La ciència dels castells (ii)

Ara que s'apropa Santa Tecla, tornem a reprendre el tema de la ciència dels castells. La veritat és que és un tema poc explorat i que podria donar molt de si. Malauradament no disposo dels coneixements per fer-ho, però tot i això, no em resisteixo a parlar-ne. Sabeu quan pot arribar a pesar un castell? Doncs bé, per exemple el tronc d'un hipotètic tres de deu dels Xiquets de Tarragona (un dels castells més alts que s'han fet) pot pesar de l'ordre dels 1325 Kg, i s'hi afegim el pes de la gent del folre i les manilles, obtenim un total de més de vuit tones de pes sobre una pinya. Què us sembla? Sorprenen oi? I un casteller, quan de pes suporta? Per exemple un segon d'un castell de vuit pisos té uns 200 quilos damunt seu. Això però seria si el castell restés completament "parat". Els castells però es mouen i això provoca que en moments puntuals els castellers estan sotmesos a encara més pes. Evidentment que les oscil·lacions del castell a on més es noten és als pisos de dalt. Així per exemple una oscil·lació de 10 cm a nivells de quarts pot significar entre 20 i 40 cm per a l'acotxador. Les estrebades del casteller quan pugen i baixen també afegeixen noves tensions a l'estructura, per això a la canalla sempre si li diu "puja ben finet". A quina alçada pot estar un enxaneta? Doncs per exemple en un castell de nou pot estar a més de 9 metres. Sembla estrany doncs que quan cauen no es facin més mal. Estudis biomecànics han demostrat que la caiguda d'un castell és molt diferent a una caiguda lliure. Mentre cauen hi ha diversos mecanismes de frenada com els petits cops que es van donar durant el trajecte de caiguda contra altres castellers del tronc. L'esforç físic requerit pot passar factura als castellers, però l'estrès o emoció provocats poden afectar també al públic. El percentatge de persones que sobrepassen la seva freqüència cardíaca màxima teòrica pot ser major entre el públic que entre els mateixos castellers. El nombre de lesions, en funció de les hores de dedicació, són equiparables o estan per sota dels observats en altres activitats com el futbol, el bàsquet, l'handbol o la mateixa activitat escolar.
Totes aquestes dades i més les trobareu a l'excel·lent llibre "Manual de supervivència del casteller. La Ciència al servei de les torres humanes" de Jaume Roset i Llobet, col·lecció l'aixecador, edicions Cossetània.
Sort per Santa Tecla castellers.

Operació immortalitat

He estat pensant si havia de fer aquest post o no, doncs no m'agrada donar difusió a segons quines iniciatives que el que persegueixen es precisament això, i en aquest cas amb una iniciativa comercial al darrera. Per això no tindre gaire cura en posar el nom dels personatges involucrats o alguns dels detalls. Em centraré en el què m'ha portat a escriure-ho en aquest blog.

