ExactasExactas FísicasFísicas NaturalesNaturales · Los recortes presupuestarios nos han obligado a restringir considerablemente el número de conferencias y sedes que participarán

Programa dePromoción de la CulturaCientífica y Tecnológica

Programa dePromoción de la CulturaCientífica y Tecnológica

Real Academia de CienciasF í s i c a sE x a c t a s N a t u r a l e s


AGUACÁNCERCLORO

COMPLEJIDADÉTICA DE LA NATURALEZA

GEOMETRÍASHISTORIA DE LA CIENCIA

IMÁGENES ULTRARRÁPIDASMAGNETISMO Y BIOMEDICINA

MODELIZACIÓNNANOCIENCIA

QUANTAQUARKS

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

2013-14

PROGRAMA DE PROMOCIÓNDE LA CULTURA CIENTÍFICAY TECNOLÓGICA 2013

PROGRAMA DE PROMOCIÓNDE LA CULTURA CIENTÍFICAY TECNOLÓGICA 2013

índiceíndice 20132013XVI Programa de “Promoción de la CulturaCientífica y Tecnológica” (PPCCyT)

Alberto Galindo Tixaire

Pág.

3

Geometrías no Euclídeas José María Montesinos Amilibia 5

Modelización: De la justificación matemáticade sencillos juegos mecánicos a lasaplicaciones industriales

Jesús Ildefonso Díaz Díaz 6

La Hipótesis de Riemann: Casi dos siglossin demostración ni refutación

Manuel López Pellicer 7

Galileo Galilei: Un hombrecontra la oscuridad Fernando Bombal Gordón 8

Feria de pequeñas sorpresas Alberto Galindo Tixaire 9

De la Astroquímica a la Nanociencia:La ciencia que vino del espacio o al fondohay sitio. Breve introducción a lo nano

Miguel Ángel Alario y Franco 10

El magnetismo y el cuerpo humano Antonio Hernando Grande 11

El quark cumple 50 años Manuel Aguilar Benítez de Lugo 12

Imágenes ultrarrápidas de la dinámicadel mundo nanoscópico: Fundamentos denuevas técnicas en espectroscopía,microscopía y difracción

Jesús Santamaría Antonio 13

Las dos imágenes del cloro Arturo Romero Salvador 14

Desde el átomo aislado al organismo vivo:El reto de la complejidad

Juan Manuel Rojo Alaminos 15

Las guerras del agua no han existido:Los conflictos hídricos españoles puedenhoy definirse como “Rebeldes sin motivo”:Una visión realista-optimista

M. Ramón Llamas Madurga 16

Las bases moleculares del cáncer Luis Franco Vera 17

Uso de modelos de roedores para conocerel funcionamiento del sistema nerviosocentral de los mamíferos, incluso el ser humano

Jesús Avila de Grado 18

Real Academia de CienciasF í s i c a sE x a c t a s N a t u r a l e s2

Construyendo una ética de la Naturalezay sus recursos

Francisco García Novo 19

Historia

La Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales viene desarrollando por toda España, desde 1998, un plan de difusión de la ciencia y de la técnica, conocido como Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica (PPCCyT).

Esta actividad ha contado con los patrocinios siguientes: Fundación BBV y Fundación Ramón Areces (cursos 1998, 1999 y 2000), Ministerio de Ciencia y Tecnología y Fundación BBVA (cursos 2001, 2002 y 2003), Ministerio de Educación y Ciencia (curso 2004), Fundación BBVA y Fundación Española de Ciencia y Tecnología (cursos 2005, 2006 y 2007), Fundación Jorge Juan (cursos 2008, 2009, 2010 y 2011), y Fundación Ramón Areces (cursos 2010, 2011, 2012 y 2013).

Acogida

La acogida de este programa ha sido excelente, tanto en Universidades, como en Institutos de Enseñanza Secundaria, Casas y Museos de Ciencias, Casas Municipales de Cultura, Ateneos, Academias Militares, etc.

Entre los lugares en los que hemos sido requeridos, varios de ellos de modo asiduo, se encuentran:

A Coruña (Universidad), Albacete (Escuela Politécnica Superior), Badajoz (Universidad de Extremadura), Barbastro (UNED), Benavente (Casa de la Cultura “La Encomienda”), Bilbao (Instituto Miguel de Unamuno), Burgos (Casa Municipal de la Cultura), Calatayud (Ayuntamiento de Calatayud - Aula Cultural San Benito), Córdoba (Academia de Córdoba de Ciencias, Bellas Letras y Nobles Artes), Cuenca (Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha), Guadalajara (Fundación Siglo Futuro), Huelva (Facultad de Ciencias Experimentales), Huesca (Facultad de Ciencias de la Salud y el Deporte), Logroño (Universidad de La Rioja, y Casa de las Ciencias), Madrid (Colegio Mayor Universitario Jaime del Amo, y Universidad Rey D. Juan Carlos), Mahón (Ateneo Científico, Artístico y Literario), Málaga (Facultad de Ciencias), Miranda de Ebro (Casa Municipal de la Cultura), Murcia (Facultad de Ciencias, y Academia General del Aire en S. Javier), Oviedo (Facultad de Químicas), Palma de Mallorca (Universidad Islas Baleares), Pamplona (Universidad Pública de Navarra y Planetario), Pontevedra (Escuela Naval de Marín), Pozuelo de Alarcón (Espacio Cultural Mira), Santander (Universidad de Cantabria, y Universidad Internacional Menéndez Pelayo), Segovia (Institutos de Enseñanza Secundaria, y Academia General de Artillería), Toledo (Centro Cultural San Clemente), Valencia (Universidad Cardenal Herrera-CEU, y ETSI Caminos, Canales y Puertos), Zaragoza (Universidad de Zaragoza Facultad de Ciencias,y Centro de Congresos de Ibercaja),

son algunos de los lugares en los que hemos sido requeridos, en varios de ellos de modo asiduo.

El número de títulos de las 903 conferencias que se han impartido dentro del PPCCyT a lo largo de sus quince primeras ediciones es de 294.

Contenido

Nuestros conferenciantes (Académicos Numerarios, Académicos Electos y Académicos Correspondientes Nacionales) ofrecen temas actuales y de alto interés científico o tecnológico, que presentan de forma didáctica y asequible al ciudadano medio. Cada curso cambian esos temas.

Los contenidos de las conferencias se recogen en publicaciones, para que quede así un archivo permanente al que puedan acudir los que lo deseen. Son ya doce los volúmenes publicados, y los decimotercero y decimocuarto está en preparación.

Impacto

El PPCCyT se ha convertido, para muchos lugares, en esperado acontecimiento, con el que cuentan para su programación anual. La afluencia de público es, casi siempre, extraordinaria.

Causa un verdadero goce comprobar que nuestros conciudadanos están ávidos por conocer los avances de la ciencia, y que programas como éste vienen a salvar una clara carencia social cuya cobertura es, sin duda, de enorme trascendencia para el futuro de nuestra sociedad.

XVI PROGRAMA DE “PROMOCIÓN DE LA CULTURA CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA”

(PPCCyT)

Real Academia de CienciasF í s i c a sE x a c t a s N a t u r a l e s 3

Ciencia, sociedad y juventud

En esta época en que los jóvenes tienden a soslayar las ciencias se hace imperativo airear la necesidad que tiene nuestro país de un desarrollo científico avanzado acorde con su nivel económico.

