La biotecnología es uno de los campos de la ciencia con amplio abanico de posibilidades para el desarrollo de bienes y servicios orientados al desarrollo y calidad de vida de las sociedades, el cuidado, la mejora y saneamiento del ambiente, estas actividades son propósitos sociales que se debe de cultivar desde la universidad, la industria y el gobierno. La actividad de la biotecnología se ha demostrado con innumerables ejemplos desde el nacimiento del pan, vino, cerveza, productos lácteos, productos fermentados en hortalizas o carne, generación de nuevos procesos para la obtención de proteínas recombinantes hasta el rápido desarrollo y producción de las vacunas mediante bioprocesos farmacéuticos correspondientes para hacer frente a la pandemia del COVID-19, enfermedad producida por el SARS-CoV-2, virus causante del Síndrome Agudo Respiratorio Severo por Coronavirus tipo 2 (en el humano se identificó por primera vez en 2019 en la provincia de Wuhan, China y posteriormente se distribuyó a nivel mundial), el diseño de esta vacuna fue una novedad debido a que se utilizaron herramientas moleculares para su fabricación y en poco tiempo se diseñó y produjo en forma masiva al compararla con otras vacunas destinadas a humanos. En este sentido, la biotecnología es una ciencia aplicada en varios campos de la vida cotidiana del hombre.

En México, el antecedente de un centro de investigación con enfoque biotecnológico es el Centro de Investigación sobre Ingeniería Genética y Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma (UNAM) 1982 y después con el Instituto de Biotecnología de la UNAM (1991) y el Comité de Biotecnología de la Academia Mexicana de Ciencias (1999). En la actualidad, sin duda, sigue siendo el IBT una de las instituciones con mayor impacto en investigaciones biotecnológicas en el país, sin dejar de mencionar a los dos científicos mexicanos que han aportado al desarrollo de la biotecnología, los ingenieros bioquímicos Dr. Francisco Bolívar Zapata de la UNAM con su investigación sobre aislamiento, caracterización y manipulación de genes en microorganismos (ingeniería genética) y el Dr. Luis Herrera Estrella Herrera del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN) con el desarrollo de plantas transgénicas (Biología Molecular); además, del factor humano-científico de universidades, centros de investigación y el sector industrial privado que enseñan, investigan y desarrollan la biotecnología.

En la actualidad el desarrollo de una nueva biotecnología requiere el apoyo de Inteligencia Artificial (IA) en los bioprocesos, este tema es sin duda y será determinante en el desarrollo de la biotecnología en los próximos años en el mundo. La importancia de la IA radica en que puede auxiliar para modelar, monitorear, estimar y controlar las variables de los bioprocesos con la finalidad de aumentar los rendimientos y reducir costos de producción. Además de optimizar los bioprocesos a partir de grandes conjuntos de datos que diariamente se generan y almacenan en bases de datos digitales.

En este punto, ¿Qué significa exactamente la IA? Estas palabras tienen un significado técnico actual diverso, pero se dejará una definición sencilla para que el lector tenga una idea general de que se trata. La IA es la capacidad que presentan ciertas máquinas para la toma de decisiones a partir de la recopilación de datos, análisis y obtención de conclusiones en un proceso determinado, pero la IA va más allá, también es capaz de aprender y procesar más rápido que un ser humano y esto la hace atractiva para varias actividades que requieren tiempo de manera continua y que un humano sería insuficiente para llevar a cabo grandes actividades de recopilación y análisis de datos. Por ejemplo, el machine learning (aprendizaje de máquina) se aplican algoritmos computacionales para que la máquina pueda aprender y actúe ante una serie de condiciones de un proceso, también el deep learning (aprendizaje profundo) es un conjunto de algoritmos que se ocupan para simular la estructura y función del cerebro humano, la ventaja de esto es que puede generar abstracciones de un gran conjunto de datos y predecir sobre un posible evento.

Cabe señalar que el concepto es muy complejo porque no solo se enfoca al sector industrial, también la IA se aplica en la cirugía robótica por ejemplo, con el uso del Sistema Quirúrgico Da Vinci, además, cotidianamente la palpamos cuando utilizamos los buscadores de la red (Google, Bing, Yahoo, entre los más importantes) o en los celulares (Siri, asistente de Google) o computadoras (Cortana), en aparatos inteligentes como Alexa que puede agregar otros aditamentos domésticos como focos, bombas de agua, sensores de apertura de puerta, sensores de humo, entre otros; en las redes sociales donde incluso nos muestran resultados afines a nuestras preferencias como Facebook, Instagram, TikTok entre las redes sociales más conocidas por la población aunque puede haber más en otras regiones del mundo. Por otro lado, el uso de IA aplicada a la biotecnología ha mejorado sustancialmente el análisis de datos y optimizado los procesos con microorganismos en biorreactores debido a que los organismos son sensibles a desviaciones y es necesario mantener las condiciones del medio estable para un mantener la máxima tasa de crecimiento y con esto tener un mejor aprovechamiento de su actividad metabólica, por ejemplo, la producción de insulina humana a partir de la actividad metabólica de la bacteria Escherichia coli. En el caso de la industria farmacéutica, la IA es importante para hacer predicciones para evitar una desviación en cualquier parámetro que afecte en su producción a gran escala, con esto se asegura el rendimiento y la calidad de los productos o servicios.

De ahí que el concepto de IA puede es acumulativo, igual que el método científico, es una definición abstracta de la historia pasada, es decir, es dinámica en el trascurso del tiempo y el avance de las matemáticas.

Finalmente, si convocamos el pensamiento científico en su más simple definición de la ciencia, es decir, la implicación de la predicción de la naturaleza, nos referimos al propósito científico, comprender la naturaleza, la IA también convoca la predicción de la naturaleza debido a grandes cantidades de datos que les proporcionamos a las máquinas y ahora con el auxilio de los ordenadores con gran capacidad para almacenarlos ahora es posible mantenerlos incluso de varios años de monitoreo.

 

Fecha de publicación: 6 de febrero de 2024.