Resulta que hi ha un mil·lionari que té una empresa de videojocs que el proper mes d'octubre serà el sisè turista espacial. Suposo que per amortitzar una part del que deu haver pagat pel viatge, ha decidit treure una mica de publicitat, sobretot per al seu últim videojoc. La iniciativa es diu "Operation Immortality". Diu que s'emportarà amb ell, per deixar a l'Estació Espacial Internacional, un llistat de les conquestes més importants que ha fet la humanitat per si de cas la humanitat desapareix. La cosa és bastant absurda, més si veus quin tipus de preguntes fa a l'enquesta de la seva pàgina web, suposo que per decidir què és el que s'ha d'emportar. Preguntes com quina és la millor cançó que s'ha escrit mai, quina és la millor pel·lícula, el millor actor, .... També, i ara bé el que ens interessa, diu que s'emportarà "mostres digitalitzades" del DNA de les persones més importants de la terra. En aquest punt, fixeu-vos el que diu "We have sent requests for DNA to the world's brightest minds, most powerful bodies, and cultural standouts". Algú de vosaltres heu rebut la petició? No? No patiu encara teniu alguna oportunitat. Entre els jugadors del videojoc que ho sol·licitin, es faran diversos sortejos per triar-ne 48 que seran afegits al projecte. Anem pels detalls tècnics. Digitalitzar el DNA de cada individu vol dir seqüenciar el seu genoma, i així queda sobreentès en les condicions per participar en el concurs. Després però parlen de "DNA tests" i que els resultats seran encriptats i emmagatzemats en l'Estació Espacial durant un temps indeterminat. Per què carai els encripta si el que vol és que els extraterrestres ho puguin llegir? I això de durant un temps indeterminat sona a que quan torni del seu viatge, totes aquestes dades tornarà amb ell, no? Evidentment en les condicions per participar en el concurs deixar molt clar que els resultats de la digitalització del DNA no seran públics i que no els hi seran enviats a les persones que hagin donat les mostres. L'últim sorteig es farà el 29 de Setembre i el viatge se suposa que serà al mes d'octubre. El preu del premi diuen que equival a uns 100$ i que hi haurà 48 premis. Així doncs, el premi de seqüenciar un genoma per menys de 1000$ o en menys de 10 dies ja deu estar resolt, oi? Pels qui no domineu el tema, al 2001 d'una banda un consorci públic i d'una altra una empresa privada (Celera Genomics) van seqüenciar de forma independent el genoma humà (de fet el que es va obtenir al 2001 es va considerar un esborrany que no es va donar per acabat fins al 2003). En l'actualitat s'han seqüenciat completament els genomes de dos individus, James Watson i Craig Venter, però després de molts mesos de feina i de gastar diversos milers de dolars. Per això, digitalitzar el genoma dels participants amb el poc temps de que es disposa és tècnicament inviable, a part del preu prohibitiu que representaria.

Una iniciativa semblant, però científicament mes seriosa (sense la digitalització del DNA és clar) va ser el missatge, anomenat Golden Record, que al 1977 va portar el cohet Voyager. En el comitè científic que el va dissenyar hi havia el Carl Sagan, i el missatge contenia gravacions en diferents llengües (el català no hi era), "sons de la terra", i una selecció eclèctica de 90 minuts de música.

Premis i competicions cientifiques

Els científics són molt competitius. Els que s'imaginin que els científics són uns altruistes que fan les coses pel progrés de la humanitat s'equivoquen. Entre els científics hi ha molta competència i preocupa molt publicar en les millors revistes possibles per tenir un bon Currículum. La competència directa entre científics la trobem per exemple en les convocatòries per obtenir finançament. Un nombre cada cop més gran de grups d'investigadors demanen la subvenció dels seus projectes en convocatòries públiques i privades que tenen un pressupost limitat. També existeixen altres tipus de competicions o premis científics. En el camp de l'enginyeria són bastant espectaculars, tots haureu vist els partits de futbol entre robots o les curses de cotxes impulsats per energia solar. Algunes d'aquestes competicions són meres curiositats, alguns serveixen per comparar diverses estratègies i són realment útils i d'altres són més de "cara a la galeria". Aquí us deixo alguns dels premis i competicions de les que tinc coneixement, segur que n'hi ha però moltes més.

