Archivo de abril, 2018

El Instituto de España se pronuncia sobre la situación de la ciencia en nuestro país

El Instituto de España, que reúne a las Reales Academias de ámbito nacional, y las coordina en aquellas funciones que deban ejercer en común, acaba de hacer público un manifiesto sobre la preocupante situación de la investigación científica en España. Por su interés, y confiando en aumentar la difusión de este escrito, lo reproducimos en Matemáticas y sus fronteras, y nos unimos, desde el ámbito matemático, al mismo.

MANIFIESTO SOBRE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA EN ESPAÑA

Ya  nadie  discute  que  la  innovación  tecnológica  es  un  motor  esencial  de  la economía de los países más avanzados. Dicha innovación se fundamenta en el progreso científico, el cual requiere un sistema de investigación vigoroso. En la última década, el sistema de investigación español se ha deteriorado, aunque los efectos más negativos aún no se hayan detectado.

La crisis económica que comenzó hace diez años afectó a todos los países europeos  pero  la  respuesta  a  la  misma  fue  distinta.  Así  como  Alemania,  Francia  y  el Reino Unido, entre otros, aumentaron de manera notable su inversión en I+D (hacia el  40%),  España  es  uno  de  los  pocos  países  de  la  UE  que  no  sólo  no  la  incrementó, sino que la redujo un 10% respecto a la que tenía hace diez años. Ello a pesar de que dicha inversión representa sólo el 1,2% del PIB, lejos de la media europea de un 2%. Hay que destacar que la pérdida de posición en ciencia y tecnología supone una importante disminución en la capacidad de modificar el modelo productivo y en la relevancia económica del país de cara al futuro.

Esta disminución en la inversión pública en I+D, junto al incremento natural en la formación de científicos, ha llevado a que la inversión pública por investigador sea la más baja desde los años 80 del siglo pasado, a la vez que el aumento de la burocracia en la gestión de los fondos hace que éstos sean menos efectivos en la consecución de los objetivos.

La escasa inversión, siendo importante, no es el único problema de la investigación en España. La mayor parte de ésta se desarrolla en el sector público, concretamente  en  la  universidad.  Para  relanzar  la  I+D  en  España,  es  necesario  reformar  la universidad y concretamente, el sistema universitario de investigación. Dicho cambio ya ha sido abordado en parte, en Cataluña y en Euskadi con la creación de instituciones  como  el  ICREA  que  aportan  nuevo  capital  humano  de  alta  calidad,  externo  al sistema. La  mejora  de  la  calidad  de  todo  el  profesorado  universitario  probablemente esté ligada a un cambio en la gobernanza de las universidades.

Para  que  la  sociedad  valore  la  importancia  de  la  investigación  es  necesario demostrar su relevancia. Ello no se demuestra solo publicando muchos artículos científicos sino haciendo descubrimientos que tengan un impacto en la calidad de vida de los  ciudadanos.  Los  indicadores  que  se  usan  para  la  promoción  del  profesorado  universitario  han  quedado  obsoletos  y  no contribuyen  a  orientar  la  investigación  hacia objetivos más relevantes. Es necesario evaluar la ciencia que se hace en España para reorientar buena parte de su actividad y focalizar objetivos donde seamos más competitivos.

La  inversión  en  I+D  del  sector  privado  es  muy  débil  en  España,  en  consonancia  con  la  ausencia  de  suficientes  empresas  de  gran  tamaño  que  son  las  que  más invierten en I+D. Los esfuerzos realizados para promover la investigación en el sector privado no han sido suficientes para acortar la brecha que nos separa de los países más avanzados,  dado  que  la  dinámica  en  estos  países  es  la  de  incentivar  cada  vez  más  al sector privado intensivo en I+D.

