George M. Whitesides, un químico visionario y profesor emérito de Harvard, ha dejado una huella indeleble en la ciencia y la tecnología. Su carrera fructífera se caracteriza por una filosofía única y una pasión inquebrantable por la simplicidad. «La complejidad se encuentra sumamente desarrollada. Tenemos mucha información interesante acerca de lo que es la complejidad. La simplicidad, por razones no del todo claras, casi nunca se estudia, al menos no en el mundo académico», expresa.
Desde sus orígenes en Louisville, Kentucky, hasta su posición como gigante de la química, ha demostrado que la simplicidad puede ser revolucionaria. Su camino hacia la ciencia comenzó en Harvard, donde se graduó en 1960. Sin embargo, su verdadera vocación se reveló durante su doctorado en el Instituto de Tecnología de California en 1964. Allí se sumergió en el mundo de las moléculas y se preguntó cómo funcionaban realmente las cosas a nivel atómico.
Siempre ha creído firmemente que «algo que es simple es más fácil de trabajar que algo que es complicado, y vas a hacer un progreso más rápido con una técnica simple que con una complicada». La simplicidad, según Whitesides, es la clave para la innovación. No se trata de simplificar por simplificar, sino de destilar la complejidad hasta su esencia fundamental. Su enfoque multidisciplinario ha dado lugar a técnicas novedosas, como la litografía blanda y el autoensamblaje molecular. Estas técnicas han revolucionado la nanotecnología y la fabricación a escala nanométrica.
Lo simple de lo complejo
Sostiene que una definición de complejidad que funciona bastante bien es que un sistema, como el tráfico, que tiene componentes. Los componentes interactúan entre sí. Estos son los autos y los conductores, que disipan energía. «Un segundo ejemplo está en las reacciones químicas que suceden en nuestras células en un momento cualquiera. Pasa como con el tráfico: lo sorprendente de la célula es que mantiene una relación de trabajo bastante estable con otras células. Pero no sabemos por qué. Por eso cuando alguien les diga que entiende la vida, aléjense».
El científico dice que la palabra más útil para explicar la simplicidad es “apilamiento”. Explica que la usa para describir un tipo de simplicidad que tiene la característica de ser tan simple y confiable que se pueden construir cosas con ella. «O voy a usar la palabra ‘simple’ para expresar confiable, predecible, repetible. Voy a usar Internet como ejemplo porque es un ejemplo particularmente bueno de simplicidad apilada».
Ejemplifica con un transistor, que no es más que un interruptor de pared. Dice que enciende y apaga cosas pero lo hace sin piezas móviles y no falla, básicamente, durante un período muy largo. «Y poniendo muchos de ellos juntos uno obtiene algo llamado circuitos integrados. Y un circuito integrado actual podría tener en cada uno de estos chips algo así como mil millones de transistores que tienen que funcionar perfectamente en todo momento». Asegura que con estos se puede construir celulares y que de algo parecido surgió también Internet.
Trayectoria destacada
En su paso por Harvard College, Cal Tech y MIT, y durante más de cuatro décadas como investigador y profesor en Harvard ha explorado la espectroscopia magnética nuclear, química organometálica, autoensamblaje molecular, robótica blanda, almacenamiento de datos no convencionales, microfabricación, nanotecnología y el origen de la vida. También ha publicado más de 1.200 artículos científicos y posee más de 100 patentes. Entre los honores recibidos está la Medalla Nacional de la Ciencia y el Premio Príncipe de Asturias a la Investigación Científica y Técnica. Es conocido por su capacidad para convertir los descubrimientos en nuevas empresas, incluido el gigante biotecnológico Genzyme, comprado en 2011 por Sanofi.
Trabajar para uno mismo
Comenta que su punto central en la instrucción para los estudiantes a su cargo es «si alguien más está trabajando en algo, no trabajes en ello». Destaca que hay un viejo dicho en química que expresa que si alguien ha desarrollado una invención y trabajas en ella, estás trabajando para esa persona, pero si produces una idea y alguien más ayuda en ella, está trabajando para ti.
Acepta que no le gusta la competencia solo por el bien de la competencia. Asegura que de cierta manera cuando trabajas en una idea que otro creó surge una competencia y se busca progresar más rápido. «Pero no elijo competir. Elijo trabajar en problemas porque creo que son interesantes e importantes», agrega.
Considera que un ejemplo de dónde esto ha tenido éxito es en una técnica llamada monocapas autoensambladas. Expresa que hay una química muy desarrollada centrada en hacer y observar las estructuras causales más pequeñas: las nanoestructuras. «Esto encaja de manera periférica con la importancia general de la nanociencia en la fabricación de componentes electrónicos. Pero si la industria gasta miles de millones de dólares fabricando componentes electrónicos, ¿por qué debería hacerlo un pequeño grupo de investigación universitario?».
Características de las cosas sencillas
Predecibles: «La simplicidad y la predictibilidad caracterizan a las cosas simples».
Son económicas: «Si uno tiene cosas lo suficientemente baratas la gente le encontrará usos aún si parecen muy primitivas. Por ejemplo, las piedras. Uno puede construir catedrales de piedra, sólo se tiene que saber para qué sirve. Uno las corta en bloques, y luego las apila unas sobre otras y ellas soportan el peso. La función tiene que ser predecible, y el costo tiene que ser bajo. Eso significa que tiene que haber un rendimiento alto o un valor por el costo».