Un concurs molt curiós va ser el que es va desenvolupar durant les edicions del 2000 al 2002 dels meetings que organitza cada any el prestigiós Cold Spring Harbor Laboratory. El concurs, anomenat GeneSweep, consistia en acertar el nombre de gens que estan codificats en el genoma humà. Recordeu que al febrer del 2001 es van publicar els dos primers esborranys de la seqüència del genoma humà. Cada persona participant en les reunions anuals que el Cold Spring Harbor Laboratory organitzava sobre el genoma humà podia fer una aposta que escrivia en un llibre. El preu de l’aposta era de $1 l’any 2000, $10 l’any 2001 i $20 l’any 2002 (representa que cada any es tenia més informació i era més fàcil encertar-ho). El Premi consistia en els diners de les apostes i una copia dedicada per James Watson del seu llibre “The Double Helix”. El guanyador va ser una investigadora de Seattle, Lee Rowen, que al 2001 va predir que el nombre de gens era de 25.947 (aquesta va ser la estimació més baixa del nombre de gens i la que va guanyar). Encara que el premi en metàl·lic el van repartir en dues meitats de 1.140$. Una meitat del premi i la còpia signada del llibre d'en James Watson va ser per Lee Rowen, mentre que l'altra meitat se la van repartir Paul Dear (MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, England) que a l'any 2000 havia predit 27.462 gens i Olivier Jaillon (Genoscope-CNS, Paris, France) qui al 2001 va predir 26.500. Inicialment es pensava que el genoma humà codifica al voltant de 100.000 gens. Després s'ha anat reduint aquesta estimació i el nombre que es va estimar en el moment de fer públic el guanyador del concurs va ser 21.000. Encara ara però no sabem el nombre total.

CASP, Protein Structure Prediction: Es tracta d'una competició bianual que consisteix en que diversos grups que es dediquen a desenvolupar algoritmes per predir l'estructura tridimensional d'una proteïna a partir de la seva seqüència d'aminoàcids es reuneixen i fan una predicció d'una estructura d'una proteïna que ha estat obtinguda experimentalment però que no ha estat dipositada en les bases de dades públiques. Aquest tipus de competicions serveixen per avaluar l'estat actual de la metodologia existent i comparar diverses estratègies o algoritmes per resoldre un problema concret.

Entre altres competicions d'un format similar a l'anterior trobem CAPRI: Critical Assessment of PRediction of Interactions que el defineixen com "a community wide experiment on the comparative evaluation of protein-protein docking for structure prediction", The BioCreAtIvE (Critical Assessment of Information Extraction systems in Biology) el defineixen com "a challenge evaluation that consists of a community-wide effort for evaluating text mining and information extraction systems applied to the biological domain", o CAMDA: Critical Assessment of Microarray Data Analysis,

Durant l'any 2005 i com a part del projecte ENCODE, es va fer a Cambridge un workshop de dos dies de durada on 18 equips provinents de diferents laboratoris d'arreu del món van fer una competició per veure quin equip era capaç de fer una millor predicció de la localització dels gens d'una porció determinada del genoma humà. Els resultats van posar de manifest que els mètodes automàtics d'anotació de gens no són capaços encara de reproduir el resultat d'anotadors manuals. L'estàndard en anotació de gens, que és el que es va utilitzar en el projecte ENCODE, és un grup d'anotadors manuals del Sanger Center de Cambridge, UK que s'anomenen HAVANA group.

Archon Genomics X Prize: Va se creat al 2006 i forma part la sèrie dels X Prizes amb 10 milions de dolars de premi per l'equip que sigui capaç de desenvolupar una metodologia que li permeti seqüenciar 100 genomes complerts humans en 10 dies amb un preu de no més 10.000$ per genoma. Aquest premi deriva d'un premi anterior (del 2003) proposat per la Craig Venter Foundation on s'establia un premi de 500.000$ a qui fes els avanços tècnics que permetessin seqüenciar un genoma complert humà per un preu de 1.000$ com a màxim. Els dos premis encara estan deserts.

Aquí teniu un vídeo que explica aquest primer premi:


Google Lunar X Prize: creat el 13 de setembre del 2007 i patrocinat per Google. El premi consisteix en 30 milions de dolars que s'emportarà l'empresa privada que aconsegueixi fer aterrar un robot a la lluna i que sigui capaç de portar terme una sèrie de missions com desplaçar-se almenys 500 metres o enviar imatges i dades a la terra.

Us animeu a participar??

