La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Suecia decidió que el Premio Nobel de Fisiología o Medicina recayese en David Julius y Ardem Patapoutian "por sus descubrimientos de receptores de la temperatura y el tacto".

Recuerdo muy bien mi primer encuentro con los entonces llamados “receptores vanilloides” (hoy TRPV1) cuando en 1999 se propuso su condición de posibles receptores ionotrópicos (su activación permite un movimiento rápido de iones en las células) del llamado sistema endocannabinoide, a cuyo estudio he dedicado una parte importante de mi actividad científica. Esta asociación siempre me pareció fascinante por lo que implicaba de extensión de la acción de los cannabinoides más allá de los clásicos receptores cannabinoides.

Conocí detalles de todo ello a través del científico sueco Peter Zygmunt, un estrecho colaborador del ahora premiado con el Nobel de Medicina 2021, Dr. David Julius, descubridor de los receptores TRPV1. David Julius es bioquímico de formación y en la actualidad es profesor en el Departamento de Fisiología de la Universidad de California en San Francisco (Estados Unidos).

Julius ha dedicado una gran parte de su ya dilatada carrera científica al estudio de los llamados nociceptores, siendo el primero en describir el receptor TRPV1 y contribuir al de algunos otros miembros de esta familia de canales catiónicos. Se trata de una curiosa familia de receptores localizados en las membranas de ciertas neuronas que pueden ser activados por cambios en ciertas condiciones químicas, como la acidez, o físicas, como la temperatura, que abren el canal que forma parte de la estructura de esta proteína para facilitar la entrada de cationes en la célula.

Otra singularidad de estos receptores es que su activación la pueden provocar también ciertos compuestos presentes en plantas, como la capsaicina de la cayena (TRPV1), el mentol de la menta (TRPM8), o los isotiocianatos de la mostaza (TRPA1), responsables de las sensaciones de picor, irritación, calor o frescor, y otras que experimentamos al comer, por ejemplo, una guindilla.

Estos compuestos han sido herramientas de trabajo fundamentales para describir las fases iniciales del proceso de percepción del dolor. David Julius ha dedicado muchos años de su vida a la descripción molecular, estructural y farmacológica de estos receptores, contribuyendo al desarrollo de nuevos tipos de agentes analgésicos que podrían llegar pronto a la Clínica. Merece el reconocimiento que implica la concesión del Premio Nobel de Medicina en 2021, como en su momento mereció la concesión del Premio Príncipe de Asturias a la Investigación Científica y Técnica en el año 2010.

 

Javier Fernández Ruiz

Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular

Facultad de Medicina

Giorgio Parisi ha sido uno de los tres galardonados con el Premio Nobel de Físicas por su contribución al "estudio de los sistemas complejos". ¿Qué entendemos por ellos? No hay una definición simple comúnmente aceptada. Siguiendo al propio Parisi, intentemos caracterizar los sistemas complejos mediante algunos de sus principales rasgos. Para empezar, un sistema complejo puede estar en muchos estados muy diferentes entre sí. En este sentido, un animal es un sistema complejo porque puede estar durmiendo, comiendo o corriendo.  Nuestro cerebro también puede estar en un gran número de estados diferentes.

Otra característica de los sistemas complejos es que pueden estar mucho tiempo en un estado particular y pasar muy rápidamente a otro estado completamente diferente, donde también permanecen mucho tiempo. En el caso del cerebro, podríamos pensar en la transición de la vigilia al sueño.

Por otro lado, los sistemas complejos admiten muchos niveles de descripción. Los distintos niveles pueden ser bastante diferentes entre sí y cada uno de ellos es adecuado para algún fin particular. Si volvemos al ejemplo del cerebro, para desarrollar un medicamento contra una enfermedad es posible que necesitemos considerar la fisiología de una neurona individual. Sin embargo, si queremos entender cómo se generan los pensamientos, debemos preguntarnos cómo se relacionan entre sí los cien mil millones de neuronas que contiene un cerebro humano. Esta noción de "comportamiento emergente", el hecho de que un gran conjunto de entidades individuales presente características que uno no podría imaginar fácilmente considerando tan solo una de las entidades individuales, también es muy característica de los sistemas complejos. 

