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Septiembre de 2014 -

Innovación, tecnología, vidaLos colombianos no solo sabemos innovar, sino que lo estamos haciendo, al participar en importantes esfuerzos y desarrollos de alcance global. Para la muestra, esta edición de Papeles, que recopila las opiniones de los trabajos de científicos colombianos, reunidos en el Foro: “Innovación, Tecnología, Vida: Futuro basado en talento colombiano”.

Ciro Villate, director de Computerworld, se refirió a los mitos que tenemos los colombianos frente al desarrollo tecnológico. El primero es el costo de la tecnología y que invertir en ella es más oneroso que adquirirla por fuera. “Los países ricos no son aquellos que pueden invertir en tecnología, sino aquellos que tienen la voluntad para hacerlo” comentó.

Otra creencia falaz es que para ser científico se requiere ser mono y de ojos azules. Todos los colombianos podemos

aportar, siempre y cuando tengamos visión del futuro y exista mayor equidad en la sociedad.

El tercer mito es que no hay dinero, que es muy cara y no es rentable. “En realidad las empresas más productivas son las que más invierten en investigación y desarrollo, y las naciones en la cumbre de la pirámide son las que hacen exactamente lo mismo”, expresó Ciro Villate.

El director afirmó que se requieren tres cosas, principalmente, para adelantar esta actividad en el país: voluntad, curiosidad y profundidad. “Queremos darles a conocer una pequeña muestra de científicos colombianos que están

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cosechando triunfos con su trabajo dentro y fuera del país”, comentó Villate y, a continuación, presentó al comité asesor, compuesto por el Dr. Jorge Reynolds, ingeniero Electrónico y científico inventor del marcapasos, Raul Joya, director del Observatorio Astrónomico de la Universidad Sergio Arboleda, propulsor del primer satélite

colombiano, Libertad 1; Paul Jimenez, experto en Sistemas de Información, quien fuera director de tecnología en el Banco Ganadero y el Banco de Bogotá; y, Juan Manuel Wills, experto en tecnologías de la información, quien fuera presidente de HP y Oracle y del club de presidentes.

Conferencistas

El foro contó con la participación de tres Recientemente, un planetoide de ocho es ingeniero en Electrónica y Telecomuni-jóvenes científicos colombianos, que no kilómetros de diámetro en el anillo de caciones en la Universidad del Cauca, con solo sobresalen en el país y en el exterior asteroides entre Marte y Júpiter llevará doctorado Cum Laude en Telecomunica-en sus diversos campos, sino que aportan su nombre y esto lo convierte en el tercer ciones - Telemática por la Universidad a la comunidad científica mundial sus colombiano en ostentar esta distinción Politécnica de Madrid (UPM), en la cual es esfuerzos personales. en un cuerpo celeste de importancia. ahora profesor y, actualmente, residente

en Suecia como Guest Professor en la Jorge Iván Zuluaga, el primer conferencis- El segundo científico del evento fue Ale- School of Innovation, Design & Enginee-ta de la mañana, graduado en Física de la jandro Perdomo Ortiz, químico de la ring (IDT) de la Universidad de Mälardalen Universidad de Antioquia, con maestría y Universidad del Valle, doctorado en Har- (MDH), en el centro de Robótica y Avióni-doctorado Magna Cum Laude en Física vard y uno de los 12 científicos que traba- ca, donde dirige un grupo de investigación de la misma universidad. Estadías en el jan en el Laboratorio de Inteligencia Arti- reconocido en Europa. Su grupo de inves-ABDUS SALAM, International Centre for ficial Cuántica de la Nasa, en un proyecto tigación trabaja en áreas científicas no Theoretical Physics, Trieste, Italia; en el apoyado por Google, ubicado en el Ames orientadas a dominios específicos de International Center for Relativistic Research Center, en el Silicon Valley, aplicación, lo que incluye tecnologías que Astrophysics (ICRA), Università degli California. El objetivo de este laboratorio dan soporte a sectores como ciudades Studi di Roma "La Sapienza", Roma; es explorar un campo de la investigación inteligentes, trasporte, salud, medio Joven Investigador Visitante en los Labo- futurista, la computación cuántica, que ambiente y en subcategorías que abarcan ratori Nazionali di Frascati (LNF) Istituto sirve para resolver problemas que, en energía, agua, agricultura, entre otros.Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Fras- principio, no se pueden aspirar a respon-cati, Italia; participante en múltiples der con los computadores que existen Martínez también ha sido contratado eventos. hoy "porque hacer un cálculo en ellos como experto en investigación interna-