La ciència de la cervesa light

Fa pocs mesos una marca de cerveses (no dic el nom per no fer propaganda) ha tret al mercat espanyol una cervesa light (no confondre amb les cerveses sense alcohol o cerveses 0,0). La idea no és nova doncs crec que fa anys ja n'hi havia alguna i a més ja porten un temps en el mercat americà. La veritat és que la noció d'una cervesa light és bastant absurda. Però en què consisteix una cervesa light? Molt breument el procés d'elaboració de la cervesa consisteix en deixar que l'ordi (barley en anglès) germini i es transformi en malta. En aquest procés es sintetitzen una sèrie d'enzims hidrolítics que en les fases posteriors de l'elaboració de la cervesa s'encarreguen d'hidrolitzar el midó i altres sucres de la malta en sucres més senzills (com glucosa i maltosa) que els llevats, a través de la fermentació alcohòlica, són capaços de transformar en etanol. En la cervesa ja acabada sempre queden una sèrie de sucres residuals que els llevats no han estat capaços de metabolitzar. Doncs bé, la idea de la cervesa light és transformar enzimàticament (afegint enzims abans de la fermentació) aquests sucres en sucres fermentables que els llevats siguin capaços de transformar en etanol. S'aconsegueix així cerveses de baixa atenuació amb un contingut baix en carbohidrats en el producte final.

Tindrien aquestes cerveses menys calories que les cerveses tradicionals? La resposta és que aquestes cerveses atenuades tenen més grau alcohòlic doncs s'ha obtingut més etanol, i la quantitat de calories no és gaire diferent d'una cervesa convencional (l'etanol també aporta calories, veieu la taula adjunta). Què cal fer doncs per tenir una cervesa light que aporti menys calories? Doncs rebaixar també el grau alcohòlic d'aquestes cerveses atenuades (és a dir fer-les més diluïdes). De fet la cervesa light que es ven aquí té la meitat d'alcohol que les cerveses normals. S'aconsegueix així una cervesa amb menys calories que una cervesa tradicional, però fixeu-vos que la diferència no és gaire significativa. Per això les calories que t'estalvies amb una cervesa light són ridícules, és com allò de fer un gran tiberi i després demanar un tallat amb sacarina. El gust i l'aroma de la cervesa també es veuen alterades com explica el link següent.

La realitat però és que la cervesa light i les cerveses baixes en carbohidrats (les cerveses light solen tenir un contingut en carbohidrats entre 10-20 g/l mentre que les cerveses baixes en carbohidrats tenen un contingut aproximat de 7,5 g/l) als EEUU està creixent cada vegada més en vendes (veieu el gràfic adjunt). Per què doncs aquest creixement? L'explicació és que als EEUU fa temps que està de moda la dieta Atkins (i altres dietes semblants) que recomanen reduir considerablement la ingesta de carbohidrats. Així la gent que segueix aquestes dietes es veu una cervesa light o baixa en carbohidrat i té la consciència ben tranquil·la. Com veieu, el que es posa de moda o es ven bé, quasi sempre respon a factors molt poc científics.
Per acabar aquest post us deixo amb un parell d'anuncis divertits de cervesa light.
Salut.


Després d'escriure aquest post he trobat la notícia de la comercialització d'una cervesa elaborada amb un llevat de 45 milions d'antiguitat que ha estat extret d'un fragment d'ambre (ámbar en castellà). La cervesa es diu Fossil fuels i la comercialitza l'empresa Fossil Fuels Brewing Co que l'ha presentat en societat en la Fossil Fuels Launch Party. Aquí teniu un link a la notícia. Un bon muntatge comercial, no creieu?

Ciència i Internet (ii)

Segons un estudi de l'"Asociación de Internautas" dos de cada tres internautes confessa que no sap distingir una notícia d'un "bulo". Això és molt preocupant.

