Ciudad de México.- Mientras que en México el 25 de abril a medio día aún había una efervescencia política luego del primer debate de los candidatos presidenciales y en Estados Unidos el mandatario Donald Trump incendiaba las redes sociales con elogios al presidente francés Emmanuel Macron por su visita al congreso norteamericano, en Tsukuba, Japón; ya eran los primeros minutos del 26 de abril y se iniciaba una nueva era en la física de altas energías al registrarse la primera colisión en el experimento Belle II.

Este experimento, que tratará de responder una de las preguntas más fundamentales como ¿por qué el universo está hecho de materia y no de antimateria?, además de desentrañar otros enigmas que aún guarda celosamente la naturaleza, se encuentra dentro SuperKEKB, que es el acelerador de partículas más intenso o luminoso de todo el mundo, superando en esta categoría al Gran Colisionador de Hadrones (LHC).

Tendrá 40 veces más luminosidad, es decir, 40 veces más colisiones que su antecesor KEK. La intensidad es importante porque representa más datos y contar con más datos significa mayores posibilidades de descubrimientos de nueva física.

Si es tan importante este acelerador y dicho experimento, ¿por qué no ocupó un lugar destacado en la prensa internacional, como ocurrió en 2009 cuando el LHC comenzó a funcionar? Quizá porque no se generó ninguna fake news o especulación catastrófica de que destruiría el mundo, como sucedió con el LHC.

26 de abril, un día histórico

Después de seis años de trabajo intenso por parte de 750 investigadores de 25 países, entre ellos México, llegó el gran día y tenían que probar que toda la tecnología, la electrónica, el hardware y demás elementos que se desarrollaron exclusivamente para Belle II estuvieran listos para empezar a tomar datos.

El 25 de abril, el cuarto de control del experimento estaba lleno, había alrededor de 50 científicos, entre ellos había un mexicano, Michel Hernández Villanueva, estudiante de doctorado en física y becario del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

“A las cinco de la tarde ya estaba lleno el cuarto de control, todos los investigadores hacían los últimos ajustes de sus equipos, yo verificaba que el monitor desarrollado por el grupo de científicos mexicanos funcionara correctamente. A las 8 de la noche se doblaron los haces para que estos se pudieran cruzar y generar las colisiones. Había mucho nerviosismo, fue hasta las 00:38 horas del 26 de abril que se registró la primera colisión. En ese instante pasamos del nerviosismo al júbilo”.

En tanto, en México, los investigadores checaban constantemente sus correos, ya que cuando se realizara la primera colisión el experimento les mandaría un mail y por ese medio se enterarían, los científicos que estaban en el cuarto de control no podían mandar mensajes ni correos adelantando información.

“Al revisar mi correo, estaba ahí el ansiado mail, teníamos las primeras colisiones, inmediatamente fui a revisar el diario de Belle II, era de hacía unas horas, ahí estaba la primera colisión, una simple entrada con una foto que ahora circula por todo el mundo. Yo estaba realmente feliz, inmediatamente mandé un correo a nuestros colegas de México, ellos ya también sabían pero era algo para compartir”, narró Pedro Podesta, profesor investigador de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS).

Brilla México en JapónA partir de la primera colisión, el experimento Belle II está generando, registrando y almacenando millones de colisiones entre electrones y positrones por segundo, las cuales posteriormente serán analizadas.

En este experimento que está en la frontera de la intensidad colabora un grupo de 12 científicos mexicanos pertenecientes a cinco instituciones: Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), Conacyt, UAS y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Este grupo de científicos colabora en tres grandes rubros: desarrollo de hardware, cómputo y física, explicó Eduard de la Cruz Burelo, profesor investigador del Cinvestav.

En la parte de hardware, México trabajó en el diseño y desarrollo de la electrónica del Large Angle Bremsstrahlung Monitor (LABM), dispositivo que juega un papel fundamental dentro de Belle II y de SuperKEKB, ya que monitorea la geometría de la colisión y ayuda a ajustar la posición del haz en caso de que tuviera una mala alineación.

Guillermo Tejeda Muñoz, profesor investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP, subrayó que el LABM debe estar completamente blindado, ya que cualquier entrada de luz externa a la generada por el haz producirá “ruido” o saturará los detectores y no podría monitorearse las colisiones.

Explicó que el LABM colecta la radiación emitida de los haces de partículas a través de cuatro espejos de berilio (Be), los cuales pueden ser ajustados con una muy alta precisión de hasta dos nanorradianes.

