AFINIDAD: Los experimentos realizados dentro de un medio fluido con moléculas muy pequeñas presentan un impasse único cuando el experimento depende de que esas moléculas entren en contacto entre sí, como para unirse para formar una unidad funcional más grande. Las piezas son tan pequeñas y la gota de líquido tan grande que es poco probable que las moléculas se encuentren, a menos que estén diseñadas para atraerse entre sí.
ALAS: La Junta de Sierpinski es un fractal matemático construido cortando repetidamente el centro de cada triángulo. O, más parecido al crecimiento de cristal, puede generarse comenzando con una capa de 0 con un solo 1, luego construyendo nuevas capas colocando un 0 arriba y entre cada par de bits idénticos, mientras coloca un 1 arriba y entre cada par de bits diferentes.
ANDAMIO INTERNO: Las células biológicas contienen redes de barras, puntales y cables a escala molecular: el citoesqueleto. En constante ajuste y reconstrucción, el citoesqueleto da forma a las células. La capacidad de crear tales redes, aunque a menudo en una forma más simple, es una propiedad inherente de muchos polímeros, incluso los no biológicos, lo que permite a los químicos explorar éticamente los principios de esta forma de autoorganización.
ANDANDO MÁS ALLÁ – A los aventureros les encanta sondear lo desconocido. Para algunos es el polvo fresco en la ladera de una montaña obscura. Para otros es el terreno inesperado de un nuevo campo científico. Para algunos, es ambos.
ANDY ELLINGTON No podemos saber cómo comenzó la vida en la Tierra o cómo comienza en otros lugares, pero explorar cómo los químicos simples se conjuntan, reaccionan y evolucionan en el laboratorio da a los científicos una imagen más enriquecida y fundamentada sobre cómo empezaron los primeros organismos: y ya ha dado paso a interesantes biotecnologías.
ÁRBOL DE AUTOENSAMBLAJE: El autoensamblaje es un proceso ubicuo a escala molecular (cristales, virus, citoesqueletos) y escala macroscópica (conejitos de polvo, dunas de arena, estrellas). Las formas de los árboles también son omnipresentes en la naturaleza y se autoorganizan en muchas escalas (ríos, carbohidratos, patrones de tráfico). Estas formas universales se pueden encontrar aparentemente en cualquier lugar.
AUTODIDACTA: Algunas de las cosas más preciadas de la ciencia y de la vida son la capacidad de aprender por sí mismo, de aprovechar su propia perspectiva e intereses únicos, y hacerlo con una sensación de alegría.
AVENTURAS EN EL PENSAMIENTO MECÁNICO – Las máquinas pueden aprender, al menos un poco. Con los avances científicos seguirán haciéndose más inteligentes y eventualmente podrían ser capaces de descubrir y percibir el mundo a su manera.
BAHÍA THETA: Durante el sueño la actividad neuronal se vuelve bastante diferente de cuando está despierto. Aislado del mundo exterior, el cerebro se desliza hacia una progresión de modos rítmicos, y ondas de actividad recorren las estructuras cerebrales, cambiando a través de cada etapa de sueño y sueños. A medida que se despierta, estos ritmos se reorganizan para encontrar su realidad de vigilia.
BAILARÍNA DE DATOS: Los chips de microarrays de ADN permiten a los médicos y científicos leer el funcionamiento interno de una célula. Un solo chip puede tener cientos de miles de píxeles, cada uno de los cuales puede detectar la presencia de ARN para un gen específico o una determinada mutación genética. Esta información puede conducir a descubrimientos novedosos y diagnósticos perspicaces.
BODEGÓN CON ACTINOLITA – La naturalista siente afinidad por la miríada de productos de la naturaleza en toda su peculiaridad y belleza. Cada de nosotros es única, nos atrae o nos intriga un conjunto diferente de texturas, procesos, funciones, valores y colores de las cosas. Estas cosas y combinaciones nos afectan de manera silenciosa e invisible, compartidas por toda la humanidad.
BODEGÓN CON CIRUELA Y CHOCOLATE: Cuando se inicia un nuevo laboratorio, es importante mantenerlo alimentado con entusiasmo, energía, y especialmente bocadillos a medianoche.
BODEGÓN FLOTANTE – Aquellas que tienen un instinto para evaluar y hacer lo que hay que hacer, y para atender las necesidades de los demás, levantan el ánimo y mejoran la vida de quienes las rodean.
