiques postes de Sol de les dues estrelles una rere l’altre. Durant un temps es va pensar que allò era cosa només de ciència ficció ja que dues estrelles orbitant l’una al voltant de l’altre afectaria moltíssim les òrbites dels planetes i en el cas que es poguessin formar, segurament no restarien estables gaire temps.

Però ja fa temps que es van començar a trobar sistemes estel·lars dobles amb planetes al seu voltant. Per ara només amb gegants de gas similars a Júpiter, però l’important és que n’hi ha. I més dels que podríem pensar. Malgrat que hi havia òrbites que permetien una certa estabilitat, es pensava que les condicions per donar-se eren molt més restrictives del que sembla que en realitat són. No és greu. Quan les dades no coincideixen amb les teories simplement cal refer les teories. És el pa nostre de cada dia en ciència.

Però no deixa de ser estimulant per la imaginació pensar com han de ser les coses en aquests planetes. Encara que es tracti de gegants de gas, poden tenir satèl·lits de dimensions semblants a la Terra. Una cosa semblant a la que li passa a Júpiter o a Saturn, que arrosseguen alguns dels indrets presumptament més habitables del sistema solar. Depenent de l’indret de la òrbita podrem veure dos estrelles al cel que tant aviat estaran pràcticament juntes com separades a banda i banda de l’horitzó.

Naturalment hi haurà moments en que tindrem un únic Sol al cel, però cal tenir present que normalment no es tracta d’estrelles iguals. Una pot tenir un color blavós i l’altre més ataronjat, com passa a Albireo. Aleshores la llum que ens il·luminarà anirà canviant en funció de l’estrella que estigui present o de la que estigui més propera.

Tot això sospito que complicaria molt alguns conceptes que semblen molt evidents, com els de dia i nit. Quan no veiem cap estrella serà de nit. I quan veiem les dues serà de dia. Però si només n’hi ha una? I si la que es veu il·luminés molt poc? Caldria afegir més matisos a la divisió de la jornada. I això també aplicaria a l’any i les estacions. Això per no parlar de com serien les marees. Les combinacions de gravetat amb dos estrelles poden complicar molt la feina de fer taules de marea.

És possible que tot això fes d’aquests planetes uns indrets poc probables per trobar-hi vida. Es creu que cal un cert grau d’estabilitat per donar temps a que la vida inicial pugui començar a proliferar, evolucionar i escampar-se. Probablement un excés d’estabilitat geològica i astronòmica tampoc seria una bona cosa, però els excessos dels planetes dels sistemes dobles podrien representar un obstacle massa important. De totes maneres, s’han trobat organismes vius en les condicions més impensables, de manera que mai es pot dir que és impossible.

I perquè limitar-se a dos estrelles? Hi ha sistemes amb tres o més sols que poden ser el malson dels astrònoms que intentin calcular com han de ser les òrbites dels planetes. D’aquests planetes encara no n’hem trobat (fins on jo se) però si n’hi ha, els seus cels han de ser realment espectaculars.

Mangostes i idiomes

L’atzar genera curioses coincidències. Per exemple, que tenen en comú l’idioma “Koro”, parlat al nord-est de la Índia, amb la mangosta de Durrell (Salanoia durrelli) procedent de Madagascar? Doncs en principi res, excepte que tant l’idioma com el mamífer tot just acaben de ser descoberts. I que tots dos estan en perill d’extinció.

Moltes vegades es fan servir de manera metafòrica els paral·lelismes entre l’evolució dels éssers vius i la dels idiomes. En els dos cassos podem seguir els seus orígens, notar com interactuen amb altres espècies (vives o lingüístiques), seguir com es van modificant lentament i, en molts casos, com desapareixen. Però sorprèn que també en els dos casos, tot i que pensem que ja els tenim tots identificats, ocasionalment n’apareix algun de nou que s’havia mantingut amagat fins ara.

El cas de l’idioma Koro és realment curiós perquè el parla un nombre relativament important de gent, entre 800 i 1200 persones. Estrictament, i per garantir la supervivència de la llengua és molt poca gent, però hi ha altres idiomes que ho tenen molt més cru i que els parla menys d’una dotzena de persones. El Koro va ser descobert pels membres d’una expedició del National Geographic que volien estudiar un parell de idiomes de la zona Tibetana. Concretament es tractava del “Aka” i el “Miji”, però mentre eren allà van notar que hi havia persones que feien servir paraules i construccions que no corresponien a cap dels dos. De fet no només no corresponien sinó que no hi tenien res a veure. No era simplement una forma dialectal curiosa sinó que es tractava d’un idioma totalment diferent. En paraules d’un dels investigadors “tant diferents com l’anglès i el japonès”.

Igual que passa quan es descobreix una nova espècie animal, cal situar el nouvingut dins el marc de coneixements actuals. Com es relaciona amb altres espècies conegudes, com s’explica l’hàbitat on viu i coses així. Doncs en el cas del Koro resultava estrany entendre com s’ha mantingut una comunitat tant petita parlant una llengua tant completament diferent de les dels veïns amb els que interactuen i conviuen normalment. S’especula si son descendents d’algun grup d’esclaus que van ser deixats allà i que van mantenir el seu propi idioma o alguna història similar. El fet que l’Aka era l’idioma parlat per traficants d’esclaus podria ajudar a entendre aquesta hipòtesi.

Encara resulta més sorprenent que els habitants de la zona no reconeixen el Koro i l’Aka com idiomes diferents. Opinen que sols es una petita forma dialectal. Normalment hi ha la tendència a remarcar les diferències, i en zones properes tenim exemples que freguen el ridícul més absolut. Però segurament això és una nova mostra del valor que té un idioma. No són només les paraules i la literatura (que també). Amb l’idioma sovint es construeix tota una manera d’entendre la vida, una filosofia vital que requereix determinades paraules i construccions per ser expressada i que alhora condiciona la manera de veure les coses.

La pèrdua de biodiversitat és una tragèdia més gran de la que habitualment pensem, però la pèrdua de “linguadiversitat” no és una pèrdua menor. Per això, que ocasionalment es descobreixin noves espècies i llengües no deixa de ser una gran notícia que ens fa una mica més rics.

Còlera, aigua i diarrees

Per si no tenien prou problemes, s’ha declarat a Haití un brot de còlera. Aquesta és una de les principals preocupacions dels serveis sanitaris després de les grans catàstrofes. Quan un terratrèmol, huracà o tsunami destrueix una part important de les infraestructures d’una regió la gent es veu obligada a viure en condicions molt precàries, amb gran densitat i amb un accés a serveis higiènics molt limitat. Aleshores, la probabilitat que es desencadeni una epidèmia com la que sembla que està iniciant-se a Haití és més que probable.

El cas del còlera és el més habitual per la manera d’actuar del microorganisme. La malaltia la causa un bacteri, el Vibrio cholerae,que va ser observat l’any 1854 per Filipo Pacini, un microbiòleg italià, però que no va ser correctament identificat com causa de la malaltia fins uns anys després per Robert Koch.