A diferencia de otras ciencias como la Biología, la Física no se ha ocupado tradicionalmente de los sistemas complejos. Por ello, muchos físicos quedaron conmocionados por el descubrimiento, hace ahora unos 60 años, de que diluir una pequeña cantidad de un ión magnético (como el manganeso) en un metal (como el cobre, por ejemplo) genera un sistema llamado vidrio de espín, que presenta todas las características de los sistemas complejos mencionadas más arriba.

Así, la complejidad entraba a formar parte de la Física, pues el magnetismo es uno de sus dominios. Giorgio Parisi nos enseñó cómo predecir de manera fiable el comportamiento colectivo de alguno de estos sistemas. Sus ideas han encontrado aplicación mucho más allá del magnetismo, en otras ramas de la Física (el scientific background del Premio Nobel menciona como ejemplos  los líquidos sobreenfriados y láseres aleatorios) o incluso directamente fuera del ámbito de la Física (como la Complejidad Computacional, el estudio de problemas intratables incluso para los ordenadores más potentes).

 

Víctor Martín Mayor 

Grupo de Investigación Dinámica de Sistemas Desordenados. Desde hace décadas, el grupo mantiene una estrecha colaboración con Giorgio Parisi, desde la colaboración Janus para el diseño de ordenadores que estudian los vidrios de espín hasta la codirección tesis y formación postdoctoral de miembros del grupo UCM.  

Facultad de Ciencias Físicas

Su "penetración intransigente y compasiva en los efectos del colonialismo y el destino del refugiado en el abismo entre culturas y continentes" ha sido, para el jurado de la Academia sueca, el motivo para proclamar ganador del Premio Nobel de Literatura al tanzano Abdulrazak Gurnah. 

Escritor y profesor universitario nacido en Zanzíbar en 1948, Abdulrazak Gurnah reside en Reino Unido desde los 20 años, y es autor de obras como Paradise (1994), By the sea (2001), Desertion (2005) y Afterlives (2020). Su producción se inserta en lo que una parte de la crítica, especialmente la anglosajona, define como literatura poscolonial.

Gurnah pertenece a la Diáspora africana, que reúne a numerosos escritores de diferentes generaciones quienes, habiendo dejado de residir en el continente, viven marcados por la condición de intelectuales a caballo entre dos mundos, entre dos culturas y entre dos formas de ser, la africana y la occidental.

A diferencia de otras ilustres plumas del continente, como Ngugi Wa Thiong’o o Justo Bolekia, Gurnah escribe fundamentalmente en lengua inglesa y no en swahili, su lengua materna; ello no impide zambullirse en sus escritos en la esencia más pura y auténtica de un continente que aspira a ser escuchado en sus lamentos, en sus reivindicaciones y, sobre todo, en sus aspiraciones a ocupar el lugar que les corresponde en la cultura universal.

La Academia sueca ha premiado, en la figura de Gurnah, el valor de haber explicado, principalmente a un público occidental, los efectos del colonialismo y el destino de los refugiados, almas en movimiento que llegan con las manos vacías a un lugar que no les pertenece, y que, en su construcción de una identidad híbrida, tejen nuevas redes de significantes y significados entre África y Europa.

 

Barbara Fraticelli

Directora del Grupo de Investigación Voces Africanas

Facultad de Filología

El Premio Nobel de Química de este año ha recaído en Benjamin List (Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Alemania) y David W. C. MacMillan (Princeton University, EE. UU.) por el desarrollo de la organocatálisis asimétrica.

