Un viaje a mañanalandia
Craig Venter tiene sesenta y cinco años, es de altura media, fornido, con barba poblada y una amplia sonrisa. Su manera de vestir es infor- mal, pero sus ojos no lo son. Son azules y están hundidos, y unidos al corte grisáceo que recorre su ceja derecha y al suave arco de la iz- quierda, le dan el aspecto de un mago moderno –como Gandalf con una buena cartera de acciones y un par de chanclas.
Hoy, además de las chanclas, Venter también lleva una colorida camisa hawaiana y unos vaqueros desteñidos. Ese es su atuendo para hacer de guía, ya que hoy me está enseñando las instalaciones de su
homónimo: el Instituto J. Craig Venter1 (JCVI son las iniciales de
su nombre en inglés). Situado en el «callejón de la biología» de San Diego, las instalaciones en la costa oeste del JCVI son un modesto complejo de dos plantas, que alberga a 60 científicos y a un caniche enano. El nombre del caniche es Darwin, y va unos pasos delante de nosotros, que estamos pasando como una flecha por la entrada principal del edificio. Se para en la parte de debajo de un tramo de escaleras, justo detrás de una maqueta arquitectónica de un edificio de cuatro plantas. Una placa detrás del modelo reza: «El primer la- boratorio verde y emisor neutral de carbono». Esto es JCVI 2.0, la visión de Craig para su futuro instituto.
«Si consigo financiación», dice Venter, «esto es lo que quiero cons- truir».
La etiqueta con el precio de su sueño supera los 40 millones de dólares, pero conseguirá la financiación. Venter es para la biología lo que Steve Jobs para los ordenadores. Genios con éxitos repe- tidos.
En 1990 el Departamento de Energía (DOE son sus siglas en in- glés) de Estados Unidos y el Institutos Nacionales de Salud (NIH) lanzaron juntos el Proyecto Genoma Humano, un programa de quin- ce años con el objetivo de secuenciar los 3.000 millones de pares de bases que componen el genoma humano. Algunos pensaron que el proyecto era imposible; otros predijeron que se tardaría medio siglo en llevarse a cabo. Todos coincidían en que sería caro. Se dedicó un presupuesto de 10.000 millones de dólares, pero muchos pensaron que no sería suficiente. Puede que sigan pensando así, solo que en 2000 Venter decidió entrar en la carrera.
Ni siquiera era una carrera. Construyendo a partir del trabajo realizado con anterioridad, Venter y su compañía, Celera, consiguie- ron una secuencia completa del genoma humano en menos de un año (haciendo el esfuerzo de diez años del gobierno) por menos de cien millones de dólares solamente (mientras que el gobierno gastó 1.500 millones). Para conmemorar el acontecimiento, el presidente Bill Clinton dijo: «Hoy estamos aprendiendo el lenguaje con el que Dios creó la vida».2
Pronto, en mayo de 2010 Venter anunciaba su siguiente éxito: la
creación de una forma de vida sintética.3 La describió como «la pri-
mera especie autorreplicante que hemos tenido en el planeta y cuyo padre es un ordenador». En menos de diez años, Venter desveló el genoma humano y creó la primera forma de vida sintética –genio con éxitos repetidos.
Para llevar a cabo esta segunda hazaña, Venter enlazó más de un millón de pares de bases, creando la pieza más grande de código genético creada por el hombre hasta la fecha. Después de manipular este código, fue enviado a Blue Heron Biotechnology, una compañía especializada en sintetizar el ADN. (Literalmente, puedes mandar un
e-mail a Blue Heron con una larga serie de Aes, Tes, Ces, y Ges –las
cuatro letras del alfabeto genético– y te enviarán un tubo lleno de copias exactas de esa cadena de ADN.) A continuación Venter cogió la cadena de Blue Heron y la insertó en una célula huésped bacte- riana. La célula huésped «inició» el programa sintético y comenzó a
generar proteínas especificadas por el nuevo ADN. Al producirse la replicación, cada nueva célula contenía solamente las instrucciones sintéticas, un hecho que Venter pudo verificar al haber grabado una marca transparente en la secuencia. La marca, una secuencia codi- ficada de Tes, Ces, Ges y Aes, contiene instrucciones para traducir el código del ADN a letras inglesas (con puntuación) y un mensaje codificado que la acompaña. Al traducirlo, el mensaje deletrea los nombres de 46personas que trabajaron en el proyecto; citas de nove- listas como James Joyce, físicos como Richard Feynman y Robert Op- penheimer, y un URL de una página web que cualquiera que descifre el código puede mandar por e-mail.