Finalmente, es evidente que el deterioro de la investigación y la pérdida de capital humano originalmente formado en España y que no puede volver a integrarse en el sistema español aunque así lo desee, no es una preocupación prioritaria de la sociedad y por ende, de sus gobiernos. Evidencia de ello es que actualmente no existe en España un ministerio de ciencia y tecnología, caso insólito en la UE, así como la escasa  influencia  que  han  tenido  los  ministros  del  ramo  cuando  los  ha  habido  en  época reciente.  Sin  embargo,  es  evidente  que  de  los  avances  en  el  conocimiento,  la  formación, el talento y la innovación dependerá el futuro desarrollo de nuestro país.

Por consiguiente, se hacen las siguientes recomendaciones:

1. Crear un ministerio de ciencia con un ministro que sea influyente en el gabinete y firme promotor de la investigación.

2. Incrementar  la  financiación  en  I+D,  a  la  vez  que  se  evalúa  la  ciencia  actual con criterios objetivos que valoren la repercusión social y científica de los resultados.

3. Facilitar el aumento de la I+D privada con mecanismos probados que ya funcionan en otros países.

4. Incrementar el capital humano externo y de alta calidad en las universidades, mejorando su gobernanza y facilitando la reincorporación de científicos españoles en el extranjero.

5. Promover acciones que fomenten la visibilidad de la ciencia en la sociedad.

La Junta Rectora del Instituto de España

24 de abril de 201

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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Nalini Joshi, la matemática que quería ser astronauta

Es un placer presentar en esta entrada a Nalini Joshi; Nalini es una matemática, pionera moderna en la lucha contra la intolerancia y la brecha de género. El pasado 19 de octubre, compartió con jóvenes del ICMAT y de la UAM sus experiencias como matemática, en dura competición en un mundo de hombres. El formato de su presentación fue una breve introdución seguida de las numerosas preguntas de la audiencia.

Nalini Joshi

Afortunadamente, a Nalini le ha tocado vivir tiempos más tolerantes que a Hypatia de Alejandría o Sohie Germain, y hoy es la primera mujer catedrática en el departamento de Matemáticas en la Universidad de Sydney, Australia.

Nalini trabaja en Física Matemática (aunque también ha hecho muchas contribuciones en Biología Matemática), y es una experta en sistemas integrables. Obtuvo su doctorado en Princeton en 1986 de la mano de Martin David Kruskal, el padre de los solitones.

 

Un solitón es una onda solitaria que se propaga sin deformarse en un medio no lineal. Se encuentra en fenómenos fı́sicos como solución a ecuaciones diferenciales no lineales.

Nalini fue presidenta de la Sociedad Matemática Australiana entre 2008 y 2010, y ha ocupado diferentes cargos en la International Mathematical Union (IMU); ha sido además Directora del Centro de Biología Matemática desde 2007 a 2009, y de la Escuela de Matemáticas y Estadística de su universidad. Desde 2008 es también miembro de la Australian Academy of Science.

Nalini nació en la Myanmar (también llamada Burma), y aún conserva algo de su lengua natal y su bello alfabeto, a pesar de mudarse a Australia con doce años. Así describe su niñez:

My father was in the army and I grew up near jungles with wild animals. I had the freedom to explore all day long so long as I went to school and that’s what I actually seek every time I look at mathematics; it’s an adventure, an exploration, forging new paths into territories nobody else has looked at before.

Mostró su interés por la ciencia desde una temprana edad, aunque cambió su sueño de ser astronauta por el problema de ”las torres de Hanoi”, su primer reto matemático.

El problema de las torres de Hanoi se remonta al siglo XIX, y fue propuesto por el matemático francés Édouard Lucas. El experimento consiste en una tabla con tres varillas verticales, donde en la primera hay discos de radio decreciente con la altura. El algoritmo del juego consiste en calcular el número de movimientos necesarios para transportar estos discos a las dos varillas vacantes siguiendo unas sencillas reglas:

1. Sólo se puede mover un disco a la vez.

2. Un disco de mayor tamaño no se puede estar sobre uno más pequeño que él mismo.

3. Sólo se desplazar el disco que se encuentre arriba en cada varilla.

Las respuestas a este problema han sido computadas de forma algorítmica cuando el número de discos crece exponencialmente. Dado un número n de discos, el número necesario de movimientos para desplazarlos a los postes según las reglas es 2 n1.

