Frederick Sanger

Frederick Sanger (1918 – 2013) fue un bioquímico inglés a quien le otorgaron dos veces el Premio Nobel de Química. Sus investigaciones se centraron en las características de la insulina y la secuenciación del ADN.

Sanger estudió en la escuela Bryanston y posteriormente obtuvo el título de bachiller en Ciencias Naturales en el St. John’s College. Se inclinó a la bioquímica por la presencia de eminencias en el tema en su universidad. Obtuvo su doctorado en 1943 y luego trabajó como investigador del laboratorio de Bioquímica.

Sanger determinó la secuencia de los aminoácidos de la insulina en 1953. Al hacerlo, demostró que las proteínas tienen estructuras específicas. A través de un experimento, consiguió crear patrones característicos para las proteínas. Sanger llamo a estos patrones “huellas dactilares”. Como las huellas dactilares humanas, estos patrones se pueden emplear para identificar cada proteína. Reagrupó los pequeños fragmentos en secuencias para deducir la estructura completa de la insulina. Sanger concluyó que la proteína de la insulina tenía una secuencia precisa de aminoácidos. Este resultado le valió su primer Premio Nobel de química en 1958.

En 1975 desarrolló el innovador método de secuenciación de ADN, conocido también como método de Sanger. Dos años más tarde empleó esta técnica para secuenciar el genoma del bacteriófago F-X174, el primer organismo del que se secuenció totalmente el genoma. Realizó este trabajo manualmente, sin ayuda de ningún automatismo. Base fundamental para proyectos tan ambiciosos como el Proyecto Genoma Humano, y por este trabajo se le concedió su segundo Premio Nobel en 1980, que compartió con Walter Gilbert.

Frederick Sanger murió mientras dormía el 19 de noviembre de 2003.

Kip Thorne

Kip Stephen Thorne (1940 – ) es un físico teórico estadounidense, ganador del Premio Nobel de Física en 2017. Es conocido por sus numerosas contibuciones en el campo de la física gravitacional y la astrofísica.

Kip Thorne nació en Utah, Estados Unidos. Es hijo de dos profesores de la universidad de Utah y fue criado en un ambiente académico, por lo que dos de sus cuatro hermanos también son profesores. Thorne destacó en sus estudios desde temprana edad, llegando a convertirse en uno de los profesores más jóvenes de la historia del Instituto de Tecnología de California.

Su tesis doctoral se tituló “Geometrodynamics of Cylindrical Systems”. Se doctoró en la Universidad de Princeton en 1965. En 1991 le fue otrogada la cátedra “Profesor Feynman de Física Teórica”.

La investigación de Thorne se ha centrado principalmente en la astrofísica relativista y la física de gravitación, con énfasis en las ondas gravitatorias de los agujeros negros y la evolución estelar. Es conocido públicamente por su controvertida teoría de que los agujeros de gusano se pueden usar para viajar en el tiempo.

En junio de 2009 renunció a su cátedra Feynman (ahora es emérito) para desarrollar una carrera profesional como escritor y guionista cinematográfico. En su primer proyecto colaboró con el director Christopher Nolan, en la película Interstellar.

Thorne es considerado una de las pocas autoridades mundiales en ondas gravitatorias. En parte, su trabajo se ha ocupado de la predicción sobre ondas gravitatorias y sus ritmos temporales observables en la Tierra. Estos “ritmos” observables son de gran importancia para el experimento denominado LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).

Ha prestado también apoyo teórico para el LIGO, incluyendo la identificación de fuentes de ondas gravitatorias en que LIGO debería centrarse, el diseño de los deflectores para el control de la luz dispersada en el haz de tubos de LIGO.

Thorne desarrolló sistemas innovadores de modulación de amplitud en cuadratura de osciladores armónicos, una técnica aplicable tanto en la detección de ondas gravitatorias como en la óptica cuántica (el Ligo utiliza en sus mediciones rayos láser). Debido a estas investigaciones, en 2017 le fue concedido, junto a Rainer Weiss y Barry C. Barish, el premio Nobel de física, «por sus contribuciones decisivas al detector LIGO y por la observación de ondas gravitatorias».

