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Volumen
12 - Nº 67 Febrero/Marzo 2002
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![]() Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la Asociación Ciencia Hoy |
Aplicando nuevamente el criterio usado en el número 57 de Ciencia Hoy, en el que se publicó en la página editorial el informe La biología molecular en la Argentina, escrito por Robert Perry (The Fox Chase Cancer Center, Philadelphia), David Sabatini (New York University) y Torsten Wiesel (ex presidente, Rockefeller University), en este número dicha página va cedida a otro importante informe sobre el estado de una disciplina académica en la Argentina, la matemática. Como se advirtió en el otro caso, no debe sacarse la conclusión de que el documento se publica porque el comité editorial adhiere a lo expresado por sus autores, sobre lo cual posiblemente los integrantes de este difieran. Se lo saca por su interés para la comunidad académica del país, ya que contiene agudas apreciaciones de calificados observadores externos.
Igual que el anterior, el texto que se reproduce ahora fue solicitado a sus autores por la Fundación Antorchas y sale con expresa autorización de aquellos y de esta. Las tareas de campo que precedieron a la discusión y redacción del documento, y que incluyeron visitas a centros e institutos en varias localidades y numerosas entrevistas a matemáticos y otros científicos de distintas edades y regiones del país, tuvieron lugar en agosto de 2001. Griffiths actuó de coordinador del comité y realizó una visita preparatoria a la Argentina en 2000; Caffarelli, como argentino nativo radicado desde 1973 en los Estados Unidos, era el único integrante del grupo que tenía amplio conocimiento del medio académico local; Foellmer y Pulleyblank carecían de contacto previo con dicho medio. Los cuatro firmantes son figuras de alto reconocimiento en el mundo internacional de la matemática.
![]() Gabriela Fernández, sin título, 1995 (Serie Brasil, Patagonia). |
En los últimos cien años, la ciencia ha sido un instrumento fundamental para elevar el nivel y mejorar la calidad de vida de la población. En los albores del siglo XXI, hay amplio acuerdo en que la ciencia provee los conocimientos y las innovaciones necesarias para mejorar el estándar de vida, impulsar el desarrollo económico y atender urgentes necesidades en materia de salud pública, agricultura, energía y otras áreas aplicadas. Es cierto que las economías pequeñas no pueden alcanzar niveles mundiales de destreza en todos los campos de la ciencia y la tecnología. Es igualmente cierto, sin embargo, que pueden alcanzarlos en algunos campos escogidos, en tiempos en que los científicos de todos los países se comunican por Internet, viajan a lugares lejanos y se pueden beneficiar de colaboraciones a distancia y de compartir instantáneamente conocimientos con colegas de cualquier lugar del mundo.
La promoción de la ciencia y la tecnología de una nación requiere que se cumplan varias condiciones, sobre todo, tener apoyo del gobierno, fortalecer los departamentos de ciencia e ingeniería de las universidades y disponer de instalaciones y equipos modernos. Más específicamente, los protagonistas de la labor científica –tanto en universidades, agencias gubernamentales, laboratorios y empresas– deben trabajar para crear redes que permitan compartir el conocimiento, con el fin de que se pueda generar el máximo de ideas creativas y de innovaciones.
¿Por qué apoyar la ciencia básica?Muchos de los esfuerzos emprendidos con el propósito de fortalecer la ciencia en los países en desarrollo se han concentrado únicamente en las aplicaciones prácticas de aquella, por ejemplo, en innovaciones de origen científico aplicables a la salud pública, la agricultura y la industria. Esos esfuerzos prácticos son esenciales, pero dependen de un soporte de ciencia básica, especialmente de matemática, física, química y biología. Ese soporte debe proporcionar las intuiciones fundamentales que conducen a las aplicaciones prácticas1.
La práctica de la investigación científica no debe concebirse como una actividad realizada por una elite en una torre de marfil. Es la clave para lograr conocimientos prácticos, crear industrias basadas en el conocimiento (como empresas de informática y de biotecnología) y para comprender los adelantos realizados en otras partes del mundo. Por ejemplo, la tecnología de la información depende de la matemática, los sensores electromagnéticos de la física básica, el uso de pesticidas de la química, la biotecnología de la biología básica y así sucesivamente. Un país debe dar apoyo a la ciencia básica para ser competitivo en el mundo moderno.