Además de formar ciudadanos cultos en ciencia para que puedan decidir con más elementos de juicio el destino de su sociedad, el PPCCyT es también un reclamo permanente de vocaciones científicas.

Foco muy especial de nuestra atención lo constituye el profesorado de enseñanzas medias. Su fidelidad a nuestro programa es para nosotros un acicate añadido, pues unen, a su deseo constante de conocer nuevos derroteros de la ciencia de vanguardia, el papel esencial que desempeñan en sus aulas, enseñando ciencia a los más jóvenes, y despertando y alimentando sus vocaciones para el cultivo de la misma.

Difusión

La Real Academia publica todos los años dentro de la Serie General de la Revista de la Real Academia de Ciencias, un número monográfico conteniendo los textos íntegros de las conferencias, imágenes incluidas, de cada uno de los Ciclos celebrados.

Asimismo, en la página web de la Academia ( ), además de amplia información sobre el desarrollo del Programa, se www.rac.espueden obtener en formato digital los textos e imágenes de las conferencias ya publicadas.

Solicitud del programa

Los recortes presupuestarios nos han obligado a restringir considerablemente el número de conferencias y sedes que participarán en este proyecto XVI PPCCyT (curso 2013/14). Solo el generoso patrocinio de la Fundación Ramón Areces ha evitado la interrupción completa de toda nuestra programación anual en el 2014 de divulgación científica y tecnológica.

Aquellas instituciones que deseen continuar con la presencia de la Real Academia de Ciencias en sus programaciones culturales, pueden llamar a los teléfonos y , desde donde se les dará la información pertinente. También pueden dirigirse 917014230 917014231por correo electrónico ( ) a la secretaría del programa. Se atenderán en lo posible y con criterio de equidad las distintas [email protected], según nuestras disponibilidades económicas y personales.

Finalmente, las Instituciones que acojan nuestro XVI PPCCyT deben atenerse a los siguientes requisitos:

1. La Institución solicitante debe programar un Ciclo de Conferencias, que bajo el título “Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica”, o un título elegido por la entidad solicitante y como subtítulo “Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica”, albergue a varias conferencias de nuestro PPCCyT de ese año.

2. Para facilitar la compatibilidad de agendas y equilibrar la participación de los conferenciantes, es deseable que, si el Ciclo previsto por la Institución solicitante va a constar de un cierto número de conferencias, la solicitud contenga una lista de posibles conferenciantes de longitud aproximadamente un 50% mayor que la deseada, correspondiendo a la Academia la responsabilidad de la elección última de los participantes en dicho Ciclo.

3. En la medida de lo posible, la Institución solicitante anunciará dicho Ciclo en alguno de los medios de difusión disponibles en la ciudad que lo albergue, para una mejor información de sus ciudadanos.

4. La Institución solicitante se encargará de la edición y reparto de un folleto de propaganda de ese Ciclo que contenga, además de los títulos de las conferencias y nombres de los conferenciantes, los logotipos de la RAC (Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales), y de las Instituciones patrocinadoras del PPCCyT que figuran en la contraportada del presente folleto.

5. Finalmente, las dificultades económicas de la RAC para el 2014 se verían mitigadas si las sedes que soliciten el XVI PPCCyT se hicieran cargo, en lo posible, de los gastos de alojamiento y/o de viaje de los conferenciantes, en modo acorde a su categoría.

Alberto Galindo TixairePresidente

Real Academia de CienciasExactas, Físicas y Naturales

Madrid, julio de 2013



Geometríasno EuclídeasGeometrías

no Euclídeas

El geómetra inglés W. K. Clifford dijo de Lobachevsky, uno de los fundadores de la geometría no euclidiana, que era "el Copérnico de la Geometría", dando así crédito a la revolución científica que trajo la nueva Geometría. En efecto, ella

cambió nuestras ideas sobre el Universo y fue el vestíbulo de entrada de un nuevo modo de ver las matemáticas. Estas cosas comenzaron en 1830 y hoy todavía seguimos bajo la influencia de las nuevas ideas. En esta conferencia se tratará de comunicar las ideas básicas y algunas consecuencias.

5

Doctor en Ciencias Matemáticas por la Universidad Complutense de Madrid. Catedrático de Geometría Analítica y Topología de la misma Universidad. Autor de numerosos trabajos sobre teoría de nudos, variedades tridimensionales y cubiertas ramificadas. Miembro del Institute for Avanced Studies in Princeton, U.S.A. y del Mathematical Sciences Research Institute en Berkely U.S.A. Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

José María Montesinos AmilibiaReal Academia de CienciasReal Academia de Ciencias


La primera de las etapas a la hora de abordar matemáticamente un problema "real" la constituye su modelización. Un modelo no es más que un conjunto de relaciones utilizado para representar y estudiar de forma simple y comprensible un objeto o fenómeno de la realidad.

La experiencia muestra que obtener un modelo "correcto" no es siempre una tarea fácil y de hecho puede equivaler a haber resuelto ya más de la mitad del problema. Su carácter constructivo involucra inevitablemente otras componentes ligadas a la experiencia, intuición y sentido estético. Estas son quizás las razones por la que numerosos autores se refieren a ese proceso cómo "el arte de modelizar". No confundir con el “proceso de modelado” típico de los artistas. Esta es la razón por la que este conferenciante propuso, en Junio de 2002, a la Real Academia Española, acuñar la palabra “Modelización” (inexistente hasta entonces en castellano) y que tal y como le comunicó su entonces Vicepresidente A. Martín Municio, fue aprobada en tan sólo unos meses.

La modelización debe completarse con el proceso de la experimentación. La aparición de los ordenadores cambió drásticamente el panorama. El proceso de modelización es de naturaleza pluridisciplinar pues requiere un conocimiento del objeto a modelizar y una cierta experiencia en las técnicas matemáticas que hacen coherente un modelo. La modelización puede necesitar grandes dosis creativas y ha marcado grandes avances de la ciencia. Es el arte de hallar el lenguaje matemático subyacente en el universo que nos preconizaba Galileo. El modelo matemático se introduce como "prototipo", bajo unas simplificaciones necesarias. Según la naturaleza de las simplificaciones supuestas se puede obtener una familia de modelos susceptibles de ser ordenados jerárquicamente según su distinta complejidad.

En esta conferencia se comenzará por reproducir dos sencillos juegos mecánicos que suelen llamar la atención a quienes los observan: "la piedra celta" y "el disco de Euler". Se analizarán los rasgos de su modelización matemática, sin entrar en detalles excesivamente técnicos, y sus insospechados comportamientos comunes. La inquietud de la presentación de estos juegos caseros pretende complementar la introducción de estos tópicos en los cursos académicamente reglados, habitualmente no tenida en cuenta.

Muchos de esos juegos son una sencilla y directa visualización de procesos bastante más complejos que aparecen en la esfera de las aplicaciones industriales.

En una segunda parte de la charla se expondrán algunos problemas matemáticos que han sido objeto de contratos de asesoramiento por el conferenciante con diferentes entidades públicas y privadas relacionados con la industria (como por ejemplo Advanced Dynamics, S.A. y la Asociación Eurotom-Ciemat para la fusión nuclear) y que tienen ciertos rasgos comunes con los dos sencillos juegos mecánicos anteriores.