BOSQUE DE CABLES – La naturaleza construye poderosas computadoras, tu cerebro es un excelente ejemplo. El autoensamblaje molecular permite a los científicos crear circuitos eléctricos de manera de cultivarlos.
BOSQUE DE KELPO: En la superficie de un chip de ADN utilizado para crear un prototipo de célula artificial, las hebras de ADN están adjuntas al suelo, las enzimas suben y bajan por las hebras, sintetizando nuevas moléculas que se flotan lejos. Algunas áreas son activas y concurridas; más tarde, la ola de actividad migrará.
BUSCANDO LA FUENTE: Una bacteria simple, de una micra de tamaño, puede encontrar sustento (digamos, azúcar) “oliendo” su olor. Nada en una dirección aleatoria y, si el olor se vuelve más fuerte, continúa; si no, intenta una nueva dirección, llegando finalmente a la fuente. Del mismo modo, los científicos pueden vislumbrar una verdad superior a partir de experimentos individuales y hacer lo mismo a ciegas.
CAMPOS MOLECULARES PARA SIEMPRE: A tamaño humana, una superficie plana es algo simple. Pero más cerca su increíble complejidad se hace evidente. La ingeniería molecular puede controlar parte de esa complejidad, utilizando el autoensamblaje para recubrir la superficie y colocar moléculas complejas en ubicaciones específicas.
CAPACIDAD CALORÍFICA: Para alimentar las nanomáquinas, un combustible molecular debe almacenar energía de forma estable, estable hasta que se libera.
CAPTURADO! – Es difícil atrapar una molécula; son demasiado rápidos y demasiado pequeños. Así que los científicos logran que otros los atrapen haciendo moléculas para atrapar moléculas. Entonces pueden ser estudiados y programados.
CASCADA: Los vehículos robóticos autónomos procesan una desconcertante cascada de información de cámaras, sonares, giroscopios y muchos otros sensores. Localmente la información es ruidosa; sólo cuando se considera la escena completa emergen el patrón y el significado.
CASI REAL: Las abstracciones matemáticas nunca parecen reales, pero a menudo son igualmente poderosas y, con frecuencia, son más esclarecedoras conceptualmente, de una manera abstracta.
CEPHALOPOND – Los programadores de computadoras pueden ser bastante imaginativos. El término “bug” en sí mismo es una metáfora fantasiosa. Algunos programadores tienen bugs en sus programas; otros tienen sepia.
CIELO Y TIERRA: En nuestras vidas multifacéticas, aquellas cosas que nos anclan a la tierra, que nos connectan y nos brindan a una base, pueden permiten al mentes sutiles a soñar, a volar y visitar rlugares lejanos en nuestros pensamientos. Aquí los pensamientos y las sensaciones pueden trasladarse – o viajar – más rápido que la luz.
COFRE DEL TESORO: Todos los objetos materiales están hechos de una sola cosa: átomos. Si pudiera separar los átomos de un objeto y volver a unirlos con extrema precisión, podrías hacer otro objeto
COMPRESIÓN: La luz comprimida (fotones cuyas vibraciones están restringidas en comparación con la luz normal) se puede fabricar en el laboratorio.
CONCEPTOS BÁSICOS – Los organismos y sus partes de alguna manera ‘saben’ cuándo comencer, cambiar, o dejar de crecer. Así como las computadoras cuentan de forma algorítmica, logarítmica o binaria, la biología ‘cuenta’ a su manera bioquímica.
CONSONANCIA Y DISONANCIA: Utilizando estructuras de ADN autoensambladas como plantillas, los científicos aplican litografía blanda, microscopía de fuerza atómica (AFM), microscopía electrónica (EM), microscopía electrónica criogénica (cryoEM), espectroscopia de fluorescencia, difracción de rayos X, microfluidos, cultivo celular y la síntesis química como herramientas para desarrollar métodos de nanofabricación, como redes de nanocables. Algunas ideas simples y puras como la topología y la teoría de nudos son infinitamente aplicables en reinos reales y imaginarias.
CONTRA VIENTO Y MAREA: Ocasionalmente, la historia de vida de alguien puede parecer escrita o inventada hasta el punto de ser imposible: una serie de eventos extraordinarios, coincidencias, grandes dificultades y decisiones cruciales que llevan al trabajo y la experiencia únicos de esa persona, como si fuera una receta.