La agilidad matemática y el afán de resolución de Nalini la llevó a diseñar métodos matemáticos para lidiar con funciones más allá de las transcendentes. Entre sus aplicaciones encontramos el hallar senderos deseables en un bosque mediante el estudio de funciones en el plano complejo y funciones elípticas y sus comportamientos en diferentes dominios.

Nalini, como muchas mujeres, ha encontrado muchos obstáculos en su carrera: sus cortas bajas maternales, la competitividad de sus compañeros (relata que muchos de sus iguales le ocultaban la existencia de seminarios, sólo para unos elegidos de los que fue excluída), las agresiones verbales ”una buena madre debería pasar más tiempo con sus hijos y no viajar por asuntos científicos”, algo que nunca se le dirá a un hombre, el paso de sus compañeras investigadoras a puestos administrativos por la poca flexibilidad de sus horarios para con la maternidad. A pesar de ello, Nalini ha contado con el apoyo de su marido, para que pudiera conseguir ese puesto permanente de  profesora que siempre había soñado.

Nalini es una de las personas que están detrás del proyecto SAGE (Science Australian Gender Equality), encargado de la recogida de datos y su análisis, con el fin de combatir las desigualdades de género en el empleo, siguiendo las líneas del Programa ATHENA. En esta base de datos se recogen el número de hombres y mujeres que solicitan promoción en sus puestos de trabajo, el número de solicitudes de becas y concesiones de acuerdo con el género del solicitante, con el fin de identificar las deficiencias del sistema. Por el momento, 44 instituciones se han unido a esta propuesta, desde el 2014.

Por todo su trabajo, ha recibido muchos reconocimientos; uno de ellos, el Queen’s Birthday Honours list with Order of Australia (AO) por sus servicios distinguidos a las matemáticas, y especialmente por servir de modelo para las jóvenes matemáticas.

Recordamos esta frase de Nalini Joshi, que muestra su decisión y su carácter:

“While it takes courage and determination to succeed in most things in life, I think it took more resilience to become a successful academic, while also happening to be a woman who had children.”

Ojalá propuestas similares se promuevan en España, y que pronto veamos más institutos de investigación encabezados por mujeres. Como decíamos, Nalini ha sido la primera matemática en ingresar en la Universidad de Sydney, una universidad de más de ciento cincuenta años de antiguedad, y que tardó más de quince años en aceptar a una segunda mujer. Y es que, según nos ha enseñado Nalini, aún nos queda mucho trabajo por hacer.

Desde aquí le damos las gracias y la enviamos un cálido saludo, ya a su vuelta a Australia, por compartir su experiencia con nosotros.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU) y Cristina Sardón (Investigadora postdoctoral del ICMAT).

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El vuelo perfecto

Las ecuaciones de Navier-Stokes reciben su nombre del francés Claude-Louis Navier y del británico George Gabriel Stokes. Estas ecuaciones en derivadas parciales no lineales son las que describen el movimiento de un fluido. Por lo tanto, gobiernan los cielos, las corrientes oceánicas y el flujo alrededor de los aviones y otros vehículos.

Pero fue Leonhard Euler quién, en 1755, nos enseñó a aplicar la segunda ley de Newton a los fluidos, tratando  de  seguir  el  modelo de los Principia incluso mucho  antes  de  su  descubrimiento  de las leyes para los sólidos. Los fluidos de Euler eran ideales, incompresibles y sin fricción, pero sus ecuaciones abrieron el camino.

Es difícil conseguir soluciones analíticas (exactas) de las soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes, y nos tenemos que conformar con soluciones aproximadas que calculamos con algoritmos numéricos y los ordenadores. Entender completamente las ecuaciones de Navier-Stokes es uno de los Siete Problemas del Milenio señalados por la Fundación Clay de Matemáticas y cuya solución se premia con un millón de doláres. Pero las aves son capaces de integrar esas ecuaciones en tiempo real, demostrando que hay otras vías para llegar al conocimiento matemático.