Catedrático de Matemática Aplicada de la Universidad Complutense de Madrid. Fue cofundador y Presidente de la Sociedad Española de Matemática Aplicada (SEMA), fue miembro del Comité de refundación de la Real Sociedad Española de Matemáticas (RSME). Director del Instituto de Matemática Interdisciplinar (IMI) de la UCM. Es miembro del Comité Editorial de 10 revistas internacionales (entre ellas del Journal of European Mathematical Society). Responsable europeo del proyecto “FIRST” (periodo 2010-2013: presupuesto 4 millones de euros). Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Doctor Honoris Causa por la Université de Pau (Francia).

Jesús Ildefonso Díaz Díaz

Real Academia de Ciencias

De la justificación matemática de sencillos juegosmecánicos a las aplicaciones industriales

MODELIZACIÓN:

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Las grandes habilidades matemáticas de Riemann fueron descubiertas en la escuela secundaria. Se le dio libre acceso a la biblioteca del director, donde encontró la “Théorie des nombres” de Legendre, cuyas casi 900 páginas grabó en su mente en pocas semanas. No

obstante, Riemann deseaba ser pastor luterano como su padre, por lo que fue a Gotinga a estudiar Filosofía y Teología. Pero unos cursos con Gauss (1777 – 1855) le llevaron a la Matemática.

En 1847 se trasladó a Berlín, donde conoció a Jacobi, Steiner y Dirichlet. Allí se familiarizó con los dos elementos luego juntó genialmente: La utilización por Dirichlet (1805 – 1859) de la función zeta de Euler y los resultados de Cauchy (1789 – 1857) sobre Variable Compleja.

Riemann volvió a Gotinga en 1849 para completar su tesis doctoral bajo la dirección de Gauss, a quien le sucedió Dirichlet, que en Berlín conoció a Riemann y apreciaba su modestia y la originalidad de su trabajo. En alguna rara ocasión Dirichlet consiguió sacar a Riemann de la biblioteca para pasear y conversar sobre matemáticas, inspirando a Riemann la nueva forma de ver los números primos contenida en su memoria de 1859, escrita al ser nombrado miembro de la Academia de Berlín. Sólo tiene diez páginas, llenas de resultados muy importantes, siendo trascendente el comentario, conocido como Hipótesis de Riemann, de que “es muy probable que todos los ceros no triviales de la función zeta tengan parte real igual a 1/2”.

La Hipótesis de Riemann aún no se ha podido demostrar. Ha resistido ingentes esfuerzos de matemáticos tan ilustres como Stieltjes, Hadamard, de la Vallée-Poussin, Hilbert, Landau, Hardy, Littlewood, Ramanujan, Siegel, Selberg, Erdös, Turing, Cohen, Weil, Connes, Bombieri y Sarnak, entre otros. Es uno de “Los siete Problemas del Milenio”, dotados cada uno con un premio de un millón de dólares ofrecido por London T. Clay, quien conoce que “lo que espolea a los matemáticos es el deseo de verdad y la sensibilidad ante la belleza de las Matemáticas”.

Una gran aportación hacia la solución de la Hipótesis de Riemann la realizó André Weil (1906 – 1998) en una cárcel de Rouen, mientras esperaba a ser juzgado por desertor. Al no encontrar el camino para demostrar la alineación de los ceros no triviales de la función zeta, centró su atención en un problema análogo en una curva elíptica, probando lo análogo a la Hipótesis de Riemann. Tan importante como su demostración fueron las ideas desarrolladas, origen de la geometría algebraica.

Son muchos los resultados y aplicaciones que dependen de la Hipótesis de Riemann. Por ello Andrew John Wiles (1953 – ), autor de la prueba del último teorema de Fermat, afirma que “la demostración de la Hipótesis de Riemann nos dará la posibilidad de orientarnos en el mundo matemático como la solución del problema de la longitud ayudó a los exploradores del siglo XVIII a navegar en el mundo físico”.

MANUEL LÓPEZPELLICER

MANUEL LÓPEZPELLICER

Georg FriedrichBernhard Riemann

(1826-1866)

La Hipótesis de Riemann:La Hipótesis de Riemann:

Casi dos siglos sin demostraciónni refutación

Casi dos siglos sin demostraciónni refutación

André Weil(1906-1998)


Licenciado en Ciencias Físicas y en Ciencias Matemáticas. Se doctoró en Ciencias Matemáticas, con Tesis dirigida por el Profesor Manuel Valdivia. Profesor Agregado de Análisis Funcional (1975, Valencia) y Catedrático de Matemática Aplicada (desde 1979, Valencia). Académico de la Real Academia de Ciencias(Correspondiente en 1989 y Numerario desde 1998). Sus campos de investigación son Topología General y Análisis Funcional, habiendo publicado un centenar de artículos de investigación sobre Espacios de Banach, Espacios Localmente Convexos y Topología Descriptiva. Es editor de la Revista de la Real Academia de Ciencias Serie A, Matemáticas. Es coautor de los libros Metrizable barrelled spaces (Logman, 1995), General Topology in Banach Spaces (Nova Scientific Publications 2001), Unsolved Problems on Mathematics for the 21 Century (IOS Press 2001) y Descriptive Topology in Selected Topics of Functional Analysis (Developments in Mathematics 24, Springer 2011). Es académico numerario de la Real Academia de Cultura Valenciana (2007).

St



Galileo Galilei:Galileo Galilei:

Licenciado en Ciencias, sección de Matemáticas, en 1968, con Premio Extraordinario y Premio Nacional Fin de Carrera (Matemáticas) en 1969. Doctor en Ciencias, sección de Matemáticas, en 1972, con Premio Extraordinario. Profesor Agregado de la Universidad Complutense desde 1974 y Catedrático de Análisis Matemático de la misma universidad desde 1981, en la que ha desempeñado distintos cargos académicos. Es miembro del Comité Editorial de diversas Revistas científicas y está en posesión de la Cruz de Alfonso X el Sabio. Su actividad investigadora se centra fundamentalmente en el estudio de la estructura de espacios de Banach (Geometría, operadores lineales y multilineales, productos tensoriales topológicos, etc.)

Fernando Bombal Gordón

Real Academiade Ciencias

Un hombre contra la oscuridadUn hombre contra la oscuridadGalileo Galilei es uno de los científicos más famosos de todos los tiempos. Sus palabras:

“La filosofía está escrita en ese grandísimo libro –me refiero al Universo– que tenemos abierto ante los ojos, pero no se puede comprender si antes no se aprende el idioma y a interpretar los caracteres en que está escrito. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es imposible entender una sola palabra. Sin ese lenguaje, navegamos en un oscuro laberinto "

incluidas en su obra Il Saggiatore (1623) se consideran como la declaración fundacional del método científico.

La defensa a ultranza de sus ideas acerca del diseño racional de la Naturaleza, le hizo enfrentarse al oscurantismo de su tiempo y le han convertido en el paradigma de la libertad de pensamiento. Su nombre es el que mejor evoca los diferentes cambios y circunstancias que condujeron a la revolución científica.

De sus descubrimientos, sus ideas y su vida en la apasionante época del Renacimiento italiano trata esta Conferencia.

