BOLETIN EXPLORA N°45 DICIEMBRE 2011

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diciembre 2 0 1 1

Una cultura científica para Chile Durante 2011 celebramos el Año Internacional de la Química. Esta conmemoración, impulsada por Naciones Unidas, nos ha permitido comprender mejor los alcances de una ciencia a la que podemos concebir como un conjunto de disciplinas unidas en su afán por conocer los profundos secretos de la materia.

A través de este Boletín ofrecemos una visión que permite identificar la presencia de la química desde las profundidades de nuestro organismo hasta la inmensidad del Universo, y da cuenta del desarrollo que ha experimentado en las últimas décadas, con avances significativos que están logrando impactar decisivamente en la calidad de vida de millones de personas en todo el mundo.

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Editorial Desafíos de la Química de Hoy

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Entrevista a Patricio Felmer

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Chile Crece con Ciencia

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Emprender la Aventura del Conocimiento 10 - 11 - 12 Premios Nobel 2011

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La Química del Funcionamiento Cerebral

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Mirar el Cielo para Conocernos por Dentro

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Ganadores Reportajes Grandes Científicas / Premios Nacionales

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Ciberaula / Agenda

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Separata

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I-J-K-L

Todos los años definimos una temática que sustenta nuestras acciones y pone de relieve a una disciplina, como la Química en 2011. En 2012, nuestro camino será liderado por las neurociencias o ciencias y tecnologías del conocimiento. Podremos conocer una nueva mirada que integra diversas ramas del saber, desde la neurobiología hasta la inteligencia artificial y que está generando respuestas para la mejor comprensión de los fenómenos de la mente y la conducta.

En CONICYT queremos ir más allá de nuestra misión estratégica de apoyar la base científico-tecnológica del país y de contribuir a formar los profesionales e investigadores que requiere nuestro desarrollo.

Junto a estas tareas -que conforman el corazón de nuestro accionarasumimos el desafío apasionante de crear y fortalecer una cultura científica para Chile.

Para avanzar al desarrollo, se hace imprescindible ir creando -desde ahora- en nuestros niños, niñas y jóvenes, una motivación especial por acercarse a la ciencia, a la curiosidad y al rigor de la investigación; pero también es necesario formar en ellos actitudes positivas frente al emprendimiento y la innovación.

Desde EXPLORA, estamos acompañando desde la primera infancia a los futuros profesionales e investigadores en el camino del conocimiento. La prueba está en estas páginas, que muestran ejemplos tempranos de acercamiento a la ciencia en Explorines, Tus Competencias en Ciencias, Clubes y Proyectos, como también el desarrollo de investigación científica escolar en el XII Congreso Nacional Escolar de Ciencia y Tecnología EXPLORA CONICYT. José Santiago Arellano Director Programa EXPLORA CONICYT

Desafíos de la Química de Hoy A pesar de lo que muchos en etapa escolar pudieron o puedan- pensar, es innegable que la química nos ha simplificado la vida y de gran manera.

NANOQUÍMICA, CIENCIA DEL MAÑANA PARA EL CHILE DE HOY

¿Cómo no? Si gracias a ella hemos ido comprendiendo, paso a paso, las materias presentes en el Universo y en los procesos de la vida.

En este sentido una de las disciplinas que más soluciones brindará es la Nanoquímica. Ciencia que comprende aquellas actividades de la Nanociencia y Nanotecnología que utilizan las aproximaciones y las herramientas tradicionales de la química para crear, desarrollar y estudiar objetos que presenten propiedades útiles debido a sus dimensiones nanoscópicas, equivalentes a la milmillonésima parte de un metro.

Hace 500.000 años no se pensaba controlar el fuego; en el siglo XVII decir que el oxígeno era un elemento rayaba en la herejía; y para qué ahondar en lo que simbolizó el orden de la Tabla Periódica, la interpretación de la Doble Hélice de ADN o el descubrimiento de los fullerenos, que dieron paso a la revolucionaria nanociencia.

No obstante, conforme seguimos evolucionando, son más y mayores los retos.

En el Año Internacional de la Química, desafíos como la hambruna, el cambio climático, la escasez de agua y energía, el medio ambiente, la salud y calidad de vida, requieren el principal esmero de esta ciencia.

Retos trascendentales nunca antes abordados que el conocimiento generado en manipulación y modificación de moléculas más los nuevos materiales con propiedades poco convencionales nos hacen prever, como nunca, que la química está preparada para afrontar dichos retos.

Desde Chile un grupo de científicos y científicas decidió afrontar el desafío y al poco trecho, lograron sembrar altas expectativas en el desarrollo de esta área.

Advirtiendo que la Nanoquímica tendrá gran influencia en sectores socioeconómicos como energía; tecnología de la comunicación e información; salud; seguridad y transporte. ¿Qué sorpresas nos prepara el devenir de la materia?

Acá algunas pistas.

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OPTIMIZANDO CELDAS FOTOVOLTAICAS Patricio Häberle, Doctor en Física. U. Técnica Federico Santa María.

Nuestra investigación se centra en el estudio experimental de la estructura geométrica y electrónica de superficies cristalinas, sistemas de capas delgadas y modificaciones de superficies inducidas por la absorción de átomos o moléculas.

Nos interesamos en la síntesis, funcionalización y caracterización electrónica de nanotubos de carbono.

Desafíos de la Química de Hoy

En este sentido queremos involucrar materiales con propiedades nanotecnológicas en dispositivos fotoelectrónicos para perfeccionar el uso de la energía en celdas fotovoltaicas, las que se optimizarían significativamente.

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Además estamos elaborando un proyecto para encontrar aplicaciones a los nanotubos de carbono en la industria nacional.

Sin duda, la Gran Minería es una empresa de clase mundial que podría beneficiarse de esta investigación y de paso, nosotros contar con el apoyo financiero para llevarla a cabo.

La investigación se centra en el desarrollo y caracterización de nuevas plataformas de reconocimiento basados en la funcionalización de nanoestructuras de carbono y su empleo para el diseño racional de (bio)sensores electroquímicos aplicables a la cuantificación de biomarcadores de relevancia medioambiental y clínica.