John Strutt

John William Strutt (1842 – 1919) fue un físico y profesor universitario británico. Descubrió el Argón y por lo tanto, la existencia de los gases nobles.

En 1873, al morir su padre, adquiere el título de barón. Durante su infancia fue muy enfermizo. Estudió matemáticas en el Trinity College de la Universidad de Cambridge. En 1879 comenzó a trabajar como profesor de física experimental y como director del laboratorio Cavendish de física experimental.

Una de sus primeras investigaciones se describen en su obra The Theory of Sound (La Teoría del Sonido) en donde explica un nuevo procedimiento para medir las vibraciones acústicas. También contribuyó a la teoría de la radiación del cuerpo negro y explicó el color azul del cielo.

Su labor científica e innovadora más importante fue sin duda la cuidadosa determinación de las densidades de los gases atmosféricos. Mientras buscaba una explicación para la diferencia de densidades del nitrógeno en el aire descubrió, en colaboración con Sir William Ramsay, el elemento Argón en 1894.

En 1904 fue galardonado con el Premio Nobel de Física por sus investigaciones sobre la densidad de un buen número de gases así como por el descubrimiento del argón.

Falleció el 30 de junio de 1919 a los 77 años en Witham, Reino Unido.

Ernest Rutherford

Ernest Rutherford (1871 – 1937) fue un físico y químico neozelandés. Descubrió, entre otras cosas, que la radiactividad desintegraba los elementos. Por este descubrimiento le otorgaron el Premio Nobel de Química en 1908.

Su padre fue granjero y mecánico y su madre, maestra. Rutherford destacó por su habilidad aritmética. Terminó la escuela como primer lugar de todas las asignaturas. Por este mérito ingresó al Canterbury College. Durante su estancia en la universidad descubrió que el hierro podía magnetizarse por medio de altas frecuencias. Luego de licenciarse, obtuvo una beca en Nueva Zelanda para estudiar matemáticas.

Se dedicó al estudio de las partículas radiactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Al estudiar el elemento torio llega en 1902 a la conclusión de que las emanaciones de torio son efectivamente átomos radiactivos, pero sin ser torio, y que la radiactividad viene acompañada de una desintegración de los elementos.

Este descubrimiento provocó un gran revuelo entre los químicos, muy convencidos del principio de indestructibilidad de la materia. Una gran parte de la ciencia de la época se basaba en este concepto. Por ello, este descubrimiento innovador representa una auténtica revolución.

También se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo.

Rutherford era un hombre muy robusto y entró en el hospital en 1937 para una operación menor, tras haberse herido podando unos árboles de su propiedad. A su regreso a su casa, parecía recuperarse sin problemas, pero su estado se agravó repentinamente. Murió el 19 de octubre de 1937 a los 66 años y se le enterró en la abadía de Westminster, junto a Isaac Newton y Kelvin.

Rosalind Franklin – Descubriendo el ADN (Parte Final)

Rosalind Elsie Franklin (1920 – 1958) fue una química y cristalógrafa inglesa, responsable de importantes contribuciones a la comprensión de la estructura del ADN, el ARN, los virus, el carbón y del grafito. Su trabajo sobre los tres últimos fue reconocido en vida, no siendo igual con sus descubrimientos acerca del ADN.

Nació en una familia judía inglesa. Franklin fue educada en la Escuela Lindores para Señoritas en Sussex y en la Escuela St. Paul’s para niñas, donde fue sobresaliente en todos los cursos y deportes.

los 18 años, tuvo una hija llamada Cecilia Merigo, quien falleció dias después de nacer. Ese mismo año ingresó a la universidad becada. Donó el dinero de la beca a los refugiados de la Segunda Guerra Mundial. Luego estudió Ciencias Naturales en el Newnham College. Ganó una beca en la Universidad de Cambridge en el laboratorio de fisicoquímica.