8


2

Catedrático de Física Matemática, Universidad de Zaragoza, 1963-1967. Catedrático de Física Teórica, Universidad Complutense, desde 1967. Fundador y primer Director del Grupo Interuniversitario de Física Teórica. Miembro del primer Scientific Council del Erwin Schrödinger International Institute of Mathematical Physics, Viena. Medalla de Física de la Real Sociedad Española de Física y Química, 1970. Premio Nacional de Investigación en Física, 1977. Premio Nacional de Investigación “Ramón y Cajal”, 1985. Premio Aragón 1991 a la Investigación Científico-Técnica. Académico Electo (en la actualidad Correspondiente) de la Academia de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de Zaragoza. Miembro de la Academia Europ a, Académico æNumerario de la Real Academia Nacional de Medicina, Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

Alberto Galindo TixaireReal Academia de Ciencias

Feria de pequeñassorpresas

Feria de pequeñassorpresas

Así es nuestro mundo: una feria de pequeñas sorpresas. Sorpresas, porque desafían el sentido común; y pequeñas, porque florecen sobre todo a escalas microscópicas. Me estoy refiriendo a los fenómenos cuánticos, con su peculiar aroma de

indeterminación (varios resultados posibles), su esparcimiento de la información de las partes (deslocalización), y su exagerada sensibilidad a la inspección (colapso).

Los físicos, poco a poco, van aprendiendo a moverse en ese ambiente, y a aprovechar las virtudes de los cuantos. Experimentos que hace medio siglo se consideraban como ideales, son ya una realidad. Nuestra vida cotidiana se apoya a menudo en artilugios basados en la física de los cuantos (imágenes por resonancia magnética, cámaras digitales, láseres, ordenadores,…). Y del mismo modo que el ciudadano actual necesita saber qué es la electricidad, o el calor, o la energía, tampoco está de más que sepa algo de estas minucias tan útiles para la vida moderna. ¿Qué es un cuanto? ¿Cuántos cuantos hay? Etc.

El fotón es el cuanto por excelencia. Con él se ha conseguido por fin probar experimentalmente (abril 2013), sin resquicios, que el realismo local es insostenible. Decididamente, existen las “acciones fantasmales a distancia” que tanto repugnaban a Einstein, y no pre-existe una realidad “ahí fuera”, sino que se va creando cada instante a golpes de observación.

Con el fin de conocer mejor al fotón, vamos a dedicarle esta conferencia. Confesaba Einstein, al final de su vida, que llevaba cincuenta años dándole vueltas a estos paquetes de energía electromagnética (que él había introducido en la física), sin haber conseguido saber qué eran, y que los muchos que afirmaban lo contrario, se equivocaban. Difícilmente, pues, los entenderemos nosotros, pero al menos, disfrutaremos contándonos algunas de sus asombrosas propiedades.

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Doctor en Ciencias Químicas. Ha sido colaborador del CSIC. Catedrático y Decano de la Facultad de Químicas de la Universidad Complutense de Madrid y director de los Cursos de Verano de El Escorial. Fundador y primer Presidente del Grupo de Química de Estado Sólido de la Real Sociedad Española de Química. Premio de investigación “Rey Jaime I” en Ciencia de Materiales 1991. Presidente de la Conferencia Gordon en Química del Estado Sólido (Oxford 2003). Premio Mexico de Ciencia y Tecnología 2009. Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.


Miguel Ángel Alario y Franco

La ciencia que vino del espacio oal fondo hay sitio.

La ciencia que vino del espacio oal fondo hay sitio.

"En el principio fue el Big-Bang…” y este es uno de los pocos fenómenos naturales en los que se puede hablar de un único origen; en este caso, desde luego, se trata de “El

Origen”.

En los demás casos, sin embargo, los orígenes no suelen están tan claros. Simplificando mucho, podríamos recordar el conflicto de prioridades entre “el huevo y la gallina” o, así mismo, enzarzarnos en intentar aclarar quién descubrió América. Lo mismo podría decirse del descubrimiento del cálculo diferencial: Leibniz o Newton, Newton o Leibnitz. En otras ocasiones, sin embargo, un mismo hallazgo surge en diferentes sitios a la vez. Un ejemplo bien conocido es el de las dislocaciones, propuestas por Orowan, Polanyi y Taylor, independientemente y de manera prácticamente simultánea en 1934, para explicar la deformación plástica de los cristales.

También en el caso de lo nano, como en tantos otros, se pueden considerar al menos un par de alternativas que, simplificando una vez más, podrían ser descritas como “desde la Química” o “desde la Física”.

En la presente conferencia, sin embargo, más que tratar de establecer prioridades temporales de tan trascendental descubrimiento, que efectivamente y aun poco a poco, está cambiando el mundo, vamos a describir los dos caminos principales por los que se ha llegado a la nanociencia y la nanotecnología. Encontraremos así a algunos de los personajes clave en la Ciencia y la Tecnología del Siglo XX y muy particularmente a Richard Feynman y a Harry Kroto, ambos laureados con el Premio Nobel –de Física y de Química, respectivamente- quienes, si no los únicos, si que pueden ser considerados entre los científicos mas implicados en este tema aunque su implicación es, como veremos, de naturaleza diferente.

Presentaremos, también algunos de los extraordinarios logros –científicos y tecnológicos- conseguidos en y con estas dos ramas del saber humano que, de manera implacable, está alcanzando ya el mercado de gran consumo y cuyas posibilidades, en el momento actual, parecen infinitas.


De la Astroquímica a la Nanociencia:De la Astroquímica a la Nanociencia:

Breve introducción a lo nanoBreve introducción a lo nano


Se hace una descripción de los fenómenos bilógicos en humanos que producen campos magnéticos. En especial se enfatiza el análisis de los campos magnéticos producidos por el cerebro y de cómo su medida constituye un método no invasivo de conocimiento de la fisiología cerebral. Se repasan los métodos de

diagnosis (resonancia magnética nuclear y magnetoencefalografía) y terapia que utilizan campos magnéticos y/o materiales magnéticos. Los sensores de campo que permiten medir la tensión en arterias artificiales implantadas, el estado de válvulas cardíacas implantadas y los actuadores que pueden trabajar como esfínteres artificiales, se describen en detalle finalmente.

Doctor en Ciencias por la Universidad Complutense con Premio Extraordinario. Catedrático de Magnetismo de la Materia en la Universidad Complutense de Madrid. Profesor invitado en la Universidad Técnica de Dinamarca en 1984. Primer Profesor de la Cátedra BBV de la Universidad de Cambridge. Profesor invitado en el Max-Planck-Institut, Stuttgart, 1997. Director del Instituto de Magnetismo Aplicado de la Universidad Complutense. Autor de aproximadamente trescientas publicacio-nes científicas, y de diecisiete patentes. Medalla de Honor de la Real Sociedad Española de Física. Premio de Investigación “Miguel Catalán” de la Comunidad de Madrid. Fellow de la American Physical Society. Premio Du Pont. Premio Nacional de Investigación 2011. Académico Numerario de la Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

Real Academia de CienciasReal Academia de Ciencias

Antonio Hernando Grande

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El magnetismoy el cuerpo humano

El magnetismoy el cuerpo humano


En 1964 M. Gell-Mann y G. Zweig introdujeron de forma independiente la idea de los quarks como constituyentes fundamentales de las partículas elementales denominadas hadrones (por ejemplo, el protón y el neutrón). Esta atrevida propuesta permitía fundamentar el esquema propuesto en 1961 por el propio Gell-Mann y por Y. Ne'eman

(el llamado “Eightfold Way”) para clasificar las numerosas partículas descubiertas desde la irrupción de los aceleradores y las cámaras de burbujas a mediados de los años 50.