Estos dispositivos podrían ser utilizados en el diseño de nuevos fármacos; en el diagnóstico y prevención de enfermedades; en la determinación de contaminantes; en la identificación de muestras y/o personas; en lo relacionado con Bioterrorismo, por la rápida detección de posibles agentes patógenos, toxinas y explosivos.

Uno de los desafíos es formar nuevos investigadores y expandir el conocimiento. Además de avanzar hacia la aplicabilidad de los dispositivos en desarrollo a muestras reales.

OBLEAS REGENERADORAS DE TEJIDOS Ignacio Moreno, Doctor en Ciencias Mención Química.

Universidad Austral de Chile.

Nos reunimos en dos ámbitos de estudio: biológicos y materiales funcionales.

Actualmente construimos beads de polisacáridos que contienen nanopartículas, micropartículas y moléculas pequeñas con información nutricional para implementarlos en la alimentación de salmones y próximamente, en la industria de alimentos humanos.

Asimismo creamos obleas con nanotopología controlada que contienen datos que optimizan la regeneración de heridas crónicas y en un futuro, podrán ayudar al tratamiento del cáncer.

Con estas obleas logramos un gran avance al disminuir la cantidad de personas que sufren amputaciones causadas por lesiones complejas.

En el área de materiales funcionales buscamos desarrollar sensores para metales pesados que tienen como finalidad entregar señales eléctricas cuando, por ejemplo, detecten contaminación de mercurio en matrices de agua, así como celdas solares basadas en tintes.

NANOTUBOS DE CARBONO EN BÚSQUEDA DE GASES Y LA GENERACIÓN DE ENERGÍAS Doctor Rodrigo Segura, Departamento de Química y Bioquímica. Universidad de Valparaíso.

Nuestra labor de investigación se concentra en la síntesis, caracterización y procesamiento de Materiales Nanoestructurados.

Hace tiempo trabajamos en la preparación de nanotubos y otras nanoestructuras de carbono, pero los últimos dos años nos hemos centrado en desarrollar aplicaciones. Uno de nuestros focos de trabajo ha sido el desarrollo de materiales sensores.

La idea es que los nanotubos de carbono dopados con partículas metálicas entreguen respuestas eléctricas cuando encuentren un gas de interés o por el contrario, uno que sea perjudicial para la salud humana.

Entre nuestros desafíos futuros está desarrollar materiales híbridos basados en nanotubos de carbono y dióxido de titanio para fabricar una especie de fotocatalizador para la producción eficiente de hidrógeno a partir de agua y luz solar.

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Premio Nacional de Ciencias Exactas 2011

Patricio Felmer

Patricio Felmer Aichele es el Premio Nacional de Ciencias Exactas 2011, un apasionado por los números que llegó a ellos sin tener muy claro por qué. Ingeniero Matemático de profesión, Doctor en Investigación de la Universidad de Wisconsin, profesor de la Universidad de Chile, Miembro Correspondiente de la Academia Chilena de Ciencias y organizador de las charlas de divulgación para profesores “Miércoles en la Academia”, realizada en conjunto con EXPLORA CONICYT, dedica su trabajo a simplificar modelos matemáticos que ayuden a concebir el comportamiento de fenómenos naturales y sociales.

De amplia trayectoria científica y numerosos aportes al campo internacional, Felmer dice que su galardón se debe en cierta medida a factores extracurriculares “el conflicto educacional que vivimos como país pudo influir en la decisión del jurado, ya que los últimos nueve años he trabajado en formar profesores de calidad para mejorar la educación de niñas, niños y jóvenes”.

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¿Siempre fue un amante de las matemáticas?

Desde chico me sentí atraído por ellas, pero no era lo único que despertaba mi curiosidad. En secundaria no tenía contemplado ser matemático y creo que fueron acontecimientos puntuales los que hicieron inclinarme.

Entre ellos una charla sobre Ingeniería Química que realizó un ex alumno del colegio y un taller de algoritmo al que me sumé por un tiempo. En la universidad opté por el plan común de Ingeniería porque no tenía clara mi especialidad.

Y el tiempo lo derivó…

Sí, guiado por algunos profesores con los que me fui encontrando en el camino del bachillerato. Recuerdo a Leonardo Sánchez y Mario Ahués, quienes me contagiaron su entusiasmo por los números e inculcaron que estamos llenos de interrogantes a las que debemos buscar solución.

¿Por qué un gran número de alumnos chilenos son reticentes a las matemáticas?

No tengo la respuesta exacta. Lo más fácil es culpar a los profesores que si bien tienen responsabilidad, no son los únicos. El sistema educacional no está atento a los procesos que suceden a muy temprana edad, lo que deja vacíos preocupantes. Por ejemplo, cuando repetitivamente contamos con porotos hasta diez, treinta ó 100 llega un momento en que nuestro cerebro realiza una abstracción de las matemáticas por lo que no es necesario seguir contando hasta diez para entender el número, sin embargo a este paso no le sacamos partido.

MATEMÁTICO EN BÚSQUEDA DE LA REALIDAD ¿Cuál es su línea de investigación?

Las ecuaciones diferenciales parciales no lineales. Nuestra materia de discusión son los modelos matemáticos con los que intentamos entender la realidad, tal como la física, biología o ciencias sociales. Buscamos simplificarlos o crear fórmulas alternativas para saber si las ecuaciones planteadas en dichos modelos permiten conocer variables naturales o sociales. Es un tema muy amplio y fascinante con el que podríamos gastarnos toda la vida.

¿El conocimiento científico influye en la decisión de políticas públicas?

En su justa medida. Hemos logrado aportar soluciones concretas a problemáticas de país, pero somos una comunidad tan pequeña que difícilmente influimos en la toma de decisiones.

Chile posee un grupo de científicos muy dedicados a su quehacer, pero es necesario que también aporten a otras áreas del conocimiento, por ejemplo educación.

La pregunta es ¿cómo hacemos que los científicos cooperen en otros medios si ni siquiera tenemos la cantidad de gente necesaria para hacer ciencia de mejor calidad?

Los países desarrollados y en vías de desarrollo, invirtieron y los resultados están a la vista, Singapur en 30 años se transformó en potencia mundial en educación.