La Asociación Británica para la Investigación y el Uso del Carbón le ofreció una plaza de investigadora en 1942. Esto le ayudó a obtener su doctorado en 1945. Fue a Paris en 1947 para realizar un postdoctorado en el Laboratorio Central de Servicios Químicos del Estado, donde se convirtió en una cristalógrafa de rayos X consumada.

En 1951 se unió al King’s College de Londres donde tomó las imágenes de ADN por difracción de rayos X, que fueron escenciales para la determinación del modelo de Watson y Crick. Se mudó al Birbeck College dos años después debido a desacuerdos con su colega Maurice Wilkins, quien había mostrado a Watson las imágenes del ADN sin su consentimiento.

En el Birbeck, Franklin dirigió investigaciones acerca de las estructuras moleculares de los virus, que llevó a descubrimientos nunca antes vistos. Entre ellos, estaban los virus de la polio y el virus del mosaico del tabaco.

Rosalind Franklin murió de cáncer de ovario en 1958, a los 37 años de edad. Su innovador descubrimiento sobre la estructura del ADN no fue reconocido como correspondía, pues la Fundación Nobel no otorga premios post mortem (Watson y Crick recibieron el Nobel en 1962). Sin embargo, Crick, Watson y eventualmente la comunidad científica reconocen a esta innovadora como pionera del estudio de la estructura molecular del ADN.

Descubriendo el ADN – Parte III

Maurice Wilkins – Descubriendo el ADN (Parte III)

Maurice Hugh Frederick Wilkins (1916 – 2004) fue un físico codescubridor de la estructura del ADN y estudioso de los rayos X.

Nació en Nueva Zelanda pero durante su niñez se trasladó junto con sus padres a Inglaterra. Estudió física en la Universidad de Cambridge y se doctoró en la Universidad de Birmingham con un estudio sobre la teoría de la fosforescencia en términos de electrones capturados, que aplicó a mejorar las pantallas de radar.

Durante la Segunda Guerra Mundial partició en el Proyecto Manhattan para el perfeccionamiento del radar y en la separación de isótopos para la construcción de la bomba atómica. Posteriormente se dedicó a la física biológica en la Universidad de St. Andrew de Escocia y en el King’s College de Londres. Estudió los efectos genéticos de los ultrasonidos y la espectrofotometría de la radiación ultravioleta de los ácidos nucleicos en las células.

Junto con Rosalind Franklin, trabajó en la difracción de rayos X para describir la estructura de doble hélice del ADN. Wilkins mostró imágenes de difracción de rayos X de alta calidad sobre la molécula de ADN. Estas fueron obtenidas por Franklin, pero Wilkins las compartió con Watson y Crick sin su permiso.

Wilkins, Watson y Crick recibieron el Premio Nobel de Medicina por su innovador descubrimiento en 1962. Rosalind Franklin falleció 4 años antes, así que no fue reconocida puesto que la Fundación Nobel no entrega premios post mortem.

Maurice Wilkins murió en 2004 a los 87 años en Londres. La causa de su muerte nunca fue establecida, o al menos no fue expuesta públicamente.

Descubriendo el ADN – Parte II : James Watson

Descubriendo el ADN – Parte Final : Rosalind Franklin

James Watson – Descubriendo el ADN (Parte II)

James Dewey Watson (1928 – ) es un biólogo estadounidense, famoso por haber descubierto junto a Francis Crick la estructura de la molécula del ADN, con la colaboración de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins. Por este descubrimiento se le otorgó el Premio Nobel de Medicina.

En el 47′, Watson ingresó a la Universidad de Indiana. Ahí conoció a genetistas y microbiólogos que despertaron su interés por estas ciencias. A los 22 años, completó su doctorado en zoología. Su tesis trataba sobre los efectos de los rayos X en la multiplicación de bacteriófagos. Luego se incorporó a Harvard en 1955.

