Laboratorios para talentos

Son apasionados de los mundos desconocidos: en las plantas, el espacio virtual, la profundidad de los mares, el espacio. Cómo investigadores superan las fronteras de lo conocido.

dpa/Swen Pförtner - Stefan Hell

Durante más de 120 años, un límite tuvo incuestionada vigencia: el límite de resolución para microscopios ópticos, tal como lo formuló en 1873 el físico Ernst Abbe. Abbe dijo que la resolución que podía tener un microscopio está limitada por la longitud de onda de la luz empleada y que no se pueden observar cosas cuyo tamaño esté por debajo de aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz, es decir, de unos 200 nanómetros. No existía por lo tanto ninguna posibilidad de observar células nerviosas. Pero alguien se animó a contradecirlo. “Tenía la firme sensación de que se podía ir más allá”, dice el profesor Stefan Hell hoy. El físico traspasó ese límite con un truco: con rayos láser hizo emitir luz a moléculas fluorescentes sucesivamente y no simultáneamente. Fue una revolución que le valió en 2014 el Premio Nobel. Hell no olvidó que se lo debe también a la superación de fronteras nacionales. Llegado a Alemania de niño, trabajó primero en Finlandia en el desarrollo de sus ideas para el microscopio STED. Luego siguió investigando en el Instituto Max Planck de Química Biofísica, en Gotinga, del que es director desde 2002. Allí se le ofreció la oportunidad de desarrollar su microscopio para el mercado. Hell descartó incluso una oferta de Harvard. En su lugar cooperó intensamente con el Centro de Investigación del Cáncer, en Heidelberg.

EL MICROSCOPIO con el que el profesor Henry Chapman mide objetos biológicos, por ejemplo, proteínas, tiene enormes dimensiones: mide 315 metros de largo. Se llama Láser de Electrones Libres y forma parte del acelerador del Centro de Aceleración de Partículas DESY, en Hamburgo. El británico, que estudió en Australia e investigó en Estados Unidos, tiene allí excelentes condiciones de trabajo: desde 2007 es director fundador del Center for Free-Electron Laser Science. Las biomoléculas son muy frágiles. Los rayos láser rápidamente las pueden destruir. Chapman desarrolló complejos procedimientos de experimentación que exigen una detallada comprensión de las interrelaciones 
entre rayos láser y proteínas. Por sus pioneros trabajos recibió en 2015 el Premio Leibniz, el más importante premio alemán de investigación. Los trabajos sobre el Láser de Electrones Libres tienen relevancia también para muchos otras áreas de la ciencia.

TRASPASAR FRONTERAS entre las disciplinas científicas es algo cotidiano también para el experimentado gestor de investigación Prof. Johann-Dietrich Wörner. A mediados de 2015 asumirá el cargo de presidente del directorio de la European Space Agency (ESA). Wörner es ingeniero de construcción. Luego de ser profesor de Estática y rector de la Universidad Técnica de Darmstadt, asumió en 2007 el cargo de director del Centro Alemán de Investigaciones Aeroespaciales (DLR). Bajo el techo de la Asociación Helmholtz investigan hoy allí más de 8000 científicos sobre temas de la navegación aeroespacial, la energía, el transporte y la seguridad. “En Alemania existe una singular variedad de temas e institutos de investigación”, dice Wörner. En su nueva tarea como director de ESA en París le agrada poder fomentar el espíritu europeo transfronterizo y abogar por el fortalecimiento de la astronáutica europea. Y se cumple así un viejo sueño, pues ya de niño lo fascinaba el espacio: sin pensarlo dos veces participaría en una misión a Marte.

NO SOLO EN EL ESPACIO, también en la Tierra especies conquistan nuevo espacio vital. Particularmente exitoso es el Neogobius melanostomus, un pez de unos 20 centímetros de largo. Originalmente proviene del Mar Negro, pero hoy se lo encuentra también en lagos de América del Norte. Allí lo investigó durante algunos años científica Elizabeta Briski, nacida en Croacia. “Las cuestiones que quiero investigar ahora relacionan a Europa, Asia y América. Por eso decidí volver a Europa”, dice. Con el Premio Sofja Kovalevskaja, para científicos jóvenes, Briski crea ahora un grupo de trabajo en el Centro GEOMAR de Investigaciones Oceánicas, en Kiel, perteneciente a la Asociación Helm­holtz. Como en los peces no han sido observadas hasta ahora migraciones en la dirección contraria (de América del Norte a Asia), analiza ahora si especies de los mares Caspio y Negro están genéticamente mejor preparadas para conquistar otros biotopos.

TAMBIÉN LA BIÓLOGA MARINA profesora Nicole Dubilier es experta en biotopos atípicos. Llega a ellos con los barcos alemanes de investigación Sonne, Maria S. Merian o Meteor. En las profundidades del mar y en sedimentos costeros ricos en sulfuros reinan condiciones de vida tan hostiles para la vida como en el espacio. Dubilier, nacida en Estados Unidos, trabaja desde 2001 en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina, en Bremen, del que es directora desde 2013. Allí investiga cómo animales invertebrados, como los gusanos, pueden sobrevivir allí a pesar de los escasos recursos de energía y sustancias nutricias. “Siempre quise venir a este instituto, porque ofrece condiciones de trabajo ideales”, dice. Dubilier logró obtener fascinantes nuevos conocimientos sobre formas de vida simbióticas: organismos huéspedes, tales como los gusanos, se alimentan indirectamente, a través de una estrecha cooperación con bacterias, que les preparan como alimento sustancias del entorno inhóspito. Un “espíritu de equipo” que Dubilier estima mucho en sus proyectos de investigación.