Aunque las propiedades peculiares de los quarks, en particular los valores fraccionarios de la carga eléctrica, y la infructuosa búsqueda de evidencias directas acerca de su existencia, crearon una atmósfera de escepticismo, en 1968 los experimentos de difusión profundamente inelástica de electrones en protones y neutrones llevados a cabo en el Centro del Acelerador Lineal de Stanford (SLAC), liderados por J. Friedman, H. Kendall y R. Taylor, pusieron de manifiesto que la carga eléctrica del protón no se distribuye uniformemente sino que aparece concentrada en partículas aparentemente puntuales en su interior: los quarks.

Con la invención y el posterior descubrimiento de los quarks se inicia una época prodigiosa en la física de partículas elementales que incluiría, entre otros hitos, la formulación y validación del Modelo Estándar, el descubrimiento de las corrientes neutras en 1973, del quark c en 1974 y de los agentes propagadores de la interacción electrodébil, los bosones

±W y Z, en 1983, para culminar en 2012 con el descubrimiento en el CERN del bosón de Higgs.

En esta conferencia se presentará el estado del conocimiento de la física de partículas elementales a principios de la segunda mitad del siglo XX, su evolución en las últimas décadas y las perspectivas de futuro.

En 2014 se cumplen también 60 años de la creación del CERN y 30 años de la reincorporación de España a esta Organización. En la conferencia se señalarán las aportaciones más relevantes del CERN y de la comunidad científica española a estos extraordinarios avances en el conocimiento del microcosmos.

El quark cumple 50 añosManuel Aguilar Benítez de Lugo


Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad Complutense de Madrid. Ha realizado estancias en el CERN, BNL y Collège de France para investigar en Física de Partículas durante más de 15 años. Director del Departamento de Investigación Básica del CIEMAT (1998-2012). Miembro del Particle Data Group (1980-2005). Gestor del Programa Nacional de Física de Altas Energías de la CICYT (1996-2000). Delegado científico de España en el Consejo del CERN (2000-2008) y Vicepresidente del mismo (2004-2007). Científico español más citado desde 1981 según el Institute of Scientific Information. Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

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La aplicación de los métodos de imagen (visualización) al seguimiento de procesos ultrarrápidos (movimientos de átomos y moléculas en el nanomundo) comenzó poco después de la aparición de los métodos difractométricos de Rayos

X (1912) y electrones (1925) en cristales, mediante el estudio óptico del movimiento browniano y también de la espectroscopía de fluorescencia de sistemas que presentan pulsaciones cuánticas (1927). La imagen de un objeto en un sistema óptico es (E. Abbe, 1878) el efecto de interferencia en el plano imagen que sigue a un fenómeno de difracción en el plano focal (o sea, implica dos transformadas de Fourier consecutivas). Las imágenes vienen dadas por la Microscopía (óptica, electrónica, campo cercano, etc.), en la cual se puede medir directamente no sólo las amplitudes, sino también las fases de los factores de estructura, es decir esas imágenes están basadas en la coherencia espacial. Otras técnicas como la Espectroscopía (óptica, RMN, absorción de rayos X) atienden a la respuesta temporal o del dominio de frecuencias, y finalmente la Difracción (rayos X, electrones) se preocupa de la respuesta de la estructura espacial a la perturbación.

Hacía falta un nuevo método, el método estrobóscópico no lineal (pulsos ultracortos consecutivos de bombeo y sondeo de gran intensidad, uno de los cuales es un pulso láser) para crear un retardo entre la excitación y la prueba del efecto logrado, con el fin de poder explorar sistemáticamente los cambios cadenciales ocurridos en el sistema a lo largo del proceso originado. Esto ha conducido a una plétora de métodos pulsados en Espectroscopía (nuevos métodos no periódicos, cartografía de velocidades, Femtoquímica, Attofísica), Microscopía (campo cercano STM y AFM, microscopio de reacción COLTRIM, UDM electrónica ultrarrápida, etc.), Interferometría, Difracción (rayos X de electrones libres XFEL, de imagen sin lentes), RMN (pulsado, n dimensional), etc, donde muchas veces desaparece la distinción entre los mismos, dado que los aparatos empleados implican el uso conjunto de diversas técnicas.

Tratamos de dar una visión de no especialista sobre los principios que subyacen en estas nuevas técnicas: coherencia, estroboscopía, no linealidad, etc., a la vez que presentaremos ejemplos de aplicaciones actuales de las mismas a procesos ultrarrápidos en Química y Física (relajación, dinámica estructural, cambios de fase,

-6reacción química, dinámica electrónica) que van desde los microsegundos (10 s) hasta -18los attosegundos (10 s).

IMÁGENES ULTRARRÁPIDAS DE LADINÁMICA DEL MUNDO NANOSCÓPICO:

Doctor en Ciencias Químicas (1974) y Catedrático de Química Física desde 1983. Becario Fulbright en la Universidad de California Irvine (1975-77) y becario NATO en la Universidad de Cornell (1984). Profesor visitante en las Universidades de Cornell (1980-87), UC Londres (1989) e Irvine (1990-91). Ha participado en proyectos y redes internacionales: NSF (1980-83), C. C. Hispano –Norteamericano (1985-88), varias Acciones integradas (1989-96), Redes ULTRA (2000-03) y DYNA (2005-10) de la ESF, Doctorado europeo Florencia-UCM (2005-11). Su investigación se centra en estudios teóricos de Dinámica Molecular de procesos químicos ultrarrápidos, en particular en presencia de campos láser pulsados (Femtoquímica). Ha sido Secretario de la RSE de Química (1983-86), Decano de la Facultad de C. Químicas de la UCM (1998-06), miembro del Consejo Directivo del Laboratorio Europeo LENS de Florencia (2005-11) y ha coorganizado dos congresos internacionales en Femtoquímica (Femto5, Toledo 2001, y Femto10, Madrid 2011). Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

Jesús Santamaría Antonio


Fundamentos de nuevas técnicas en espectroscopía,microscopía y difracción

13Real Academia de Ciencias

F í s i c a sE x a c t a s N a t u r a l e s

Las dos imágenes del cloroLas dos imágenes del cloro

Una de las sustancias químicas más importantes en la historia de la humanidad es la sal común, conocida y empleada, en forma sólida o como salmuera, desde el origen

de la civilización. El cloruro sódico, además de abundante y ampliamente distribuido en el medio natural, es un compuesto que se caracteriza, aunque está formado por dos elementos muy reactivos, por su estabilidad. Del mismo modo que la sal es imprescindible para la vida, el cloro se ha convertido, desde que comenzó a fabricarse a escala industrial, en un elemento esencial para muchas aplicaciones y para la síntesis de una gran variedad de compuestos orgánicos debido a su carácter oxidante.

La mayor parte de las decenas de millones de toneladas de cloro que se obtienen en el mundo se destina a la fabricación de policloruro de vinilo (PVC), termoplástico que, después del polietileno, se fabrica en mayor cantidad. Más del 85% de todos los fármacos y más de la mitad de los productos de la industria química utilizan cloro en el proceso que conduce a su fabricación. Se estima que unos 1.500 de estos productos obtenidos con cloro se destinan a los distintos sectores industriales y económicos, salud, agroalimentario, construcción, textil, transporte, actividades recreativas, cosmética, etc. El cloro se utiliza por su elevada reactividad mientras que los compuestos organoclorados obtenidos partir de él se caracterizan por su estabilidad química o por su poder biocida.