Posteriormente, durante sus estudios postdoctorales en el Consejo Nacional de Investigación de Copenhague, se interesó por la química estructural de los ácidos nucleicos. Conoció en Nápoles a Maurice Wilkins y desde ese momento centró sus investigaciones hacia el descubrimiento de la química estructural de las moléculas biológicas.

Conoció a Francis Crick mientras trabajaba en la Universidad de Cambridge. Con él, estudió la estructura del ADN, constatando los componentes escenciales de este ácido: cuatro bases orgáncias enlazadas por pares. Información escencial sobre los componentes del ADN ya había sido proporcionada por los biofísicos Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, cuyo trabajo consistió en fotografiar la molécula del ADN mediante técnicas cristalográficas de rayos X.

Con esta información y animados por las técnicas de trabajo de Franklin y Wilkins, Watson y Crick discernieron la estructura helicoidal de una molécula de ADN. Esto permitió comprender cómo se transmite el material hereditario de unas generaciones a otras. Este descubrimiento innovador, considerado como uno de los principales avances de la historia de la biología y de la ciencia en general, cambió el rumbo de la bioquímica y dio paso a una nueva disciplina, la biología molecular.

Desde 1988 hasta 1992 dirigió el Proyecto Genoma Humano, en el que se ha cartografiado la secuencia completa del ADN humano, pero Watson lo abandonó por ser contrario a los intereses económicos de intentar patentar los genes, que él siempre consideró patrimonio de la humanidad.

Descubriendo el ADN – Parte I : Francis Crick

Descubriendo el ADN – Parte III : Maurice Wilkins

Werner Heisenberg

Werner Karl Heinsenberg (1901 – 1976) fue un físico alemán. Es mundialmente famoso por postular el principio de la incertidumbe, un concepto fundamental para el desarrollo de la teoría cuántica. Este principio establece que es imposible medir simultáneamente de forma precisa la posición y el momento lineal de una partícula. Por sus logros, Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1932.

Nació un 5 de diciembre en Wurzburgo y estudió en la Universidad de Múnich. Durante 1923 fue ayudante del físico Max Born en la Universidad de Gotinga y el año siguiente obtuvo una beca de la Fundación Rockefeller para trabajar con Niels Bohr.

En 1925 realizó un gran aporte a la teoría de la estructura atómica. Comenzó a desasrrollar un sistema de mecánica cuántica en donde la formulación matemática se basaba en la radiación absorbida y emitida por un átomo.

A partir de esta teoría cuántica se logra explicar prácticamente todo el mundo microscópico. Por esto, en 1932 a sus 31 años, recibe el Premio Nobel de Física por “La creación de la mecánica cuántica, cuyo uso ha conducido, entre otras cosas, al descubrimiento de las formas alotrópicas del hidrógeno”.

Heisenberg también participó en la carrera por obtener un arma nuclear durante la Segunda Guerra Mundial. Él y sus contemporáneos alemanes discretamente retrasaron el avance del proyecto pues se dieron cuenta de la masacre que Hitler podía ocasionar con un arma de tal magnitud.

Luego de la guerra, se dedicó a renovar la ciencia alemana. Fue nombrado director de física en el Instituto Max Planck y presidente del consejo alemán para la investigación. En la década del 50 encabezó la delegación alemana que inició la fundación del CERN, uno de los centros más importantes en el progreso de la física de altas energías.

Heisenberg murió por causas naturales el 1 de febrero de 1976 en su casa de Múnich.

Ada Lovelace

Augusta Ada Byron (1815 – 1852), condesa de Lovelace y mundialmente conocida como Ada Lovelace, fue una matemática británica que es considerada la primera programadora. Su trabajo más destacado es las notas sobre la Máquina Analítica de Charles Babbage. Entre estas notas, se encuentra lo que se considera el primer algoritmo procesable por una máquina.

Ada fue hija del poeta Lord Byron y Annabella Noel, también poeta y matemática. Debido a la vida bohemia y escandalosa de Byron, Annabella lo abandonó y crio a su hija por su cuenta de una manera rígida y enfocada en las ciencias y artes.