La catálisis tiene un papel fundamental en la síntesis de nuevas moléculas, pues permite incrementar la velocidad de las reacciones químicas mejorando así la eficacia del proceso. Hasta el año 2000, los catalizadores empleados consistían en metales o enzimas. Sin embargo, a principios de ese año, Benjamin List y David W. C. MacMillan descubrieron que determinadas moléculas orgánicas también son capaces de catalizar reacciones químicas facilitando, además, la obtención precisa de compuestos con una estructura determinada.

En ocasiones, una única reacción orgánica puede dar lugar a dos moléculas que son imágenes especulares entre sí (una es el reflejo de la otra) y que pueden tener propiedades diferentes. La nueva forma de catálisis desarrollada por los premiados impulsa la formación selectiva de una sola versión de la molécula deseada y no de su imagen especular, lo que sin duda tiene una gran trascendencia, siendo incluso las biomoléculas de los organismos vivos de naturaleza asimétrica. Además, el empleo de moléculas orgánicas en lugar de metales como catalizadores conlleva ventajas adicionales de gran relevancia en la actualidad, ya que se trata de procesos más sostenibles y con un menor impacto medioambiental.

List y MacMillan descubrieron la organocatálisis asimétrica de forma independiente y a partir de hipótesis diferentes pero ambos coincidieron al identificar el gran potencial de este nuevo pero sencillo concepto de catálisis y han sabido impulsar su tremendo desarrollo. Desde su descubrimiento, ha dado lugar a un gran número de organocatalizadores sencillos, estables y baratos, que pueden ser usados en transformaciones químicas muy diversas, incluyendo reacciones en cascada donde se reduce notablemente el tiempo de síntesis y la generación de residuos. En la actualidad, se aplica en la obtención de productos farmacéuticos, agrícolas o naturales, entre otros.

Es precisamente el descubrimiento de fármacos una de las áreas donde ha tenido un impacto más significativo, pues al ser capaz de proporcionar de forma selectiva cada una de las imágenes especulares de una molécula, permite estudiar la actividad biológica y los posibles efectos secundarios adversos de cada una. En resumen, el trabajo de List y MacMillan ha supuesto una contribución fundamental al progreso de la química orgánica con una rápida aplicación para el beneficio de la humanidad.

 

Henar Vázquez Villa

Profesora Contratada Doctora del Departamento de Química Orgánica

Facultad de Ciencias Químicas

Syukuro Manabe y Klaus Hasselmann han sido galardonados conjuntamente con la mitad del Premio Nobel de Físicas de 2021 "por el modelado físico del clima de la Tierra, cuantificando la variabilidad y prediciendo de manera confiable el calentamiento global". Ambos son referentes importantes en la investigación sobre cambio climático.

El trabajo de Manabe desde los años 60 contribuyó de forma fundamental a desarrollar modelos acoplados de océano-atmósfera que darían lugar, con el tiempo, a los modelos climáticos actuales y a la realización de experimentos de cambio climático a partir de los años 80. El conocimiento actual por el que podemos atribuir a las actividades humanas el cambio climático que experimentamos se basa en gran medida en modelos climáticos desarrollados a partir del trabajo de Manabe y sus colaboradores. Manabe recibió el premio Fronteras del Conocimiento en Cambio Climático por la Fundación BBVA en 2017.

Por su parte, Hasselmann fue director fundador del Instituto Max Planck de Meteorología en Hamburgo. Contribuyó a desarrollar los conceptos de variabilidad interna y forzada en el sistema climático y la forma de cuantificarlos a partir de simulaciones en las que no había cambios en la química de la atmósfera ni, por tanto, en el equilibrio energético del planeta (simulaciones de control) y simulaciones forzadas en las que sí se incluía la influencia de las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero y aerosoles. Desde sus trabajos en los años 70 inició el desarrollo de los estudios de detección y atribución del cambio climático que permitirían en los 90 extraer la señal de la influencia humana en el clima y demostrar que el cambio climático actual es debido, sobre todo, a las emisiones resultantes de las actividades humanas.