Pero el verdadero objetivo no eran los mensajes secretos ni la vida sintética. Este proyecto solo era el primer paso. La verdadera meta de Venter es la creación de una nueva forma de vida sintética muy concreta –del tipo que puede fabricar combustible a un coste extre-
madamente bajo–.4 En lugar de excavar en la tierra para extraer pe-
tróleo, Venter está trabajando en un alga nueva, cuya maquinaria mo- lecular puede absorber dióxido de carbono y agua y crear petróleo o cualquier otro tipo de combustible. ¿Te interesa el octanaje puro?, ¿la gasolina para la aviación?, ¿el diésel? No hay problema. Dale a tu alga diseñadora las instrucciones adecuadas en su ADN y deja que la biología haga el resto.
Para profundizar en este sueño, Venter también ha dedicado los últimos cinco años a navegar en su yate de investigación,5 Sorcerer II,
alrededor del mundo, recogiendo algas en el camino. Las algas se pasan por una máquina de secuenciar ADN. Utilizando esta técni- ca, Venter ha creado una biblioteca de más de cuarenta millones de genes diferentes, que ahora puede utilizar para diseñar sus futuros biocombustibles.
Estos combustibles son solo uno de sus objetivos. Venter quiere
utilizar métodos similares para fabricar vacunas humanas6 en veinti-
cuatro horas en lugar de los dos a tres meses que se necesitan actual- mente. Está pensando en manipular cultivos de alimentos con una producción mejorada en cincuenta veces respecto a la actual agri- cultura. Combustibles de bajo coste, vacunas de alto rendimiento y agricultura ultraproductiva son solo tres de las razones por las que el crecimiento exponencial de la biotecnología es fundamental para crear un mundo de abundancia. En los próximos capítulos, exami-
naremos todo esto con mayor profundidad, pero, por el momento, volvamos a la siguiente categoría de nuestra lista.
Redes y sensores
Estamos en otoño de 2009, y Vint Cerf,7 principal predicador de In-
ternet para Google, está en la Singularity University para hablar del futuro de las redes y los sensores.8 En Silicon Valley, donde el unifor-
me habitual son las camisetas y los vaqueros, la preferencia de Cerf por los trajes cruzados y las pajaritas es poco común. Pero no es solo su traje lo que le hace destacar. Tampoco el hecho de que haya ga- nado la Medalla Nacional de la Tecnología, el Premio Turing y la Medalla Presidencial de la Libertad. En vez de ello, lo que realmente hace destacar a Cerf es que es una de las personas más directamente relacionada con el diseño, creación, promoción, orientación y creci- miento de Internet.
Durante sus años de estudiante de posgrado, Cerf trabajó en el gru- po de interconexión que conectó los primeros dos nodos del Advan- ced Research Projects Agency Network (Arpanet). Después fue direc- tor del programa para Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), creando diversos grupos para desarrollar la tecnología
TCP/IP.* A finales de los años ochenta, cuando Internet comenzó su
transición hasta convertirse en una oportunidad comercial, Cerf pasó a trabajar en la compañía telefónica de larga distancia MCI, donde diseñó el primer servicio comercial de email. Luego se incorporó a ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), la principal organización del gobierno estadounidense para la red, y fue su director durante más de una década. Por todas estas razones, Cerf es considerado uno de los «padres de Internet».
Hoy en día, «el padre» está entusiasmado con el futuro de su crea- ción –es decir, el futuro de las redes y los sensores–. Una red es cual- quier interconexión de señales e información, de la cual Internet es el ejemplo más significativo. Un sensor es un aparato que detecta información –temperatura, vibración, radiación y similares–, que, cuando se engancha a una red, también puede transmitirla. Toma-
das en conjunto, el futuro de las redes y los sensores es denominado
a veces «el Internet de las cosas»,9 que a menudo es imaginado como
una red autoconfigurable de sensores inalámbricos que conectan en- tre sí, bueno, todas las cosas.
En una reciente charla sobre el tema, Mike Wing, vicepresiden-
te de comunicaciones estratégicas de IBM,10 lo describía de este
modo: «Durante el pasado siglo, pero de manera acelerada durante las últimas dos décadas, hemos visto el surgimiento de una especie de campo global de datos. El propio planeta –los sistemas naturales, los humanos y los objetos físicos– siempre ha generado una enorme cantidad de datos, pero no éramos capaces de escucharlos, de verlos y de capturarlos. Ahora podemos, porque todas estas cosas están ins- trumentalizadas. Y todo está interconectado, por lo que ahora real- mente podemos tener acceso a ello. Así que, en efecto, el planeta ha desarrollado un sistema nervioso central».
El sistema nervioso es la columna vertebral del Internet de las co-
sas. Por un momento, imagina su futuro: billones de aparatos11 –ter-
mómetros, coches, linternas, lo que sea–, todos conectados a través de una red de sensores inmensa, todos con su dirección IP y todos accesibles a través de Internet. De pronto, Google puede ayudarte a encontrar las llaves de tu coche. Las propiedades robadas son cosa del pasado. Cuando te estás quedando en casa sin papel higiénico o productos de limpieza o café, puedes encargar suministros auto- máticamente. Si el ahorro de tiempo es realmente la base de toda prosperidad, entonces el Internet de las cosas es un enorme tesoro.