¿Cómo puede la ciencia básica ayudar a la Argentina?![]() Gabriela Fernández, sin título, 1995 (Serie Brasil, Patagonia). |
A primera vista, los esfuerzos necesarios para elevar el nivel de la investigación pueden parecer un lujo en momentos en que se experimentan serias y conflictivas necesidades. ¿Por qué no dejar la investigación a los países más grandes y más ricos y limitarse a importar los conocimientos? Desafortunadamente, depender de otros rara vez provee soluciones de largo plazo. Los centros o núcleos de buena investigación, normalmente ubicados en universidades o regidos por consorcios de estas, pueden:
La situación general de la ciencia en la Argentina
En opinión de los firmantes de este documento, la Argentina tiene una rica y profunda cultura científica, que no desmerece comparación con la de cualquier país que se elija. La existencia de esa cultura es una parte intangible pero crítica de las observaciones de los firmantes sobre la situación actual y de las recomendaciones que efectúan.
Antes de analizar con algún detalle el área de matemática, el comité consideró el excelente informe sobre investigación en biología molecular preparado en mayo de 2000 por Robert Perry, David Sabatini y Torsten Wiesel. Aunque los nombrados analizaron la situación particular de esa disciplina, sus observaciones son válidas para la ciencia en general, y algunos de sus comentarios resultan particularmente adecuados al estado específico de la matemática. Una conclusión del mencionado grupo fue que en un pequeño número de campos, que incluyen algunas áreas de la matemática, la física y la biología molecular, la Argentina posee un notable talento científico y está (o es capaz de colocarse) a la altura de la mejor investigación mundial. Pero más allá de esa conclusión, sin embargo, sostuvieron que la producción matemática y científica no es la que cabría esperar en un país con tan rica cultura científica. Por ejemplo, manifestaron que, para vigorizar el campo de la biología molecular, es necesario fortalecer el subcampo de la genómica (genomics), comenzando con la biología computacional. Volveremos sobre este ejemplo, pues la investigación en biología computacional se lleva a cabo en la frontera entre la biología y la matemática, y la habilidad para promover programas interdisciplinarios es esencial en la ciencia moderna.
Las siguientes observaciones se pueden aplicar de un modo general a la investigación científica llevada a cabo en la Argentina:
Los países que deseen sacar el mejor provecho de sus recursos matemáticos necesitan promover la formulación de sólidas estrategias de investigación, definidas por los propios actores, es decir las asociaciones profesionales de matemáticos, las agencias promotoras de la investigación y la comunidad académica de la matemática. En los EEUU, por ejemplo, la estrategia general de investigación matemática se prepara mediante conversaciones entre la American Mathematical Society, la National Science Foundation y el National Research Council. Los acuerdos que surgen de esas conversaciones permiten planear con una perspectiva de largo plazo, necesaria para que exista investigación productiva.
Matemática y las otras ciencias. La relación de la matemática con las otras ciencias está cambiando. Tradicionalmente, la matemática era una herramienta para formular problemas matemáticos de manera precisa y para solucionarlos. Ahora se está convirtiendo rápidamente en parte integral de muchas otras áreas de la ciencia –incluso de la comprensión de fenómenos físicos y biológicos–, y también está creando nuevos métodos de solución de problemas científicos. La modelización (modelling) frecuentemente requiere la creación de nuevas estructuras matemáticas. Por ejemplo, los métodos de Monte Carlo proporcionan una forma de recrear la realidad mediante una abstracción matemática. La genómica no se podría entender sin considerar el modelo combinatorio del ADN.
Bajas barreras de entrada. Mientras la matemática es cada vez más ubicua en el resto de las ciencias, por lo general tiene débiles barreras de entrada, en contraste con la investigación experimental en física, química y biología, que requiere invertir considerable capital en instrumentos y equipos.
Matemática experimental. La matemática experimental se está convirtiendo en una actividad importante, especialmente en teoría de números, geometría diferencial, mecánica de fluidos y dinámica de partículas, incluyendo la teoría de reticulados (lattice gauge theory) y los sistemas dinámicos. La simulación por computadora de los fenómenos ha pasado a operar como un experimento de laboratorio: sus resultados son luego objeto de estudio y de inferencia matemática. La realización de simulaciones acertadas desemboca a veces en una más profunda comprensión de fenómenos físicos y biológicos fundamentales. Esa comprensión luego se contrasta con datos reales, lo cual crea una interacción dinámica entre la matemática y las otras ciencias.
