¿Cuáles Son Los Desafíos De La Ciencia En La Actualidad?

Rodríguez-Maciel J. Concepción¹, Rodríguez-Pineda José Luis^2*, Almaraz-Valle Víctor Manuel¹

¹Posgrado en Fitosanidad-Entomología y Acarología, Colegio de Posgraduados, México

²Posgrado en Economía, Colegio de Postgraduados, México

*Autor de correspondencia²: rodriguez.joseluis@colpos.mx; jose.wyv1806@gmail.com

El ser humano enfrenta desafíos que amenazan su bienestar, incluso su supervivencia. Desde comprender los misterios del cerebro y el microbioma hasta combatir el cáncer y las enfermedades infecciosas. La ciencia debe desarrollar y aplicar tecnologías que mitiguen el cambio climático, conserven la biodiversidad y sean sostenibles. La exploración del universo y la búsqueda de vida extraterrestre también son prioridades. La inteligencia artificial, la computación cuántica, la edición genética y la nanotecnología ofrecen soluciones innovadoras, pero plantean cuestiones éticas. Mejorar la salud humana y fomentar la colaboración científica son esenciales para enfrentar estos desafíos.

El ser humano se encuentra en una encrucijada que amenaza su superviviencia. Es urgente apoyarnos en la ciencia dado que es herramienta más poderosa que a la fecha conocemos para desarrollar conocimiento nuevo y superar adversidades. Confiamos en que los avances científicos sean capaces de hacer frente a los grandes y complejos desafíos que enfrentamos en la actualidad. Estos desafíos abarcan desde la comprensión de los misterios fundamentales del universo, que eventualmente nos permitan vivir en otros planetas, hasta la resolución de problemas urgentes que afectan adversamente a la humanidad como al planeta. Algunos de los desafíos más importantes que enfrenta la ciencia hoy en día incluyen:

1. Comprender la complejidad de los sistemas biológicos:

El cerebro: Descifrar los mecanismos neuronales que subyacen a la conciencia, el pensamiento, la memoria y las enfermedades neurológicas; estas siguen siendo un gran desafío. ¿Para qué queremos desentrañar los misterios del cerebro? En esa maravillosa estructura que pesa alrededor de un kilogramo nos hemos apoyado para desarrollar la más compleja civilización que existe en el universo conocido. Nuestro avance ha sido tal, que la inmensa mayoría de las personas para vivir no necesitan estar involucradas en producir alimentos. Sin embargo, ese órgano también nos ha metido en muchos problemas que amenazan nuestro bienestar, incluso nuestra existencia.

El microbioma: El microbioma está representado por millones de microorganismos (bacterias, virus, hongos y hasta protozoos) que utilizan nuestro cuerpo para vivir. Los podemos encontrar en la piel, la boca, los pulmones, el intestino y en el tracto urogenital (Salvadori y Rosso, 2024). Si bien es cierto, muchos de ellos son esenciales para la salud, incluso para la vida, otros nos pueden matar. ¿En qué nos ayudan los microorganismos benéficos? Las bacterias colaboran en descomponer alimentos complejos, producen vitaminas y ayudan a la absorción de nutrientes. Gracias al buen funcionamiento de nuestro sistema inmune no somos presa fácil de organismos patógenos; la microbioma ayuda a fortalecer ese sistema. Las bacterias dañinas tienen problemas para establecerse en ambientes colonizados por sus contrapartes benéficas. Incluso, este microbioma influye en nuestro estado de ánimo a tal grado que los expertos le llaman al intestino nuestro segundo cerebro. Desentrañar los misterios del microbioma nos permitirá desarrollar medicina personalizada, tratamientos alternativos a los antibióticos, mejorar la salud mental, prevenir enfermedades crónicas. Los avances en este campo evitarían muchos sufrimientos y contribuirían a una vida más alegre.

El cáncer: Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) en 2022 se registraron 20 millones de nuevos casos de cáncer y murieron 9.7 millones de personas (American Cancer Society [AMC], 2022). Se estima que para 2050, el número de casos aumentará a 35 millones y las defunciones a 18 millones de personas (OMS, 2024). Las cifras son alarmantes. El cáncer no solo es una enfermedad devastadora para el enfermo, sino para toda la familia. A la par del avance de esta enfermedad, se desgasta la economía de la familia y sin duda alguna, las lágrimas son parte de la fortaleza que se requiere para sobrellevar esos momentos tan difíciles. Urgen avances significativos en la ciencia que nos ayuden a comprender completamente la biología del cáncer, ya que, desarrollar terapias efectivas y personalizadas sigue siendo una prioridad.