“La luz se extrae a través de una ventana especial del haz y después es guiada dentro de una serie de tuberías que constituyen los cuatro canales ópticos del detector LABM. Una vez extraída, las propiedades de la luz se miden dentro de dos cajas ópticas ubicadas fuera de la región de interacción”.

Cómputo mexicano

Además del desarrollo de la electrónica de uno de los monitores más importantes del experimento, el grupo de científicos mexicanos trabajó en la creación de cómputo de gran capacidad, ya que al ser el experimento de mayor intensidad en toda la historia de la humanidad, representa un gran reto el hecho de almacenar y procesar toda la información que ahí se genera.

“Al final, la cantidad de datos que esperamos tener en un año o dos años de operación será superior a la cantidad de datos que durante muchos años el LHC almacenó. Por ejemplo, la cantidad de datos que el experimento Solenoide Compacto de Muones (CMS , por sus siglas en inglés) tomó en un año, Belle II la tomará en un mes”, explicó De la Cruz Burelo.

Para dar atención a esta gran demanda de almacenamiento y procesamiento de datos, el grupo de científicos mexicanos creó un clúster con 530 máquinas (480 están en el Cinvestav y 50 en la UAS), las cuales proporcionarán dos por ciento del cómputo requerido para el experimento.

Quizás parecería poco aportar dos por ciento de cómputo, pero en realidad no lo es, lo que aportará México por día sería el equivalente a dejar una máquina normal trabajando día y noche durante 10 años, indicó el investigador del Cinvestav.

La apuesta por el escurridizo tau

El experimento Belle II tiene como propósitos principales medir con la mayor precisión posible las diferencias entre las propiedades de la materia y la antimateria y, con ello, probar si existen nuevas leyes que distingan las propiedades de ambas. De ser así, esto ayudaría a entender por qué nuestro universo está compuesto fundamentalmente por materia y no por antimateria.

En Belle II también se podría observar la no conservación del llamado “sabor leptónico” en leptones cargados, una propiedad que parece ser absoluta en la actual teoría de las partículas elementales, explicó el físico teórico Gabriel López Castro, profesor investigador del Cinvestav.

En particular, el grupo mexicano espera observar desintegraciones del leptón tau que ocurren muy rara vez (menos de una vez por millón de desintegraciones del leptón tau) y que hasta la fecha no han sido observadas y que se denominan corrientes de segunda clase.

“Su observación por primera vez, en caso de no concordar con lo que predice el Modelo Estándar, significaría un descubrimiento y aquí es el grupo mexicano en Belle II el que ha hecho los estudios teóricos y de sensibilidad detallados para su posible observación”.

Asimismo, estudiarán la violación de la simetría materia-antimateria en los leptones tau. En resumen, el grupo mexicano se concentrará en el estudio del enigmático y rebelde leptón tau, el cual podría considerarse como un “primo cercano del electrón” —pero tres mil 500 veces más masivo y con una vida extremadamente corta, de una billonésima de segundo.

El equipo mexicano considera que el leptón tau podría dar información de nuevas leyes físicas o de nuevas interacciones que se requieren para entender problemas no resueltos por el actual Modelo Estándar y en él se ha especializado en los últimos años, lo cual lo convierte en uno de los pocos grupos de expertos en esta partícula.

Además de especializarse en este leptón, el grupo mexicano modificó su forma de trabajo, ahora tiene una colaboración estrecha entre físicos teóricos y experimentales, parecería algo obvio pero no lo es, porque hasta hace un par de años, lo común era que cada equipo trabajara por separado, no solo en México, en todo el mundo.

“Trabajar en conjunto enriquece la colaboración ya que permite hacer propuestas de nuevas observaciones que aún no han considerado otros grupos dentro del experimento, y una discusión detallada de qué cálculos teóricos son interesantes de realizar en función de las necesidades del experimento”, expresó López Castro.

Habrá que esperar a que se haga un primer corte de datos para que sean procesados y analizados y que sean contrastados con la información que se tiene. Para ello todavía faltan varios años, pues hay que recordar que los grandes avances científicos no se dan de la noche a la mañana, requieren de mucho tiempo y esfuerzo por parte de muchos científicos.

Lo que sí es un hecho es que este experimento está marcando un hito en la frontera de la intensidad y que en los próximos años podría dar importantes avances científicos que ayuden a comprender mejor el universo.

