Sesion 09 Investigacion en Ciencias Biologicas by Luis Piedra

VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN II PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN INVESTIGACIÓN CIENTIFICA, TECNOLÓGICA Y HUMANÍSTICA QUINTA UNIDAD DE APRENDIZAJE Sesión 09

La Investigación en Ciencias Biológicas en el Perú

Dr. José Alberto Iannacone

II PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA, TECNOLÓGICA Y HUMANÍSTICA (Modalidad Semipresencial)

Porque apostar por las ciencias básicas

El conjunto de las ciencias básicas (matemáticas, física, química y biología) ha tenido períodos de luces en el desarrollo histórico de la raza humana, dependiendo algunas veces de genialidades que han contribuido a dar saltos cualitativos y significativos avances. Estos avances han coincidido normalmente con un adecuado aporte económico-social. El tránsito desde la Ciencia básica a la Tecnología: La Biología como modelo Aldo González Becerra

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Porque apostar por las ciencias básicas Un reciente ensayo del premio Nobel, Perutz (1991), en el que hace un análisis del impacto de la ciencia básicas sobre algunos ámbitos que refuerzan la calidad de vida de las sociedades, concluye que el avance científico promovido por la investigación se ha producido en el área sanitaria, en la producción de alimentos, en el problema energético y en el del crecimiento de la población.

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Porque apostar por las ciencias básicas Se ha señalado que el desarrollo científico de un país es un parámetro indicador de la riqueza del mismo. La biología, cuyo auge en este último medio siglo ha sido destacado, es un buen modelo de cómo una disciplina científica puede permear diferentes fases del quehacer social.

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Porque apostar por las ciencias básicas La biología es un ejemplo útil que indica cómo a partir de la creación de conocimiento y de su consistente transformación en tecnología, ha permitido elevar los índices de calidad de vida, logrando a su vez una optimación del uso de los recursos disponibles de cada país.

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Porque apostar por las ciencias básicas

La biología, como todas las ciencias en su devenir histórico, ha ido construyendo un acervo de conocimientos por acumulación, pero quizás éste no sea su mayor tesoro. Sus saltos cualitativos son los que la sitúan a la cabeza del conocimiento y le permiten escudriñar en la frontera de lo desconocido.

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Porque apostar por las ciencias básicas

Es una miopía aquellos que consideran que como estamos en crisis no podemos invertir en ciencia, cuando lo más rentable es invertir en educación en ciencias básicas y en la generación de conocimiento. Por favor no abandonemos a la Ciencia Básica LA INVESTIGACIÓN BÁSICA EN AMÉRICA LATINA Ricardo P. Deis Mendozá, Argentina, Acta Andina 2001

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Porque apostar por las ciencias básicas Porque hacer ciencias básicas en el Perú: Ámbito económico y educativo: El conocimiento científico (ciencias básicas) es una de las principales riquezas de las sociedades contemporáneas y un elemento indispensable para enrumbar e impulsar el desarrollo económico y social. Fortalece la innovación y el desarrollo tecnológico. Aumenta el número de investigadores. Fortalece la gestión de las instituciones científicas. Orienta la investigación con criterios de excelencia y relevancia. Organización de Estados Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y la Cultura (OEI), 2012

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Porque apostar por las ciencias básicas Hay muchas razones para sospechar que hay una relación directa entre los niveles educativos de la población (en ciencias básicas) (y de la fuerza laboral) y el crecimiento económico Pero para que nos sirvan como herramienta indispensable para el desarrollo deberíamos adoptar políticas adecuadas a corto, mediano y largo plazo. Es preciso garantizar el acceso a una educación en ciencias básicas de calidad, superando los problemas de deserción y exclusión, mejorando la enseñanza de la ciencia básicas y favoreciendo las vocaciones científicas. Científicos altamente capacitados (no se logra por arte de magia).

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Porque apostar por las ciencias básicas

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Porque apostar por las ciencias básicas

Las ciencias básicas busca senderos que conduzcan al desarrollo, no solamente económico, sino también a la mejor calidad de vida de la población. Debemos como país construir un camino propio, acorde con nuestras capacidades, debilidades, valores culturales y propia historia. Pero con Cooperación y construcción de espacios internacionales.