EDUCACIÓN GRATUITA PASO A PASO ¿Cómo logramos que Chile avance en esta materia?

Hasta ahora no se habla de los problemas claves.

Me parece que la educación debe ser gratis y de calidad para todos, pero eso no se logra de la noche a la mañana. Hay varios factores que median como las condiciones laborales de los docentes o la misma infraestructura de los establecimientos. La Beca Vocación de Profesor es un esfuerzo interesante, pero falta mucho. Necesito ver metas a plazos fijos… ¿dónde queremos llegar en 10 años más?

¿Existen fórmulas para encantar a los niños con las ciencias?

Puede haber lineamientos base como que el profesor se sienta motivado y le guste enseñar. Si se encuentra con un niño o niña que tiene inquietudes de aprendizajes el docente debe tener la capacidad de responder cabalmente y entusiasmarlo a encontrar otras soluciones. Pero éste es un círculo, el profesor enseña lo que aprendió en la universidad y lo que ahí se entrega muchas veces no es óptimo.

¿Cómo rompemos la rutina?

Lamentablemente las casas de estudios tienen una gran deuda en formación pedagógica y una condicionante histórica que superar.

En Chile la educación tiene muy baja valoración. Todos aseguran que es el motor de desarrollo, pero a la hora de invertir el discurso cambia.

Sin embargo, la Universidad de Chile está empeñada en rearmar un proyecto y estamos trabajando en una comisión que avanzará en esta línea. Estoy seguro que los próximos años tendremos una Universidad metiéndose de forma seria en materia educativa.

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CHILE CRECE CON CIENCIA A tres kilómetros al Oeste de Puerto Williams, en la costa norte de la Isla Navarino se encuentra el Parque Omora, donde no sólo crecen lengas, coigües y ñirres, sino que también florece la curiosidad de las niñas y niños participantes del proyecto EXPLORA Pequeños Naturalistas del Cabo de Hornos. Bien abrigados en invierno y bien protegidos en primavera, porque el sur austral no da tregua con el frío, los pequeños han realizado seis expediciones tanto para conocer Omora como otros escenarios naturales del fin del mundo.

Y no sólo ellos están disfrutando con la ciencia. Existen 50 Clubes Explorines en distintas regiones de Chile y Tus Competencias en Ciencias Educación Parvularia tiene 293 talleres en todo el país, ambas iniciativas de EXPLORA. Hace tres años que este programa de CONICYT tiene una oferta destinada especialmente a las educadoras y la alianza ciencia-pequeños exploradores va por buen camino. En sintonía con las directrices de Chile Crece Contigo, EXPLORA se planteó el desafío de llevar la ciencia a los más chiquitos, caminando así junto a las instituciones que buscan diversificar y mejorar la calidad de la educación preescolar.

¿POR QUÉ CIENCIA DESDE LOS PRIMEROS PASOS? Cada vez existe mayor consenso en que la formación en esta etapa de la vida es primordial. Mirna Pizarro, académica de Educación Parvularia de la Universidad de Magallanes y parte del equipo de Pequeños Naturalistas del Cabo de Hornos, señala que recientes descubrimientos científicos y la neurociencia indican que las experiencias que recibe un niño durante la infancia son fundamentales para el aprendizaje y para que pueda conformar las funciones superiores del cerebro.

Rodrigo Pascual, Doctor en Neurociencias y profesor del Magíster en Ciencias Experimentales de la Universidad Católica de Valparaíso, enfatiza la importancia de ofrecer a niñas y niños estrategias pedagógicas para satisfacer su incansable curiosidad. Para ello, dice, es fundamental canalizar sus inquietudes -potencialmente “científicas”- desde los primeros años de vida, pues éstas constituirán el sustrato que facilitará el desarrollo de futuras motivaciones por la ciencia. El Doctor Pascual señala que lo importante es no desperdiciar esa crítica oportunidad de dar el “vamos” a inquietudes científicas, en principio simples, pero no por ello menos relevantes.

“La metodología indagatoria y la aplicación del método científico con niños pequeños ayuda muchísimo a desarrollar habilidades como la observación, el cuestionamiento a través de preguntas, el razonamiento lógico en la búsqueda de respuestas y el manejo de conceptos que están perfectamente

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Alejandra Vera, educadora de párvulos y encargada del seguimiento de TCC en la Región Metropolitana puntualiza que la metodología para enseñar ciencias a los más pequeños “además de indagatoria, debe tener al niño y niña como el eje central de cada actividad, en la cual ellos sean protagonistas del aprendizaje, de manera que vivan el descubrimiento y las respuestas de los fenómenos como algo propio”.

Puntualiza también que es “fundamental el trabajo desde lo concreto, con materiales y actividades atractivas y desafiantes, utilizando la manipulación y la observación, siguiendo la idea de que solo se aprende lo que se hace”. a su alcance como la electricidad o el magnetismo”, destaca María Antonieta Rojas, educadora diferencial, quien dirigió el Club Bichos: Al rescate del jardín con párvulos de una escuela especial en la Región Metropolitana.

Agrega además que “trabajar ciencias en edades tempranas no solo forma personas más reflexivas y conscientes de su entorno y los sucesos que ocurren en él, sino que los ayuda en el aprendizaje y aplicación de las competencias adquiridas en otras áreas del saber y la vida cotidiana”.

¡Y como aprenden! Mirna Pizarro comenta que para el Congreso de Iniciación Científica y Profesional de los Estudiantes de la Universidad de Magallanes 2008, se invitó a un grupo de niñas y niños que participaban en las actividades de Omora, ellos, al igual que los estudiantes universitarios, presentaron un poster sobre musgos y líquenes, temáticas en la que trabajaban en el Proyecto EXPLORA de Omora. El poster de los preescolares de la Escuela Padre Hurtado obtuvo el segundo lugar del Congreso.

¿CienCia en el jardín infantil?

Niños y niñas caminan abrazados por el patio.

Otro grupo camina tomado de la mano. Un último grupo corre desperdigado, cada uno por su lado.

Cada niña y niño es nada menos que un átomo. Los primeros representan el estado sólido, los segundos el líquido y los tercero el gaseoso. Esta dinámica es parte de juntos como átomos, una de las actividades de los talleres de Tus Competencias en Ciencias (TCC) para Educación Parvularia.

