Nobel 2024: Apareció la IA

En su edición 124, quizás como no pudiera ser de otro modo, el (o la) protagonista de los Premios de la Academia Nobel ha sido eso que suena continuamente y por todos sitios: la inteligencia artificial (IA por sus siglas en castellano). Recordemos que se recomienda usar la forma castellanizada de las siglas y no la inglesa (AI), aunque en muchas ocasiones, por ejemplo los biólogos nos empeñamos en aquello de DNA y olvidamos el ADN. Basta con replicar las razones dadas por los distintos comités que conceden los premios para apreciar la ubicuidad de la IA. Así, el premio Nobel de Física se concedió “por descubrimientos e invenciones fundamentales que permiten el aprendizaje automático con redes neuronales artificiales”; y el premio de Química “por el diseño computacional de proteínas” y “por la predicción de la estructura de las proteínas. Bueno, se dirán ustedes: ¿Dónde está la IA? Vayamos paso a paso.

Los premiados con el Nobel de Física son John J. Hopfield, nacido en Chicago en 1933 (91 años), que trabaja en la Universidad de Princeton, New Jersey, Estados Unidos de América; y Geoffrey E. Hinton, nacido en Londres en 1947 (próximo a cumplir 77 años), que trabaja en la Universidad de Toronto, Canadá. Los trabajos de ambos en el campo de la Física fueron la base para los que ahora llamamos aprendizaje automático, los cimientos de la IA. Hopfield diseño y creó las estructuras que pueden almacenar y reconstruir información, inspirándose en la estructura de las redes neuronales, lo cual no es extraño pues su formación y trabajos iniciales se pueden enmarcar en las biociencias, y luego trabajó en la Física de los semiconductores. Por su parte Hinton, a mitad de los años 80 del siglo pasado, usó elementos de la Física estadística para inventar la llamada máquina de Boltzmann, un artilugio que puede aprender a reconocer elementos característicos en un conjunto de datos, y con ello puede clasificar y recrear imágenes. Cuidado que al hablar de estructuras y artilugios no piensen ustedes en elementos materiales como tales, en realidad son constructos matemáticos que permiten luego un diseño material. Son como los planos que diseña un arquitecto sin los que sería imposible construir un edificio real. La IA basa su enorme capacidad de procesar datos en estos trabajos pioneros, basándose en estos conceptos fundamentales de la Física.

El premio de Química se ha repartido entre tres investigadores. La mitad se ha concedido a David Baker, nacido en 1962 en Seattle (62 años), que trabaja en la Universidad de Washington, por el diseño computacional de proteínas; y la otra mitad se la reparten (digamos que se llevan una cuarta parte del premio) otros dos investigadores por la predicción de la estructura de las proteínas. A saber: Demis Hassabis, nacido en Londres en 1976 (48 años) y John M. Jumper, nacido en 1985 en Little Rock, Arizona (39 años). Ambos trabajan en una institución con sede en Londres (Deepmind google). Este último, que se califica como biólogo computacional, es el premio Nobel de Química más joven en los últimos 70 años.

La bioquímica siempre ha soñado con dominar y manejar a su antojo las moléculas más complejas de la vida, las proteínas. Ese sueño, que era pesadilla dada la enorme complejidad de su componentes, es ahora un sueño feliz, o casi. Hassabis y Jumper, con unas edades insultantemente jóvenes para muchos de los premiados con el Nobel, han usado la IA para predecir la estructura de casi todas las proteínas conocidas, la enorme cantidad de 200 millones de proteínas diferentes. Su creación de IA, el AlphaFold, permite predecir esas estructuras en unos minutos, una tarea que al inicio de la bioquímica de las proteínas podía costar años de trabajo en el laboratorio. Por su parte Baker ha diseñado proteínas completamente nuevas mediante un software denominado Rosetta. En 2003, diseñó una nueva proteína que no se parecía a ninguna otra, la Top7. Baker utilizó métodos informáticos que él mismo había desarrollado. Esto crea un inmenso campo de oportunidades para desarrollar una gran diversidad de nuevas proteínas que se pueden utilizar como medicamentos y diversos materiales.

Por último, el Nobel de Medicina o Fisiología esta ciertamente alejado de la IA. El premio ha sido para Victor Ambros y Gary Ruvkun “por el descubrimiento de los microARN y su papel en la regulación génica post-transcripcional”. Victor Ambros nació en 1953 en Hanover, New Hampshire, (71 años), trabajando ahora en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts. Gary Ruvkun nació en Berkeley, California, en 1952 (72 años), siendo ahora profesor de Genética en la Facultad de Medicina de Harvard. Estos dos estadounidenses investigaron en la década final del siglo XX sobre un humilde gusano usado como modelo en génetica del desarrollo, el Caenorhabditis elegans, descubriendo un nuevo tipo de ARN, un ARN muy pequeño y que no codificaba para proteínas, a diferencia del clásico y bien conocido ARN mensajero. Las pequeñas moléculas de ARN descubiertas por ellos fueron denominadas microARN y se apreció que su papel es esencial en la regulación genética, en particular para el desarrollo y funcionamiento de los organismos pluricelulares, como los humanos, claro. Desde su descubrimiento, en 1993, en este gusano, se han identificado microARN homólogos en multitud de especies animales, incluidos los humanos. Los microARN actúan como reguladores de genes codificadores de proteínas a un nivel postranscripcional, es decir después de que se haya producido un ARN mensajero. Su función es crítica para el desarrollo de los animales y diversa según los diferentes tejidos en los animales adultos. A diferencia de lo que ocurre en el núcleo celular, donde la transcripción de los ARN mensajeros se regula por proteínas, en el citoplasma de la célula son los microARN los que controlan la traducción y la eliminación de esos ARN mensajeros. Es ese control el que permite el desarrollo y diferenciación de distintos tipos de células y también puede verse implicado en la aparición de alteraciones diversas en el desarrollo produciendo enfermedades. La regulación anormal por microARN puede contribuir al cáncer u otras alteraciones. Por ejemplo se conocen mutaciones en los genes que codifican microARN en humanos que provocan la pérdida de audición congénita, trastornos oculares y esqueléticos. De un diminuto gusano se descubrió un insólito sistema de control genético. 

En dos de las tres categorías de ciencias aparece la IA, una novedad que seguramente ya no lo será en el futuro. Igualmente, en 2024, se mantiene el tópico de la ausencia de mujeres entre los galardonados, aunque atribuyamos género femenino a la inteligencia (me refiero, claro, al hablar en castellano).