Qualsevol persona pot publicar gairebé el que vulgui a Internet. A diferència de moltes fonts escrites, per “penjar” alguna cosa a Internet no s’ha de passar cap procés d’edició o revisió. Molts llocs poden expressar opinions personals que no tenen per què ser certes. Molts cops els propòsits d'una pàgina web no són clars. A més, la informació pot estar motivada per interessos comercials, polítics, religiosos, ... Algunes pàgines comercials poden donar informació esbiaixada per vendre els seus productes.

Per tot això, tota la informació que trobem a Internet no és adequada per a nosaltres o no té el rigor o profunditat que nosaltres busquem. Això fa que cada cop sigui més important avaluar la credibilitat de la informació que trobem a Internet.

Aquí us deixo algunes coses a tenir en compte per fer-ho:

• És útil tractar de localitzar la pàgina principal de la pàgina que visites. Per fer-ho pots intentar de treure tot allò que hi ha al final de l’adreça URL, mantenint l’estructura http://www. .es o .com .....
  
• Els prefixes .org .gov .com .edu etc... Tenen un significat que ens pot ajudar a identificar el tipus de plana web que estem visitant (comercial, d'una institució institucional, ...). En canvi els .es .us .uk etc .. només ens informen del país on es troba hostatjada la pàgina web
  
• Les pàgines que contenen el símbol “~” en l’adreça solen ser pàgines personals.
  
• La data de creació o modificació de la pàgina pot ser important. Si estem buscant informació recent o volem posar-nos al dia en una matèria, hem de tenir en compte que moltes pàgines web no estan actualitzades o es queden desfasades.
  

És útil que ens fem també aquestes preguntes?

• Qui és el creador de la pàgina?
  
• Quin és el seu propòsit?
  
• A qui va dirigida?
  
• Pots comprar algun producte o fan propaganda d'algun?
  
• Hi ha informació addicional o enllaços a altres pàgines?
  
• Hi ha referències bibliogràfiques?
  
• La pàgina està hostatjada en un domini comercial, universitari, ...
  
• Hi ha informació sobre l’autor o autors de la pàgina?
  
• Quins resultats obtens si busques més informació sobre els autors?
  
• S’explica només un punt de vista o pel contrari s’expliquen diversos?
  

Hem d'estar atents de no creure'ns tot el que trobem...

Per acabar us deixo un vídeo per a que m'ajudeu a analitzar. Es tracta d'un vídeo d'una empresa comercial que ven enzims digestius com a suplements alimentaris. Podem donar com a bona la primera part del vídeo on es descriu el paper dels enzims en la digestió dels aliments, però a partir del minut 5:20 què us sembla tot el que diu? Quines coses ometen o no diuen correctament? Serveixen d'alguna cosa aquests productes?

La importància d'ensenyar a pensar

Us copio en castellà una anècdota que explicava el Premi Nobel de Química Ernest Rutherford:

Sir Ernest Rutherford, presidente de la Sociedad Real Británica y Premio Nobel de Química en 1908, contaba la siguiente anécdota:


Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, pese a que éste afirmaba con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada. Profesor y estudiante acordaron pedir el arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo. Leí la pregunta del examen y decía "Demuestre cómo es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro".