En esa sesión los niños comprenden que toda la materia está compuesta por átomos, pero que su naturaleza puede ser distinta según la disposición de los mismos. Y ellos mismos actúan como pieza clave en la metáfora para comprender el fenómeno.

Postulación a Clubes eXPlOrineS 1 de marzo 27 de abril 2012 Bases y formularios en www.explora.cl

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Juan Ignacio tiene 13 años y está exponiendo ante un Comité Científico Evaluador. Habla claro, desenvuelto y maneja información. Él estuvo revolviendo un recipiente por más de una hora para lograr hacer jabón natural. ¡Tiene paciencia Juan Ignacio! y quizás la tiene porque sabe que reutilizar un litro de aceite comestible en la elaboración del jabón puede evitar contaminar 50 mil litros de agua dulce, como relata a los evaluadores.

Mientras, María Isabel lo escucha escondida detrás de la puerta. “Usted no entra a la sala señorita”, le dijo Juan Ignacio a su profesora antes de entrar a la exposición oral en el marco del Congreso Regional de Ciencia y Tecnología de la Región del Maule.

María Isabel está nerviosa, pero respeta la decisión de su pupilo. Espera afuera, ella ya hizo su trabajo.

Juan Ignacio Espinoza y Magdalena Cifuentes, estudiantes de sexto básico de la Escuela Enrique Donn Müller de Constitución, resultaron ganadores del Congreso del Maule y asistieron al XII Congreso Nacional Escolar de Ciencia y Tecnología EXPLORA CONICYT que se realizó en Puerto Montt. Allí se encontraron con delegaciones de todo Chile, con niñas, niños y jóvenes que disfrutan como ellos de andar con la mirada atenta explorando el mundo que los rodea. María Isabel Salazar, la profesora guía de los chicos, viajó junto a ellos, al igual que los 30 docentes que acompañaron a los grupos finalistas regionales.

Los Congresos EXPLORA son el hito cúlmine de un proceso largo que comienza en el aula meses atrás, cuando un docente decide tomar la investigación científica escolar como una herramienta pedagógica para desarrollar las capacidades de sus estudiantes y para mostrarle que la ciencia está en las preguntas, en los errores, en la paciencia, en la experimentación, en la constancia, en la observación y en el trabajo en equipo.

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CONOCIMIENTO Y sabemos que hay académicos dispuestos a ello, como Elizabeth Chiappa, entomóloga de la Universidad de Playa Ancha, directora del Proyecto EXPLORA Comprendiendo el efecto de los incendios sobre la flora y fauna, quien ha sido además asesora científica de varios proyectos escolares.

LA INVESTIGACIÓN ESCOLAR EXPLORA está convencido que la investigación escolar es un camino posible para la escuela y sabe que los maestros son clave para que ésta se desarrolle. ¿Y qué opinan los docentes? Consultamos a Verónica Zamorano quien en 2010 y 2011 ha guiado un estudio sobre alumnos y alumnas del Colegio Raúl Silva Henríquez que trabajan asalariadamente a temprana edad, con los propios estudiantes del establecimiento ubicado en Ovalle, Región de Coquimbo.

“Se puede hacer investigación en la escuela y en todos sus niveles. Pero en primer lugar debemos convencernos que como docentes somos los principales actores para provocar los cambios, esto implica que debemos reflexionar con respecto a las prácticas pedagógicas y la viabilidad de acercarnos a metodologías que integren los procesos de investigación como base de la enseñanza y de la formación y como instrumento para descubrir y entender el mundo”.

Verónica destaca la importancia de la capacitación de los docentes que quieran guiar la investigación de sus estudiantes, así como señala la importancia de conocer y respetar sus intereses para que el trabajo tenga sentido para ellos. Buscar el apoyo de instituciones o de investigadores también podría ser una herramienta para impulsar la investigación en la escuela.

Ella sostiene que “el método científico no se puede enseñar con una pizarra o una diapositiva, se tiene que vivenciar, y, además, el desarrollo de habilidades como la observación, la generación de inferencias, el desarrollo de una metodología y la capacidad analítica, solo son posibles al momento de hacer investigación científica.

Es por lo anterior, que la investigación escolar no debería ser entendida como una actividad extra programática, sino como el eje curricular estructural en la enseñanza de las ciencias, y las áreas disciplinarias deberían usar sus contenidos en función de la aplicación de la metodología científica y no lo contrario”.

En cuanto al valor que tendría para los científicos acercarse a la escuela, la académica de Playa Ancha precisa que “participando en 1000 Científicos 1000 Aulas me he dado cuenta que los niños están lejos de comprender lo que hace un científico y cuáles son los alcances que tiene una determinada disciplina, en mi caso, nunca han escuchado sobre los insectos de una manera seria, para ellos son “bichos” molestos y, por ejemplo, no conocen el rol que tiene este importante grupo en el sistema ecológico”.

Juan Ignacio, al igual que los chicos y chicas de los Congresos EXPLORA, seguramente conocen algo más que bichos de la naturaleza. Esperamos que cada día más niñas y niños tengan la oportunidad de desarrollar sus talentos científicos y confiamos en que existen docentes e investigadores dispuestos a emprender esta aventura.

EXPLORA estará ahí para apoyarlos.

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Felicitamos a los ganadores del XII Congreso Nacional Escolar de Ciencia y Tecnología de EXPLORA CONICYT Representar a Chile en la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería 2012 de Intel en Estados Unidos, viajes a las Ferias de Ciencias 2012 en México y Uruguay, estadías en el Observatorio Europeo Austral (ESO) de Antofagasta, Ipads y netbooks, son reconocimientos que estudiantes y profesores obtuvieron gracias al alto nivel de sus proyectos.

Premio del Ministerio de Medio Ambiente: Macarena Stowhas y David Arancibia.

Profesora: Carolina Villalobos. Educación Media.

Colegio Carlos Cousiño. Valparaíso, Región de Valparaíso.

Premio EXPLORA tema del año “Química”: Juan Ignacio Casanova y Sebastián Pérez.

Profesora: Jennifer Durán. Educación Básica.

Escuela Domingo Faustino Sarmiento F-785.

