DARPA viral / Gran Bretaña está en una posición perfecta para replicar el milagro de DARPA, pero deberá encarnar las cualidades que han hecho que la agencia sea excepcional.

DARPA viral

 

https://lims.ac.uk/perspectives/darpa-uk-will-advance-the-war-on-viruses/
29 ABR 2020
Gran Bretaña está en una posición perfecta para replicar el milagro de DARPA, pero deberá encarnar las cualidades que han hecho que la agencia sea excepcional.

 Son bastante proféticos en DARPA. Cuando la agencia de investigación de defensa estadounidense publicó su lista de los 23 mayores desafíos matemáticos, incluyó el desarrollo de “una teoría de la información para la evolución del virus”. Eso fue hace 13 años.

La inclusión puede parecer sorprendente. Es posible que haya pensado que la guerra contra los virus sería librada por médicos en lugar de matemáticos. Pero, de hecho, la estructura de los virus y la forma en que se propagan tienen una simetría y una sutileza que son particularmente adecuadas para la comprensión matemática.

Si tuviera que inventar una máquina autorreplicante, sería difícil vencer a los virus para lograr una eficiencia letal. Hay 1031 virus en la Tierra, muchos de los cuales se arremolinan a tu alrededor mientras lees esto. A diferencia de la mayoría de los organismos, dependen de la infraestructura y las materias primas de otras formas de vida para replicarse, de la misma manera que los virus informáticos dependen del software existente para propagarse. En el caso de la COVID-19, la información genética es de apenas 30.000 pares de bases. Son 7 kB de datos, el equivalente a unas cien líneas de código informático. El genoma humano, por el contrario, es de 3 GB. Entonces, si man es un largometraje de dos horas, COVID-19 son 0,02 segundos de mensajes subliminales.

El virus COVID-19 consta de poco más que su propio manual de construcción, en forma de cadena de ARN, y un contenedor para protegerlo e interactuar con el huésped, llamado cápside. Uno de los primeros misterios sobre los virus era cómo un programa de ARN tan corto podía codificar y ensamblar su propio contenedor.

En un triunfo de la comprensión matemática de la biología, los científicos descubrieron la respuesta. A través de una combinación de imágenes, geometría y teoría de grupos, dedujeron que solo se codifican unos pocos bloques de construcción de proteínas, pero se usan repetidamente de manera simétrica. Sorprendentemente, se autoensamblan en un icosaedro, o sólido regular de 20 lados, que forma la cápside. Logran esta hazaña formando una combinación de piezas planas, llamadas hexámeros, y piezas curvas, llamadas pentámeros. Como analogía, imagina cómo la superficie de una pelota de fútbol está hecha de hexágonos y pentágonos alternados. Más recientemente, matemáticos de las universidades de York y Leeds descubrieron que este orden refleja cómo se organiza el material genómico en el interior, proporcionando objetivos potenciales para las terapias antivirales.

Desde que publicó sus 23 desafíos matemáticos, DARPA ha puesto su dinero donde está su boca. Ahora tiene al menos tres programas de investigación que contribuyen a la guerra contra los virus: Prophecy, que tiene como objetivo predecir la propagación viral; Preempt, que tiene como objetivo prevenirlo; e Intercept, que busca tratamientos alternativos. Dada la naturaleza de la investigación de alto riesgo y alta recompensa, es imposible decir si estos programas tendrán éxito. Sin embargo, el historial de DARPA indica cuán transformadores podrían ser los resultados.

La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada, como se conocía originalmente a DARPA, se fundó en 1958 en respuesta al lanzamiento del Sputnik por parte de la Unión Soviética. Desde entonces, ha acumulado una letanía extraordinaria de avances: GPS, drones, Internet, computación RISC y tecnología sigilosa, entre otros.