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Porque apostar por las ciencias básicas Porque hacer ciencias básicas en el Perú: Ámbito personal-social: Espíritu de iniciativa y de tenacidad. Espíritu crítico, que supone no contentarse con una actitud pasiva frente a una «verdad revelada e incuestionable». El rigor metódico. Habilidad para manejar el cambio, para enfrentarse a situaciones cambiantes y problemáticas. Aprecio del trabajo investigador en equipo. Respeto por las opiniones ajenas, la argumentación en la discusión de las ideas y la adopción de posturas propias en un ambiente tolerante y democrático. BIBLIOTECA VIRTUAL DE LA OEI

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Porque apostar por las ciencias básicas Porque hacer ciencias básicas en el Perú: Ámbito personal-social: Se descubre en la ciencia básica el valor de un instrumento de transformación social. En sumario: Que sea capaz de formar un ciudadano medianamente apto para decidir por sí mismo, un ciudadano autónomo y capaz de pensar por sí mismo, de tomar las riendas de su proyecto de vida y actuar en consecuencia. Y el ser crítico es el carácter más importante de una enseñanza científica. ¿Por qué hacer ciencia (básica)? Tecno. Lógicas. No.30 Medellín Jan./June 2013 13

Biodiversidad

Programas Nacionales y Transversales Aprobados CONCYTEC

BiotecnologĂa

Ambiental

TICs

Materiales Ciencias BĂĄsicas

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Programa de CTeI

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PROGRAMA NACIONAL TRANSVERSAL DE CIENCIAS BÁSICAS BIOLOGÍA, FÍSICA, MATEMÁTICAS Y QUÍMICA 2016 – 2021

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Comité de Formulación Dr. Adolfo La Rosa Toro Gómez

Academia Nacional de Ciencia (ANC) / Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)

Dr. Alberto Martin Gago Medina

Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP)

Dr. Ángel Guillermo Bustamante Domínguez

Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM)

Mg. Ángel Paul Hurtado Erazo

Dirección de Innovación – Ministerio de la Producción (PRODUCE)

Dr. Erik Alex Papa Quiroz Dr. José Alberto Iannacone Oliver Dr. Julio Cesar Santiago Contreras Dr. Juvenal Castromonte Salinas

Universidad Nacional del Callao (UNAC) Universidad Ricardo Palma (URP) UNMSM Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH)

MSc. Luz Genara Castañeda Pérez Blgo. Marco Elías Espinoza Zevallos

UNFV Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN)

Dra. Marta Williams León de Castro Dr. Renato Mario Benazic Tomé Sra. Romina Sol Golup

Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) UNMSM Consejo Nacional de la Competitividad (CNC) - Ministerio de Economía y Finanzas (MEF)

Dr. Roger Javier Metzger Alvan

Instituto de Matemática y Ciencias Afines (IMCA)

Dr. Víctor Anthony García Rivera

Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CONCYTEC)

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Comités Científicos Comité Científico de Biología Dr. Abraham Vaisberg Wolach Dra. Doris Elizabeth Zúñiga Dávila Dr. José Alberto Iannacone Oliver Blga. Karen Ventura Zapata Blgo. Marco Elías Espinoza Zevallos Dra. Marta Williams León de Castro Blga. Patricia Ayón Dejo

UPCH UNALM URP UNFV IPEN UNALM Instituto del Mar del Perú (IMARPE)

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• Las ciencias básicas son el fundamento de otras ciencias, del desarrollo tecnológico y están íntimamente vinculadas con el sector productivo del país como factor innovador partiendo de la investigación y desarrollo (I+D). • De esta manera, fortalecer y consolidar el quehacer científico en ciencias básicas es esencial para la prosperidad, competitividad, medio ambiente, para la salud y calidad de vida de nuestra nación. • Por lo tanto, el desafío es generar ciencias básicas al servicio de los objetivos del desarrollo sostenido del Perú de una forma coherente, dinámica y eficaz, a fin de atender las necesidades en los niveles local, regional y nacional. • Así como de establecer colaboraciones internacionales que nos permitan acceder a los beneficios de la globalización con una sociedad más solidaria, justa y productiva.

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Principales palabras claves, áreas temáticas y “sectores”

MATEMÁTICA Matemática pura Matemática aplicada Estadística Investigación operativa Computación científica

Matemáticas - Áreas identificadas Analysis

Publicaciones 55

Algebra

Topology

Differential equation

Stochastic

Numeric

Probability

Simulation

Computer science

Software

Applied

Geometry

Pure

 Toma de decisiones, economía, finanza, logística, big data, competitividad, seguridad – criptografia, oportunidades, proyección de uso de recursos naturales.  Modelamiento y simulación de procesos: gestión de recursos, software, biomatemática.  Sociedad del conocimiento.