El microbi, amb una característica forma corbada, viu i prolifera al budell de les seves víctimes. La causa de la seva perillositat és que fabrica una toxina que actua sobre les cèl·lules del budell. Fa que s’alteri l’equilibri en el transport de sals cap a la cèl·lula i, com a conseqüència, també s’altera el transport d’aigua. El resultat és que es desencadena un flux d’aigua i ions cap a la llum del budell, provocant un quadre molt intens de diarrea i vòmits. La diarrea, en moltes malalties és només una llauna, però en el cas del còlera és, justament, la causa de la mort per deshidratació dels afectats.

Per això el tractament pel còlera és bàsicament restituir els líquids als malalts. I per fer-nos una idea de com de importants poden ser les diarrees, és normal haver de administrar entre 15 i 30 litres de líquid cada dia. No pot ser només aigua, sinó que cal afegir-hi sals. Per això és posa sèrum fisiològic per via intravenosa, oral i per on faci falta. Un tractament senzill en un hospital, però molt difícil d’aconseguir en un camp de refugiats on la causa del problema és justament la manca d’aigua potable.

La situació encara empitjora pel fet que les diarrees dels malalts no contenen només aigua sinó que arrosseguen molts bacteris del còlera, de manera que contribueixen a contaminar més les aigües de la zona. És una d’aquelles situacions que tenen tendència natural a empitjorar. L’aigua contaminada fa emmalaltir les persones que aleshores contaminen més aigües. Quan això passa en indrets de grans aglomeracions és fàcil imaginar el resultat.

A més, per evitar que les persones sanes agafin la malaltia, el que cal fer és evitar que consumeixin aigua contaminada. El còlera no passa de persona a persona. L’aigua és el vehicle de la malaltia. Però sovint l’única font d’aigua disponible està contaminada. I, evidentment, tampoc podem prescindir de l’aigua, de manera que en ocasions no tenen més remei que fer-la servir. Si hi ha sistemes per desinfectar-la la situació pot no ser tant greu, però, una vegada més, els sistemes per potabilitzar l’aigua els tenim aquí però són escassos en les zones afectades per les catàstrofes.

Tant de bo l’ajut, bàsicament accés a aigua potable, arribi aviat a Haití. És inacceptable que una malaltia que es pot evitar només amb accés a aigua en condicions encara doni lloc a epidèmies avui en dia.

Qui parla en nom de la Terra?

A finals d’aquest setembre va començar a circular una notícia, si més no, sorprenent. Es deia que la ONU estava preparant un protocol i un delegat per si tenia lloc una trobada amb alguna civilització extraterrestre. L’encarregada de fer de representant de la humanitat (poca broma) seria l’astrofísica malaia Mazlan Othman, Directora de la Oficina de les Nacions Unides per l’Espai Exterior (UNOOSA). Alguns diaris feien broma dient que si ara un alien ens deia “porta’m amb el teu Cap”, al menys ja sabríem a qui buscar.

De totes maneres, la noticia va resultar ser falsa i la pròpia implicada ja ha fet un comunicat dient que de tot això res. La conferència que presumptament havia de fer per explicar els detalls si que es farà, però el tema és radicalment diferent (i més raonable per una astrofísica) serà sobre els NEO, o “Objectes Propers a la Terra”.

Però tot plegat m’ha permès descobrir que realment si que hi ha una Oficina de les Nacions Unides per l’Espai Exterior. Una entitat que pensava que només existia a les novel·les de ciència ficció. Aquesta UNOOSA té la seu a Viena i s’encarrega de qüestions relacionades amb la seguretat a l’espai, la legislació i coses semblants. No és cap ximpleria ni malbaratament de recursos. Cal fer lleis internacionals que regulin el que passa allà fora i sembla lògic que siguin la ONU la que s’encarregui de fer-ho. Naturalment que seguirà controlada pels països més poderosos, com tot a la Terra, però en realitat no hi ha cap altre organisme millor per fer-ho.

L’altre funció important és la del control dels objectes propers a la Terra i dels objectes enviats pels humans. Això vol dir fer el seguiment d’asteroides prou grans i que passen prou a prop com per representar un perill. Si algun entrés en via de col·lisió caldria una resposta internacional per fer-hi alguna cosa (sempre que fos possible). De nou, un organisme depenent de la ONU sembla més assenyat que no pas esperar a que el president dels Estats Units prengui una decisió heroica com passa a les pel·lícules.

Però tot plegat també fa pensar en que caldria fer si tingues lloc un (molt) hipotètic encontre amb extraterrestres. Fent servir les paraules del mestre Carl Sagan: “Qui parla en nom de la Terra?”. Potser l’esdeveniment no passarà mai, però potser tindrà lloc la setmana propera. Ara mateix només podem especular, però seria interessant tenir un protocol, per molt teòric que sigui. Al menys un punt de partida sobre el que començar a discutir.

A la pel·lícula Contact, un dels grans problemes que tenien era si l’ambaixador havia de ser ateu o creient, i en aquest cas de quina religió. Pot semblar una ximpleria, però si la immensa majoria de la humanitat creu en alguna divinitat, enviar un no creient seria mal vist per molts. El que passa és que de seguida sorgirien problemes (oficialment no admesos) sobre nacionalitats, races, sexes i cultures. La majoria de la humanitat és de raça oriental, de manera que potser un xinés seria el més representatiu. Podria ser una dona, però moltes cultures s’ho prendrien malament. Els qui han invertit més a l’espai voldrien tenir preferència... El nombre de problemes desafia al diplomàtic més expert. I tot i així, algun dia tocarà triar algú (jo ho espero).

De moment, l’únic document que conec és el del programa SETI amb les directius a seguir en el cas que es detecti un senyal intel·ligent (no pas un encontre, que això és menys probable). Segons diuen el que cal fer és notificar-ho al Secretari General de les Nacions Unides, a la comunitat científica i al públic en general “de la manera més complerta i extensa possible”.

No és un mal principi en teoria. A la pràctica ves a saber com aniria.

Nanobeneficis i nanoperills

A mida que et fas gran descobreixes que a la vida real les coses mai són blanc o negre. Ens agradaria perquè les decisions serien més senzilles, però el cas és que no hi ha cap cosa bona que no tingui inconvenients. I probablement fins i tot en les coses més dolentes hi ha alguna bondat. Això es fa evident d’una manera molt clara quan apareixen noves tecnologies que presumiblement ens aportaran beneficis però que també és segur que amaguen riscos. I establir si el benefici compensa el risc mai es una cosa fàcil.

Més quan de seguida comencen a cridar i a muntar campanyes els defensors de tot el que sigui una novetat simultàniament amb els crítics amb tot el que sigui una novetat.

Això ja ho veiem amb coses com els transgènics i comença a passar també amb la nanotecnologia. Unes tecnologies que estem començant a dominar i que ofereixen unes possibilitats fantàstiques, però que també comporten els seus perills.