CRIATURA NERVIO: Los organismos envuelven una unidad de información autónoma inundada de corrientes y fuerzas, procesando, descifrando y respondiendo a su entorno. Crear redes neuronales y analizar su comportamiento requiere interconectar teorías matemáticas de información, computación, optimización y adaptación.
DENTRO FUERA – Su cerebro no siempre ha sabido que su brazo es su brazo. Puede haberlo aprendido de la misma manera que alguien con una prótesis aprende a experimentar la prótesis como parte de su propio cuerpo. El uso extensivo de herramientas (imagine una raqueta de ráquetbol, un violín o una prótesis mecanizada) también puede generar la sensación de que la herramienta o máquina es parte de su cuerpo.
DE QUÉ ESTÁN HECHOS LOS SUEÑOS: Las moléculas, los sistemas moleculares y los materiales se pueden simular y diseñar en computadoras, lo que permite a los científicos visionarios imaginar y crear entornos desde los átomos.
DISCRETIZACIÓN: El cambio tecnológico en la electrónica de analógico a digital fue paralelo a un cambio de paradigma en las matemáticas, con las matemáticas discretas y combinatorias reemplazando las matemáticas analíticas continuas tradicionales. Los objetos continuos ahora se convierten en representaciones discretas para su procesamiento en computadoras digitales.
EL CAMINO DE LA MARIPOSA – Eventualmente uno debe dejar la seguridad del hogar y emprender su camino en el mundo, donde los ojos se abren ante las posibilidades y los peligros, ante las puentes dejadas atrás por sus predecesores y ante las maravillas de la maquinaria de la vida.
EL CAMINO QUE SABE: Los cristales pueden crecer de formas sorprendentemente complejas. Los cristales de bismuto sintético crecen como escaleras de caracol de ángulo cuadrado. Con la capacidad de diseñar macromoléculas, ahora es posible crear cristales con un sendero de crecimiento programado, y que pueden responder “inteligentemente” a los obstáculos que se encuentran.parte de un largo proceso.
EL MEJOR DE TODOS LOS MUNDOS POSIBLES: El principio de mínima acción establece que, de todos los caminos posibles que podría tomar una partícula, como un fotón, tomará el que tenga la mínima energía integrada. Se utilizan principios de optimización análogos en el software que encuentra la mejor ruta del lugar A al lugar B, encuentra el mejor precio para una entrada a un concierto o encuentra la interpretación más probable de los datos.
EL MILAGRO DEL HOLLÍN: Los nanotubos y las bolas de Bucky (nombradas así por Buckminster Fuller) son jaulas de malla similares a alambre de gallinero a escala atómica, cuyas notables propiedades permiten intrigantes ciencias fundamentales y nuevas aplicaciones tecnológicas. Se encuentran en el hollín del material carbonoso quemado y, al igual que el diamante, el carbón y el grafito, se forman por procesos naturales.
EL MUNDO DE SEIFERT: Si dibuja una línea ondulada aleatoria en papel y, en las intersecciones, se aclara cual parte pasa por encima y cuál está debajo, hay, imaginablemente, una superficie contenida dentro de su garabato. Un alambre delgado doblado en una curva retorcida pero cerrada y sumergido en agua jabonosa revela tal superficie.
EL VALLISTA: En la exploración de fronteras desconocidas, nunca se sabe cuales sorpresas surgirán a continuación. Con una curiosidad persistente y un pensamiento cuidadoso, emergen hechos claramente definidos del caos de múltiples variables e incertidumbre experimental.
ENJAMBRE Y FORMA: Un individuo es una colección autoorganizada de individuos más pequeños. A menudo hay dos partes: interacciones globales de elementos itinerantes (como abejas o células sanguíneas) y conjuntos locales de elementos fijos dispuestos geométricamente (como nidos o células cerebrales).
ENTREMEZCLA – La materia entremezclada en todos los niveles, desde los neutrinos hasta el cosmos, existe necesariamente en un contenedor. La importancia del anidamiento del espacio ‘vacío’ a menudo se olvide simplemente porque ‘no está allí’.
ESTABA TAN INVOLUCRADO: Los científicos y los artistas se absorben en su trabajo, se olvidan de comer o pierden la noción del tiempo, el lugar y (cuando es realmente bueno) se olviden de sí mismos.
FABRICANTES DE VASOS: La gente ha utilizado durante mucho tiempo materiales biológicos (piel, cabello, huesos, madera) como material de construcción para fabricar maravillas tecnológicas: botas de cuero, suéteres de lana, cuchillos de marfil, veleros. Hoy día, podemos usar polímeros biológicos como el ADN, el ARN y las proteínas para crear maravillas también a escala molecular.
FIBRA DE ARCO IRIS: La ciencia interdisciplinaria requiere la capacidad de sintetizar muchos hilos de conocimiento, unirlos y probar su fuerza, y luego extraer la información pertinente.
FÍSICA EN FORMACIÓN: Las formas materiales requieren una serie de fuerzas, pesos, densidades, vectores y otros ingredientes para formar aun una partícula diminutissima. Las innumerables combinaciones facetadas de calor, masa, movimiento, luz y vibraciones se combinan y entrelazan sin costura para formar el mundo que nos rodea.
959 – El nematodo Caenorhabditis Elegans es matemáticamente único en el sentido de que los individuos de tipo salvaje contienen exactamente 959 células. La posición de cada cellula también se determina con precisión. C. Elegans es transparente, facilitando el rastrear de la función celular y el linaje.
FLUORESCENCIA – Cuando la luz bombardea una molécula, un fotón puede ser absorbido, en cuyo caso la energía adicional hace que los enlaces de la molécula vibren más vigorosamente. Parte de esa energía vibratoria adicional se disipa en el entorno de la molécula en forma de calor. Si la energía no se disipa por completo, las vibraciones pueden alinearse para crear y emitir un nuevo fotón con menor energía y una longitud de onda (generalmente) más larga; es decir, emiten fluorescencia.
GOTA: los experimentos bioquímicos a menudo requieren pequeños volúmenes de líquido: microlitros o menos… una fracción de una gota de lluvia.
GRUN: La elegancia de la simplicidad es un fin codiciado en las comunidades científicas a lo largo del tiempo, del lugar y del campo de investigación. “Lo que se puede hacer con menos se hace en vano con más”. William of Occam
HAGAMOS ESTO: A lo largo de la historia evolutiva se ha occurado una asombrosa variedad de formas de vida, la mayoría de las cuales nos parecerían extrañas y inusuales ahora. Durante la era Cámbrica, hace más de 500 millones de años, evolucionaron muchos animales con diseños corporales muy extraños y apéndices inusuales (tan como las nuestras puedrian parecer a ellos). Cada categoría de vida que conocemos – los protistas (eucariotas unicelulares), monera (procariotas), arqueas, hongos, plantas y animales – comenzó con una ancestra distante y singular.
HATCHLING: Con determinación y gran paciencia, el buscador a menudo es recompensado con el descubrimiento de resultados únicos y sobresalientes.
HOJA DE ARCE: En ciencia, rara vez puedes ver directamente lo que estás estudiando. Los resultados experimentales están coloreados por cómo se plantea una pregunta y qué aparato experimental se utiliza. Este tema es particularmente prominente en la física cuántica.
HOMUNCULO – Como seres inteligentes que aprenden de su entorno, encarnamos espejos del mundo, e incluso espejos de nosotros mismos. Un ejemplo notable es que si miras la corteza motora y sensorial del cerebro y preguntas a qué parte del cuerpo pertenece, obtienes un mapa (distorsionado) del cuerpo.
INDESCIFRABLE: Es una cuestión simple hacer un nudo complejo o establecer una combinación o código. Es mucho más difícil desatar el nudo o descifrar el código.
INSTANTACIÓN: los programas de computadora deben crear constantemente nuevos objetos de datos quando se las necesitan. A menudo se utiliza una plantilla estándar y se completan varios elementos numéricos, textuales o algorítmicos del formulario para crear el objeto de interés específico. Para comprender el mundo que nos rodea, la mente crea nuevas ideas de manera similar al completar plantillas almacenadas en caché generales con información especifico que está presente.
INTROSPECCIÓN MOLECULAR: Cuando las moléculas informativas como el ADN, el ARN y las proteínas se pliegan en una cadena lineal flexible a una forma concreta, como una enzima u otra nanomáquina, el proceso está dirigido por subsecuencias a lo largo de la cadena que buscan subsecuencias coincidentes en otras partes de la cadena, y luego los aten y bloquean en su lugar para estabilizar el pliegue.
JARDINES COLGANTES: Los ingenieros moleculares pueden diseñar y sintetizar polímeros complejos que crecen de forma casi natural. Como una araña, una molécula diseñada puede desencadenar la inserción de subunidades de polímero detrás de ella, “excretando” efectivamente un hilo al que permanece unido. A medida que se expandan las fronteras de la ingeniería, se podrán lograr comportamientos aún más organicas.
LA CERVECERÍA – Muchas grandes e inspiradas ideas han ocurrido a pensadores mientras estaban completamente desconectados de su tarea mental. Una idea o solución buscada durante mucho tiempo puede surgir espontáneamente durante un momento de relajación y distracción, un momento “¡Ajá!”.
LA CIUDAD DE LA VIDA: Organismos completos, ya sean árboles, ballenas, ranas o humanos, se desarrollan a partir de una sola célula. Cuando las células se dividen, cada mitad “sabe” de forma innata en qué parte del organismo debe convertirse a continuación.
LA FUERZA DE LA IMPOSIBILIDAD – En matemáticas, se puede definir objetos (como conjuntos o funciones) que son imposibles de calcular. Sin embargo, estos objetos imposibles pueden proporcionar información que aclara lo que es posible. En el arte y la ciencia, lograr un resultado dado es una pequeña
LA PÉRDIDA DE ENTROPÍA – La vida puede haber surgido a partir de cristales minerales naturales que se replicaron mediante procesos mineralógicos espontáneos, proporcionando finalmente el marco y estimulando la producción de moléculas orgánicas que forman la base de los organismos modernos. (Ver también ‘Matriz Terrestre’)
LA SOMBRA DE LA PERFECCIÓN: Las matemáticas estudian objetos perfectos, el ideal platónico, pero las pruebas pueden frecuentemente ser desordenadas y confusas.
LA TEJEDORA: Con la perspicacia correcta y un toque cuidadoso, el ADN se puede programar para ensamblarse en objetos a nanoescala increíblemente complejos llamados “origami de ADN”.
LIBÉLULAS – Los objetos intercambian moléculas al contacto. El residuo que deja cada uno puede iniciar un nuevo patrón de crecimiento, como la cristalización, en su nuevo huésped.
LLUVIA DE ABSTRACCIONES: Los problemas técnicos a menudo se resuelven elaborando soluciones a ecuaciones complejas. En algunas áreas de la informática, la solución más elegante a un problema se alcanza simplemente definiendo las representaciones abstractas de datos y procesos, para una solución sorprendentemente simple.
LUZ INTERIOR: La intuición se vuelve más fuerte con el uso y la crianza, y tiene una forma poderosa de romper las convenciones y restricciones impuestas por los enfoques tradicionales.
MATRIZ TERRESTRE – A.G. Cairns Smith plantea la hipótesis de que los cristales de arcilla engendraron vida. El enrejado cristalino, a medida que crecía y se deshacía, proporcionaba un andamiaje para nuevos crecimientos de cristales. A medida que estos cristales incorporaron más moléculas orgánicas en su estructura, eventualmente se volvieron lobastante suficientemente sofisticados como para cooptar la matriz de su anfitrión y alejarse flotando, quizás en la próxima marea, como vida autónoma. (Véase también ‘La pérdida de la Entropía’)
MOTOR CITOESQUELÉTICO: El citoesqueleto de una célula consiste en una red de “vigas en I” a escala molecular que mantienen a la célula en su forma. Algunas células modificadas pueden gatear por medio de crecer su citoesqueleto en un lado mientras lo disuelven al otro lado.
MYMOSH EL AUTOENGENDRADO: En un cuento de Stanislaw Lem, Mymosh se originó accidentalmente cuando un objeto arrojado de una nave espacial que pasaba sacudió un basurero posnuclear, lo que provocó que varios objetos cayeran, chocaran y se unieran, formando un ser pensante.
NEUROTANGO: Cuando escuchas música las neuronas de tus oídos codifican los sonidos en una secuencia de señales eléctricas, llamadas trenes de picos, que registran el ritmo, los tonos y la textura de lo que se escuche. Los trenes de picos se envían a su corteza, donde los sonidos se perciben, interpretan, y disfrutan.
NIDO DE ROCA: Detrás de una barrera aparentemente impenetrable, a veces hay un lugar tranquilo de sustento silencioso; llegar allí puede ser más fácil, aunque más tortuoso, de lo que se piensa.