Lebu, Región del Biobío.

Premio EXPLORA a la delegación extranjera: Melissa Cristóbal Fida y Claudio Lacuesta.

Profesora: Patricia Píriz.

Escuela N° 85 República de India, Uruguay.

Premio Espíritu EXPLORA: Magdalena Cifuentes y Juan Ignacio Espinoza.

Profesora: María Isabel Salazar.

Escuela Enrique Donn Müller.

Constitución, Región del Maule.

Premio EXPLORA CIENCIA en Educación Básica: María Paz Baschmann y Estefany Machuca.

Profesora: Joyce Maturana.

Colegio José Miguel Infante.

Quilpué, Región de Valparaíso.

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Premio EXPLORA TECNOLOGÍA Educación Básica: Maite González y Cristina Sobarzo.

Profesora: Marianet Zerené.

Colegio Scole Creare. Temuco, Región de La Araucanía.

Premio EXPLORA CIENCIA Educación Media: Empate en los puntajes de: A) Macarena Stowhas y David Arancibia.

Profesora: Carolina Villalobos. Educación Media.

Colegio Carlos Cousiño. Valparaíso, Región de Valparaíso.

B) Fernando Pinilla y Cyntia Millapinda.

Profesor: Jonathan Rojas.

Escuela Futaleufú, Región de Los Lagos.

Premio EXPLORA a la Innovación ISEF: A) Nicolás Castillo y Henry Díaz.

Profesora: Ana García.

Colegio San Agustín de Atacama. Copiapó, Región de Atacama.

B) Mariana Larroulet y Javier Romanos.

Profesora: Rosa Jara.

Instituto Inmaculada Concepción de Valdivia.

Valdivia, Región de Los Ríos.

Toda la información del Congreso en www.explora.cl y www.facebook.com/exploraconicyt

La Fundación Nobel entrega anualmente una serie de premios a científicos que aporten investigaciones sobresalientes para beneficio de la humanidad. Tal como lo estipuló Alfred Nobel, su fundador, quien no estaba cómodo por enriquecerse a costa de la dinamita, cuyo mercado principal fue la minería, pero que terminó reinando en los conflictos bélicos con resultados ya conocidos.

Medicina Revolución en el sistema inmunológico El 50% del premio se lo llevaron Bruce Beutler (E.E. U.U.) y Jules Hoffmann (Luxemburgo) quienes encontraron proteínas receptoras que activan la inmunidad innata del cuerpo. La otra mitad fue para Ralph Steinman (Canadá) que trabajó en células dendríticas encargadas de regular la inmunidad activa.

Literatura

La realidad con otra mirada Por “dar un acceso fresco a la realidad a través de sus translúcidas y concentradas imágenes” el sueco Tomas Tranströmer obtuvo el Nobel. Sus obras han sido traducidas a más de 50 idiomas y, a pesar de una hemiplejia que lo dejó paralizado del lado derecho y sin habla, continúa escribiendo.

Economía Comprendiendo la Macroeconomía Thomas Sargent y Christopher Sims, ambos estadounidenses, realizaron una investigación empírica que ilustra la relación de causa y efecto existente entre la economía y las variables macroeconómicas como el Producto Interno Bruto, la inflación, la ocupación y la inversión.

Los estadounidenses Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess, descubrieron que la expansión del Universo está acelerándose por causa de una “gravedad inversa”.

Este trabajo se basó en los resultados obtenidos por el estudio “Calán/Tololo” realizado en Chile en los ‘90 por astrónomos de la Universidad de Chile y del Observatorio de Cerro Tololo; Mario Hamuy, José Maza, Mark Phillips y Nicholas Suntzeff. El trabajo Calan/Tololo fue reconocido como “esencial” para el descubrimiento de la aceleración del Universo en el documento oficial de la Real Academia de Ciencias de Suecia para el otorgamiento del Premio Nobel de Física 2011.

Química El padre de los cuasicristales El israelita Dan Schechtman dio una dura batalla a la ciencia establecida al demostrar que la estructura de los cuasicristales no es periódica, es decir, no se conforma en base a unidades menores repetidas, sino que se parece más a “un mosaico árabe”.

Paz Lucha pacífica por las mujeres Las liberianas Ellen Johnson Sirleaf y Leymah Gbowee, junto aTawakkul Karman deYemen, fueron galardonadas por su lucha no violenta a favor de la seguridad y los derechos de las mujeres. Tres mujeres que lograron influir en el desarrollo social en todos los niveles.

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Neuroquímica

LA QUÍMICA DEL FUNCIONAMIENTO CEREBRAL Si imaginamos el funcionamiento del cerebro como una danza sincronizada de neuronas al ritmo de música clásica, podemos visualizar procesos tan hermosos como complejos que se construyen, modifican y destruyen en fracciones de segundos, como el movimiento continuo del baile.

Son fenómenos principalmente químicos que involucran billones de células nerviosas que a través de contactos eléctricos determinan acciones, pensamientos y emociones. ¿Cómo aprendemos? ¿Por qué recordamos? ¿Qué pasa cuando olemos un objeto? Estos procesos son estudio de la neuroquímica, rama de la química cerebral que examina estructuras y funciones de las neuronas y los cambios que en ellas ocurren.

Esta ciencia de frontera ha logrado un desarrollo considerable aportando nuevos conocimientos y sentando paradigmas sobre salud humana, trastornos mentales y relación mente/conducta.

PEQUEÑOS PROCESOS, GRANDES CAMBIOS El funcionamiento cerebral se basa en la actividad de las neuronas, que constantemente sintetizan sustancias químicas para comunicarse.

“Para comprender esto debemos ahondar en lo que llamamos sinapsis. Las hendiduras entre nuestras neuronas se denominan espacios sinápticos que sólo se pueden comunicar a través de mensajes químicos por medio de neurotransmisores que recorren ese pequeño espacio llevando un mensaje de una neurona a otra” señala el Doctor en Química y especialista en Neuroquímica de la Universidad de Chile, Bruce Cassels.

Bruce Cassels 14

En muchos casos una vez que el mensaje fue entregado el neurotransmisor se suelta de la célula postsináptica y vuelve a ingresar a la célula presináptica gracias a un transportador muy específico que permite su reutilización.