La nanotecnologia vindria a ser tot allò que fa servir materials, eines i mecanismes de dimensions nanomètriques. En realitat no hi ha una definició exacta, però parlem de coses que mesuren menys de la mil·lèsima part d’un mil·límetre. I de vegades, molt més petites i tot. Això vol dir manipular gairebé àtom per àtom i fabricar màquines que tenen mides més petites que les de una cèl·lula.

La gràcia és que amb això es poden fer coses que semblen ciència ficció. Podem fabricar nanotubs de carboni per empaquetar fragments de DNA i enviar-los directament dins les cèl·lules sense que es facin malbé pel camí. Podem encapsular medicaments, com la insulina i injectar-los al cos, de manera que només s’alliberin quan i on faci falta. Podem empaquetar antibiòtics que viatgin fins els bacteris i s’alliberin just on hi ha la infecció evitant que afectin la resta del cos. Podem...

De fet, ja es fan servir alguns d’aquests materials. A la composició d’algunes cremes solars hi ha nanocàpsules que contenen el protector per mantenir-lo més temps unit a la pell i millorar la protecció.

Però també hi ha riscos. Les partícules tan i tan petites tenen molta facilitat per ficar-se per tot arreu. I això inclou el nostre cos. Inhalar-les pot tenir efectes semblants a la inhalació de pols de sílice, un fet que causa malalties com la silicosi perquè aquestes partícules trenquen les cèl·lules dels pulmons. La pell en principi és impermeable, però els porus de la pell serien una via d’entrada potencial. I quan les nanopartícules són a la sang arriben en pocs minuts a tot l’organisme.

Naturalment no es pot generalitzar. Els perills dependran de la mida, del material de que estiguin fetes i de la forma que tinguin. I les coses resulten complicades i estranyes quan parlem de dimensions tan reduïdes. La manera d’interactuar que tenen els objectes s’aparta del que és habitual a escala humana. Coses com la conductivitat elèctrica o del calor, la resistència, la força que fan i la manera d’unir-se entre si tenen poc a veure amb el que estem acostumats. Sabem les línies generals, però fa poc temps que s’està estudiant tot això i els detalls de cada cas concret cal avaluar-los amb molta cura.

Per això ja s’estan constituint consorcis per determinar i explicar els riscos de les nanotecnologies i per suggerir com han de ser les legislacions que se’ls apliquin. Perquè les actuals són clarament insuficients. Faltarà veure quina fiabilitat tenen i si fan la feina ben feta. De nou hi haurà qui els creurà cegament com si fossin persones lliures de tota sospita i plenament immaculades i altres que d’entrada ja no els donaran ni el benefici del dubte i els consideraran per definició corruptes al servei de la industria.

Al final l’experiència de la humanitat indica que si una cosa es pot fer, s’acaba fent. I els beneficis potencials de les nanotecnologies són tan grans que no es poden ignorar. De manera que tocarà descobrir de pressa quines restriccions són assenyades i com cal regular tot aquest nou allau de productes amb els que aviat conviurem.

Que és això?

L’altre dia comentava sobre la bellesa del conjunt de Mandelbrot i dels fractals en general. Però segurament és gràcies a les millores en òptica que hem tingut accés a nous universos de bellesa desconeguda. A gran escala són ben conegudes les imatges obtingudes pel telescopi espacial Hubble, però les sorpreses més grans les trobem al món microscòpic. Sota l’òptica dels microscopis descobrim tresors que ens deixen parats i que costa de relacionar amb les estructures de mides visibles.

I una excel·lent ocasió per comprovar-ho és donar una ullada a les imatges del concurs “Nikon’s Small World”. Les imatges resulten d’una qualitat excepcional i d’un atractiu innegable. I és que les coses a mida microscòpica són estranyes, fascinants i desconcertants.

Aquí us en deixo unes, a veure si identifiqueu de que es tracta. Posaré la solució aquest vespre. (No val mirar a la web el que és eh! Al menys, no ho mireu abans de dir el que us sembla que és).

Imatge 1.

Imatge 2

Imatge 3

Imatge 4 (la guanyadora d'aquest any)

Actualització amb les solucions:

La primera és: L'ull d'un mosquit (concretament un Anopheles).

La segona és: Un tros de budell de mosca (Drosophila)

La tercera és: Un rusc de vespes

I la quarta és: Cèl·lules del cor d'un mosquit.

Tinta

Un dels productes que tenim a l’abast i que resulta més curiós és la tinta. L’antiga tinta xinesa ja no és gaire freqüent, però encara ens envolta la tinta dels bolígrafs i, cada vegada més, la de les impressores. La tinta és simplement un líquid que es fa servir per donar color a una superfície, però aquesta definició tan senzilla amaga una certa complexitat.

Per començar hi ha diferents tipus de tinta. Pot donar color gràcies a un pigment o a un colorant. Moltes vegades sembla que siguin la mateixa cosa, però en realitat un pigment i un colorant són ben diferents. El pigment són petites partícules en suspensió dins el líquid. Si les partícules tenen un color determinat el líquid el veurem d’aquest color. Estrictament direm que absorbeix totes les longituds d'ona de la llum excepte alguna que reflecteix i que és la que correspon al color que veiem. Quan es dipositi sobre una superfície caldrà que el líquid s’evapori de manera que les partícules de color restin dipositades sobre la superfície. També caldrà posar-hi alguna cosa perquè es quedin enganxades, de manera que moltes tintes també tenen un producte com la goma aràbiga per fer d’adhesiu. I finalment s’afegeixen alguns altres productes per evitar que el pigment s’oxidi i perdi el color o es faci malbé.

En canvi, un colorant funciona de manera diferent. No son partícules microscòpiques flotant en un líquid. El colorant és un producte que es dissol en el líquid i que absorbeix part de la llum que passa a través. Segons les longituds d’ona que absorbeixi la llum sortirà amb un color o altre (excepte el blanc, és clar). Quan aquesta mena de tinta es diposita sobre una superfície, el colorant s’hi adhereix i el tenyeix. Per una banda, el resultat final és millor que amb els pigments, però cal que el líquid s’evapori molt ràpid, sinó hi ha tendència a escampar-se i queda malament.

Una de les tintes més conegudes i més antigues és la tinta xinesa, feta amb carbó vegetal polvoritzat i suspès en una barreja d’aigua i goma aràbiga. Amb aquesta mena de tinta es van fer les primeres cal·ligrafies xineses i japoneses i s’han escrit innumerables textos. Curiosament també es va fer servir la tinta xinesa en algun experiment sobre el sistema immunitari.

Hi ha cèl·lules (els macròfags) que tenen per funció menjar-se els microbis i partícules que entrin dins el nostre cos. Són com un sistema de neteja intern. Doncs per saber si funcionaven correctament una manera era injectar una petita quantitat (molt diluïda) de tinta xinesa a les rates o els ratolins. Després es podia mirar al microscopi i els macròfags es veien com cèl·lules que s’havien tenyit de negre. El motiu era que s’havien menjat les partícules de carbó polvoritzat que donen el color a la tinta. Si no es veien negres, era que alguna cosa els passava.