Son precisamente las propiedades buscadas para sus aplicaciones o la elevada reactividad del cloro las que han causado problemas ambientales cuando los compuestos organoclorados se han liberado al medio: reducción de la capa de ozono por los clorofluorocarbonos, bioacumulación de DDT o PCBs en animales, generación de dioxinas en la incineración de residuos urbanos, formación de un gran número de compuestos en el proceso de blanqueo de pasta de papel o en el de desinfección de agua con cloro para destruir organismos patógenos, etc.

Se analizan las implicaciones socioeconómicas y ambientales del elemento número 17 de la tabla periódica, uno de los más abundantes en nuestro planeta y uno de los más empleados en la fabricación de productos químicos.

Arturo Romero Salvador


Doctor en Ciencias Químicas por la Universidad Complutense de Madrid. Doctor Honoris Causa por la Universidad del País Vasco. Catedrático de Ingeniería Química en la Universidad Complutense. Ha sido Vicerrector de Investigación de la Universidad Complutense. Premio de Investigación en Química Aplicada “Profesor Martínez Moreno”. Pertenece a diversas Sociedades Científicas y Patronatos de Centros Públicos y Privados de Investigación. Su actividad investigadora se centra en tres campos: análisis y desarrollo de procesos de fabricación, tecnologías ambientales y catálisis aplicada. Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales.


Existen pocas dudas de que la infinidad de procesos que tienen lugar en el universo conocido se basan en unas pocas leyes físicas. En muchos casos, esas leyes son sencillas y bien conocidas: por ejemplo, la gran mayoría de procesos

que suceden a nuestra escala humana (incluida la vida como proceso) tienen como sustrato la interacción electromagnética y las ecuaciones de la mecánica cuántica, unas y otras bien descritas incluso a nivel de libros de texto. No obstante, sería un grave error considerar que es fácil el tránsito desde esas leyes fundamentales a los sistemas complejos a los que sirven de sustrato. Conforme los sistemas considerados se van haciendo paulatinamente más complicados, aparecen nuevos fenómenos

derivados precisamente de esa complejidad: en física las propiedades asociadas a estos fenómenos se denominan emergentes. Ejemplos son el ferromagnetismo, la superconductividad, la plasticidad o los fluidos cuánticos. En cierta manera, las leyes de la biología pueden considerarse también como propiedades emergentes de las leyes de la física, aunque en este caso la complejidad de los sistemas es obviamente muy superior.

La gran mayoría de las sustancias que nos rodean son sólidas o líquidas y juntas constituyen lo que en física se denomina materia condensada. Los sistemas reales de materia condensada constan de un número de partículas extraordinariamente elevado, por

24ejemplo en un centímetro cúbico de un metal hay del orden de 10 (electrones y núcleos). Por ello, intentar un cálculo “exacto” de propiedades de un tal sistema no es siquiera imaginable. Esto lleva a que para poder avanzar en el conocimiento de las mismas se requieren aproximaciones sucesivas, algunas de ellas muy drásticas; la historia de la física de la materia condensada teórica es la historia de las aproximaciones sucesivas que se han ido proponiendo y analizando para explicar las propiedades observables en estas sustancias. Un punto crucial, a veces ignorado, es que tales aproximaciones no deben ser contempladas como una solución de emergencia, propia de aquéllos que no se atreven a abordar el problema “exacto”, sino como el verdadero método físico de plantear el problema. En efecto, al introducir las diversas aproximaciones se hacen “visibles” los distintos mecanismos que determinan las propiedades del material, abriendo a la vez la posibilidad de modificarlas a voluntad y sintetizar materiales a medida (“tailoring materials”). Viene a cuento recordar el argumento de Anderson en su discurso de recepción del premio Nobel de Física: “Después de todo, un cálculo perfecto simplemente reproduciría la naturaleza, pero no la explicaría”.

No es pues sorprendente que en la historia de la física de la materia condensada, el experimento haya casi siempre precedido a la teoría en la identificación de estas propiedades. De hecho, los resultados experimentales sirven con frecuencia de guía para la elaboración de las aproximaciones antes mencionadas. En esta presentación, se discutirán algunos ejemplos que sirvan como ejemplo paradigmático de la historia del avance científico en ese mundo de la emergencia incluida una breve incursión hacia los sistemas vivos.

Existen pocas dudas de que la infinidad de procesos que tienen lugar en el universo conocido se basan en unas pocas leyes físicas. En muchos casos, esas leyes son sencillas y bien conocidas: por ejemplo, la gran mayoría de procesos

que suceden a nuestra escala humana (incluida la vida como proceso) tienen como sustrato la interacción electromagnética y las ecuaciones de la mecánica cuántica, unas y otras bien descritas incluso a nivel de libros de texto. No obstante, sería un grave error considerar que es fácil el tránsito desde esas leyes fundamentales a los sistemas complejos a los que sirven de sustrato. Conforme los sistemas considerados se van haciendo paulatinamente más complicados, aparecen nuevos fenómenos

derivados precisamente de esa complejidad: en física las propiedades asociadas a estos fenómenos se denominan emergentes. Ejemplos son el ferromagnetismo, la superconductividad, la plasticidad o los fluidos cuánticos. En cierta manera, las leyes de la biología pueden considerarse también como propiedades emergentes de las leyes de la física, aunque en este caso la complejidad de los sistemas es obviamente muy superior.

La gran mayoría de las sustancias que nos rodean son sólidas o líquidas y juntas constituyen lo que en física se denomina materia condensada. Los sistemas reales de materia condensada constan de un número de partículas extraordinariamente elevado, por

24ejemplo en un centímetro cúbico de un metal hay del orden de 10 (electrones y núcleos). Por ello, intentar un cálculo “exacto” de propiedades de un tal sistema no es siquiera imaginable. Esto lleva a que para poder avanzar en el conocimiento de las mismas se requieren aproximaciones sucesivas, algunas de ellas muy drásticas; la historia de la física de la materia condensada teórica es la historia de las aproximaciones sucesivas que se han ido proponiendo y analizando para explicar las propiedades observables en estas sustancias. Un punto crucial, a veces ignorado, es que tales aproximaciones no deben ser contempladas como una solución de emergencia, propia de aquéllos que no se atreven a abordar el problema “exacto”, sino como el verdadero método físico de plantear el problema. En efecto, al introducir las diversas aproximaciones se hacen “visibles” los distintos mecanismos que determinan las propiedades del material, abriendo a la vez la posibilidad de modificarlas a voluntad y sintetizar materiales a medida (“tailoring materials”). Viene a cuento recordar el argumento de Anderson en su discurso de recepción del premio Nobel de Física: “Después de todo, un cálculo perfecto simplemente reproduciría la naturaleza, pero no la explicaría”.

No es pues sorprendente que en la historia de la física de la materia condensada, el experimento haya casi siempre precedido a la teoría en la identificación de estas propiedades. De hecho, los resultados experimentales sirven con frecuencia de guía para la elaboración de las aproximaciones antes mencionadas. En esta presentación, se discutirán algunos ejemplos que sirvan como ejemplo paradigmático de la historia del avance científico en ese mundo de la emergencia incluida una breve incursión hacia los sistemas vivos.