Por muy potente que llegue a ser, el impacto que el Internet de las cosas tenga en nuestras vidas es eclipsado por su potencial como herramienta de negocio. Pronto las empresas serán capaces de casar perfectamente la demanda de productos con los pedidos de materia prima, haciendo más eficientes las cadenas de suministro y minimi- zando el gasto hasta un extremo increíble. Su eficiencia umentará drásticamente. Solo por el potencial de ahorro de energía que su- pondría que los aparatos fundamentales solo se activaran cuando fueran necesarios (luces que se encienden cuando alguien se acerca a un edificio), merecería la pena el cambio. Y sería un ahorro a escala
mundial. Hace unos años, Cisco se asoció con la NASA12 para colo-
car sensores en todo el planeta que proporcionaran información en tiempo real sobre los cambios del tiempo.
Para llevar el Internet de las cosas al nivel pronosticado13 –con
una población mundial prevista de 9.000 millones y una media de objetos que rodearan a cada persona de 1.000 a 5.000– necesitaremos 45 billones de direcciones IP únicas (45 × 1.012). Desgraciadamente, la versión 4 de IP actual (IPv4), inventada por Cerf y sus colegas en 1977, solo puede proporcionar alrededor de 4.000 millones de direc-
ciones (y previsiblemente se agotará en 2014). «Mi única defensa»,14
dice Cerf, «es que la decisión se tomó en un momento en que no era seguro si Internet iba a funcionar», y añadió más tarde que «incluso el espacio de una dirección, de 128 bits, parecía excesivo por entonces».
Afortunadamente, Cerf ha estado dirigiendo la carga de la si- guiente generación de protocolos de Internet (llamados creativa- mente Ipv6), que tiene suficiente espacio para 3,4 × 1.038 (340 billo- nes de billones de billones) direcciones únicas –básicamente 50.000 cuatrillones de direcciones por persona–. «Ipv6 posibilita el Internet de las cosas», dice Cerf, «lo que a su vez mantiene la promesa de rein- ventar casi cualquier industria. Cómo fabricamos, cómo controlamos el medio ambiente y cómo distribuimos, usamos y reciclamos los re- cursos. Cuando el mundo a nuestro alrededor pase a estar conectado y sea consciente de sí mismo de manera efectiva, será eficiente como nunca. Es un gran paso hacia un mundo de abundancia».
Inteligencia artificial
Es sábado, julio de 2010, y Junior me está llevando en coche por la
Universidad de Stanford.15 Es alguien que se las sabe todas: se queda
pegado a su lado de la carretera, hace giros elegantes, se para en los semáforos y evita a los peatones, los perros y los ciclistas. Puede que no parezca gran cosa, pero Junior no es el típico conductor. Concreta-
mente, no es humano. Más bien Junior es una inteligencia artificial16
en forma de un Volkswagen Passat diésel de 2006, siendo inexacto. Para ser exacto, bueno, eso es un poco difícil.
Claro que Junior tiene todos los elementos típicos de la ingeniería alemana, pero también un sistema Velodyne HD LIDAR colocado en el techo –que por sí solo cuesta 80.000 dólares y genera 1,3 millones de puntos de información en 3D cada segundo–. Después está el sis- tema de video HD6 omnidireccional; seis detectores de radar para
identificar objetos a gran distancia; y uno de los sistemas de posicio- namiento global más avanzados tecnológicamente del mundo (valo- rado en 150.000 dólares). Además, el asiento trasero de Junior tiene dos monitores de veintidós pulgadas e Intel Xeons de seis núcleos, que le proporcionan la capacidad de procesamiento de un pequeño ordenador. Y necesita todo eso porque Junior es un vehículo autóno- mo, conocido en la jerga de los hackers como «robo car».
Junior fue fabricado en 2007 en la Universidad de Stanford por el
equipo de carreras de Stanford. Es el segundo vehículo autónomo construido por el equipo. El primero fue otro VW llamado Stanley. En
2005 Stanley ganó el Gran Desafío de DARPA,17 un galardón de dos
millones de dólares para el vehículo autónomo que completara una carrera de 210 kilómetros en todo terreno. La competición fue orga- nizada después de la invasión de Afganistán de 2001, para promover el diseño de vehículos robóticos para abastecimiento de tropas. Junior es la segunda versión, diseñada para suceder en la competición de 2007 de DARPA, el Urban Challenge (una carrera de casi cien kiló- metros a través un paisaje urbano), en el que quedó segundo.