Ara la tinta més freqüent és la dels tonners de les impressores. Les partícules del pigment estan emmagatzemades en una capsa i per medis més o menys sofisticats es dipositen sobre el paper i es fixen amb mètodes com la calor. Molt més eficient, pràctic i net (sempre que la impressora funcioni correctament), però pel camí hem perdut l’encant de l’escriptura pausada amb una tinta de qualitat que permeti notar com les paraules que pensem es dipositen amb elegància sobre el paper.

L'adeu de Mandelbrot

Aquests dies s’ha fet pública la noticia de la mort de Benoît Mandelbrot. El seu nom sempre estarà associat a la geometria fractal i a la imatge, fascinant, del conjunt de Mandelbrot. El motiu, més enllà de la estètica, és que va oferir eines per endinsar-nos millor en la realitat de les coses. Fins aleshores, les eines de la geometria eren molt útils, però no deixaven de ser irreals. Això és perquè disposem d’equacions per calcular la longitud d’una circumferència, el volum d’un cub o l’altura d’un triangle. Però aquestes figures no existeixen a la vida real. No hi ha esferes perfectes, poliedres totalment regulars ni línies completament rectes.

De manera que el que fèiem era aplicar aquestes fórmules a la vida real assumint un cert grau d’error. Però això havia de ser poc satisfactori ja que, com va dir el mateix Mandelbrot, “Els núvols no són esferes, les muntanyes no són cons, les costes no són cercles i les escorces dels arbres no són llises ni els llamps van en línia recta.”

Per treballar amb objectes reals calia un nou tipus d’aproximació matemàtica si realment volíem tenir càlculs correctes. Mandelbrot posava l’exemple de quina és la mida de la costa de la Gran Bretanya. Si la mesurem en un mapa trobarem una certa longitud, però en realitat estarem ignorant la llargada de moltes cales i promontoris que no entren en el dibuix. Si ho féssim, la llargada seria més gran. Però en considerar només les cales i promontoris no tindríem en compte les rugositats de les cales i els caps. Si els mesurem, la llargada és encara més gran. I si també considerem la longitud dels rocs concrets que composen les platges, encara serà més gran. I si afegim les rugositats de les roques, encara més i així podem anar fent. Al final resulta que en realitat ignorem la mida que les costes d’enlloc.

El que passa és que apliquem maneres de treballar que són fantàstiques per línies rectes o corbes imaginaries, però poc útils pel món real. Al món el que tenim són coses que ell va denominar fractals. El nom els va triar per recordar que parlem de coses que tenen una dimensió fraccionada. La línia de la costa no és una línia recta (no es de dimensió 1), però tampoc arriba a ser una superfície (no arriba a dimensió 2) En realitat, té una dimensió de “1 i escaig”. És una fracció entre 1 i 2.

Els fractals tenen diferents propietats, però una de les més interessants és que sempre es veuen iguals independent de la mida a la que els mirem. Un arbre és un tronc gran amb branques més petites. Les branques són com troncs grans amb branquetes més petites, les branquetes semblen troncs amb branquillons, i així anar fent. El mateix passa amb els vasos sanguinis, els bronquis dels pulmons, els flocs de neu o els afluents d’un riu. Per això de vegades costa identificar en una imatge el que veiem si no ens diuen abans a quina escala està feta la foto.

Observar la natura amb els ulls dels fractals de Mandelbrot ofereix imatges de gran bellesa. I fins i tot hi ha qui troba una correlació entre el grau de complexitat fractal de les imatges i la percepció de bellesa que li adjudiquem. I això s’aplica igual a objectes del mon real que mostren geometria fractal o a les representacions gràfiques de conjunts fractals, dels que el conjunt de Mandelbrot és el més conegut, però que n’hi ha més, també de ben interesants.

Estrictament no va ser ell qui va inventar les matemàtiques dels fractals. Altres ja havien començat el camí anys abans. Però Mandelbrot va donar l’empenta que els feia falta per arribar a popularitzar un enfoc que topava amb la manera de pensar de la comunitat científica fins aleshores.

En tot cas, ell va ser qui va apropar més que ningú els conceptes de matemàtiques i de bellesa.

L'aigua i la vida

(Especial Blog Action Day 2010 dedicat a l'aigua)

Estem fets bàsicament d’aigua. Quan diem que el nostre cos conté un 70 % d’aigua el que fem és descriure una realitat més important del que sembla. L’aigua és la base del nostre cos. No les proteïnes, els greixos o el DNA. La clau és l’aigua. Una dada bàsica que normalment oblidem, potser pel fet que l’aigua ens sembla una cosa tan simple. Un líquid sense color, sense olor ni sabor semblaria que només és el medi on les nostres cèl·lules fan la seva vida. Un marc de fons inert. Res més lluny de la realitat. Som com som, i no d’una altre manera, només per obra i gràcia de l’aigua.

Quan els biòlegs o els químics inicien els estudis bàsics de bioquímica, una de les primeres lliçons (quan no la primera) és sobre l’aigua. Aleshores comences a descobrir que aquell líquid aparentment tan poc interessant és una de les molècules més desconcertants de l’univers.

Un exemple típic és mirar una tabla amb les temperatures a que congelen la majoria dels líquids corrents. De seguida notem una cosa rara. El metanol es congela a 98 graus sota zero, la acetona a 95 sota zero, el cloroform a 63 sota zero, el propanol a 127 sota zero... i l’aigua a 0 graus. L’aigua actua de manera diferent a la resta, i això també s’observa si analitzem quanta calor li hem de donar perquè s’evapori, com es queda en congelar-se, a quina temperatura bull... És evident que alguna cosa particular li passa a l’aigua.

La gràcia està en la forma de la molècula d’aigua. Aquell conegut H2O té secrets amagats. En principi només es tracta d’unir dos àtoms d’hidrogen a un d’oxigen que es posa enmig. Però la manera com s’uneixen no és en línia recta sinó formant un lleuger angle. I això fa que les càrregues elèctriques dels àtoms no es compensin i la molècula actua com un petit i feble imant, amb una banda més positiva i una altra de més negativa. I quan tenim moltes molècules juntes, s’enganxen entre elles com si fossin imants, positiu contra negatiu, formant estructures més complexes del que sembla.

Això explica moltes característiques de l’aigua, però sobretot afecta molt a la resta de les nostres molècules. Sempre diem que el DNA té forma de doble hèlix, que l’hemoglobina és una proteïna molt gran de forma més o menys globular o que el col·lagen és una triple hèlix que li dona resistència als nostres teixits. Però si totes aquestes molècules tenen aquesta forma particular només és perquè l’aigua que les envolta les empeny a fer-ho. Les molècules d’aigua no són espectadors passius sinó que es dipositen envoltant el DNA i el fan agafar la forma característica. Sense molècules d’aigua al voltant la seva forma seria diferent i la cèl·lula no podria fer res amb ell.