Los reyes del aire son los vencejos. Los científicos han podido comprobar lo que ya sospechaban, que son capaces de permanecer hasta diez meses volando sin tomar tierra. El proceso evolutivo ha diseñado al vencejo, a través de millones de años, para el vuelo. Carlos Linneo ya denominó al vencejo común como Hirundo apus, que significa «golondrina sin pies». Y su nombre español, viene de oncejo, hoz, por su forma optimizada para el vuelo.

Observamos a los negros vencejos surcando el cielo cuando vuelven de África en primavera, haciendo piruetas que se nos antojan imposibles, arremetiendo contra sus nidos para poder entrar en ellos ya que sus patas atrofiadas solo les permiten agarrarse a las paredes verticales, integrando ecuaciones desde un pasado ancestral.

El fluido es impuro, el vencejo es perfecto.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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¿Mano de obra cualificada o formación de investigadores?

Hemos leído en los medios de comunicación artículos sobre los perjuicios que el desarrollo de una tesis doctoral puede causas en los doctorandos. Por ejemplo, este artículo del 19 de abril de 2017, en El Mundo, El doctorado perjudica seriamente la salud mental: uno de cada tres estudiantes está en riesgo. Este otro artículo La tesis doctoral es perjudicial para la salud mental, del 27 de marzo de 2018 incidía en el mismo tema.

Estos artículos se hacían eco de unos resultados publicados en la revista Research Policy, en concreto el artículo de investigación Work organization and mental health problems in PhD students,  por los investigadores Katia Levecque, Frederik Anseel, Alain De Beuckelaer, Johan Van der Heyden, y Lydia Gisle, en el que afirmaban como conclusiones que la mitad de los estudiantes experimentan problemas psicoilógicos, un tercio presentaba riesgos de un desorden psiquiátrico y que es un colectivo con mayor tasa de prevalencia en problemas de salud mental que las personas con educación superior. El estudio se hacía en Flandes, Bélgica, pero podría extrapolarse a otras regiones.

Evidentemente, el realizar una tesis doctoral supone un trabajo de una dedicación muy intensa. Durante cuatro años (el tiempo medio de una beca/contrato predoctoral), el estudiante debe formarse en las tareas de investigación. Supervisado por su director, debe acometer la solución de un problema interesante, con una adecuada metodología, leyendo a la vez libros y artículos que cubran el tema en cuestión, aprendiendo a escribir y escribiendo sus primeros artículos, presentándolos en congresos de expertos y en seminarios. Y si todo va bien, llegaré el día feliz de la defensa y el ansiado Sobresaliente cum laude.

Todo ese estrés acumulado se verá entonces continuado por la búsqueda de un contrato postdoctoral, en España o en el extranjero, tratando siempre de ir mirando hacia una futura estabilidad que se antoja cada vez más difícil.

Y estamos suponiendo que el tema de la tesis ha ido fluido, bien encaminado, el director de tesis ha apoyado su trabajo, y el entorno del laboratorio (o departamento)  ha garantizado un ambiente de trabajo adecuado. Y podemos añadir que todo este proceso se produce en una época en la que se suelen entablar las primeras relaciones sentimentales más estables, que, como no, influirán también, positivamente o negativamente, en su rendimiento y ánimo.

No es de extrañar que el doctorando acuse problemas de estabilidad emocional, es una mezcla diabólica de problemas en potencia. El estudio belga no señala diferencias en cuanto a temáticas, pero si en cuanto a género, con peores consecuencias para las mujeres.

Observando el caso particular de las matemáticas, me viene preocupando este problema desde hace unos años. Hay un porcentaje de estudiantes que abandona, y también investigadores postdoctorales en sus etapas primeras que se estancan. Aparte de los problemas generales que se señalan en el estudio belga, aparecen otros sobre los que me gustaría reflexionar.