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Principales palabras claves, áreas temáticas y “sectores” Química - Áreas identificadas

QUÍMICA Química Ambiental Química Nuclear Productos naturales Química orgánica Química inorgánica Química de materiales Físico-química

Publicaciones

Organic

Inorganic

Natural product

Biochemistry

Chemistry

Physical chemistry

Analitycal chemistry

Environmental chemistry

Polymers

Food science

Separation

Health chemistry

Sintetic chemistry

Chromatography

mass spectrometry

Materials

Crystallographic

 Procesos industriales, anticorrosivos, desarrollo de catalizadores, adsorbentes, nuevos adhesivos, nanomateriales.  Ambiente: monitoreo y remediación de: suelos, agua y aire; pilas de combustible, biocidas.  Salud: biosensores, nuevos fármacos, marcadores, biomateriales.  Seguridad alimentaria: materiales para transporte y conservación de alimentos, aditivos alimentarios  Sociedad del conocimiento. 29

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Principales palabras claves, áreas temáticas y “sectores” Física - Áreas identificadas

FÍSICA Astrofísica Física de la Materia Condensada Física Computacional Física Nuclear y Partículas Elementales Física médica Geofísica Física teórica

Publicaciones

Particles

145

Nuclear

Astrofisica

Photonics

Nanoparticles

Thin films

Matter condensed

Superconductivity

Semiconductor

Phycis theory

Optics

Polymers

Glasses

Acoustics

Fluids

Atomic

Statistics

Electronic structure

Plasmonic

Materials

127

Magnetism

Health

 Diversificación de productos, industrial, generación de tecnologías, procesos de información, telecomunicaciones vía fotónica, radiofármacos, nanomateriales.  Ambiente: modelamiento, calidad de suelos, agua y aire, energía limpia y renovable.  Salud: análisis de imagen, radioprotección.  Sociedad del conocimiento.

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Principales palabras claves, áreas temáticas y “sectores”

BIOLOGÍA Biología Molecular y Celular Genética Bioquímica Botánica Zoología Microbiología y Parasitología Ecología y Conservación

Biología - Áreas identificadas Biological Science Molecular biology Biochemistry Genetics Microbiology Immunology Parasitology Botanics / Botany Zoological Biophysics Anatomy Virology Environmental Genomics Ecology Genome Epidimiology Evolution Cell biology Organisms macromolecules Biomaterials Biomarkers Physiology Ecosystems Conservation Pharmacokinetics Toxicology Enzyme Health physics

Publicaciones 136 27 13 261 120 58 68 60 15 6 27 48 376 18 171 88 126 154 13 77 1 1 18 207 293 310 16 4 257 257

 Salud: prevención y detección de enfermedades, mejoramiento genético, nuevos agentes terapéuticos.  Seguridad Alimentaria: alimentos variados y con alto valor nutritivo  Ambiente: diversidad biológica, biorremediación, calidad de suelos, agua y aire.  Sociedad del conocimiento.

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A partir del SCOPUS podemos determinar también nuestra producción científica, siendo que como país tenemos un total de 16483 publicaciones (07/07/2015), de las cuales se encuentra que 6813, 960, 280 y 679 publicaciones en BiFiMaQ, respectivamente.

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Figura 2. Producción científica del Perú en revistas internacionales indizadas. Fuente: SCOPUS (07/07/2015).

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Perú tiene actualmente 841 doctores en las áreas de ciencias básicas (486, 110, 109 y 136 en Biología, Física, Matemáticas y Química, respectivamente, es decir, 25 investigadores con el grado de doctor por millón).

Tal cifra está por debajo de la cantidad mínima deseada de investigadores (429 por millón de habitantes, nivel que se mantiene si nos concentramos solamente en aquellos países miembros de la Organisation for Economic Co-operation and Development - OECD). 34

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Producción científica literaria en ciencias básicas.

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Las diversas áreas de las ciencias básicas en porcentaje con su producción científica total. Fuente: SCOPUS 10/09/2015.