El estudiante había respondido: "Lleva el barómetro a la azotea del edificio y átale una cuerda muy larga, Descuélgalo hasta la base del edificio, marca y mide. La longitud de la cuerda más la longitud del barómetro es igual a la longitud del edificio."
Realmente, el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente.
Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, podría alterar el promedio de sus estudios, obtener una nota más alta y así certificar su alto nivel de física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel.
Sugerí que se le diera al alumno otra opurtunidad. Le concedí seis minutos para que me repondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos en física.
Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunté si deseaba marcharse, pero me contestó que tenía muchas repuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle y le rogué que continuara.
En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: "Coge el barómetro y lánzalo al suelo desde la azoeta del edificio, calcula el tiempo de caída con un cronómetro. Después se aplica la fórmula altura = 0,5 por g por T2. Y así obtenemos la altura del edificio".
En este punto le pregunté a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota mas alta.
Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta. Bueno, respondió, hay muchas maneras, por ejemplo, coges el barómetro en un día soleado y mides la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio. Perfecto, le dije ¿y de otra manera? Sí, contestó; este es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero también sirve. En este método coges el barómetro y te situas en las escaleras del edificio en la planta baja. Según subes las escaleras, vas marcando la altura del barómetro y cuentas el número de marcas hasta la azotea. Multiplicas al final la altura del barómetro por el número de marcas que has hecho y ya tienes la altura. Este es un metodo muy directo. Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento más sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Si calculamos que cuando el barómetro está a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos valoresm y aplicando una sencilla fórmula trigonométrica podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio. En este mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su periodo de precesión. En fin, concluyó, existen otras muchas maneras. Probablemente, siguió, la mejor sea coger el barómetro y golpear con él la puerta de la casa del conserje. Cuando abra, decirle: señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo.
Es este momento de la conversación le pregunté si no conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares). Evidentemente, dijo que la conocía, pero que durante sus estudios sus profesores habían intentado enseñarle a pensar.
El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de Física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el model del átomo con protones y neutrones y los electrones que lo rodeaban. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica."

Al marge del personatge, lo divertit i curiós de l'anècdota (és molt probable que l'anècdota sigui falsa ja que Ernest Rutherford i Niels Bohr sí que van coincidir en el temps a Manchester a partir del 1911, però un cop Bohr ja s'havia doctorat), l'essencial d'aquesta història és que l'HAVIEN ENSENYAT A PENSAR. I a vosaltres, se us acudeix alguna altra solució?

P.D: Després d'escriure el post, he trobat altres versions de la història. Aquí n'hi ha una, i aquí la versió en anglès.

Ciència i Internet

Sens dubte Internet ha tingut una gran repercussió en tots els àmbits, i la ciència no és una excepció. La contribució més clara que ha tingut Internet en l'àmbit científic en general potser ha estat en la transmissió del coneixement. Tenim a l'abast ara i molt fàcilment una quantitat molt gran d'informació. Informació sovint científicament poc rigorosa, a vegades enganyosa i en algunes ocasions fins i tot falsa. La gran quantitat d'informació disponible també fa que cada cop sigui més difícil trobar allò que busquem. Aquests dies, però, Internet ha ajudat al progrés científic, d'una manera molt poc esperada. Resulta que un investigador anglès va comprar un insecte (un pugó o pulgón en castellà) fossilitzat per 25 euros a través d'eBay i després va descobrir que el fòssil es tractava d'una espècie d'insecte nova que havia viscut fa uns 40 o 50 milions d'anys. Volien batejar a la nova espècie Mindarus ebayi, però al final ha estat batejada Mindarus harringtoni (el científic que va comprar el fòssil es diu Richard Harrington). Aquí teniu un link a la notícia.

Amb el desenvolupament cada cop més gran d'Internet està clar que el seu ús tindrà cada cop més repercussió. A nivell científic algunes de les últimes coses que he trobat més útils és la possibilitat d'assistir a cursos on-line (veus les diapositives a través d'Internet, escoltes la veu per telèfon i fins i tot pots fer preguntes) i veure conferències. En aquest primer link podeu veure classes magistrals sobre molts temes. No és gratuït però pots veure alguns dels trossos. Aquest segon link és molt més interessant. És gratuït i podeu veure conferències (veient al conferenciant i les diapositives que exposa) de "gent important" o almenys "molt coneguda". Està bé veure conferències de gent com l'Al-Gore, Craig Venter, etc ... que són grans comunicadors. Us deixo també una conferència relativament curta del passat mes de febrer on el Dr. Craig Venter parla sobre la creació de bacteris artificials. Fixeu-vos en el minut 12:55 aproximadament. A veure si a algú li crida l'atenció el mateix que a mi, relacionat amb alguna eina bioinformàtica desenvolupada recentment a la URV.