Nació en Sevilla. Estudió en las Universidades de Madrid y Cambridge (Reino Unido), doctorándose en Física en 1969. Catedrático de Física y director del Laboratorio de Ciencia de Superficies en la Universidad Complutense de Madrid. Autor de numerosas publicaciones en física de la materia condensada, ciencia de materiales y fisicoquímica de superficies. Ha presidido diversos paneles científicos en la Unión Europea y en la European Science Foundation. Secretario de Estado de Universidades e Investigación del Gobierno de España 1985 a 1992.


Juan Manuel Rojo Alaminos

Desde el átomo aislado al organismo vivo:Desde el átomo aislado al organismo vivo:El reto de la complejidadEl reto de la complejidad

15Real Academia de Ciencias

F í s i c a sE x a c t a s N a t u r a l e s


Desde hace cuatro o cinco décadas al menos, los debates en relación con la transferencia de recursos hídricos- trasvases- son objeto de frecuentes debates políticos, cuyos protagonistas son algunas Comunidades Autonómicas españolas. Unas se oponen fieramente a que “su agua” sea transferida a otra Comunidad. Otras

defienden a capa y espada que la solidaridad- “agua para todos”- demanda que les llegue esa agua. Un ejemplo claro de las que se oponen son Aragón y Castilla la Mancha; de las que reclaman agua, Murcia y la Comunidad Valenciana. Un ejemplo claro fue la cancelación en el añ0 2004 de trasvase del rio Ebro incluida en el Plan Hidrológico Nacional, aprobado por el PP en el año 2001. De hecho, el agua se ha convertido en las últimas décadas en un arma política.

Esta situación conflictiva, que todavía perdura, se debe a la pervivencia generalizada de varios paradigmas que hoy sabemos que o son falsos o han quedado obsoletos.

Entre estos falsos paradigmas está el gran valor asignado al agua como fuente de riqueza. Basta comparar el nivel de vida entre las regiones húmedas y las regiones secas para ver que esa correlación no es clara. Otro tanto ocurre si en vez de considerar sólo el caso español se extiende a todo el planeta.

También ha cambiado notablemente el concepto de seguridad alimentaria: “el desiderátum de que todo país debe ser autosuficiente al menos en los alimentos básicos”. La facilidad y el abaratamiento del transporte han cambiado significativamente el panorama. Hoy día, cuando se produce una sequía, los problemas de la consecuente escasez de de alimentos se pueden generalmente resolver mediantes la importación de esos alimentos de otros países.

El paradigma de la autosuficiencia hídrica y alimentaria ha llevado a la construcción de muchas infraestructuras hidráulicas para almacenar el agua en los periodos lluviosos y no dejar que se “pierda en el mar”. Esta es una idea demasiado simplista ya que: a) los océanos necesitan recibir agua dulce para mantener su equilibrio; b) los hiperembalses tienen un límite ya que en los muy grandes el volumen de agua evaporada puede disminuir significativamente la cantidad útil de agua conservada y se pasaría a construir embalses para “dar de beber al sol”.

Los embalses contribuyen también a laminar las crecidas. Sin embargo, en no pocos casos podría conseguirse una mejor y más barata protección del territorio mediante la realización de cartografía de los terrenos por su riesgo de

inundación. En la mayor parte de los ríos españoles no se ha realizado esta tarea todavía. Las desaladoras pueden en ciertos casos ser una buena y nueva solución.

En resumen, los avances de la Ciencia y la Tecnología en las dos o tres últimas décad proporcionan medios para resolver de una forma relativamente sencilla lo que hasta hace poco eran problemas hídricos relevantes.

Dr. Ingeniero de Caminos y Dr. en Ciencias Geológicas. Catedrático Emérito en la Universidad Complutense. Fue Presidente de la International Association of Hydrogeologists. Doctor Honoris causa por varias Universidades. Director del Observatorio del Agua de la Fundación Botín. Académico de número de la Real Academia de Ciencias.

M. Ramón Llamas MadurgaReal Academia de CienciasReal Academia de CienciasReal Academia de Ciencias

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LAS GUERRAS DEL AGUA NO HAN EXISTIDO:LOS CONFLICTOS HÍDRICOS ESPAÑOLES

PUEDEN HOY DEFINIRSE COMO “REBELDES SIN MOTIVO”:

LAS GUERRAS DEL AGUA NO HAN EXISTIDO:LOS CONFLICTOS HÍDRICOS ESPAÑOLES

PUEDEN HOY DEFINIRSE COMO “REBELDES SIN MOTIVO”:UNA VISIÓN REALISTA-OPTIMISTA

Hasta hace relativamente poco tiempo, las enfermedades metabólicas, es decir, aquellas que cursan como consecuencia de una alteración en las transformaciones metabólicas de las diferentes moléculas que existen en el ser humano, eran las únicas para las que se reconocía una causa a nivel molecular. Pero a mediados del siglo XX, con la impetuosa irrupción de

la Biología Molecular en el escenario de las Ciencia básicas y, poco más tarde, de la Medicina, el panorama se fue ensanchando. Hoy en día, prácticamente todas las enfermedades se pueden abordar partiendo de los cambios que experimentan determinadas moléculas. En las enfermedades genéticas, por ejemplo, es el DNA el que experimenta cambios –mutaciones, deleciones, inserciones, etc.–, que dan lugar a una expresión errónea de la información contenida en los genes. Pero en otros muchos casos, se ha avanzado vertiginosamente en el conocimiento de las causas moleculares de la enfermedad, lo que hace posible un tratamiento más eficaz.

El cáncer es quizá la enfermedad más temida y es la causa de alrededor del 13% de la mortalidad mundial. Pero, en realidad, el cáncer más que una enfermedad es un conjunto de enfermedades. Por otro lado, tiene un carácter multifactorial, es decir, no es producido por una causa única, sino por un conjunto de causas que van desde alteraciones genéticas hasta factores ambientales. La presente conferencia se centra en el estudio, a nivel molecular, de algunas de estas causas, que pueden romper el delicado equilibrio entre la proliferación y la muerte de las células que existe en los individuos sanos. Para ello, es necesario pasar sucintamente revista al funcionamiento de los factores de crecimiento, de los supresores de tumores, de la muerte celular programada, etc., considerando cómo alteraciones genéticas o epigenéticas de sus genes pueden intervenir en el desarrollo del cáncer. También se consideran brevemente las causas moleculares de la aparición de metástasis.

Por último, se considera el modo de acción de diversos fármacos antitumorales, desde los clásicos citostáticos empleados en quimioterapia, hasta los modernos fármacos epigenéticos, pasando por los agentes terapéuticos que permiten un tratamiento personalizado del cáncer.