Enfermedades infecciosas: Las enfermedades infecciosas han cobrado millones de vidas. A pesar de los avances en este campo, su importancia ha sido tal que ya la humanidad les teme; el COVID-19 nunca se borrará de la mente de todas las personas en el mundo. La aparición de nuevas enfermedades infecciosas y la resistencia a los antibióticos plantean amenazas significativas para la salud global. Es muy angustiante que un enfermo se muera porque no hay un antibiótico o que éste fuera suministrado y debido a la resistencia microbiana no pudo salvarle la vida a la persona (Rodríguez-Núñez et al., 2021).

2. Abordar el cambio climático y la sostenibilidad ambiental:

Adaptación al calentamiento global: El aumento de la temperatura planetaria está dada por la concentración de los gases efecto invernadero, debido a actividades humanas (Tavassoli y Kamran-Pirzaman, 2023). La necesidad de vivir cada vez mejor nos ha puesto contra la pared. Desarrollar tecnologías y estrategias para reducir las emisiones de estos gases y limitar el calentamiento global es un desafío urgente, de lo contrario la vida a nivel global no solo será de baja calidad, sino que hay riesgo de que nos extingamos. Comprender y predecir los impactos del cambio climático además de desarrollar estrategias para adaptarse a ellos es crucial para la vida en el planeta.

Conservar la biodiversidad: La pérdida de especies y la degradación de los ecosistemas requieren soluciones científicas innovadoras para su protección y restauración. Los avances de las áreas urbanas y de las zonas agrícolas se han hecho a expensas de agredir a la biodiversidad. Al parecer ya estamos pagando las consecuencias. De la biodiversidad nos beneficiamos de muchas maneras. Ahí hay genes que nos ayudan a mejorar cultivos y ganado; obtenemos medicinas y plaguicidas de manera directa o bien ideas para generar versiones sintéticas. El aire y el agua se purifican gracias a la interveción de la biodiversidad. Gracias a los polinizadores el 75% de los alimentos que consumimos pueden estar presentes en la mesa; le dan estabilidad al ecosistema y más importante aún, estabilizan el clima y nos permiten un acceso predecible al agua, misma que es vital para la vida (Garg y Banerjee, 2021). Si los ecosistemas colapsan, nosotros también lo haremos.

Desarrollo sostenible: De la naturaleza y nuestra creatividad obtenemos los recursos para nuestro bienestar. Satisfacer las necesidades de la población mundial no debe comprometer los recursos naturales y el medio ambiente para las futuras generaciones; lo cual resulta en un complejo desafío.

3. Explorar el universo y responder a preguntas fundamentales:

Nuestra curiosidad por saber que hay dentro y fuera de nuestro planeta es insaciable. La exploración eficaz del universo podría ser muy útil. Es posible que ahí exista toda la energía y recursos que necesita la humanidad u otras civilizaciones si es que las hubiera.

El origen y la evolución del universo: Comprender el Big Bang, la materia oscura, la energía oscura y la formación de galaxias y planetas son preguntas fundamentales. Aunque la mayoría de las personas cuestionen su importancia los hallazgos obtenidos podrían ser la clave para asegurar la supervivencia de la raza humana durante millones de años más.

La búsqueda de vida extraterrestre: Determinar si existe vida más allá de la Tierra es uno de los mayores desafíos científicos. No se descarta que en un futuro se necesite encontrar un planeta con condiciones edafoclimáticas similares a las de la tierra y los medios para llegar a él para salvarnos como especie humana.

4. Desarrollar nuevas tecnologías y abordar sus implicaciones:

Inteligencia artificial (IA): Esta revolución inició por allá en 1956 durante las conferencias organizadas por Dartmouth College. En ese evento se propuso lo siguiente: “Cada aspecto del aprendizaje o cualquier otra característica de la inteligencia puede describirse con tal precisión que una máquina puede ser creada para simularlo” (Kline, 2011). Por un tiempo considerable esta enorme idea estuvo germinando en silencio y la sociedad en general no sospechaba de ello. Actualmente, muchas personas hablan de la IA, unas con conocimiento y otras con ignorancia. Dicha tecnología nos está facilitando realizar tareas repetitivas, ayuda a tomar mejores decisiones, contribuye al avance de la medicina, la salud, la educación, la agricultura, entre muchas otras cosas. Sin embargo, no es una solución a todos los problemas puesto que nada es 100% bueno, ni 100% malo. Hay efectos adversos como la pérdida de empleo, falta de transparencias, agresión a la privacidad, dependencia adictiva, manipulación e incluso riesgo existencial. Confiemos en que la humanidad sabrá manejar a la inteligencia artificial con sabiduría y mediante la prueba del tiempo se verá la verdad en cuanto a su uso.