Se está creando una figura de investigador potente, de gran calidad, capaz de obtener grandes recursos económicos que le permiten contratar un buen número de investigadores predoctorales y postdoctorales, a los que se añaden los que ya consiguen por las convocatorias habituales: Juan de la Cierva y similares. En un área aplicada, con sus laboratorios, un director en su apogeo, es capaz de proponer muchos temas de investigación diversos y coordinarlos, pero en un trabajo tan teórico y tan personal como en matemáticas, no es tan fácil; no todos tienen esa capacidad. Se necesitan muchas horas cada semana de trabajo en el encerado con cada uno de los investigadores a su cargo. Se produce así una situación potencialmente peligrosa: estudiantes de doctorado que al no ser suficientemente atendidos, abandonan o no terminan en los cuatro años sus tesis doctorales (emplearán cinco o seis). Obviamente, si son potentes saldrán adelante por sí mismos, con director o sin director, pero la tarea de éste es trabajar con ellos mano a mano, y no sólo verlos de vez en cuando.

Algo similar ocurre con los postdocs más jóvenes. Se les proporcionan problemas de mayor dificultad; si su capacidad es muy alta, los resolverán y ambos, director y dirigido, firmarán un excelente artículo; pero si ese no es el caso, si se trata de un buen investigador pero sin ese marchamo especial, perderá meses y meses sin conseguir avances y se frustrará, porque en el mundo académico que disfrutamos o padecemos, dicta la ley del Publish or Perish. Recomiendo la lectura de este interesante artículo The postdoc experience: hopes and fears, de Holly Else, publicado el 2 de julio de 2015 por THE.

¿Qué hacer? Un referente en financiación de excelencia son los proyectos del European Research Council, y además, en estos casos está todo medido y auditado. Estaría bien que el ERC, que proporciona recursos millonarios, hiciera un seguimiento, no sólo de cuantos artículos se publican o de cuantos premios se consiguen con sus fondos, sino de cuál es el destino de los investigadores predoctorales y postdoctorales que se contratan con los mismos. Porque ese es sin duda el mejor indicador del retorno social de los fondos europeos.  Estamos hablando ya de 7000 investigadores premiados, entrenando 11000 estudiantes de doctorado y 16000 contratados postdoctorales, así que el ERC puede ser un excelente laboratorio para este estudio, que ayudaría sin duda a mejorar el sistema académico europeo.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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Trilobites

El 27 de diciembre de 1831 Charles Darwin partía en la HMS Beagle para su periplo alrededor del mundo que duraría 5 años, hasta el 2 de octubre de 1836. Fruto de ese viaje resultó el maravilloso libro El origen de las especies, en el que Darwin expuso la teoría de la evolución. Darwin decía en el prólogo:

“As many more individuals of each species are born than can possibly survive; and as, consequently, there is a frequently recurring struggle for existence, it follows that any being, if it vary however slightly in any manner profitable to itself, under the complex and sometimes varying conditions of life, will have a better chance of surviving, and thus be naturally selected. From the strong principle of inheritance, any selected variety will tend to propagate its new and modified form.”

Paradoxides davidis

 

Solo sobreviven los miembros de una especie cuyos ligeros cambios supongan un plus de supervivencia, los mas adaptados a los cambios. Eso han hecho los trilobites durante casi 300 millones de años, llegando a diferenciarse en unas 4000 especies. Aparecieron en el Cámbrico, hace unos 540 millones de años, y empezaron a diversificarse. Sufrieron la extinción masiva de finales del Cámbrico de la que sólo sobrevivieron los que habitaban en ambientes pelágicos. Revivieron y en el Ordovícico alcanzaron su máxima diversidad ocupando casi todos los nichos ecológicos marinos. Sufrieron una nueva crisis en el Devónico, que casi provocó de nuevo su extinción. Finalmente, los últimos trilobites desaparecieron hace unos 250 millones de años.

Darwin no conocía el mecanismo último de la evolución, no conocía la doble hélice, ni lo que la combinación de cuatro letras (A, T, C, G) podría ser capaz. Las matemáticas rigen en gran medida la evolución, con la combinatoria genética que el monje agustino Gregor Johann Mendel experimentó con sus guisantes; pero también la topología dicta como se enrollan las proteínas; y que decir de la dinámica que rige la evolución de las poblaciones, descubiertas por Thomas Robert Malthus, o las bases de la genética cuantitativa establecida por Sergei Sergeevich Chetverikov, y posteriormente por Sewall Wright, J.B.S. Haldane y Ronald Fisher.