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El PNTCB como base fundamental a los otros programas nacionales transversales (PNT) del CONCYTEC. 41

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Capacidades, fortalezas y oportunidades A pesar de toda la situación actual identificada, el Perú logra desarrollar ciertas capacidades y fortalezas que favorecerán a las acciones del PNTCB. Dentro de estas debe destacarse: •Existencia de individuos y grupos de investigación dinámicos, creativos y productivos, con colaboraciones tanto a nivel nacional e internacional. •Presencia de programas de Doctorado y Maestría en Ciencias Básicas. •Marco legal en CTeI, leyes 28303 y 28613. •La ley universitaria 30220. •La ley que promueve la investigación CTeI ley 30309. •Plan nacional estratégico de ciencia, tecnología e innovación para la competitividad y el desarrollo humano (D.D.001-2006-ED). •El plan Bicentenario, El Perú hacia el 2021. •El incremento del presupuesto del CONCYTEC que paso de ser aproximadamente de 14 (año 2010) a 117 (año 2015) millones de soles.

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En ese marco, demos también identificar las oportunidades que se presentan, tales como. •Ubicación geográfica estratégica en América del Sur. •Nuestra variada diversidad geográfica y biológica. •La existencia de programas de cooperación científica nacionales e internacionales. •La globalización del conocimiento y de las comunicaciones. •Necesidades de los diferentes sectores del país.

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Se debe destacar que el 51 % del total de producción científica literaria del país es de las áreas de ciencias básicas. Es decir, las ciencias básicas en el Perú deben pasar a ser el pilar del desarrollo científico y tecnológico, tal como lo es en otros países líderes mundiales.

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Áreas temáticas priorizadas en el PNTCB.

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Ecología y Conservación La ecología estudia las interrelaciones de los diferentes seres vivos entre sí y con su entorno y cómo estas interacciones afectan propiedades tales como la distribución o la abundancia y la transformación de los flujos de energía. La biología de la conservación se focaliza en estudiar las causas de la pérdida de diversidad biológica en todos sus niveles (genética, individual, específica, ecosistémica) y de cómo minimizar esta pérdida. “Ecología”, H. Sánchez F., F. G. Sánchez, M.A.C. Vásquez, Ed. Umbral 2005 México.

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Biología Molecular y Celular La biología molecular, estudia las interacciones de los diferentes sistemas de la célula, incluyendo las relaciones entre ellas, las del ADN con el ARN, la síntesis de proteínas, el metabolismo, y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un correcto funcionamiento de la célula. Su objetivo es el estudio de los procesos que desarrollan los seres vivos bajo un punto de vista molecular .

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Biología Molecular y Celular La biología celular estudia las propiedades de las células tales como: su estructura, funciones, organelos que contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo vital. Se centra en la comprensión del funcionamiento de tales propiedades y cómo estas se regulan.

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Botánica Se ocupa del estudio de las plantas, bajo todos sus aspectos, lo cual incluye su descripción, clasificación, distribución, identificación, reproducción, fisiología, morfología, relaciones recíprocas o con los otros seres vivos y efectos provocados sobre el medio en el que se encuentran. Se debe distinguir entre la botánica pura, cuyo objeto es ampliar el conocimiento de la naturaleza, y la botánica aplicada, cuyas investigaciones están al servicio de la tecnología agraria, forestal y farmacéutica.

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Genética y Bioquímica Genética Busca comprender y explicar cómo se transfiere la herencia biológica de generación en generación. Esta área, abarca en su interior un gran número de disciplinas propias e interdisciplinarias que se relacionan directamente con la bioquímica y la biología celular.

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Bioquímica Investiga la constitución química de los seres vivos (especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos), y las reacciones químicas que sufren estos compuestos (metabolismo) que les permiten obtener energía (catabolismo) y generar biomoléculas propias (anabolismo). Es pilar fundamental de la biotecnología, y se ha consolidado como una área esencial para abordar los grandes problemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como el cambio climático, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de población mundial, nuevas formas de alergias, el aumento del cáncer, etc.

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Microbiología e Inmunología La microbiología estudia y analiza los microorganismos conocidos como microbios. Dentro de ellos los organismos procariotas (células sin núcleo definido) y eucariotas simples (células con núcleo). La microbiología tradicional se ha ocupado de los microorganismos patógenos entre bacterias, virus y hongos.

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Microbiología e Inmunología Inmunología investiga el sistema inmunitario (órganos, tejidos y células) el cual reconoce elementos ajenos dando una respuesta inmunitaria. Además estudia el funcionamiento fisiológico del sistema inmunitario tanto en estados de salud como de enfermedad (in vitro, in situ e in vivo).