Entre los neurotransmisores más conocidos están la Acetilcolina, Dopamina, Noradrenalina, Serotonina y GABA que se localizan en forma organizada según grupos de nervios, vías, fibras, trayectos y núcleos del sistema nervioso.

Cada uno de ellos juega un papel relevante en los cambios orgánicos y de conducta en el ser humano.

Cualquier desajuste en este funcionamiento, por el aumento o disminución de las sustancias químicas o el suministro de productos farmacológicos que imitan o bloquean su acción, puede causar desórdenes mentales.

NEURONAS FUERA DE COMPÁS Uno de los fenómenos que estudia la neuroquímica es la adicción a drogas de abuso “que intervienen en nuestro circuito cerebral denominado Sistema de Recompensa que motiva las conductas aprendidas para la sobrevivencia y la reproducción, haciéndonos sentir que ciertas actividades como comer, beber o tener sexo son muy placenteras” enfatiza Cassels.

“Las drogas como el alcohol, el tabaco, la cocaína o la heroína activan intensamente la liberación de Dopamina, neurotransmisor que trabaja en dicha área, por lo que el sistema las emplea para regular

las conductas. Con el tiempo puede habituarse y luego hacerse dependiente de estas drogas. Es decir, el cerebro termina creyendo, por ejemplo, que fumar es tan importante como comer” asegura Miguel Reyes, Doctor en Ciencias Biológicas y profesor asociado de la Universidad de Santiago de Chile.

Katia Gysling

Miguel Reyes

Las drogas alteran los procesos químicos del cerebro en cinco formas que no necesariamente son excluyentes entre sí: - La emisión de transmisores es intensificada o disminuida provocando que grandes o pequeñas cantidades de éstos entren en el espacio sináptico.

- La destrucción de los neurotransmisores a cargo de enzimas se ve disminuida por lo que éstos permanecen más tiempo en las sinapsis.

- El retorno del neurotransmisor a la neurona presináptica es interferido.

- Las drogas imitan los transmisores y son ellas las que se adhieren a la célula postsináptica.

- La producción de nuevas moléculas transmisoras se ve inhibida.

Las razones químicas para que la rehabilitación del consumo adictivo sea un proceso difícil radican en que “el cerebro funciona en base a un sistema de retroalimentación muy fino para responder a los estímulos y demandas internas/ externas. Frente a una demanda, el sistema genera un cambio en los niveles de neurotransmisores, receptores, enzimas, etc. que permite responder. Con estímulos externos mayores, la adecuación conlleva cambios que persisten más allá de la presencia del estímulo. La evidencia sugiere que estas

modificaciones persistentes, a su vez, desencadenan una serie de otros cambios moleculares en un intento del sistema por restablecer las condiciones iniciales. Se puede hacer un símil entre esta respuesta bioquímica, forzada por el abuso de drogas, con la formación de una bola de nieve en la ladera de un cerro”, señala Katia Gysling, Doctora en Farmacología y Profesora Asociada de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

FUTURO DE LA NEUROQUÍMICA Si bien las drogas de abuso -lícitas o ilícitas- son un problema social a gran escala, para la neuroquímica presentan un interesante marco de investigación, ya que algunas drogas correctamente manipuladas logran efectos placenteros o permiten superar estados desplacenteros al momento de intervenir en los procesos sinápticos.

Debido a que el funcionamiento normal del cerebro depende del equilibrio químico, es posible que el avance en los estudio de neurotransmisores permita comprender y erradicar el estigma de enfermedades y problemas asociados al cerebro como la depresión, el estrés, los trastornos alimentarios, problemas de sociabilización, la concentración o simplemente, mejorar la sensación de bienestar.

Las entrevistas a los especialistas en www.explora.cl

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MIRAR EL CIELO PARA CONOCERNOS POR DENTRO ¿Podemos reconocer algún elemento químico sólo mirando el cielo? ¿De dónde venimos? Lejos, muy lejos, entre cometas, asteroides y nebulosas podría estar la respuesta a esta incógnita que por siglos inquieta a la humanidad.

Así lo estudia la astroquímica, rama de la astronomía que desde 1970 proporciona herramientas para medir e interpretar las condiciones químicas de los gases moleculares que forman estrellas y planetas, los mismos que hace miles de millones de años comenzaron a generar vida en la tierra.

Aseveración tan poética como científica que ocupa al Doctor en Investigación en Astronomía Diego Mardones, Profesor Asociado de la Universidad de Chile y uno de los científicos chilenos que utilizará el Complejo Radioastronómico ALMA.

¿Dónde está la química del espacio?

Para entender la formación de cuerpos celestes necesitamos ver cómo y bajo qué condiciones se generan los gases moleculares del Universo objetos de estudio de la astroquímica. Cuando este gas se condensa y agrupa la cantidad suficiente, forma moléculas compuestas principalmente por hidrógeno que es el elemento más abundante. Seguido por el carbono, nitrógeno y oxígeno, bases de nuestra vida.

¿Cómo se logra estudiar elementos en lugares tan lejanos?

Observando el espectro de absorción de las estrellas, planetas y del medio interestelar, los que emiten frecuencias o colores muy específicos en el espacio permitiéndonos identificar sus composiciones químicas.

Esto comenzó a partir de los años 70, con el advenimiento de la radioastronomía milimétrica y sub-milimétrica, que tuvo un enorme impulso gracias al descubrimiento del monóxido de carbono en nubes moleculares.

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No, pero si miramos por un telescopio potente podríamos ver, por ejemplo, que Orión es muy rojo, efecto producido por la cantidad de hidrógeno que contiene. Para detectar un compuesto químico directamente es necesario descomponer primero la luz en sus colores individuales, como un arcoíris. De ese modo se puede identificar líneas muy angostas a veces brillantes, otras opacas a colores bien definidos. Cada elemento y compuesto químico produce una serie de líneas espectrales características que los identifican.

DE CHILE PARA EL MUNDO En los últimos años la Astroquímica ha sido un área que constantemente entrega interesantes resultados en el campo de la evolución. Esto gracias a los avances tecnológicos e instrumentales que aumentan la capacidad para detectar nuevas especies moleculares.