El Gran Desafío tuvo tanto éxito –y el ansia por parte del Depar- tamento de Defensa de vehículos conducidos mediante inteligencia artificial es tan lucrativamente tentador– que prácticamente todos los principales fabricantes de coches cuentan actualmente con una división en este campo, y las aplicaciones militares son solo una parte.
En junio de 2011 el gobernador de Nevada aprobó una ley18 que obli-
ga al estado a establecer regulaciones que permitan a los vehículos autónomos utilizar las vías públicas. Si los cálculos de los expertos son correctos, esto ocurrirá en torno a 2020. Sebastian Thrun, que
fue director del Laboratorio de Inteligencia Artificial de Stanford,19
y actualmente está al frente del laboratorio de coches autónomos de Google, considera que los beneficios serán significativos. «Hay casi cincuenta millones de accidentes de coche al año en el mundo, que ocasionan más de 1,2 millones de muertes. Las aplicaciones de IA, como el frenado automático o el mantenerse en el carril apropiado, evitarán que los conductores sufran un accidente cuando se queden dormidos al volante. Este es el campo en el que la inteligencia artifi- cial puede salvar vidas a diario.»
El predicador del Robocar, Brad Templeton,20 considera que las
nos cuestan 50.000 millones de horas y 230.000 millones de dólares –o entre el 2 y el 3 por ciento de PIB– por errores humanos al vo- lante. Además, estos vehículos permiten que la adopción de tecno- logías alternativas de combustible sea considerablemente más fácil. ¿A quién le importa si la estación de rellenado de hidrógeno más cercana está a cuarenta kilómetros, si tu coche se puede recargar él solo mientras duermes?» En otoño de 2011, para fomentar este pro- ceso, la Fundación PREMIO X anunció su intención de diseñar una «carrera de coches de humanos contra máquinas» a través de una pis- ta de obstáculos dinámica para establecer el momento en el que los vehículos autónomos comienzan a superar a los mejores conductores de coche humanos del mundo.
Y los vehículos autónomos no son sino una pequeña porción de un panorama mucho mayor. Diagnosticar pacientes, enseñar a nues- tros hijos, servir como columna vertebral de un nuevo paradigma energético, etc. La lista de maneras por las cuales la inteligencia ar- tificial dará nueva forma a nuestras vidas en los próximos años crece sin parar. Por cierto, la mayor prueba de esto es la lista de los modos en que la inteligencia artificial ya ha modificado nuestras vidas. Ya sea por la exorbitante velocidad a la que responde el motor de bús- queda de Google o por el reconocimiento de voz utilizado en los directorios de información telefónica, ya somos dependientes de la IA. Aunque algunos ignoran estas aplicaciones «simples» de la IA, sin embargo, esperar a que llegue la IA «compleja» del ordenador HAL 9000 de 2001: Una odisea del espacio de Arthur C. Clarke, no sig- nifica que no hayamos hecho progresos. «Considera la competición de ajedrez “el hombre contra la máquina”, entre Gary Kasparov y
Deep Blue de IBM»,21 dice Kurzweil. «En 1992, cuando se propuso por
primera vez la idea de que un ordenador podía jugar contra un cam- peón del mundo de ajedrez, fue descartada categóricamente. Pero la constante duplicación anual de la capacidad de los ordenadores permitió al superordenador Deep Blue derrotar a Kasparov solo cinco años después. Hoy en día puedes comprar un aparato de ajedrez con inteligencia artificial y nivel de campeón para tu iPhone por menos de diez dólares».
Entonces, ¿cuándo tendremos un verdadero equipo con inteli- gencia artificial del tipo HAL? Es difícil de decir. Pero recientemente IBM reveló la existencia de dos nuevas tecnologías de chips que nos
llevan en esa dirección. La primera integra aparatos eléctricos y ópti-
cos en la misma pieza de silicio.22 Estos chips se comunican mediante
luz. Las señales eléctricas requieren de electrones, que generan calor, lo que limita la cantidad de trabajo que puede desarrollar un chip y necesita mucha energía para enfriarlo. La luz no tiene ninguna de estas limitaciones. Si las previsiones de IBM son correctas, durante los próximos ocho años su nuevo diseño de chip acelerará el desem- peño de los supercomputadores multiplicándolo por mil, y llevándo- nos desde el actual 2,6 petaflops hasta un exaflop (esto es 1018, o un
trillón de operaciones por segundo) –cien veces más rápido que la mente humana.
La segunda es SyNAPSE,23 el chip de silicio de IBM que imita la
mente. Cada chip tiene una cuadrícula de 256 nodos paralelos que representan dendritas y un conjunto de nodos perpendiculares para los axones. Donde estos nodos se cruzan están las sinapsis, y un chip tiene 262.144 de estas. En pruebas preliminares, los chips fueron ca- paces de jugar al juego de Pong, controlar un coche virtual en una