EN CIERTA FORMA son los escasos recursos también un impulso para Jürgen Leohold, director de Investigación en el Grupo Volkswagen. En su agenda se hallan temas tales como la movilidad eléctrica, la construcción ligera y la conducción automática. “Hay mucho para investigar, trabajamos en diversas áreas”, dice. Como director de investigación coordina a 9300 colaboradores altamente cualificados. Volkswagen es la empresa que más invierte en I&D en el mundo y posee en Wolfsburgo uno de los mayores centros de desarrollo de la industria automotriz. El grupo coopera con numerosos institutos de la Sociedad Fraunhofer y universidades.

UN ACTO DE EQUILIBRIO entre la ciencia y la economía practica la tecnóloga en alimentos Stephanie Mittermaier como directora de área en el Instituto Fraunhofer de Técnica de Procedimientos y Empaques, cerca de Múnich. Con un tema de enorme actualidad: las bases de la alimentación vegana a partir del lupino. “A diferencia de la soja, esta planta muy rica en proteínas es nativa, poco exigente y no ha sido modificada genéticamente”, dice la investigadora. El lupino sabe, sin embargo, a pasto y alubias. Junto con su colega Peter Eisner, Mittermaier ha desarrollado un procedimiento para extraer los sabores no agradables. La proteína de sabor neutral puede adquirir luego la forma de leche, queso, torta o salchicha. En 2013 comenzó a trabajar la primera planta de producción, con el nombre de Prolupin. El helado de lupino es ya hoy un popular producto en mercadillos biológicos. Eso es justamente lo que hace para Mittermaier el atractivo de la investigación en Alemania: “Aquí se pueden desarrollarse con gran libertad a alto nivel y con muy buen equipamiento productos que finalmente se ofrecen en los supermercados”. Mittermaier y sus colegas fueron distinguidos en 2014 con el Premio Alemán de Futuro, con el que se resaltó también que el lupino es un aporte para la alimentación de la creciente población mundial y que además protege los recursos.

OTRA MIRADA sobre la población mundial echa el profesor James Vaupel: la del estadístico y demógrafo. El estadounidense ha revolucionado la investigación demográfica: observó que los seres humanos viven más porque el proceso de envejecimiento comienza más tarde. Es una tesis que contradice la hipótesis de que existe una edad máxima a la que puede llegar el ser humano. Vaupel se transformó en 1996 en director fundador del Instituto Max Planck de Demografía, en Rostock, que hoy tiene rango mundial. Vaupel está convencido de que solo a través de la biología puede entenderse la expectativa de vida del ser humano. El investigar, que va a cumplir 70 años, tiene una clara idea sobre su vida: quieren seguir investigando, ejerciendo la docencia y aprendiendo hasta los 85.

¿POR QUÉ PERDEMOS capacidad cognitiva cuando nos transformamos en adultos? ¿Cómo interrelacionamos ver, oír y sentir? ¿En qué medida puede adaptarse el cerebro a la ceguera o la mudez? ¿Depende esa capacidad de adaptación de la edad? Son preguntas que se platea Brigitte Röder y que proporcionan importantes impulsos en la investigación de la educación y la rehabilitación. La profesora de Psicología Biológica y Neuropsicología cuenta en la Universidad de Hamburgo con excelentes condiciones para sus investigaciones, también como parte del Center of NeuroScience. “Nuestra investigación funciona solo en el marco de la unión interdisciplinaria de la psicología, la medicina y la informática”, dice Röder. Que después de varias estadías en Estados Unidos se haya decidido por Alemania se debe al excelente fomento de la investigación y los altamente cualificados científicos jóvenes en el país.

TAMBIÉN A ONUR GÜNTÜRKÜN lo fascinan el cerebro… y las palomas. “Son mis animales científicos domésticos”, dice el profesor de Biospicología. Güntürkün investiga esas aves, que poseen una sorprendente capacidad de aprender y pensar, en sus laboratorios en la Universidad del Ruhr, en Bochum. Pudo constatar que los cerebros de las palomas y otros animales son asimétricos, como los cerebros humanos, en los que en la mitad derecha está localizada más la orientación espacial y en la izquierda, más el idioma. Así los cerebros de las palomas se adecúan perfectamente para investigar cómo ambas mitades del cerebro se coordinan entre sí. “Nuestra capacidad de reflexión surge en el cerebro a través de la actividad de miles de millones de células nerviosas. Cómo se genera nuestro raciocinio es la pregunta central de mi vida”, dice Güntürkün. Ya como escolar en Turquía lo fascinaba la psicología. Luego estudió en Alemania e investigó en Francia y Estados Unidos, antes de ser nombrado profesor en Bochum. Desde entonces transmite a sus estudiantes su pasión por la génesis de la reflexión.

CEREBROS Y PALOMAS podrían ser sin más protagonistas de los mundos que crea Leif Kobbelt. El Premio Leibniz y profesor de Gráfica Computarizada en la Universidad RWTH de Aquisgrán desarrolla métodos para generar modelos 3D de objetos complejos. El informático está considerado uno de los más destacados representantes mundiales del procesamiento geométrico y es uno de los pioneros de un nuevo enfoque: “Point-based Graphics”. Es otro paso más para que complejas máquinas puedan ser simuladas lo más exactamente posible, ciudades y operaciones quirúrgicas planeadas perfectamente y mundos de fantasías creados con todos los detalles. Kobbelt es un maestro en la superación de fronteras: entre los mundos real y virtual.

www.humboldt-foundation.de/web/dossier-kovalevskaja-preis.html

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