El mateix passa amb la mateixa cèl·lula. Hi ha una membrana que l’envolta i l’aïlla de l’exterior. Dins aquesta membrana, en un ambient controlat, poden tenir lloc tots els processos que anomenem “metabolisme”. Però la membrana existeix gràcies a l’aigua que la obliga a agafar la seva forma. De fet la membrana cel·lular té una gran similitud amb les gotes d’oli que floten als plats després de menjar-nos una amanida. L’oli (els fosfolípids) podrien estar de qualsevol manera, però quan es barregen amb l’aigua agafen una estructura en forma de dues capes oposades que son les que formen la membrana cel·lular. Sense aigua adéu membrana i adéu cèl·lula.

Naturalment, l’aigua fa moltes més coses dins nostre. Participa en la majoria de les reaccions químiques, els seus moviments mantenen les concentracions de sals necessàries per la vida, a la sang fa de medi de transport per als nutrients i en el cas de les plantes les ajuda a agafar la seva forma inflant i desinflant les cèl·lules vegetals.

Potser sigui el marc de fons on es desenvolupa el teatre de la vida, però no és només un medi inert on hi passen coses. L’aigua és l’essència de la vida tal com la coneixem. I tot el que té relació amb els processos vitals és el resultat de l’adaptació de moltes molècules a les condicions imposades per l’aigua.

virus "fòssils"

Si vols saber coses sobre la història evolutiva d’un animal o d’una planta hi ha diferents maneres de començar. Els fòssils en són una de molt evident. Anem recollint fòssils de l’espècie que ens interessa i, si tenim sort i un nombre prou gran de fòssils, podem anar retrocedint en el temps per veure els canvis que ha sofert. També podem comparar amb altres espècies similars per veure quines modificacions han anat apareixen amb més freqüència i quins caràcters s’han anat mantenint al llarg dels temps.

Però com es pot fer si el que volem estudiar és un virus? No tindrem fòssils, i encara que n’hi hagin, la probabilitat de trobar-los és irrisòria. I podem comparar entre diferents tipus de virus, però amb tant poques proteïnes tindrem poques pistes per fer un estudi evolutiu detallat.

Aleshores és quan entren en escena les tècniques de biologia molecular que es fan servir actualment i, sobretot, la imaginació dels científics barrejada amb una mica de sort (serendipity que en diuen els anglesos).

Ara ja tenim bases de dades amb les seqüències del genoma de moltes espècies. I en forma incomplerta de moltes més. Per això, si vols saber coses sobre un gen en concret el que fas es escriure la seqüència i posar-la en un programa te la busca en diferents organismes i també pot buscar seqüències semblants.

Això va fer-ho, quasi per jugar, un investigador de la Universitat de Texas. La seqüència que va introduir era la del virus de la hepatitis B i entre les dades que va obtenir hi havia una seqüencia molt similar en el genoma d’un ocell, el diamant zebrat (Taeniopygia guttata). Això el va intrigar i va dedicar una segona mirada. Aleshores va trobar quinze seqüències del virus repartides en deu cromosomes de l’ocellet.

Hi ha virus que, a més d’infectar les cèl·lules i sovint matar-les, també poden ficar el seu DNA inserit dins el DNA de la cèl·lula. Aleshores poden quedar amagat allà durant molt temps fins que algun estímul els activa i comencen a fer mal. Però en ocasions el virus pot tenir una mutació que l’inactiva de manera que queda convertit en una seqüència de DNA inútil ficada al mig del genoma. Això és interessant si la cèl·lula infectada és un òvul o un espermatozoide (o un dels seus precursors) perquè quan això passa, totes les cèl·lules dels descendents portaran el fragment de virus inserit.

Una altre característica és que aquestes insercions és fan més o menys a l’atzar. Cada vegada que hi ha una infecció el virus es posa allà on la casualitat el porta. Per això, si trobes el virus ficat exactament al mateix indret, es senyal que aquelles dues cèl·lules deriven d’alguna que va patir la infecció original.

Aprofitant això, el que van fer amb el virus similar al de l’hepatitis ficat en els ocells va ser buscar si la seqüència també la trobaven en altres ocells emparentats amb el diamant zebrat. Si la infecció original va tenir lloc abans que els ocells primitius es diferenciessin en les actuals espècies el virus seguiria ocupant el mateix lloc. En canvi, si la infecció fos recent, podria ser que trobéssim el virus, però no ocuparia la mateixa posició en el genoma. A més, si el fragment de virus trobat en uns ocells i altres presenta diferències podrem saber aproximadament quan temps fa que va tenir lloc la primera infecció ja que tenim una idea de a quin ritme es van acumulant les mutacions.

Amb tot això han pogut esbrinar que un virus de la família dels hepadnavirus (que inclou al de l'hepatitis B) va infectar alguns ocells fa entre dinou i quaranta milions d’anys. I amb la mateixa tecnologia han trobat que virus com l’Èbola fa més de deu milions d’anys que infecten mamífers diferents.

La evolució que ens ha portat fins el que som ha estat un llarguíssim camí, i sembla que fa molt temps que el recorrem amb uns empipadors companys de viatge.

2on premi C@ts (i van 900)

Ahir van concedir els premis c@ts, i el Centpeus ha estat guardonat amb el segon premi (compartit amb en Víctor) a la categoria de blog temàtic. Tot un honor, sobretot competint amb mestres com els finalistes i amb el gran McAbeu de merescut guanyador.
Casualitats de la vida, aquest es el post numero 900 del Centpeus, de manera que aprofito per agrair a més del premi (que per les seves característiques fa moltíssima il·lusió) a tots els que al llarg d'aquests anys heu anat passant per aquí.

El sexe en una pastilla?

La Viagra va ser un indiscutible èxit per la industria farmacèutica. La pastilla blava, pensada inicialment per tractar malalties cardiovasculars, però que van tenir la vista d’aplicar a millorar les ereccions del personal masculí. La Pfizer va guanyar moltíssims diners i de seguida van sortir altres fàrmacs similars. Però tots ells estaven enfocats als homes, i això deixava mitja humanitat sense pastilletes màgiques. Un pastís que les farmacèutiques no podien ignorar.

El problema és que en temes de sexualitat és justament on no hi ha igualtat entre homes i dones. De fet, aquesta és la gràcia del sexe. Però també complica la vida a l’hora de vendre pastilles. I és que un problema per trempar pot ser complicat, delicat i tot el que vulguis, però és un problema concret, identificat i mesurable. Però en el cas de les dones, quin problema pot intentar resoldre la industria farmacèutica?

Doncs segurament molts, però cap de tan concret, senzill d’identificar i fàcil de mesurar.

Potser per això, des de fa temps es va anar posant de moda una entitat anomenada “Disfunció sexual femenina” que es defineix com “la manca o absència de fantasies sexuals i el desig de tenir relacions sexuals durant un cert període de temps”. Això no ha d’estar causat per malalties o coses com drogues i similars. I segons alguns estudis, aquesta síndrome podria afectar entre el 30% i el 50% de les dones.