toma millones de años". cional, hace un par de años, por el Beijing Zuluaga es el coordinador del pregrado Institute of Technology – BIT, en China y en en Astronomía, en la Universidad de Perdomo ha ganado tres veces el premio la actualidad está en Suecia, dedicado a Antioquia. Recibió un galardon en Lide- de Excelencia de la Universidad de Har- investigar y desarrollar tecnologías para la razgo y Logros Académicos de la Cámara vard y recibió el Dudley R. Herschbach explotación de los océanos, básicamente Junior Internacional, junto con la men- Teaching Award. haciendo sistemas de alta tecnología ción Honoris Patris del Senado de la Repú- industrial para robots autónomos que blica y un reconocimiento del Consejo de Finalmente, José Fernán Martínez, cerró cooperan bajo el agua en condiciones Medellín. las presentaciones magistrales. Martínez extremas.

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Vida más allá de la tierraEl astrofísico Jorge Iván Zuluaga abrió su conferencia con una pregunta: ¿Qué tan común es la vida en el universo? Esa es una variable muy grande, en realidad, sin embargo, es posible que haya vida terrestre más allá de la Tierra, producto de la interacción nuestra con otros astros, como la Luna o Marte, o del impacto de meteoritos, entre otras variables.

¿Cuántas selvas habrá en el universo? De acuerdo con análisis de los científicos es más factible que la vida se sostenga en sistemas estelares binarios, afirma Zuluaga. La Tierra en realidad tardó más de tres mil millones de años en superar los seres biológicos básicos.

Eso hace aún más difícil la siguiente pregunta: ¿Cuánta vida inteligente hay en el universo? Al estudio de la vida en un contexto más allá de la Tierra se conoce como la “astrobiología”, la cual, según Asimov, es la única ciencia que está en búsqueda de su objeto. Sin embargo, tiene sentido hacer esa búsqueda y no hay mejor ejemplo que la misma Tierra, en un rincón de un brazo de la galaxia, donde existen seres vivos.

La NASA, según Zuluaga, busca vida para resolver estas preguntas: cómo surgió, cómo evolucionó la vida en la Tierra, cómo la detectamos y cuál es el futuro de la vida; lo cual nos lleva al final de la vida.

¿Nos extinguiremos, tal como se han extinguido otras especies en el pasado? Es posible que no -afirma Zuluaga - por las condiciones intrínsecas

Vida y extinción

que tenemos como especie. Los dinosaurios desaparecieron con los meteoros; nosotros ya sabemos y entendemos cómo son estos cuerpos físicos.

Muchas disciplinas, desde químicos hasta teólogos, están interactuando con el fin de descifrar más que la vida fuera de la Tierra, el cómo asumir esta vida.

Para lograrlo se deben entender los entornos donde puede haber vida y es posible que en el sistema solar encontremos las primeras formas de vida extraterrestre.

Colombia en realidad tiene un instituto de astrobiología, que se ha concentrado más en tareas de educación, y en el campo de la investigación, ha participado en proyectos interesantes y ha logrado importantes publicaciones difundidas por las revistas más reconocidas en el medio.

Necesitamos saber cómo la vida primitiva interactúa con el ambiente. Es evidente que ella misma transforma los entornos para sostenerse. “La vida actuó como el aire acondicionado que ha permitido la existencia biológica en el planeta”, asegura Zuluaga.

La Tierra, en particular, es un ambiente muy cómodo para sostener cualquier tipo de vida y más allá de nuestra atmósfera las condiciones no son tan fáciles. En la Luna, nuestro satélite, por ejemplo, existen temperaturas de más de 100°C al sol y de -100°C a la sombra, en el mismo objeto físico.