 

Psychopyge elegans

Los trilobites tampoco conocían las leyes que regían su destino; reinaron durante millones de años, y sucumbieron después. Nosotros si conocemos esas leyes, y podemos hacer uso de ese conocimiento. Vivimos en un planeta que se está volviendo insostenible para nuestro futuro próximo. El comandante de la HMS Beagle era Robert FitzRoy, quien al volver dedicó sus esfuerzos a diseñar un sistema de previsión del tiempo en el mar para ahorrar las vidas de los marineros, advirtiendo de posibles temporales; el plan fue desechado pronto por los armadores, que preferían arriesgar la vida de sus marineros antes que perder sus ingresos. Los instrumentos (modelos matemáticos) que ahora tenemos para estudiar el clima son muchos y mucho mas sofisticados. Estamos ante un cambio climático que puede terminar con nuestra especie; deberíamos haber aprendido algo del destino de los trilobites.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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La Asamblea General del International Science Council (ISC)

El International Council for Science (ICSU) y el International Social Science Council (ISSC) afrontan este mes de julio el último paso para la constitución de un Consejo único, bautizado ya como el  International Science Council (ISC). En efecto, del 3 al 5 de julio se celebrará en París la primera Asamblea General del ISC, que elegirá su primer Comité Ejecutivo y aprobará sus Estatutos.

Culminará así un largo proceso, iniciado en 2015, con un intercambio de cartas entre los presidentes de ICSU e ISSC. Siguieron intensas jornadas de trabajo hasta que, en Octubre de 2016, las dos Asambleas Generales de ICSU e ISSC votaron a favor de la unión, que debería ser revalidada o no un año después. El visto bueno final tuvo lugar en la Asamblea General conjunta en Taipei en el pasado octubre. Durante todo el proceso, los dos consejos han mantenido una transparencia total entre ellos y hacia sus miembros. A nadie se le puede escapar las enormes dificultades que ha supuesto coordinar esta transición.

El nuevo Consejo afronta una labor crucial, convertido ya en una única voz para la ciencia. No son posibles soluciones unilaterales para los graves desafíos que afronta la humanidad, como la sostenibilidad, el cambio climático, los nuevos fenómenos migratorios causados por el mismo, la búsqueda de energías alternativas, etc. problemas en los que la aproximación interdisciplinar es clave, y en las que las ciencias sociales jugarán un papel muy relevante. Sin ninguna duda, las matemáticas serán esenciales en el nuevo consejo, e IMU deberá continuar su colaboración creciente con él.

Por otra parte, la ciencia no puede ser considerada como un bien propiedad de unos pocos, es un bien común, del que todos los ciudadanos del mundo deben disfrutar y beneficiarse. Una de las tareas será, precisamente, colocar este mensaje en el corazón de la sociedad. IMU debería también aprovechar la ocasión para mostrar el papel clave de las matemáticas en toda ciencia y tecnología.

La Maison des Océans

Una Asamblea General como la de París, constituyente pero que va a presentar a la sociedad internacional un Consejo Científico que integra, por vez primera en la historia, a todas las ciencias sin ninguna exclusión, es también una magnífica ocasión para conseguir una importante presencia mediática. En ISC somos conscientes de esta oportunidad y el programa lo reflejará. Por ello el evento tendrá lugar en un escenario muy especial, wn la “Maison des Océans”, del Instituto Oceanográfico, en pleno corazón de París, un monumento histórico inaugurado por el Príncipe Alberto I de Mónaco en 1911. Desde el ISC se anima a todos los miembros nacionales, uniones, y asociados, a asistir a esta Asamblea General que sin duda marcará un hito histórico.

 

NB. La versión en inglés de esta entrada se ha publicado en el IMU-Net 88: March 2018.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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