Potser hi ha altres definicions més correctes d’aquesta entitat, però quan llegeixo coses com aquestes suposo que faig cara de impaciència. Que algú no tingui ganes de follar durant un temps és una malaltia que cal tractar amb fàrmacs? I aquesta malaltia afecta a la meitat de les dones del planeta? Potser a les farmacèutiques si que se’ls ha anat la mà aquesta vegada.

En realitat hi ha sospites que les investigacions, les opinions i les dades que donen lloc a l’establiment d’aquesta disfunció han estat convenientment recolzades pels laboratoris que pretenien comercialitzar el tractament. Un exemple de com primer “fabricar” una patologia per poder vendre el tractament. I tot regat amb subtils acusacions de masclisme als qui no es creien que aquesta disfunció fos real. Rotllo “és que vols negar a les dones la oportunitat de gaudir plenament del sexe?”.

Aquests dies el tema ha agafat volada perquè s’ha denegat el permís per comercialitzar un fàrmac anomenat Flibanserina, que s'anunciava per tracta la disfunció sexual femenina. Aquesta vegada no es tractava de fer dilatar vasos sanguinis sinó d’actuar directament als circuits cerebrals. La Flibanserina és un inhibidor d’alguns receptors de la serotonina i funciona com un antidepressiu. La gràcia era que actuava en zones del cervell relacionades amb el desig i la excitació. Si la manca de desig estigués relacionada amb alteracions en les vies neuronals en les que la serotonina hi té un paper important, el fàrmac podria restablir el funcionament “normal” del desig femení. Per això es parlava d'ella com de la "Viagra femenina". Un nom absurd ja que la Viagra només facilita el trempar, però no modifica per res el desig.

El fàrmac, de totes maneres no l’han aprovat als estats units, i un dels principals motius sembla ser un estudi que es va fer amb més de 5000 dones diagnosticades de Disfunció sexual femenina. Aparentment, la Flibanserina no va anar malament. Les dones que la prenien van passar de tenir 2.8 “satisfying sexual events” mensuals fins als 4.5. És a dir, que gairebé van doblar l’activitat sexual satisfactòria. Però el detall important és que les dones que prenien un placebo també van incrementar la seva activitat sexual de 2.7 fins a 3.7 gresques mensuals. I quan el placebo funciona vol dir que el que tenim entre mans és un tema que depèn bàsicament de l’actitud mental.

La sexualitat no és un tema senzill que es pugi resoldre amb una pastilla. En una part de l’experiència humana tan complexa com la sexualitat, les solucions fàcils tipus pastilleta poden resoldre un problema puntual, però difícilment resoldran problemes que tenen a veure amb les relacions entre persones.

El sexe és divertit, però també és complicat, com de fet ho són quasi tots els aspectes de les relacions entre persones. I certament hi ha situacions que requereixen tractament mèdic. Però tampoc es pot pretendre que el problema de la meitat de les dones del món sigui una patologia enlloc d’un company maldestre, una vida estressant o simplement poca comunicació amb la parella.

El tòxic llot roig

Durant uns dies hem anat seguint les notícies sobre el vessament tòxic que ha tingut lloc a Hongria. Un dipòsit es va trencar i una riuada de llot vermell va escampar-se escampant la destrucció allà per on passava. Alguns pobles han estat abandonats ja que la vida en aquell indret ha esdevingut impossible, i s’han produït víctimes mortals durant els primers dies.

El fang vermell causant de tots els mals és el producte resultant del procés de fabricació de l’alumini. L’alumini no es troba com a tal al nostre planeta. Forma part de diferents minerals, però cal aplicar diferents processos per purificar-lo. El que es fa servir actualment és el que es coneix com a mètode Bayer, inventat per un cosí del Bayer que va començar a fer aspirines. El punt de partida és un mineral anomenat bauxita, que conté molt alumini. La bauxita es tritura i es tracta amb un bany de sosa a alta temperatura. La sosa és el nom comú per l’hidròxid sòdic, un producte molt alcalí que desfà l’alumini que conté la bauxita per formar hidròxid d’alumini.

L’hidròxid d’alumini posteriorment es tractarà per fer precipitar l’alumini i seguir amb el procés, però tota la resta de materials que hi havia a la bauxita, més tota la sosa que s’hi ha afegit queden com a productes residuals que emprenyen, contaminen i fan nosa. Per tant el que es fa és dipositar-los en grans basses com la que s’ha trencat. Una cosa similar a la que ens passa amb els purins aquí.

El problema principal causat pel trencament té a veure amb l’alcalinitat del fang. Per això els tècnics anaven mesurant el pH a mida que la esllavissada s’anava apropant al Danubi. Això del pH és una manera de mesurar com d’àcida o alcalina és una solució. Estrictament és una mesura del contingut de protons que hi ha a la barreja. Sense entrar en detalls, cal recordar que un pH neutre és de 7. Si un líquid té un pH de 7 vol dir que no és ni àcid ni alcalí. Si el pH baixa vol dir que la substància es va tornant àcida, mentre que si el pH augmenta la substància és més alcalina (o bàsica).

En condicions fisiològiques les nostres cèl·lules, la sang i la majoria dels fluids biològics es troben a pH 7.4, és a dir, lleugerament alcalins. I allunyar-se massa d’aquests valors de seguida afecta les cèl·lules. Així s’entén que el fang tòxic, que inicialment tenia un pH proper a 14 fos tan perillós. Especialment per un motiu que cal tenir en compte. Les xifres de pH indiquen una escala logarítmica. Això vol dir que un pH de 8 és deu vegades més alcalí que un de 7. I un de 9 és deu vegades més que un de 8 (i 100 vegades més que un de 7). Per tant. Un pH de 14 era molt, molt, alcalí. En realitat sembla que les víctimes mortals van ser per les cremades causades per la gran alcalinitat del fang. bàsicament era com banyar-se en una piscina de lleixiu.

Per sort, a mida que el fang va barrejant-se amb els components del terra va perdent alcalinitat i el pH es va normalitzant. Tot aquella zona ha esdevingut un tub d'assaig gegant on tenen lloc un bon nombre de reaccions químiques a l'aire lliure.

Però a més, el fang conté un bon nombre de metalls pesants que poden ser aspirats i que poden contaminar el terra i les aigües. Els problemes que causen no son tant immediats, però igualment importants. No s’hi juga amb els metalls pesants. N’hi ha que són radioactius, poc, però ho són, sobretot perquè durant el procés s’han concentrat. De fet, el llot roig es considera un “Material naturalment radioactiu, tecnològicament incrementat” una categoria de productes que sempre donen problemes per desfer-se’n .

Tot plegat un bon merder. I mentrestant, els fabricants sembla que es fan els desentesos.

Curiositats dels premis Nobel

La sole aux fruits de mer suédois, fenouil a l'aneth

Le filet de veau accompagné des légumes de saison et d'une terrine de pommes de terre

Poire Belle Hélène 2008

Aquest va ser el menú que es va servir al banquet Nobel l’any 2008. Fins l’any 2004 es publicava només en francès, però des d’aleshores l’ofereixen també amb traduccions a l’anglès i al suec. I és que un pot ser el millor geni del planeta en física quàntica, literatura o economia, però alguns menús en francès no hi ha qui els entengui. I si un dia teniu la sort d’anar-hi, aquí teniu les instruccions per la vestimenta.