Condiciones para la vida

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En la Universidad de Antioquia, Zuluaga y su equipo están trabajando en dos objetivos: en primer lugar, cuáles son los lugares habitables del universo y, segundo, cómo evolucionó la interacción de la vida con su ambiente.

¿Cómo encontrar los lugares donde hay vida? Marte parece un lugar muy atractivo para hallazgos biológicos, pero en realidad es muy hostil para nuestro organismo, con temperaturas inferiores a los 70°C bajo cero, pero es posible que existan seres vivos dos metros por debajo de la superficie, afirma Zuluaga.

Sin embargo, más allá del sistema solar, no podemos ir y tomar muestras que nos permitan afirmar que existe o no vida. Para esto, se están usando tecnologías muy avanzadas, como el espectrofotómetro que tiene la Universidad de Antioquia, para determinar las condiciones de los astros en otras estrellas.

En primer lugar, se mide la densidad, la gravedad y el tamaño, por la interacción del planeta con su estrella, luego, se pueden definir otras variables, si este planeta genera un eclipse visible con los instrumentos existentes en la actualidad. En seguida, podemos medir variables como su existencia en la denominada “franja de habitabilidad”, la cual cuenta con las condiciones adecuadas para tener vida como la conocemos en la Tierra.

En cuanto a la búsqueda de señales, Zuluaga y su equipo, analizan algunos rastros, como huellas espectrales de luz al pasar por la noche del planeta, que demostrarían la existencia de vida inteligente, de ciudades y civilizaciones.

También, por el espectro electromagnético que generan los seres. La presencia de oxígeno y metano, por ejemplo, es una buena señal de existencia de vida. La posibilidad de seres que asimilan la clorofila y son verdes, se traduce en un espectro que absorbe el rojo y refleja el verde.

Reconociendo las señales

Las señales de radio también son un buen indicador. Detectar señales de radio y, en particular, señales de televisión extraterrestre. Igualmente, se buscan señales de clorofluor-carbonados, emisiones de luz y calor provenientes de servidores y centros de datos.

En la actualidad parece que tenemos muchos indicadores y señales pero ningún resultado concreto. Sin embargo, requerimos traducir las señales que se están analizando. Proyectos interesantes, en torno a la búsqueda de señales son Planet Hunters (http://www.planethunters. org/) y SETI (Search of Extraterrestrial Intelligence o Busqueda de inteligencia extraterrestre, www.seti.org).

El futuro de la computación cuánticaAlejandro Perdomo trabaja con el computador cuántico que ha desarrollado la NASA con Google, en el Ames Institute de Silicon Valley. Eso suena a ciencia ficción para la mayoría de los mortales.

El Laboratorio de Inteligencia Artificial Cuántica inició en 2012 y seleccionaron a Alejandro Perdo-mo porque era de los pocos científicos que habían trabajado en este tema. El equipo lo componen 12 personas de diversas nacionalidades, de las cua-

les, cinco son científicos de Google y el resto, incluido el Dr. Perdomo, son de la NASA. “El objetivo es explorar la posibilidad de utilizar el nuevo paradigma de la computación para resolver problemas que en la actualidad dejan “colgados” a los computadores actuales”, comenta Perdomo.

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El poder de cómputo escala por el tamaño de Qubits que se asocian; así, si se tienen tres qubits, se tiene dos estados a la tercera potencia por ser tres Qubits, es igual a 8 estados. Si tengo n

ntransistores entonces la fórmula seria 2 , la cantidad de transistores cuánticos.

Descifrando la física cuántica

Hasta finales del siglo XIX y comienzos del XX, las leyes de la física parecían satisfacer a la mayoría de los mortales, pero algunos físicos tenían problemas para explicar temas tan básicos como, por ejemplo, el color de los quemadores eléctricos al calentarse. Max Plank, antes de la teoría atómica, sugirió que la materia estaría constituida por cosas discretas o “Quantas”, la variación mínima es el comienzo de la física cuántica.

Finalmente, este planteamiento resultó posible y de ahí surge el concepto de la física cuántica. De muchas formas, esta nueva área de la física ha dado pie para desplegar nuevas teorías, modelos y metodologías que abarcan desde la informática hasta el “teletransporte” de materia.

La primera aplicación de la física cuántica ha sido la mecánica cuántica y, de ahí, pasamos a los Qubit, que es el análogo del transistor de la computación actual. Un Qubit es en realidad un estado que tenga dos niveles, la unidad mínima de computación cuántica y que trabaje en un modelo cuántico, claro está. Puede ser un átomo, dependiendo de la posición del electrón, o un anillo superconductor, dependiendo de la dirección en donde circula la conducción, por ejemplo.

509 Qubits es el tamaño de nuestro computador cuántico actual, propone Perdomo, se tienen 10 a la 153, 10 a la 82 es la cantidad de átomos en el universo. Ejemplos de exploración en el campo de los computadores cuánticos son los desarrollados por D-Wave, que lleva 14 años trabajando en este campo. “Siguen investigando, recibiendo aportes y apoyo, aunque no han sacado ningún producto concreto”, comenta Alejandro Perdomo y agrega que “esto muestra los proyectos en los que debemos invertir y trabajar en Colombia”.

El computador en el que trabajamos opera a temperaturas de 20 milikelvins, es decir 200 veces más baja la temperatura que en el espacio interestelar, una máquina de tres por tres por tres

metros y que alberga los 509 Qubits con los que trabajamos y que apenas ocupa milímetros de espacio.

Entre las metas de la investigación están el “Machine Learning”, o aprendizaje de las máquinas, y los vehículos autónomos que andan por la ciudad de Monterrey, donde queda el Ames Institute.

“En la actualidad, compañías como Goldman Sachs y Amazon, están invirtiendo en computación cuántica para resolver sus problemas de la información y gestión financiera.

“Pero la computación cuántica puede resolver muchos problemas, desde la explotación de energías renovables hasta el desarrollo de viajes. Uno de los ingredientes clave para la innovación es la aplicación de las ciencias básicas en la educación. Cómo empujamos desde abajo. Interés, motivación y las fuentes de financiación. Hay que combinar fuerzas y apostarle a estos proyectos”, afirma Alejandro Perdomo.

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Innovación AplicadaLa aplicación de innovación en modelos emergentes puede cambiar por completo la manera como nos aproximamos a la ciencia.

José Fernán Martínez está trabajando en robots que exploran el fondo oceánico. Su presentación expuso los retos que la industria de operaciones marinas tiene para mejorar, basada en estos equipos.

Este es solo uno de los proyectos en los que este científico colombiano está trabajando, pues su tiempo se reparte entre diversas empresas e instituciones de investigación científica de Europa.

En el campo de la robótica, Martínez dice que hay tres tipos de empresas: las que hacen juguetitos, las que hacen proyectos industriales y las que hacen ambas. “Yo estoy en ese tercer grupo”, comenta Martínez, mientras expone uno de sus proyectos, un robot que interactúa con un humano a través de comandos de voz, irónicamente el robot tiene una voz muy femenina y fluida, mientras que la del operador es muy metálica y “robótica”. Pero lo importante es que el robot obedece y selecciona algunas piezas de una mesa con coherencia y normalidad.

¿Por qué el océano?

¿Para qué la robótica?

En la actualidad, Volvo y Saab dynamics están apoyando el desarrollo del robot submarino de Martínez, que fue campeón en un concurso en San Diego, California. Ahora, el trabajo de Martínez se cristaliza con la presentación de NAIAD, un nuevo modelo más avanzado, aerodinámico y eficiente energéticamente, en comparación con otros anteriores.

Pero José Fernán Martínez aduce muchas razones para explorar el océano: la primera y más evidente es que dos terceras partes del planeta están cubiertas de masas oceánicas; la segunda, que el 90% de la vida reside allí y, la tercera, que un porcentaje de la biomasa está bajo los océanos y aún falta mucho por descubrir.“A pesar de todo, el océano es un entorno supremamente agresivo y necesitamos máquinas para explorarlo y que resistan presiones y temperaturas increíbles. El océano y otros planetas pueden ser muy similares y el futuro de la Tierra está por allí”, asevera el Dr. Martínez.