 

Jesús Fidel González Rouco y María Luisa Montoya Redondo  

Codirectores del Grupo de Investigación Paleoclimatic Modelling and Analysis

Facultad de Ciencias Físicas e IGEO (UCM-CSIC).

David Card, por sus contribuciones empíricas en el ámbito de la economía laboral, y Joshua D. Angrist y Guido W. Imbens por su contribución metodológica al análisis de las relaciones causales, son los tres galardonados con el Premio Nobel de Economía.

La Economía es una ciencia social donde la utilización de diseños experimentales se enfrenta a problemas éticos. A diferencia de otras disciplinas científicas, los investigadores no pueden asignar individuos aleatoriamente a un grupo de tratamiento y a otro de control para evaluar el impacto de políticas educativas, laborales o migratorias. Una de las contribuciones de los economistas premiados este año ha sido la de estudiar experimentos naturales para establecer relaciones causales en el ámbito de la economía laboral y de la educación.

Como es sabido, la evidencia empírica muestra que las personas que invierten en más años de escolarización tienden a ganar salarios más elevados. Las estimaciones por mínimos cuadrados ordinarios (MCO) indican que los salarios pueden aumentar en torno a un 8% por cada año de escolarización adicional. El problema es que las personas que tienden a invertir en más educación pueden tener otras características, como por ejemplo más capacidad, que, independientemente de la educación que adquieran, les haga percibir salarios más altos. Por tanto, con una estimación por MCO no podemos afirmar sin más que cada año extra de educación cause un incremento de los ingresos en un 8%.

En el artículo precursor de Angrist y Krueger (1991) se utilizan las diferencias en el trimestre de nacimiento, que resultan del azar, como un experimento natural para establecer una relación causal entre educación e ingresos. La legislación sobre escolarización obligatoria en EEUU hace que las personas que nacen al comienzo del año tienden a abandonar el sistema educativo con menos tiempo de escolarización que los que nacen al final de año. Los autores utilizan el trimestre de nacimiento como instrumento de la escolarización y obtienen, en la estimación por mínimos cuadrados en dos etapas, unos rendimientos de la educación similares a los obtenidos por MCO.

Por su parte, Card y Krueger (1994) analizan el efecto en el empleo de la subida del salario mínimo en Nueva Jersey en un 18,8% en el año 1992. Para evaluar el impacto de la medida estudian la evolución del empleo en 410 restaurantes de comida rápida en Nueva Jersey y el este de Pensilvania, como grupo de control donde el salario mínimo no había variado. En la estimación por diferencias en diferencias, los autores no encuentran que el aumento del salario mínimo tuviera un impacto negativo en el empleo.

Card ha estudiado también el impacto de la inmigración en el mercado de trabajo de los países receptores. El autor analiza el experimento natural que proporciona el “éxodo del Mariel” en abril de 1980, cuando Fidel Castro autoriza la salida del país de todos los cubanos que quisieran hacerlo. En apenas cinco meses, en torno a 125.000 cubanos partieron del puerto de Mariel hacia EEUU, estableciéndose en su mayoría en Miami, donde la oferta de trabajo aumentó en un 7%. Card utiliza nuevamente el método de diferencias en diferencias y compara los salarios y el empleo de los residentes de Miami, antes y después de la llegada de los “marielitos”, con los de otras ciudades similares en EEUU (Atlanta, Houston, Los Ángeles y Tampa). Su principal resultado es que el brusco aumento de la inmigración no tuvo efecto en los salarios ni en el paro de los trabajadores menos cualificados.

Finalmente, la Academia Sueca destaca la contribución de Angrist e Imbens a mediados de los noventa al establecer un nuevo marco para el estudio de las relaciones de causalidad a partir de datos observacionales, donde habría que destacar especialmente la estimación con variables instrumentales y la regresión por mínimos cuadrados en dos etapas.

 

Iñaki Iriondo

Departamento de Economía Aplicada, Estructura e Historia 

Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales