El renacer del descubrimiento científico.

Pero este tipo de problemas se acumulan: pandemias, cambio climático, resistencia a los antibióticos, seguridad alimentaria, desafíos en ciberseguridad, prosperidad económica compartida, etc. Necesitamos urgentemente cambiar nuestro enfoque tradicional de la ciencia.

Durante siglos, hemos concebido la ciencia de forma lineal: un problema suscita una hipótesis, seguida de un modelo y una prueba. Si el resultado es un fracaso, el proceso vuelve a empezar, y las pruebas pueden durar años. Con este método hemos llegado lejos; hemos desarrollado mejores plásticos, paneles solares más eficientes y materiales más ligeros y resistentes para los aviones, por ejemplo.

La ciencia no tiene límites para las y los científicos creativos

El mundo está cambiando rápidamente; para afrontar los retos globales de hoy en día con la rapidez y eficacia que exigen, necesitamos una nueva forma de hacer ciencia.

La ciencia es un proceso intrínsecamente creativo; los científicos amplían constantemente su imaginación para explorar nuevos diseños de medicamentos y productos químicos. Pero el cerebro humano tiene sus límites. Después de todo, hay más diseños posibles de una molécula que átomos en el universo. Ningún ser humano puede cribarlos todos para dar con la mejor opción.

La buena noticia es que tenemos los ingredientes para dar un empujón a la ciencia -o a los límites de nuestro cerebro-: tecnología informática de vanguardia y talento. El verdadero reto es aplicarlos estratégicamente, tanto en el sector público como en el privado.

¿Qué súper poderes de innovación nos da la Inteligencia Artificial?

El mundo está asistiendo a una revolución informática. La Inteligencia Artificial (IA) está mejorando la computación tradicional y pronto podría impulsar la computación cuántica emergente: las mismas máquinas que podrían permitirnos resolver algunos de los mayores problemas del mundo. Se puede acceder a ellas desde cualquier lugar del planeta a través de una nube híbrida.

Cada vez son más las empresas y laboratorios que utilizan la IA, cuyas redes neuronales profundas son capaces de extraer conocimientos científicos a escala de todos los ensayos científicos publicados sobre un tema concreto.

Digamos que un científico necesita crear un nuevo catalizador para mejorar los fertilizantes artificiales. En lugar de intentar determinar a ciegas la estructura química del catalizador, la IA examinaría primero una multitud de patentes, artículos académicos y otras publicaciones para ver lo que se ha hecho ya sobre este tema.

A continuación, la IA generaría automáticamente hipótesis basadas en los datos encontrados, para ampliar la búsqueda de nuevos diseños moleculares. Basándose en la hipótesis más prometedora, los ordenadores de alto rendimiento y los ordenadores cuánticos simularían una nueva molécula.

Realizado el trabajo digital, la simulación se confirmaría o refutaría en pruebas de laboratorio cada vez más autónomas. Por último, la IA evaluaría el resultado, identificaría las anomalías y extraería nuevos conocimientos. Aparecerían nuevas preguntas y el proceso continuaría.

Mezclar en una pipeta: IA + nube híbrida + computación cuántica + nuevas comunidades de descubrimiento = un método científico acelerado

Para cambiar el paradigma de los descubrimientos científicos, necesitamos que converjan la IA, la nube híbrida y, eventualmente, la computación cuántica. También necesitamos un segundo ingrediente -nuevos tipos de colaboraciones científicas o "comunidades de descubrimiento"- que se añadan a la mezcla.

¿Qué ganaríamos?

Un método científico acelerado, apto para catalizar grandes transformaciones en la ciencia, y con una velocidad y automatización sin precedentes. Podríamos diseñar nuevos materiales más rápido que nunca, lo que repercutiría en todos los aspectos de nuestra vida, desde la asistencia sanitaria hasta la fabricación, pasando por la agricultura y otros ámbitos.

Por primera vez, cerrar el círculo de los descubrimientos científicos parece una posibilidad muy real e inminente. Cuando ocurra, habremos alcanzado un sueño: que el avance científico sea un proceso autoimpulsado e interminable.

Las nuevas comunidades científicas ya no tienen límites

Pero no es sólo la tecnología la que impulsará este nuevo nivel de descubrimiento; también lo harán las personas. El mundo está repleto del talento y la creatividad de millones de científicos repartidos entre el mundo académico y la industria, que no deberían abordar las numerosas crisis globales a las que se enfrentan de forma independiente. De hecho, ninguna empresa o laboratorio universitario puede superar una pandemia por sí solo.

Las colaboraciones público-privadas nacionales e internacionales comparten conocimientos, datos y la tecnología más reciente, acelerando el proceso de descubrimiento.

También deben ser diversos. En la ciencia, los problemas pueden ser grandes y complejos, o pequeños y más específicos. Por ejemplo, el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) requiere una comunidad profundamente coordinada con científicos de 42 países para llevar a cabo unos dos millones de experimentos diarios en unos 170 laboratorios, y eso sólo para la ciencia procedente del acelerador de partículas Gran Colisionador de Hadrones.

Sin embargo, la ciencia es cada vez más abierta y los investigadores de los sectores público y privado comparten cada vez más documentos, experimentos, datos, resultados y recursos.

Un ejemplo de éxito de esta nueva comunidad de descubrimiento más pequeña es el Consorcio de Computación de Alto Rendimiento COVID-19. Se trata de una colaboración de 87 socios del mundo académico, la industria y laboratorios nacionales, que ha permitido a los investigadores de todo el mundo que luchan contra la actual pandemia acceder a superordenadores.

La unión hace la ciencia

Los socios de la industria suelen ser rivales, pero no ahora con el objetivo de crear una vacuna contra el coronavirus. Todos los miembros del Consorcio están unidos por un objetivo común: acelerar la búsqueda de un nuevo tratamiento o vacuna contra el COVID-19. Estas colaboraciones permiten una mayor velocidad y precisión, un intercambio más libre de ideas y datos, y un acceso total a la tecnología de vanguardia. En resumen, se potencia la innovación y es de esperar que la pandemia se detenga más rápido que de otro modo.

El limite no está en el diseño de materiales

Con la evolución continua de la IA basada en datos, la computación avanzada en la nube híbrida, el progreso en la computación cuántica y las crecientes comunidades de descubrimiento, el método científico continuo actualizado y autoimpulsado debería tener un gran impacto en múltiples aspectos de nuestras vidas. Y con todas las crisis globales del presente y del futuro ante las que nos enfrentamos, su necesidad nunca ha sido mayor.