NOCHE DE SILENCIO – Al preparar una muestra para microscopía de fuerza atómica, moléculas autoensambladas complejas se asientan sobre una superficie de mica, donde pronto serán fotografiadas. (Véase también “Alas”).
NOTAS A SI MISMO: Una variedad de comunicaciones, como una risa, un saludo a mano, o un suspiro, son fácilmente comprendidas por casi cualquier persona, e incluso por algunos animales. Otras señales son más esotéricas, tal vez entendidas solo por uno, o pocos personas.
PLAN DE 500 AÑOS: El viajar interestelar posiblemente podría ser administrado por naves espaciales autoensambladas, que aterrizarían en un planeta o meteorito conveniente, ensamblarían nuevas piezas usando de las materias primas disponibles, harían reparaciones y volerían nuevamente.
PROCESIÓN MIGRATORIA: Los robots moleculares distribuidos son rebaños de máquinas simples que se comunican entre sí para realizar tareas colectivas. Al igual que las hormigas, estos robots pueden unirse entre sí para formar cadenas o caminar uno encima del otro para crear superestructuras colectivas.
PROCESO DE ELIMINACIÓN: Las terapias médicas avanzadas involucran robots moleculares programados para ‘gatear’ por el exterior de las células especificadas (como las células cancerosas) ad reconocer de los marcadores de diagnóstico de la superficie celular que las identifican como malignas. A medida que la molécula interactúa con la membrana celular, la abre efectivamente y destruye la célula.
PUENTES CUÁNTICOS: Una parte esencial del trabajo en las interfaces de la ciencia y la tecnología es la capacidad de interrelacionar fenómenos en diferentes escalas de tamaño, donde nos vemos obligados a pensar sobre la materia y sus propiedades de diferentes maneras.
REINOS ENREDADOS: Las teorías de la mecánica cuántica y su validación experimental han confundido hace mucho tiempo nuestra maquinaria y tecnología, y nuestra intuición colectiva de la naturaleza y de la realidad. Nuestra falta innata de capacidad para observar escalas muy pequenos y muy grandes limita la nuestra comprensión.
REACCIÓN – DIFUSIÓN – Los procesos químicos pueden crear patrones similares a las manchas de los leopardos, el mosaico de las jirafas, las rayas de las cebras. Se podrían crear patrones más complejos si se pudiera programar la química.
RECURRENCIA: La teoría de control estudia cómo se pueden usar los bucles de retroalimentación entre sensores y actuadores para crear sistemas de respuesta robustas, desde el control de crucero de un automóvil hasta los robots en una fábrica o los circuitos bioquímicos dentro de una célula.
REORDENAMIENTO – El autoensamblaje es un proceso que crea orden espontáneamente. A escala molecular los componentes de autoensamblaje no “saben” adónde ir, pero llegan allí. Las partículas se combinan y se asientan de tantas maneras, encajando al azar, que eventualmente, poco a poco, se vuelven complejas y pueden construirse aún más.
RETRATO DE PETER GACS – Desde Pitágoras y probablemente antes, los matemáticos han visto el mundo como compuesto de números, lo que ha llevado a grandes percepciones.
SANADOAR DIGITAL: Un chip de microfluidos es una red de tubos, válvulas, cámaras de reacción y sensores empaquetados en un pequeño dispositivo capaz de realizar diagnósticos médicos sofisticados.
SEGUIR ADELANTE: Cuando nos sentimos cómodos dentro de un entorno, particularmente uno natural, nuestras energías y atención pueden fusionarse fácilmente con el flujo de energía, de eventos y el orden de las cosas a nuestro alrededor, que lleva a grandes ideas y percepciones. Aquellos con acceso a recursos, ocio y tal vez asistencia están mejor posicionados para actuar sobre estas ideas y percepciones.
SINCRONIZACIÓN: Grupos de células (particularmente en el sistema nervioso) y grupos de organismos, como una bandada de pájaros, un banco de peces o una colonia de hormigas o luciérnagas, pueden trabajar juntos en patrones concertados y sincronizados, como si siguieran a las señales ocultas percibidas sólo por su grupo. Los científicos podrían algun día aprender a observar y detectar estas señales.
SI SE ATREVE – La investigación científica nunca está completa. Desde el punto de vista de la nueva experiencia y el conocimiento surgen nuevas direcciones de búsqueda.
S.S.S. – Por todo lo que viste, hay más que aún no ves. La ciencia está impulsada por la percepción de lo invisible y lo desconocido.