Això dels premis Nobel, a més de representar un honor indiscutible, tenen una certa gràcia per tot el que els envolta. És conegut que els va instaurar l’Alfred Nobel, (amb l’accent a la “e”) quan va fer el seu famós testament. Es diu que va ser per compensar el mal que havia causat a la humanitat en inventar la dinamita, però això sembla una idea una mica simplista. A més, els seus explosius no es van fer servir en cap guerra mentre ell era viu. En realitat la mentalitat d’oferir alguna cosa a la societat no és tan estranya en la cultura anglosaxona i hi ha moltes mostres de persones que deixen fundacions i institucions per la societat.

Una cosa que cal notar és que els diferents premis estan atorgats per diferents institucions. No hi ha, com molta gent pensa, un grup de savis que decideix tots els premis. El de física i el de química els tria l'Acadèmia Sueca de les Ciències, del de medicina se n’encarrega l’Institut Karolinska d’Estocolm, el de literatura l’Acadèmia d’Estocolm i el de la Pau li toca al parlament de Noruega. Això al principi va ser un conflicte ja que en Nobel va decidir que serien aquestes institucions sense consultar-ho. En aquell moment, l’any 1897, algunes van estar a punt de declinar l’encàrrec! També notareu que falta el d’economia, que es va afegir posteriorment i que estrictament no és un premi Nobel tot i que es fa l’entrega junt amb la resta. Aquest el tria el Banc Central de Suècia.

També és interessant que el premi no té una quantitat establerta. Son força diners (aquest any 10 milions de corones sueques), però cada any dependrà de com hagin anat les inversions fetes amb la fortuna del difunt Nobel. El que es reparteix són els interessos del capital. I això va canviant cada any. El fet que encara siguin molts diners indica que els testamentaris han fet una bona feina.

Un fet que s’ha modificat està relacionat amb les dates. Nobel va disposar que els guanyadors fossin aquelles persones que haguessin destacat l’any anterior. El problema va ser quan alguns anys, allò que havia merescut el premi va quedar invalidat. Descobertes científiques que no van resistir el pes de noves probes i coses així. Per tant, es va recórrer a una interpretació diferent. El premi s’atorga l’any després de que el descobriment sigui plenament validat i acceptat. Una manera elegant de dir que s’atorga quan els sembli als membres que fan la tria. Aquesta és la causa que ara acostumen a passar molts anys entre el descobriment i el premi. És injust, però garanteix la rellevància de la descoberta.

També cal destacar que el premi es dóna a persones vives. Des de l’any 1974 no hi ha premis Nobel pòstums. El que si que ha passat és que algun premiat ha mort en el període entre la concessió del premi i el dia que efectivament es fa la entrega. És mala sort, però de vegades passa.

De vegades el premi es deixa desert. Això va passar sobretot durant les dues guerres mundials, però també hi ha hagut altres anys en que algun premi (sobretot el de la pau) ha quedat en blanc.

Guanyar un premi Nobel és, segurament, la distinció més gran que pot rebre una persona en l’àmbit acadèmic. Normalment, el punt àlgid és el moment en que acabés el doctorat i t’adones que des d’aleshores pots firmar els articles amb el teu nom però afegint al darrera les sigles “Ph.D.” (Philosophiae doctor). Això vol dir que tens un doctorat i es fa servir aquesta nomenclatura per distingir-ho dels “M.D.” (Medical Doctor), que vol dir que ets metge. Però el somni de qualsevol és arribar a poder signar algun dia com “Ph.D, N.P.” (Philosophiae Doctor, Nobel Prize)

Potser algun dia...

Nobel de química: catàlisi amb pal·ladi

Avui en dia estem tan acostumats a la química que ens costa adonar-nos de com de difícil pot arribar a resultar el sintetitzar un producte determinat. Cal fer que diferents àtoms o grups d’àtoms reaccionin entre ells de manera precisa, situant-se en posicions determinades i generant el mínim de productes secundaris. No serveix de res aconseguir fabricar el compost més interessant del món si en fer-ho generem també milions d’altres productes que no són interessants però que emmascaren el que si que volem.

Si tenim present això és fàcil comprendre el motiu pel que aquest any han donat el premi Nobel de química a tres investigadors, Richard Heck, Ei-ichi Negishi i Akira Suzuki per les ”reaccions catalitzades per pal·ladi en la síntesi orgànica”. Un nom complicat que vol dir que fent servir l’element químic pal·ladi van trobar la manera de controlar la manera d’enganxar àtoms de carboni. I això va permetre sintetitzar un nombre increïble de noves molècules.

Que fossin àtoms de carboni no és irrellevant. La major part de la química relacionada amb els éssers vius fa servir el carboni com a element principal. Els àtoms de carboni s’uneixen en llargues cadenes que fan d’eix vertebral de la molècula. Després s’hi uneixen altres àtoms fins completar el producte en particular, però el carboni és la base. Per això resultava important pels químics trobar la manera d’unir dos àtoms de carboni sense fer malbé la resta. A més, calia que s’unissin de manera precisa i que no es generessin productes secundaris. Sense aquesta capacitat hi havia descobertes que resultaven desesperants.

Per exemple, de vegades s’identifiquen molècules útils per tractar el càncer, per reduir la inflamació o per matar microbis. És freqüent que s’obtinguin a partir d’organismes més o menys exòtics. Coralls, esponges, molses, fongs... I es donava el cas de molècules extremadament útils que, simplement, no podíem purificar en prou quantitat perquè l’organisme que les feia era molt escàs. Per això calia trobar la manera de fabricar les molècules en el laboratori. I això és el que van aconseguir els tres guardonats.

La clau va ser fer servir pal·ladi com a catalitzador. Un catalitzador és un àtom que ajuda a que altres dos àtoms es trobin i reaccionin. Al final tenim els dos àtoms interessants enganxats i el catalitzador lliure per repetir la operació. Exactament el que fa una celestina, però a nivell atòmic. Als anys 50 es feia servir el pal·ladi com a catalitzador per convertir l’etilè en acetilè. En Richard Heck es va interessar per aquest ús i va començar a aprofundir-hi. I quatre anys més tard va desenvolupar el que avui es coneix com la “reacció de Heck”, que permet unir específicament determinades molècules que contenen carbonis, aprofitant les característiques del pal·ladi.

A partir d’aquí es van anar trobant altres reaccions que, aprofitades intel·ligentment, permetien anar construint molècules cada vegada més grans. Avui es disposa d’un grapat de reaccions químiques que han esdevingut algunes de les eines principals per anar fabricant molècules interessants als laboratoris. Algunes de increïblement grans. Ara ja no cal purificar els productes interessants a partir dels organismes que els produeixen. Això és una sort ja que cas de fer-ho, acabaríem amb moltíssimes espècies vives.