Además, es un experimento en el que los mexicanos podrían jugar un papel protagónico ya que este grupo está muy preparado, pues ha adquirido ya mucha experiencia en su paso por los mejores laboratorios y experimentos como Fermilab o el mismo Gran Colisionador de Hadrones, en los cuales también ha realizado contribuciones importantes.

Por todo lo anterior, es un experimento que vale la pena seguir de cerca, aunque no aparezca en las primeras planas de los diarios como ha sucedido con otros proyectos, ya que incluso los mismos investigadores reconocen que este es un trabajo completamente diferente marcado por la cultura japonesa.

“No fue como en otros experimentos donde se tiene una celebración mucho más estridente (tanto dentro como fuera del experimento), después de todo es un experimento japonés, en donde el éxito y el fracaso se toma con calma pero con determinación”, concluyó Pedro Podesta.

Conacyt

Mérida, Yucatán.- Achiote, plátano, chile y agave, día a día los usamos directa o indirectamente en nuestros alimentos, bebidas y en una extensa variedad de subproductos. Sin embargo, muchas de sus propiedades y aplicaciones están aún por descubrirse, incluso para la ciencia. 

Desde el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), dos investigadoras trabajan a nivel molecular en el estudio del achiote (Bixa orellana L.) y plátano (Musa paradisiaca) con el propósito de mejorarlos genéticamente tanto con fines científicos como de transferencia a nivel industrial.

Renata Rivera Madrid ha dedicado gran parte de su carrera científica al estudio de Bixa orellana L., una planta de gran importancia económica a nivel mundial debido al alto contenido de bixina en sus semillas. Este pigmento natural de color rojo-naranja se usa comúnmente como colorante y las semillas molidas sirven como condimento en muchos platillos tradicionales, como la cochinita pibil.

“El achiote es una planta muy particular porque produce altas concentraciones de bixina, un pigmento muy útil en la industria alimentaria, la industria farmacéutica y con un fuerte auge en la industria cosmética. Su valor no es solo a nivel natural sino comercial, de esta planta se obtienen grandes cantidades de un pigmento que es muy sano para los humanos y los animales”, destacó Renata Rivera.

Rosa María Escobedo Gracia Medrano, investigadora nacional nivel I, se ha dedicado al estudio de las musáceas en la península de Yucatán, donde fue una de las pioneras en el desarrollo de la embriogénesis somática (formación de un embrión sin fecundación) de variedades de plátano de interés agronómico como herramienta para su mejoramiento genético.

Plátano, reproducción y resistencia a enfermedades

El plátano tiene su origen en Asia Meridional, siendo conocido desde el año 650. La especie llegó a las Canarias en el siglo XV y se introdujo al continente americano en 1516, mientras que su cultivo comercial se inició a finales del siglo XIX y principios del XX.

“El problema con la reproducción del plátano es que este no se reproduce sexualmente, sino por lo que conocemos como 'hijitos', en zonas en donde puede haber enfermedades que son transmitidas por bacterias que están en el suelo, por lo que si uno saca el hijito y lo lleva a otra localidad, puede traspasar la enfermedad”, señaló Rosa María Escobedo.

A través del Centro Internacional para Banano y Plátano de la Universidad de Leuven —donde se resguardan especies de todo el mundo bajo condiciones in vitro—, el CICY introdujo a México nuevas especies que catalogaron y ordenaron en la colección de germoplasma del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), localizada en un sitio experimental ubicado en Uxmal.

“A partir de eso, tomamos las especies silvestres que sí tienen semilla y especies cultivadas, como son el plátano roatán o el plátano manzano, que es muy demandado en Yucatán, con otros cultivares que podían tener mucho potencial para que se utilicen en México porque tienen cierta resistencia a enfermedades que devastan el cultivo de plátano”, apuntó.

Dos vías de morfogénesis para el mejoramiento

El equipo de la investigadora ha realizado estudios de diversidad genética con marcadores moleculares, bioquímicos, análisis de carbohidratos solubles (entre ellos los fructanos) y estudios fisiológicos de fotosíntesis, además de que desarrollaron algunos híbridos para estudios de fotosíntesis.

“Esto motivó el desarrollo de dos vías de morfogénesis: organogénesis directa y embriogénesis somática. La multiplicación masiva a través de ambas vías permite realizar movimientos de germoplasma a nivel fitosanitario libres de patógenos. Esa es la importancia del desarrollo de ambas metodologías”, resaltó.