Hasta hoy se han identificado 165 moléculas, entre ellas aminoácidos y bases nitrogenadas como las que forman el ADN y el ARN. La última molécula localizada fue el Peróxido de Hidrógeno (H2O2) en julio del 2011 y la más compleja fue el Cianodecapenteno (HC11N) de trece átomos, en 1997.

Con la implementación del Complejo Radioastronómico ALMA, Chile será testigo privilegiado de las nuevas exploraciones que la astroquímica realizará en los lugares más oscuros, fríos y ocultos del Universo.

¿Qué podemos esperar de ALMA? La cantidad y potencia de las antenas y el lugar dónde está instalado convierte a ALMA en un proyecto revolucionario para la astronomía mundial. Las investigaciones que actualmente se hacen durante 10 ó 20 años las podremos hacer en mucho menos tiempo.

Nos dará la sensibilidad de ver regiones determinadas con una resolución exquisita y grandes detalles, por

ejemplo, veremos las distintas moléculas que participan en la generación de exoplanetas en estrellas distantes hasta 400 años luz de nosotros.

¿Por qué se implementó en Chile?

Ningún otro país cumplía con los requisitos necesarios. La altura de Atacama y limpieza de sus cielos es sólo igualable con la Antártida, una opción viable, pero demasiado cara.

Otra elección pudo ser el espacio o la Luna.

VIDA MÁS ALLÁ DE NUESTRAS FRONTERAS El objetivo principal de la astroquímica es ir descubriendo y ayudándonos a comprender cómo se originan las moléculas existentes fuera de la Tierra que luego darían lugar a la vida. “Por ejemplo la formación de planetas tiene que ver con la física y química del Universo, si estudiamos el tipo de elementos con que se forman podemos reconocer con qué material se creó nuestro planeta”.

¿Estamos solos en el Universo?

Química para la vida hay en gran parte del espacio.

Sabemos que existen muchas estrellas que tienen planetas rodeados de agua, carbono, hidrógeno y oxígeno, por lo que a nivel de microorganismos el Universo debe estar repleto. Ahora, si me preguntan por vida sofisticada no lo tengo claro.

¿Cómo poder detectarla?

Es complejo. Primero tenemos que identificar un planeta como la Tierra en el espacio exterior y luego estudiar su atmósfera lo que es muy difícil.

Estamos haciendo esfuerzos con algunos observatorios como el Telescopio VLT en Cerro Paranal, y esperamos pronto tener observaciones más precisas con los futuros Telescopio Gigante de Magallanes (GMT), el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) y ALMA. Hemos logrado avances, pero nada concluyente que identifique la señal de vida. Eso sí, es cosa de tiempo.

Más información: www.explora.cl www.almaobservatory.org www.eso.org

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De Villa Alemana y Santiago son las ganadoras del Concurso Reportajes de Grandes Científicas de los siglos XIX y XX

Artículos sobre Rosalind Franklin, Eloísa Díaz Inzunza, Lise Meitner y Henrietta Leavitt se adjudicaron los primeros lugares del certamen organizado por EXPLORA CONICYT y CEDENNA, que convocó a estudiantes de educación media de todo Chile a investigar y escribir sobre los aportes de la mujer al mundo de la ciencia.

El certamen recibió en total 458 reportajes, 65% escritos por mujeres y 35% por hombres de 1° a 4° medio de las 15 regiones del país. Entre las científicas más buscadas por los estudiantes están Marie Curie, Premio Nobel de Química y Física; Gertrude Belle Elion, bioquímica, María Mitchell, astrónoma; Virginia Apgar, pediatra y la astrónoma chilena María Teresa Ruiz.

1° Lugar:

Ester Aranda Godoy del Colegio Hispano de Villa Alemana, que participó con el trabajo sobre Rosalind Franklin “La ciencia y la vida cotidiana, no pueden ni deben separarse”.

María Josefina Lewin Velasco del Colegio Sagrados Corazones de Manquehue, de Vitacura, Santiago, con un texto sobre la primera médico chilena Eloísa Díaz Inzunza, titulado “Científica, pero mujer: Eloísa Díaz Insunza”.

2° Lugar:

Carolina Carvajal Calderón del Instituto Hans Christian Andersen de San Fernando, quien participó con una obra sobre Lise Meitner llamada “Ciencia en Guerra”.

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3° Lugar:

Cleyton Cortés Ferreira del Colegio Gabriela Mistral de Coquimbo, con el trabajo “Henrietta Leavitt, la mujer que rompió los límites del Universo”.

Menciones honrosas:

Fernanda Flores Salazar del Patagonia College de Puerto Montt por su reportaje “Historia de una gran mujer”, sobre Rita Levi-Montalcini.

Joseline Solar León del Liceo Los Cóndores de Alto Hospicio por “Marie Curie: Una Científica excepcional fruto de la motivación y hábito de la constancia”.

Los reportajes están publicados en www. explora.cl

Stellarium Educarchile.cl

A ESTE PORTAL ESTÁN TODOS INVITADOS La tendencia actual de los portales web es garantizar el acceso a la información sin limitación alguna, incluyendo a quienes presentan problemas de audición, visuales, cognitivos y/o de movilidad.

En nuestro país este desafío lo asumió educarchile, portal que promueve el uso de las tecnologías de información y comunicación al servicio del mejoramiento de la calidad y equidad de la educación.

Videos, juegos, artículos, audios y libros en PDF son algunos de los recursos acondicionados para estudiantes con necesidades educativas especiales.

Sus contenidos están ordenados en secciones destinadas a docentes, directivos, estudiantes y familias, y todos los recursos pueden ser descargados gratuitamente en www.educarchile.cl

Febrero / Niebla

VIAJAR POR EL UNIVERSO SIN MOVERSE DEL ESCRITORIO ¡Las maravillas del Cosmos llegan al computador!

Más de 600.000 estrellas, planetas, constelaciones y nebulosas se pueden conocer al navegar con el software libre “Stellarium”, un simulador virtual que trabaja a tiempo y tamaño real.