Las bases molecularesdel cáncer

Las bases molecularesdel cáncer

Doctor por la Universidad Complutense y Profesor Emérito de la Universidad de Valencia (Estudi General), a la que se incorporó como Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en 1981. Anteriormente fue Profesor Adjunto y Profesor Agregado de Bioquímica en la Universidad Complutense. Ha ocupado diversos cargos académicos en la Universidad y en diversas entidades científicas y fue Consejero de Universidades por designación del Senado. En 2003 tomó posesión como Académico de Número de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, con el discurso titulado “El Rostro Humano de la Ciencia. Reflexiones en torno a la regulación biológica” y en marzo de 2010 ingresó como Académico Numerario de la Real Academia de Medicina de la Comunidad Valenciana con el discurso titulado “Enfermedades huérfanas. Un punto de encuentro entre la Medicina clínica, la Biomedicina y la Bioética”. Como consecuencia de su estancia postdoctoral en el Royal Cancer Hospital, de Londres, centró su actividad investigadora en las relaciones entre estructura y función del material genético de eucariotas. En la actualidad continúa con esa línea de investigación, con especial énfasis en el estudio de la influencia de las modificaciones epigenéticas en el cáncer. Desarrolla su investigación en el Instituto de Investigaciones Sanitarias-INCLIVA, de Valencia.

Luis Franco VeraReal Academia de Ciencias


incluso el ser humano

La información para el desarrollo del sistema nerviosos central (SNC) de los mamíferos viene codificada en el genoma de cada uno de ellos. Las variaciones, a nivel de secuencia, del DNA que compone el genoma, son muy pequeñas de organismo a organismo, y las estructuras de los diferentes componentes del SNC son también similares, así como las funciones,

derivadas del SNC, que se llevan a cabo. Es por ello por lo que se han utilizado modelos de roedores para el estudio de funciones del SNC como el aprendizaje o de disfunciones relacionadas con él, como la depresión.

En la presente charla se comentará cómo es de extrapolable el conocimiento que podemos tener de los mecanismos de algunas funciones del SNC, obtenido a partir de la manipulación genética de roedores, fundamentalmente ratón, al funcionamiento del SNC del hombre.

incluso el ser humano

Jesús Avila es Profesor de Investigación del CSIC en el Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa”, del que fue anteriormente su Director. Actualmente es Director Científico del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED). Es miembro numerario de la Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, de la Academia Europea y de EMBO. El profesor Avila ha sido Presidente de la Sociedad Española de Bioquímica, Biología Celular y Biología Molecular. Ha recibido, entre otros, los siguientes premios: Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, medalla por la Universidad de Helsinki, premio de la fundación Carmen y Severo Ochoa, Premio de la Comunidad de Madrid, premio de investigación biomédica pre-clínica Fundación Lilly, Premio Nacional de Investigación Ramón y Cajal y el Premio Eladio Viñuela. Miembro del Consejo Editorial de varias revistas internacionales. Ha publicado más de 400 artículos en revistas internacionales.

Jesús Avila de GradoReal Academia de CienciasReal Academia de Ciencias

USO DE MODELOS DE ROEDORESPARA CONOCER EL FUNCIONAMIENTO DEL

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL DE LOS MAMÍFEROS,

USO DE MODELOS DE ROEDORESPARA CONOCER EL FUNCIONAMIENTO DEL

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL DE LOS MAMÍFEROS,


Los humanos, como las restantes especies, estamos inmersos en la Naturaleza y nuestra larga evolución se ha desarrollado en ella. Necesitamos respirar aire, beber agua y consumir alimentos.

Poseemos mecanismos para defendernos del frío o el calor, de especies predadoras o perjudiciales y la capacidad de incorporar a nuestro digestivo o nuestra piel a organismos beneficiosos o de reconocer animales y plantas, o sus órganos, para alimentarnos.

El desarrollo cultural ha mejorado la supervivencia y el bienestar reduciendo riesgos y ampliando la obtención de recursos naturales. Ha desarrollado las relaciones sociales y ha reflexionado sobre el significado del ser humano, su origen, su posible destino. Las sociedades se han organizado y estratificado, seleccionado sus costumbres para adecuarlas a los recursos del entorno y a su explotación, forjando culturas diferentes, soporte de religiones. Las actitudes religiosas son dispares hacia los elementos naturales en la Tierra y el firmamento, que con frecuencia se impersonan como genios o dioses o se interpretan como personas transformadas.

Nuestra cultura occidental ha heredado tradiciones de elementos naturales sagrados o mágicos (fuentes, ríos, montañas, animales, árboles, astros) y un trasmundo poblado de dioses y héroes que gobiernan la naturaleza y condicionan el destino individual y de los pueblos. Otra herencia, vehiculada por el Cristianismo y el Islam, presenta el Dios absoluto de los judíos, que para el bienestar humano crea la Naturaleza, que pierde su sacralidad pasando a un bien destinado al uso común. La explotación de la Naturaleza quedará limitada por la propiedad, la gestión tradicional (agua, cultivos, pastos, bosques, caza) y la tecnología disponible. Las Ciencias Naturales abrirán, en el Renacimiento, el camino a nuevas tecnologías que permitirán la explotación natural masiva y ubicua.

Ética y Moral se han centrado en el ser humano para orientar su comportamiento. Con ayuda de la Filosofía lo han liberado de ataduras sociales reconociéndole libertad y responsabilidad individual, otorgándole autonomía de pensamiento e igualdad, oponiéndose a discriminaciones fundadas en sexo, edad, poder o salud. Pero han orillado a la Naturaleza tratada como bien mostrenco, a explotar.

En el S XX se demuestra que el planeta es limitado, sus respuestas son inexorables y conocidas y los impactos locales se trasladan a la escala planetaria. Actualmente se acentúa una crisis que denominamos tímidamente Cambio global y afecta al planeta y sus recursos y que de modo creciente, empobrece a los grupos humanos menos desarrollados.

La combinación de tecnología y autonomía personal se ha desarrollado sin una Ética que inserte al sujeto en la Naturaleza y en su regulación. La población occidental, gracias a la educación y a los medios de comunicación, está bien informada. Y siguiendo a Zubiri, lo razonable por parte del hombre seria que rectificara su conducta ateniéndose a lo que puede conocer. La conservación de la Biosfera y su funcionalidad se convierten en una necesidad de supervivencia y deben erigirse como una barrera a la libertad individual del empleo de tecnología y el beneficio de recursos. La conservación de la Biosfera probablemente se elevaría, en expresión de Kant, a un imperativo categórico.

Se plantean alternativas para incorporar los conocimientos ecológicos a la construcción de una Ética de base más amplia que sirva al individuo para asumir sus responsabilidades como gestor de la Naturaleza.

Francisco García NovoReal Academia de CienciasReal Academia de Ciencias

Madrid, 2 de mayo de 1943. Catedrático de Ecología de la Universidad de Sevilla desde1976. Ha estudiado la ecología de la vegetación y los efectos ecológicos de la intervención humana en los ecosistemas naturales en Europa, Norte de África, Norte y Suramérica. Ha impartido cursos y conferencias en temas de Ecología, Conservación de la Naturaleza y Explotación de los recursos naturales. Ha sido galardonado con el Premio Rey Jaime I de Medio Ambiente en 1995. Pertenece a la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales y a la Real Academia Sevillana de Ciencias.


Construyendo una Ética de la Naturalezay sus recursos

Construyendo una Ética de la Naturalezay sus recursos

Con la colaboración de

Real Academia de CienciasExactas, Físicas y Naturales

GOBIERNODE ESPAÑA

MINISTERIODE EDUCACIÓNY DEPORTEDE EDUCACIÓN, CULTURA

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ExactasExactas FísicasFísicas NaturalesNaturales · Los recortes presupuestarios nos han obligado a restringir considerablemente el número de conferencias y sedes que participarán