El hecho de tener tecnología para operar en terrenos agresivos, se puede adaptar para operar en actividades industriales. La idea, también, es hacer a las empresas exploradoras, más responsables y eficientes en términos ecológicos y energéticos, mejorar las habilidades y capacidad de trabajo.

“Un asunto fundamental en cuanto a investigación industrial, es que nosotros podemos probar las cosas”, afirma Martínez. Los 25 países de la Comisión Europea asignarán, para el 2020, 62 billones de euros en este segmento, eso es mucho dinero, sobre todo para otro tipo de operaciones no industriales, como salud, entre otros. Para darle competitividad a la robótica hay que cumplir con algunos requisitos, tener autonomía, responder e interactuar, tomar decisiones, navegar y circular sin problemas, entre otras actividades que los humanos hacemos automáticamente, pero que los robots aún no.

“Lo que desarrollamos en la robótica, lo podemos hacer en otros mercados. Un tema interesante es el uso de decenas de robots que interactúen entre sí y hagan tareas conjuntamente”, afirma Martínez.

Un ejemplo es el trabajo de mantenimiento que pueden desarrollar los robots en las torres eólicas, otro es en los campos petroleros, donde podrían hacer la limpieza de las torres petroleras. Desde el punto de vista de los océanos, no más, en millones de euros, el mercado de vehículos y robots acuáticos, sería de 1.700 millones.

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Finalmente, Martínez propone una paradoja: “Para que un país se desarrolle, tiene que tener productos de propiedad intelectual. ¿Cómo se consigue la propiedad intelectual? Haciendo innovación y ¿cómo se consigue la innovación? Haciendo ciencia. ¿Quién financia la ciencia? Aquellos que desarrollan la propiedad intelectual”.

Como gran conclusión, frente al uso de la tecnología y la ciencia, Martínez comenta que “…si invertimos en TIC y en investigación, mejoramos la equidad, la calidad de vida y el desarrollo de la sociedad. La investigación aplicada es lo que nos va a generar riquezas. Necesitamos en Colombia emprendedores, inversión, compromiso y mecanismos que permitan realizar transferencias tecnológicas para la economía del país.

Luego de las presentaciones, los asistentes al Foro de Innovación pudieron interactuar con los conferencistas y preguntar sobre temas abiertos, tanto de la especialidad de cada uno, como del desarrollo científico nacional y mundial. El panel final aportó algunas conclusiones prácticas.

Una de las cuestiones que se debatió fue la preponderancia de la investigación en ciencia básica frente a la investigación en ciencias aplicadas; las dos son importantes y la segunda no se puede dar sin la primera. Lo importante es generar un conocimiento aplicable en la búsqueda de soluciones para las necesidades específicas del país.

No se puede dejar en manos del Estado la solución al problema de la falta de investigación y de transferencia de tecnología; esto es un problema de todos y, nuevamente, llegamos al triángulo Academia – Empresa – Gobierno, como un ente coordinador de los esfuerzos. Es necesario revisar el pénsum de estudios desde la base; la educación que se imparte es incompleta y carece de

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En la foto de izquierda a derecha: Daniel Lancheros, biólogo marino; Amikam Yalovetzky, gerente de Ventas Corporativas para Latinoamérica de Mediatek; Ciro Villate, director de Computerworld Colombia; José Fernán Martínez, científico de las comunicaciones; Paul Jiménez, experto en TIC; Alejandro Perdomo, científico cuántico; Jorge Iván Zuluaga, astrofísico de la Universidad de Antioquia; y Jorge Reynolds, científico colombiano, inventor del marcapasos.

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orientación científica: hacemos énfasis en disciplinas como las matemáticas, pero no despertamos la curiosidad y el interés de los alumnos.

Colombia tiene las capacidades para la generación de ciencia y tecnología e, incluso, los recursos con qué hacerla; lo que se necesita es una política clara y estructurada y la voluntad para sacarla adelante.

Ya que el nivel del Foro y de las ideas generadas fue comentado por todos los asistentes, se espera dar seguimiento a las conclusiones para llevar a la práctica algunas de ellas; la creación de una red de contacto entre científicos colombianos, aquí o en el exterior, sería el primer paso para aunar esfuerzos en pro de esos objetivos.