Sólo hay que especificar las coordenadas o nombres del cuerpo celeste y el programa entregará una vista tridimensional, tal como si estuviera en nuestras manos. Con él veremos artísticas perspectivas de las constelaciones, nos permite seguir el movimiento de los planetas, grabar y/o fotografiar el alucinante viaje por el espacio interestelar.

Desarrollado por el Ingeniero en Investigación Fabien Chéreau, el software puede ser descargado en www.stellarium.org y está disponible para Linux, Windows y Mac OS. ¡Qué comience la travesía!

Enero / Talca

Matta 100.

Enero / Punta Arenas Febrero / Santiago Marzo / Antofagasta

Colección de obras presentada en el Museo Nacional Bellas Artes, hasta el 4 de marzo 2012. www.dibam.cl Festival Internacional de Teatro Santiago a Mil. 3 al 22 de enero. Iquique, Antofagasta, Santiago y Talca. www.santiagoamil.cl Escuela de Verano Universidad de Chile.

9 al 27 de enero. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. www.escueladeverano.cl

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ESTE VERANO LA CIENCIA RECORRE CHILE

Un simulador sísmico, planetario móvil, tabla periódica gigante, información interactiva, una película en 3D y un chef que invita a descubrir la ciencia en la cocina, conforman la feria “La Ciencia nos cambia la vida” que CONICYT itinerará por Chile a comienzos del 2012.

A DESCUBRIR LA VOCACIÓN CIENTÍFICA Estudiantes de Tercero Medio de todas las regiones de Chile provenientes de establecimientos educacionales municipalizados y particulares subvencionados se reunirán en el Encuentro Nacional de Jóvenes con la Ciencia y Tecnología, CHILE VA 2012!

Enero y marzo. Santiago, Región Metropolitana.

Santiago: 5 al 8 de enero Temuco: 12 al 15 de enero Concepción: 19 al 22 de enero Talca: 26 al 29 de enero Valparaíso: 2 al 5 de febrero La Serena: 9 al 12 de febrero Antofagasta: 16 al 19 de febrero Iquique: 23 al 26 de febrero ¿Quieres saber más? www.explora.cl.

EXPLORA 2.0 Twitter @exploraconicyt Facebook www.facebook.com/exploraconicyt Youtube www.youtube.com/exploraconicyt Boletín EXPLORA N°45 - Una Publicación del Programa EXPLORA CONICYT - ISBN 0717-3547 - Bernarda Morin 566, Providencia, Santiago de Chile - Teléfonos: (02) 365 45 73 - 365 45 76 - Fax: (02) 655 13 86 - Email: explora@conicyt.cl - www.explora.cl - Se autoriza su reproducción para fines no comerciales - Fotos: Archivo EXPLORA CONICYT, Coordinaciones Regionales EXPLORA CONICYT, María Sklodowska-Curie - Diseño: Ser Sur Publicidad y Diseño - Impresión: Imprenta Marmor - 30.000 ejemplares.

I

¿Existe algo más cotidiano que comer?

Lo hacemos todos los días de nuestra vida. ¿Cierto? Desayunamos, almorzamos, tomamos once y cenamos. Algunos, por tiempo o costumbre, no hacen las cuatro comidas, pero en general siempre hay algo que comer. En muchas partes del mundo esto no es así.

Chile es un país afortunado, ya que gracias a la iniciativa científica del médico nutricionista Fernando Monckeberg -quien hace más de 40 años logró que el país elaborara leche enriquecida y se entregaran colaciones a escolares- podemos decir con satisfacción que prácticamente no tenemos menores de dos años desnutridos.

Lo que es un gran logro.

Sin embargo, ahora la balanza se está inclinando hacia el otro lado.

Porque tanto niños como adultos consumen más calorías de las que necesitan y como no la gastan… ¡Chile está engordando!

Para comenzar a solucionar este problema que se nos viene “gordo”, es necesario que todos aprendamos sobre la ciencia de los alimentos, qué son y cómo están constituidos. Cómo se producen y elaboran.

Es muy importante saber qué son los nutrientes, cuáles de ellos debemos consumir y cuáles evitar. ¿Por qué restringir ciertas comidas? Porque existen enfermedades que se relacionan con el sobreconsumo de algunos nutrientes, por ejemplo la obesidad, hipertensión y diabetes.

Colaboración de Carolina Astudillo, Doctora en Ciencias de la Ingeniería, Profesora Asociada de la Escuela de Alimentos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.

J

Los invitamos a descubrir la química de los alimentos y sus maravillosos secretos.

Abstraer sus conocimientos y plasmarlos en imágenes. Pueden ser dibujos o esquemas que hagan pensar en un concepto particular o general… ¡hagan volar su imaginación tanto como deseen!

Comer bien tiene su ciencia.

¡Te invitamos a conocer jugando!

K

VERDU

L

REGLAS: CONTENIDO: El Pictograma contiene: 1 tablero, 83 conceptos (para dibujar). Requiere de un dado, cronómetro, hojas y lápices.

OBJETIVO: Identificar la mayor cantidad de palabras por medio de sencillos dibujos y trazos, para lograr alcanzar la meta en primer lugar. No está permitido hablar o escribir.

INICIO DEL JUEGO: Formar de dos a seis equipos.

Mínimo de participantes 4, dos por equipo.

Para comenzar el juego un representante de cada equipo debe lanzar el dado, quien obtenga el número más alto comienza. En caso de empate volver a lanzar.

EL JUEGO: Se colocan las fichas en la partida.

El dibujante del equipo que comienza selecciona una tarjeta al azar e intenta dibujar el concepto sin que el resto del equipo pueda ver dicha tarjeta. Tienen 40 segundos para adivinar.

Si el equipo adivina, el dibujante debe lanzar el dado y avanzar el número de casillas que el dado indique. Luego otro miembro del equipo debe tomar una tarjeta y dibujar el concepto. El equipo lanza el dado hasta que no adivine la palabra.

Si el equipo no adivina el concepto en 40 segundos, el turno corresponde al equipo de la derecha.

META: El primer equipo que llegue a la casilla meta es el ganador. Es necesario llegar con el número exacto. Por ejemplo si les faltan 3 casillas para completar el pictograma y aparece el número 5 en el dado deberán contar los 3 casilleros hasta la meta y retroceder 2. Siguen jugando hasta que no adivinen el concepto.