Plataformas computacionales. La existencia de computadoras poderosas y baratas ha permitido que los matemáticos dispongan de una amplia gama de herramientas, como Matlab, Maple, Mathematica y otras. El acceso a esos instrumentos se está generalizando y resulta esencial en la comunidad internacional de todas las ramas de la matemática.
Nuevas áreas de estudio matemático. Se advierte en estos momentos que están emergiendo nuevas e interesantes áreas matemáticas, de las que podrían derivar técnicas de modelado de aspectos complejos del mundo físico o del comportamiento social. Ejemplos de ello son la matemática financiera (una nueva combinación de ecuaciones en derivadas parciales o PDE, análisis estocástico y estadísticas de procesos estocásticos), la estructura y funcionamiento de la web, y los modelos fractales de tráfico en redes.
Matemática y biología. A medida que la biología se convierta, según algunos, en la ciencia dominante, se requerirán nuevos métodos para estudiarla. Muchos de esos métodos provendrán de la ciencia de la computación, la química y la matemática. Una colaboración que crece rápidamente, por ejemplo, es la establecida para investigar las infecciones humanas. Las bases de ese trabajo se pusieron en los años veinte, cuando el matemático italiano Vito Volterra produjo los primeros modelos de la relación predador-presa. Encontró que el flujo y reflujo de las poblaciones de peces predadores y peces presas podía describirse matemáticamente. Después de la segunda guerra mundial, los modelos aplicables a la dinámica de poblaciones se extendieron a la epidemiología, rama que se asemeja a la biología de poblaciones en algunos aspectos pues estudia la propagación de enfermedades en grandes conjuntos de personas.
Más recientemente, las percepciones de la genética molecular inspiraron a los científicos a adaptar los mismos métodos al estudio de las enfermedades infecciosas, en las que el objeto de estudio no es una población de organismos o personas sino de células. En un sistema celular, el predador es, por ejemplo, una población de virus y la presa es un conjunto de células humanas. Los biólogos matemáticos han podido realizar predicciones cuantitativas sobre la expectativa de vida de las células luego infectadas por los virus. Algunos de los resultados más sorprendentes se obtuvieron en el estudio de la epidemia del sida e invirtieron la comprensión del comportamiento del virus que causa dicha enfermedad (el VIH): otrora se creía que se mantenía latente durante aproximadamente diez años antes de infectar las células y desencadenar la enfermedad. El modelo matemático hizo ver que no está latente: crece constantemente y con rapidez, y tiene una vida media de alrededor de dos días.
La revolución informática. Este amplio campo podría ocasionar tantos cambios en la sociedad como la revolución industrial. Quienes entren temprano tendrán una ventaja competitiva de largo plazo. Los que tarden mucho en incorporarse encontrarán dificultades para ponerse al día. Las barreras a la participación son pocas pero se requiere tener visión, asumir un compromiso científico y realizar alguna inversión monetaria, aunque modesta. El rápido avance de la Internet está creando una comunidad global que obtiene un rápido acceso a los resultados de la investigación, recursos computacionales, información y datos. La colaboración científica tiene lugar de manera instantánea y continua.
La competitividad global tiene importantes consecuencias. La sociedad espera que la matemática –igual que cualquier otra ciencia– no solo haga su trabajo sino, también, que contribuya al bienestar colectivo. Los que financian la matemática requieren que sea capaz de demostrar el valor de su trabajo, de la misma manera que necesitan recibir evidencia del valor creado por profesiones como las de médicos, ingenieros y contadores.
Matemática en la Argentina: características generalesTomada en conjunto, algunos aspectos significativos caracterizan a la empresa matemática argentina. En primer lugar, los departamentos de matemática de las universidades, con algunas excepciones, parecen vivir más aislados que en los Estados Unidos, en parte, porque no se ocupan de enseñar esa disciplina a estudiantes ajenos a las facultades de ciencias: su atención se dirige, ante todo, a la propia disciplina matemática y, un poco por añadidura, a las ciencias físicas, en contraste con las principales universidades públicas y privadas de dicho país, donde los departamentos de matemática tiene un cometido mucho más amplio.
![]() Gabriela Fernández, sin título, 1995 (Serie Brasil, Patagonia). |
En segundo lugar, la Argentina puede exhibir centros de excelente calidad que cultivan ciertos temas clásicos de la matemática actual. Pero faltan –en opinión de los firmantes– iniciativas que aprovechen el cambio más importante que se está produciendo en la matemática contemporánea: su creciente interacción con otras ciencias. Un ejemplo de esa interacción es un instituto Max Planck creado especialmente en Alemania para trabajar en las aplicaciones matemáticas. Tanto en Europa como en los Estados Unidos, en departamentos universitarios y en institutos de investigación tradicionales, que se dedicaban a la matemática pura –incluyendo el Mathematical Sciences Research Institute de Berkeley y el Institute of Advanced Study de Princeton–, una porción cada vez mayor de la actividad se dedica hoy a zonas fronterizas entre la matemática y otras ciencias.