Conservación del germoplasma

Además de la clonación, la embriogénesis somática puede utilizarse como herramienta para hacer mejoramiento genético por transformación, y también constituye un método para conservar el germoplasma en bancos mediante criopreservación (proceso en el que son congelados a muy bajas temperaturas).

“El chiste es que a la larga tengamos la vía de clonación del material genético de importancia para hacer mejoramiento biotecnológico y también lo tengamos guardado en un reservorio. Al final, esto es el desarrollo de una semilla sintética”, apuntó.

A partir de brotes en proliferación o de embriones somáticos, la investigadora se ha encargado de regenerar plantas in vitro y estudiar sus variaciones de parámetros fisiológicos en campo.

Otro estudio de importancia en torno al plátano es la obtención del transcriptoma de los diferentes estadios de desarrollo del embrión de Musa paradisiaca, lo que permitirá conocer qué genes son más importantes durante cada estadio y de qué manera desarrollar el embrión adecuadamente para obtener una semilla sintética que se adecúe a las condiciones de criopreservación.

Primeros estudios del achiote en México

Cuando Renata Rivera Madrid inició su investigación en achiote, no existía ningún estudio a nivel molecular en México. “A lo largo de los años hemos implementado metodologías específicas para esta planta, ya que las que existían en biología molecular de plantas no eran adecuadas para el análisis de los ácidos nucleicos de esta, pues contiene altos contenidos de carotenos, polifenoles y de otros compuestos propios de una planta tropical que hacía difícil el trabajo fino de esta planta”.

El equipo de la investigadora ha implementado metodologías que han permitido conocer los genes que participan en la síntesis de bixina y los diversos compuestos del achiote, pero se dieron cuenta de que existía una gran variación de las plantas una vez que estaban en campo.

“A partir de ese momento, nos dimos cuenta que es importante que se generen líneas que tengan tanto altos contenidos de bixina como ciertas características que puedan conservar los pigmentos. Por ejemplo, los frutos generalmente son abiertos o se abren al madurar y queríamos generar plantas en las que no se abrieran los frutos porque cuando lo hacen, se dañan los pigmentos que contienen”, apuntó.

Nuevos descubrimientos de la síntesis de bixina

El grupo de investigación que dirige la doctora Renata Rivera, del CICY, desarrolla una plantación experimental en el Centro Regional Universitario de la Universidad Chapingo de generaciones provenientes de padres con fruto cerrado y alto contenido de bixina.

“Así se hace de manera tradicional, cruzas los materiales más importantes, los que consideras que tienen las características a mejorar y cruzas a los padres para obtener los hijos y de esos hijos vuelves a cruzar con el padre o entre ellos para tener otras generaciones, un poco como lo hizo Mendel con sus chícharos”, apuntó.

Dado que Bixia orellana es una planta leñosa, obtener generaciones que se mejorasen genéticamente de acuerdo con los objetivos planteados, requería de varios años. Por tanto, los estudios se complementaron con tecnologías de secuenciación masiva e identificación de fenotipos con marcadores moleculares, entre otras.

La investigadora nacional con nivel II también ha logrado obtener el transcriptoma del achiote, con lo que se ha descubierto una gran cantidad de genes que probablemente están participando en la síntesis de bixina. “Previamente se había publicado en la revista Science que solamente eran tres, pero nosotros, con la obtención y análisis del transcriptoma de achiote, sabemos que pueden ser más de tres y que probablemente haya más de una ruta para la síntesis de bixina”, expresó.

Conacyt

Mario Ramírez/Cuitláhuac, Ver.- Por un supuesto sobrecalentamiento en la carga, un tractocamión de doble remolque cargado con costales de carbón se incendió la madrugada de este martes en la autopista Córdoba Veracruz, en el tramo que compete  Cuitláhuac—La Tinaja en el kilómetro 24, al lugar arribaron elementos de la Policía Federal para tomar conocimiento de los hechos.

Este accidente no dejó víctimas que lamentar sólo daños materiales estimados a más de $500 mil pesos así como la movilización de personal de Caminos y Puentes Federales,  al igual que elementos  de bomberos de la ciudad de Córdoba.

Esta mañana el tráfico vehícular aun permanencia cerrado en uno de los carriles,  estando ya presente  elementos de la Policía Federal,  para tomar conocimiento y a la brevedad posible ordenaban que la unidad siniestrada fuera retirada del lugar.