De fet, si actualment tenim a l’abast tants i tants productes nous és en bona part gràcies al treballs inicials de químics com els guardonats d’aquest any.

Nobel de física: el grafè

Quan es pensa en un premi Nobel de física és fàcil que ens vinguin al cap grans instal·lacions amb equipaments sofisticats i tecnologies misterioses. Normalment és així, però tota regla té les seves excepcions, i el premi Nobel d’aquest any l’han guanyat dos investigadors que van fer servir com a material de partida... la mina d’un llapis i una tira de cinta adhesiva (si, del "celo"de tota la vida).

El premi l’han guanyat l’Andre Geim i el Konstantín Novosiólov, tots dos nascuts a Rússia però amb nacionalitats britànica i holandesa, per “els innovadors experiments sobre el material bidimensional grafè”. El grafè està esdevenint molt ràpidament un dels materials més de moda que hi ha. I, curiosament, no és estrany ni poc abundant. Si teniu un llapis disposeu d’un bon grapat de milions de làmines de grafè.

La clau està en l’àtom de carboni, que es pot ordenar de moltes maneres diferents. Una de les més conegudes és el diamant. Una gran macromolècula en la que tots els àtoms de carboni estan units uns amb altres fent una mena de gran piràmide. També hi ha el grafit, que és el material de les mines dels llapis. En aquest cas, els àtoms de carboni estan units entre si fent làmines. Quan escrivim amb llapis, el que fem és anar deixant capes d’aquestes. La gràcia és que els àtoms estan units molt intensament dins la làmina, però cada làmina es manté molt feblement unida a la de sobre i la de sota. Doncs be, cada una d’aquestes làmines que formen el grafit és una làmina de grafè.

La seva estructura és la d’àtoms de carboni units de forma hexagonal en una única làmina. Com que són unions atòmiques, el material és extremadament resistent, però a sobre és extremadament prim. Un únic àtom de gruix. I això li dóna les seves característiques que el fan tan especial. És un bon conductor de la corrent i del calor, transparent, flexible i lleuger, però molt més resistent que l’acer. Permet fer xips que van més ràpids que els de silici i que requereixen menys electricitat i ja s’han fet pantalles de grafè flexibles.

I a més, en ser una única capa, podem plegar-la enrotllar-la o modificar-la com ens sembli. Per fer nanotubs de carboni, buckyboles i altres materials amb noms més o menys divertits, el grafè és ideal. I el fet que tingui una única capa d’àtoms li atorga algunes propietats particularment útils. Si has de fer un detector, el grafè és, de nou, ideal. Un únic àtom dipositat sobre la seva superfície alteraria les seves propietats i permetria detectar-lo sense problemes.

Doncs el gran esclat en l’estudi d’aquest material el van iniciar els dos investigadors que ahir van ser guardonats. Un problema que tenien inicialment va ser aconseguir grafè prou pur com per estudiar-lo, i ho van resoldre fent servir el mètode de la cinta adhesiva. Simplement es tracta de posar un tros de grafit (de mina de llapis) sobre un tros de celo. Pressionar pels dos costats de manera que quedin fragments adherits, i repetir la operació fins que quasi no es vegi. Entre els molts fragments que reten units al final n’hi ha alguns de grafè. Sembla fàcil i, realment ho és (aquí podeu veure un exemple de com es fa).

Ara encara ens sona un nom estrany, però en un futur molt proper el grafè formarà part de les nostres vides, causant una revolució semblant a la que va passar amb el silici. I, entre moltes altres coses, aquests canvis seran gràcies a uns investigadors amb imaginació i una mica de cinta adhesiva.

Nobel de medicina: La fertilització in vitro

Aquesta vegada parlar del premi Nobel de medicina i fisiologia no és massa difícil. No es tracta de mecanismes estranys, molècules desconegudes o tècniques misterioses. El guanyador ha estat en Robert Edwards per “El desenvolupament de la fertilització in vitro”, una tècnica de la que més o menys tots n’hem sentit a parlar.

Ara ja sembla rutinària, malgrat que encara representa un gran esforç físic i emocional, sobretot per les mares que s’hi sotmeten. Però als anys 60, quan l’Edwards va començar a interessar-s’hi, eren ciència ficció. A més, per si no n’hi havia prou amb els problemes purament tècnics, hi havia obstacles socials molt importants. A part dels escrúpols religiosos i morals, la infertilitat no es considerava estrictament una malaltia, un problema al que calgués destinar-hi recursos.

En Robert Edwards va fer un plantejament simple. Hi ha molts motius que poden causar la infertilitat en una parella. Problemes per ovular, per fecundar o per implantar l’òvul. Però molts d’aquests problemes es podrien obviar si s'aconseguís dur a terme la fertilització de l’òvul fora de la dona. Això ja s’havia fet en animals d’experimentació, però els humans ja eren una altra història. Allò que en principi és simple, agafa un òvul i molts espermatozoides, posa’ls junts i en poca estona tindràs un embrió en camí, resultava ple de dificultats.

Per començar no és tant senzill aconseguir un òvul, i aviat va veure que no servien si no els obtenia en determinat moment de maduració. Va caldre posar a punt tècniques de laparoscòpia per obtenir òvuls directament de l’ovari. I abans calia fer una estimulació hormonal perquè estiguessin al punt de maduració. Sembla una ximpleria, però si no ho feien així, malgrat que el fecundessin, l’embrió feia una o dues divisions i allà s’aturava.

Va caldre encertar els tractaments hormonals adients, van haver de trobar la manera d’implantar l’embrió, el moment i l’indret. No era igual si s’implantava quan l’embrió tenia dues cèl·lules que si en tenia quatre o si en tenia vuit.

I va caldre aconseguir finançament. Les línies oficials de finançament els van ser denegades. Segurament pensaven que destinar recursos a curar el càncer era més important i els organisme oficials no volien problemes amb organitzacions religioses i morals de tota mena. Per tant van haver de recórrer a donacions particulars. Aquí això del mecenatge és molt poc freqüent, però en països anglosaxons és més habitual. El cas és que mica a mica van anar provant solucions als problemes i finalment, l’any 1978 va néixer la Louise Brown, la primera "bebè proveta" de la història. Cal dir que, estrictament, hauria de ser “bebè placa de cultius”, perquè la fecundació és feia en una placa i no en una proveta.

Actualment la tecnologia ha anat millorant més i més. Malgrat que encara és difícil i complicat (i dur), avui en dia ja han nascut més de quatre milions de criatures gràcies a les tècniques de fertilització in vitro. Molts d’aquells nens, al seu moment han sigut pares i porten vides perfectament normals. Malgrat tot, la tècnica segueix amb una certa controvèrsia com demostra el fet que l’Església Catòlica ha opinat que el premi està completament fora de lloc.

No es pot negar que actuar en els límits de la vida (i també de la mort) comporta un seguit de posicionaments morals i ètics que no tenen fàcil solució. Però segurament als milions de pares que ja tenen al seu fill, aquests dilemes els deuen semblar discussions d’allò més bizantines.