Notemos, entre muchos, tres de los más interesantes ejemplos de esa interacción. Un área de mucha actividad en los Estados Unidos y Europa es la frontera entre varias ramas tradicionales de la matemática y la teoría cuántica de campos. Aunque hay alguna producción en esta área en la Argentina, no refleja su importancia ni su influencia sobre campos más tradicionales como topología, análisis global y geometría algebraica. Un segundo ejemplo es la biología matemática o el uso de la matemática en las ciencias de la vida, campo que se está expandiendo rápidamente. El comité tuvo noticias de una interesante colaboración entre un matemático norteamericano y un biólogo argentino que están trabajando en la modelización de ciertos aspectos del contagio del mal de Chagas. En la misma área, el mencionado informe sobre el estado de la biología molecular advirtió la ausencia de actividad en genómica moderna y en biología computacional. No parece que los matemáticos argentinos estén aprovechando estas nuevas oportunidades de abordar interesantes cuestiones en colaboración con biólogos. El tercer ejemplo a mencionar pertenece a la ciencia de la computación y emplea instrumentos como algoritmos (regulares y probabilísticos), matemática discreta, matemática combinatoria, álgebra computacional y geometría computacional, así como la interacción de esas ramas con lo que ahora se denomina tecnología de la información, la cual incluye campos tan dispares como la teoría de códigos (coding theory) y el reconocimiento de patrones o estructuras (pattern recognition).
Según la Mathematical Sciences Initiative de la National Science Foundation de los EEUU, una comunidad matemática fuerte combina fortalezas básicas en la disciplina, aplicaciones de la matemática, educación y extensión. A la luz de esa definición, se pueden apuntar los siguientes rasgos de la matemática argentina:
Matemática en la Argentina: fortalezas y oportunidades
Fortalezas. A pesar de las difíciles circunstancias de la Argentina de hoy, el país posee un número interesante de matemáticos activos, muchos bien conectados con la comunidad matemática internacional. Lo más destacado del sistema incluye a grupos que trabajan en teoría de la representación (representation theory) y en estadística robusta (robust statistics) en varias de las universidades grandes, así como uno que se ocupa de análisis numérico y ecuaciones no lineales en derivadas parciales (numerical analysis / non-linear PDE). Otra fortaleza es la existencia de algunas universidades privadas, que actúan con más flexibilidad y audacia.
![]() Gabriela Fernández, sin título, 1995 (Serie Brasil, Patagonia). |
Oportunidades. Los firmantes creen que hay muchas oportunidades para realizar programas específicos que estén bien orientados y que produzcan efectos mensurables en el corto plazo. Además tales programas podrían proporcionar un valor importante en el largo plazo por fortalecer determinadas áreas de la disciplina y por llevar la matemática a ámbitos distintos de los suyos tradicionales. Para discutirlos, es útil mencionar que una pequeña pero exitosa operación matemática, primero, debe ser fuerte en las áreas centrales de la disciplina; segundo, requiere de adecuadas inversiones en instalaciones, bibliotecas y recursos computacionales, y, tercero, debe ser flexible para aprovechar interesantes áreas emergentes.
![]() Gabriela Fernández, sin título, 1995 (Serie Brasil, Patagonia). |
Mucho de lo anterior puede resumirse afirmando que, incluso con las presentes restricciones de recursos, la comunidad académica argentina continúa operando en un nivel notablemente alto en áreas tradicionales selectas de la matemática. Sin embargo, la compartimentación de los departamentos de matemática –común en casi todas partes hace un cuarto de siglo o más, pero hoy superada– continúa siendo muy fuerte en la Argentina, al punto de que la sugerencia de cambio origina respuestas defensivas por parte de algunos miembros de la comunidad. Continuar por ese camino es riesgoso. Por un lado, se pierden excelentes oportunidades científicas y no se participa en la evolución de la matemática en el mundo. Por otro, si los departamentos de matemática permanecen relativamente aislados dentro de las universidades y de la comunidad científica, lograrán menos apoyo para producir en la Argentina una evolución de la disciplina.