SUSSURADOR DE ROCA – La tecnología de chips de computadora es básicamente geología artificial. La litografía, la técnica utilizada para tallar cables y transistores en un chip de silicio, puede construir muchas capas de estructuras en una losa de silicio, pero para dominar verdaderamente el arte de convertir rocas inanimadas en una máquina pensante se requiere comprender la naturaleza del material. Se dirá lo que puede hacer; escuche al silicio.
TALLER MOLECULAR DE TINKER: La biología sintética es la ingeniería y construcción de dispositivos moleculares que funcionan dentro de las células. Los materiales de construcción son enzimas de restricción para cortar el ADN, polimerasas para copiar el ADN y el ARN, ribosomas para traducir el ARN en proteínas y una variedad de trucos químicos para los toques finales.
TENSEGRIDAD: Algunas estructuras están hechas de cuerdas y puntales (como un puente colgante, o los huesos y tendones de criaturas vivas) donde cada puntal está separado y cada cable se tensa de tal manera que la estructura no colapsa. La integridad tensional de un objeto o sistema creado por este equilibrio de miembros en tensión es ‘tensegridad’, o cohesión flotante.
UNA MENTE PREPARADA – A menudo, el mejor resultado científico es el más simple. Una solución o descubrimiento puede ser tan sencillo y obvio que resulta sorprendente o elegante. Sin embargo, acercarse a esa simple verdad puede haber requerido instrumentos sofisticados y métodos complejos para explorar miles de posibilidades.
UNA PRIMERA PRUEBA: La exposición a una edad temprana a la alegría del descubrimiento puede causar una imprima seria y dejar una impresión de por vida en el factor de curiosidad.
ÚNASE – Cada de las 100 billones de células en su cuerpo tiene su propio ADN, su propia fábrica molecular para construir proteínas y su propio circuito bioquímico para tomar decisiones. Aunque independientes, estas células dependen unas de otras y funcionan juntas como un todo unificado. Algunas especies, como los mohos mucilaginosos, viven como organismos unicelulares independientes en su juventud, y luego se unifican con otras células de moho mucilaginoso en un organismo adulto multicelular. Los robóticos pueden algún día desarrollar pequeños robots que puedan ensamblarse de manera similar en un meta-robot.
UNIÓN/ESCISIÓN: Algunos científicos creen que las moléculas orgánicas anteriores a la vida de campo libre se unieron espontáneamente para formar los primeros organismos. La unión y la escisión se pueden ver en el laboratorio cuando los científicos crean nanotubos autoensamblables conocidos como “polímeros vivos”.
UN RASGÓN EN LA TELA: Los objetos que se autorreparan son capaces de reparar daños en su estructura, desde simples (por ejemplo, agua) hasta complejos (por ejemplo, la cola de una salamandra). En biología molecular, los fragmentos que se autorreparan son buenos candidatos para la mutación, y por lo tanto para la evolución. El proceso de descubrimiento matemático puede ser autocurativo en sí mismo, ya que equilibra la confusión causada por las paradojas del mundo real.
VISIÓN FRAGMENTADA: En el cerebro, las escenas visuales se dividen en piezas elementales (contornos, colores, anglas, movimiento) de las que se derivan percepciones más complejas (texturas, formas, acciones) y, finalmente, se reconocen las características importantes de la escena. Al igual que con los sueños, una mirada más profunda a la corteza visual revela una desintegración aún más fina de cada pieza de una escena, pixelada y luego reconstruida dentro de la cabeza de un observador.
VISTA: La retina es una red compleja de células neuronales que detectan la luz e inmediatamente comienzan a procesar las señales para reducir el ruido, aumentar la sensibilidad e identificar regiones de contraste y movimiento. Mientras que el ojo de un insecto consiste en una cuadrícula hexagonal regular de células casi idénticas, cada una con su propio cristalino y neuronas, el ojo de un mamífero tiene un solo cristalino y muchas neuronas fotorreceptoras espaciadas de forma algo irregular.
ZOO DE PERLAS – En una emulsión, las gotas de agua quedan rodeadas y separadas por el aceite. Cada gota de agua se puede llenar con un conjunto diferente de moléculas (quizás al azar), cuyos comportamientos pueden ser observadas. Los científicos pueden usar estas gotas para ejecutar millones de pequeños experimentos en paralelo.