Computación cuántica: Hemos incursionado en el conocimiento de las partículas subatómicas y lo que se sabe ya se está usando en computación. Las computadoras tradicionales usan bits (la unidad más básica de información en informática y en sistemas digitales) y las cuánticas qubits (quantum bits). Como resultado se han obtenido (y se siguen mejorando) monstruos que procesan información compleja a velocidades inimaginables. Todavía falta para que estén a disposición de la sociedad pues necesitan temperaturas cercanas al cero absoluto para funcionar, además les afecta el ruido del entorno (Simbierowicz et al., 2024). Pero de cualquier manera se espera que la información tanto basura como insumos valiosos, sean procesados a velocidades nunca antes vistas. Se predice que las computadoras cuánticas contribuyan a la generación de conocimiento para vivir mejor.

Edición genética: La genética ha llegado a niveles insospechados. Ahora es posible incursionar a las entrañas del ADN y modificarlo de manera ultra precisa, a costos cada vez menores. Los beneficios conllevan a tener una mejor agricultura, ganadería y pesca; preservando el medio ambiente. ¿Se imaginan que algún día se modifiquen geneticamente a los seres humanos para que sean genios y se liberen de muchas enfermedades que prevalecen hoy en día? (Richardson et al., 2023). Sin embargo, cuando algo se percibe demasiado hermoso, algún lado oscuro ha de tener. La edición genética plantea importantes cuestiones éticas y de seguridad.

Nanotecnología: Se trata de la ciencia que estudia, diseña y usa materiales a escala nanométrica. Con esta tecnología se pueden diagnosticar de manera temprana enfermedades, desarrollar nano-farmacos efectivos y con bajos efectos secundarios. En los empaques se podrían detectar alimentos contaminados y dar aviso. Se pueden crear baterías más ligeras y duraderas. Con este desarrollo, se puede diseñar ropa impermeable, antibacteriana y resistente al fuego (De Sousa et al., 2023; Bumbudsanpharoke et al., 2024). No obstante, también hay consideraciones tales como: ¿Si se aspiran las nanopartículas se podrían afectar órganos?, ¿y que tal si pasan a través de la piel? también podrían contaminar el ambiente. Se necesitan regulaciones proactivas, pues no es correcto asumir que “si se puede hacer, lo hacemos”. Adicionalmente, los países emergentes podrían aumentar su dependencia tecnológica.

5. Mejorar la salud humana y el bienestar:

Envejecimiento saludable: Llegar a viejo es un privilegio si se llega con calidad de vida. La expresión “llegar bien es la clave”. Comprender los procesos del envejecimiento y desarrollar intervenciones para promover una vida más larga y saludable es un objetivo importante. ¿Se imaginan que en los Juegos Olímpicos tengamos competencias entre personas de 150 años? ¿Sería posible que al tener 80 años de edad se tenga un desempeño equivalente al de una persona actual de 30 años?

Enfermedades mentales: Las enfermedades mentales no solo representan una preocupación para el entorno familiar, también podrían afectar a la sociedad. Los asesinos seriales se ven normales y no despiertan sospecha hasta que es demasiado tarde (Leistedt y Linkowski, 2011). Investigar las causas de estas enfermedades mentales y desarrollar tratamientos efectivos es un desafío creciente.

6. Fomentar la colaboración y la comunicación científica:

Ciencia abierta: Promover el libre acceso a los resultados de las investigaciones es crucial para acelerar el progreso científico. Desafortunadamente, las revistas científicas de mayor prestigio están haciendo un gran negocio cobrando las publicaciones a los autores y a los que quieran descargar los artículos (Racimo et al., 2022). Además, el trabajo de revisión por pares a cargo de los científicos, por lo general se hace de manera gratuita. La ciencia está parasitada por logicas y paradigmas que impiden el verdadero progreso.

Colaboración interdisciplinaria: Abordar los desafíos complejos requiere la colaboración entre científicos de diferentes disciplinas, no solo de instituciones del país, sino de todo el mundo. ¡Ya no debemos trabajar solos!

Comunicación científica efectiva: Traducir los hallazgos científicos a un lenguaje accesible para el público y los responsables de la toma de decisiones es esencial para generar confianza y apoyo a la ciencia. Es una pena que los políticos tomen decisiones que no están sustentadas en la ciencia pero sí en sesgos sociales o personales.

Estos son solo algunos de los muchos desafíos que enfrenta la ciencia en la actualidad. Superarlos requerirá inversión continua en investigación, colaboración internacional, enfoques interdisciplinarios y un compromiso con la ética y la responsabilidad social. En la redacción de SCIO queremos saber tu opinión, cuéntanos si consideras viable que se alcancen algunos de estos desafíos en los próximos años y qué propones para lograrlo.