La condesa de Lovelace tuvo una infancia enfermiza. Durante este periodo, se concentró en estudiar matemáticas y en la lectura. Durante su juventud presentó algo que la caracteriza como la hija de sus célebres padres: Una fascinación casi poética por las matemáticas.

A los 18 años conoció a Charles Babbage, que en su momento era famoso por su proyecto de la máquina diferencial, una calculadora que funcionaba independientemente del humano. Inspirada por Babbage y por el telar de seda de Joseph Jacquard, empezó a fascinarse por la construcción de máquinas que permitieran al ser humano controlar procesos automáticos. Así fue como Ada empezó a pensar en cómo podría construir un telar de Jacquard aplicado a los números, es decir, una computadora.

Babbage y Ada fueron amigos hasta la muerte de ella. En 1840, Babbage viajó a Italia preocupado más que nunca por su proyecto de la Máquina Diferencial, pero apaciguado por la esperanza de que un importante periodista escribiría un artículo sobre su invención. En 1841 Ada propone a Babbage colaborar con él. Para esto se le ordenó que tradujera el artículo escrito por el italiano Luigi Menabrea. A Lovelace le encantó la idea, pues podría dar a conocer el trabajo de su amigo y a la vez alcanzar una vida intelectual más allá de las limitaciones que la comunidad científica tenía para las mujeres en esos tiempos.

Ambos concordaban en que la máquina podría realizar tres funciones primordiales: procesar fórmulas matemáticas expresadas con símbolos, hacer cálculos numéricos (su objetivo primordial) y dar resultados algebraicos en notación literal. Sin embargo, Ada y Babbage tenían diferentes puntos de vista sobre el mérito de la máquina. Babbage se interesó por las aplicaciones del invento más que sus consecuencias prácticas. Por otro lado, Ada logró visualizar que la Máquina Diferencial, con sus procesos automáticos, podría aplicarse a todo proceso que implicara tratar datos: desde resolver ecuaciones hasta analizar piezas musicales. Ella logró imaginar un futuro donde predominaba la digitalización de la información.

La parte más interesante de las notas de Ada es la Nota G, donde describe un algoritmo capaz de secuenciar números de Bernoulli. Este es considerado el primer algoritmo de programación; y la nota, la primera descripción de un lenguaje de programación. Así, Ada Lovelace es considerada la madre de la informática.

En su momento, el trabajo de Ada no fue considerado seriamente, por su condición femenina y por la carencia de otros estudios sobre su tema de especialidad. En 1953, casi 100 años después de su muerte las notas de Ada fueron publicadas nuevamente, poniendo énfasis en sus aportes a un modelo inicial de ordenador y la nota G como una descripción de su software.

Georges Lemaitre

Georges Lemaitre (1894 – 1966) es un astrónomo belga a quien se debe una primera formulación de la teoría cosmológica del Big Bang acerca del origen del universo. En 1927 descubrió una solución para las ecuaciones relativistas de Albert Einstein que ofrecía como resultado un universo en expansión. La idea se le ocurrió cuando conoció a su colega Edwin Hubble, que había descubierto el alejamiento de las nebulosas extragalácticas.

Lemaître elaboró la hipótesis de que toda la materia del universo en el momento del origen estaba concentrada en un átomo primordial, un punto de elevadísima densidad cuya explosión habría determinado el comienzo de la expansión y la creación de la materia. El tiempo y el espacio estaban contenidos en él y comenzaron a desplegarse a partir del terrible estallido inicial, puesto que según la teoría de la relatividad no pueden existir independientemente del universo.

A pesar de su gran valor, los trabajos de Lemaître no fueron comprendidos en profundidad por sus contemporáneos. Tanto así que el mismo Einstein dudó por un tiempo sobre la veracidad de la teoría de Lemaitre. Pero la idea fue retomada por físicos posteriores, y se afirmó como el modelo estándar de formación del universo.