Sirven, o tienen el potencial de servir: «Como bloques de construcción. Es decir, se los puede apilar. Apilar de esta manera, o de esta otra, o de manera arbitraria en el espacio n-dimensional».
Generan ideas: «Las cosas baratas, funcionales y confiables estimulan la creatividad de la gente, que entonces construye cosas más alla de la imaginación».
Creatividad e independencia
Whitesides no aboga por la idea de que un científico no debe seguir instrucciones de manera absoluta. Más bien, su perspectiva es más matizada y se relaciona con la creatividad y la independencia en la investigación científica. En su filosofía, enfatiza que la ciencia no debe limitarse a seguir un conjunto rígido de instrucciones o reglas predefinidas. Aquí hay algunas razones detrás de esta posición.
Para él, la verdadera innovación surge cuando los científicos se atreven a cuestionar lo establecido y a explorar nuevas ideas. Siguiendo estrictamente instrucciones, se podrían perder oportunidades para descubrimientos inesperados. La creatividad y la curiosidad son esenciales para avanzar en el conocimiento.
La ciencia es un proceso dinámico. Las instrucciones pueden ser útiles como guías, pero los científicos deben ser flexibles y adaptarse a los desafíos cambiantes. A veces, las respuestas no están en los libros de texto o en las instrucciones previas. Los investigadores deben estar dispuestos a explorar y ajustar su enfoque según las circunstancias.
Whitesides valora el pensamiento crítico y la autonomía. Los científicos deben analizar, evaluar y tomar decisiones basadas en su comprensión y juicio. No se trata de rechazar todas las instrucciones, sino de usarlas como herramientas para construir algo nuevo y significativo.
Avances grandes en lo pequeño
Su laboratorio en Harvard es un crisol de disciplinas: biólogos, físicos, químicos y expertos en ciencia de materiales colaboran para resolver problemas complejos. La convergencia de conocimientos y enfoques es fundamental para avanzar en el conocimiento. No se trata solo de dimensiones diminutas; se trata de comprender los principios fundamentales que rigen la materia y la vida.
El autoensamblaje molecular, uno de los logros más destacados de Whitesides, permite crear estructuras a partir de moléculas que se organizan por sí mismas. Esta técnica ha abierto nuevas posibilidades en campos tan diversos como la electrónica, la medicina y la energía. Ha permitido la creación de sensores altamente sensibles. Estos se utilizan en pruebas médicas, monitoreo de glucosa y detección de contaminantes en el agua. Los biosensores basados en nanotecnología también están revolucionando la medicina personalizada.
Las técnicas desarrolladas, como la litografía blanda, han influido en la fabricación de dispositivos electrónicos. Desde nuestros teléfonos hasta los chips de computadora, la nanotecnología está presente en nuestra vida diaria. Los materiales con propiedades únicas, como la resistencia y la flexibilidad, se han desarrollado gracias a la investigación de Whitesides. Estos materiales se utilizan en ropa deportiva, dispositivos médicos y más. La nanotecnología está presente en baterías más eficientes y celdas solares. Contribuye a la búsqueda de fuentes de energía más limpias y sostenibles. Además, los recubrimientos nanométricos pueden proteger superficies de la corrosión y la contaminación. Aunque no siempre lo notemos, el trabajo de Whitesides impacta nuestra vida cotidiana a través de la tecnología, la salud, los materiales y la sostenibilidad.
Enseñar desde la simplicidad
En el laboratorio Whitesides hace una lista de las 10 cosas más importantes que puede pensar y sugiere problemas específicos para que los estudiantes encuentren formas de atacarlos. Asegura que las ideas iniciales pueden ser principalmente de él, pero las más importantes a menudo urgen principalmente los estudiantes. «El científico no está en el negocio de seguir instrucciones. Los estudiantes deben experimentar la idea y perseguirla ellos mismos», sentencia.
Describe que su laboratorio es como los de química ordinarios. Dice que a diferencia de los grandes de química física que trabajan en nanoestructuras y tienen equipos elaborados que a veces lleva años construir, el que él dirige no los tiene, pues construir equipos elaborados, esa no es su habilidad.
«No necesitas mucho más que un evaporador y un vaso de precipitados. Usted compra los productos químicos que necesita o los hace usted mismo porque son fáciles de hacer. Y luego, los principios subyacentes son los principios de la química orgánica física, lo que hace que sea relativamente fácil predecir los resultados y contribuye a la simplicidad. Lo que hacemos es aplicar la química orgánica física a través de técnicas que desarrollamos para resolver problemas complicados, que en otras manos requieren equipos complicados o ideas complicadas».
A su juicio, la enseñanza y la generación de conocimiento tienen igual importancia, pero «los estudiantes salen y enseñan, por lo que hay una amplificación allí». Expresa que los estudiantes vienen al grupo y aprenden un estilo particular, o desarrollan su propia variante de ese estilo. Luego se van y muchos obtienen trabajos académicos. Tienen estudiantes, a quienes enseñan a su manera, y continúa desde allí.
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