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Parasitología La parasitología investiga los organismos vivos parásitos y la relación de ellos con sus hospedadores y el ambiente. Convencionalmente, se ocupa solo de los parásitos eucariotas como son los protozoos, helmintos y artrópodos. Adicionalmente, estudia las parasitosis o enfermedades causadas en el hombre, animales y plantas por los organismos parásitos.

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Zoología El principal foco de estudio de zoología es la descripción morfológica y anatómica de las diferentes especies animales, así como su fisiología, modo de vida, reproducción, embriología, comportamiento y distribución. Una vez conocidas todas las características propias de cada especie se realiza una clasificación taxonómica.

II PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA, TECNOLÓGICA Y HUMANÍSTICA (Modalidad Semipresencial) Escaso conocimiento científico que atienda a las urgencias sociales

Fuerte dependencia de conocimientos externos

Desfasaje de las investigaciones

Carencia de proyectos en investigación disruptivas

Débil sistema en ciencias básicas para afrontar los desafíos nacionales y generar conocimiento de frontera Débil articulación y normatividad del sistema en CB

Limitados resultados de investigación científica en CB

Dispersión de esfuerzos de las instituciones de investigación

Escasa investigación que no responde a los desafíos nacionales ni al conocimiento global

Débil correspondencia entre investigación y el desarrollo nacional

Inadecuado emprendimiento científico por parte del gobierno para la promoción de la investigación de frontera en CB

Inadecuadas normas para el quehacer científico Ineficaces instrumentos de transferencia y difusión científica/tecnológica

Desaprovechamiento de la cooperación internacional Escasa información, monitoreo y evaluación de actividades en CB

Poca demanda de servicios de investigación por la sociedad, industria y empresa

Insuficiente masa crítica de investigadores calificados en CB Inadecuados incentivos para la atracción y retención de investigadores altamente calificados en CB Reducida oferta de programas de posgrado en CB

Bajo nivel de calidad de los laboratorios y/o centros de investigación en CB Deficiente infraestructura y equipamiento para investigación en CB Escasos laboratorios y centros de investigación de frontera en CB

Escaso estímulo para la formación profesional en CB

Insuficientes capacidades para el desarrollo de la investigación científica en ciencias básicas en el país

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Grandes Desafíos Nacionales

Seguridad Alimentaria

Energía Limpia, Segura y Eficiente

Competitividad y Diversificación Industrial

Salud y Bienestar Social

Adaptación al Cambio Climático

Aprovechamiento de Recursos Naturales

Educación y Sociedad del Conocimiento

Gestión Pública Eficiente y Transparente

Ciudades Sostenibles

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Priorización de los Desafíos Nacionales

Com p Div etitivi ersi da d fi c ació y Ind ust rial n

tar s e Bien y d l Salu Socia

Seg

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Cam ges bio cli tión m de r ático y e nat ura curso s les

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Desafíos Nacionales Competitividad Industrial y Diversificación Productiva Capacidad para generar productos y servicios nuevos o mejorados (calidad y precio) para mayor satisfacción de los consumidores (nacionales y mundiales) que le permita al país incrementar su producción y exportaciones con mayor valor agregado, así como la generación de empleo de calidad. Seguridad Alimentaria Capacidad de permitir la accesibilidad de toda la población a alimentos nutritivos y variados frente al reto de una población nacional y mundial cada vez más creciente.

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Desafíos Nacionales Salud y Bienestar Social Generar sistemas de salud modernos y accesibles que aseguran una población sana y que lleva una calidad de vida plena y digna en un país con índices de desarrollo humano todavía muy bajos. Recursos Naturales y Adaptación al Cambio Climático Aprovechamiento de los recursos naturales para el beneficio de la sociedad asegurando su sostenibilidad y respeto al entorno . Preparación para enfrentar los cambios del clima y los desastres naturales asegurando un hábitat seguro, confiable y con recursos disponibles.

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Resultados esperados del Programa Nacional Transversal de Ciencias Básicas.

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Líneas de investigación: Dr. José Iannacone Efecto ecotoxicológico de sustancias químicas sintéticas y naturales, y de muestras ambientales sobre modelos animales en el laboratorio (lombriz de tierra, insectos, microcrustáceos, erizos, invertebrados menores, peces, anfibios, aves).

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 Evaluación parasitológica modelos animales.

hematológica