En su presupuesto de primavera de este año, el Gobierno se comprometió a desarrollar una DARPA propia. A lo que uno podría responder: ¿Porqué tardaste tanto tiempo? La historia británica de descubrimiento científico e innovación militar es insuperable. Sencillamente, ningún país del mundo está mejor situado para replicar el milagro de DARPA.

Sin embargo, muchos gobiernos y empresas han tratado de emular el éxito de DARPA, con resultados mixtos o deficientes. Si Gran Bretaña va a ser la excepción, deberá identificar y encarnar las cualidades que han hecho que DARPA sea excepcional. Desde sus inicios, el Instituto de Londres ha estado involucrado en tres proyectos DARPA. De hecho, DARPA fue la primera agencia en financiarlo. Como resultado, el Instituto ha llegado a saber cómo funciona DARPA y ha visto cómo se beneficia de tres virtudes fundamentales.

Primero, DARPA es supremamente ambicioso. Aborda problemas fundamentales al margen de nuestra capacidad. Esto es raro. Mientras trabajaba en Bell Labs, el pionero de la teoría de la información, Richard Hamming, pidió a sus colegas que nombraran los problemas más importantes en sus campos. Más tarde, les preguntó en qué estaban trabajando realmente. Para su sorpresa, los dos conjuntos de respuestas no se superpusieron. Sin embargo, como señaló, "si no trabajas en problemas importantes, es poco probable que hagas un trabajo importante". El problema es que, si aborda los problemas más difíciles, existe la posibilidad de fracaso, y las agencias desconfían de financiar investigaciones que probablemente fracasen. Los científicos a menudo lo evitan porque las métricas de publicación modernas tienden a dar el mismo crédito por los saltos y los avances incrementales. El apetito de riesgo de DARPA lo convierte en un instigador singular de la innovación moonshot.

En segundo lugar, DARPA adopta un enfoque de "fuerzas especiales" para la investigación. Al crear su Delta Force en la década de 1970, Estados Unidos emuló al SAS. Ahora es el momento de que Gran Bretaña pida el favor y aprenda algo de los yanquis. DARPA mantiene sus equipos pequeños y ágiles, dirigidos por un administrador de programas seguro de sí mismo que también es un profesional experimentado. Los proyectos operan con un plazo ajustado de tres a cinco años, lo que garantiza un sentido de urgencia. A medida que surgen nuevos subproblemas, es posible que se saque a algunas personas del programa y se incorporen otras. Los investigadores, conocidos como "ejecutantes", no solicitan puestos; son golpeados en el hombro. No trabajan en los laboratorios DARPA. Más bien, investigan en las universidades, institutos de investigación y corporaciones donde tienen su sede, pero se reúnen con su equipo y gerentes regularmente para evaluar el progreso. Todo está orientado hacia la simplicidad y la eficiencia.

En tercer lugar, DARPA posee un extraordinario poder de convocatoria. Dicho de otra manera, puede conseguir cualquier científico que quiera. Identificar el talento es una cosa, pero lo difícil es convocarlo. Al igual que en una película de atracos, desea reunir un equipo de crack lo más rápido posible, con todas las habilidades necesarias para entrar en la bóveda. El magnetismo de la marca DARPA significa que su toque de hombro es convincente. Gracias a su autonomía operativa, está libre de la indecisión y las luchas internas que afectan a otras agencias gubernamentales. Elude la burocracia que puede retrasar el progreso de la investigación, ya sea evitando convocatorias abiertas para propuestas detalladas o prescindiendo de informes de progreso. El resultado es un círculo virtuoso que hace que trabajar para DARPA sea una perspectiva irresistible.

En la actualidad, el enfoque del país está en minimizar las muertes y el colapso económico causado por el COVID-19. Esta batalla está siendo llevada a cabo por médicos, biólogos y líderes de nuestra nación. Cuando hayamos convertido la retirada en avance, continuaremos librando la guerra. En este juego más largo, los científicos matemáticos y la naciente DARPA británica jugarán un papel vital.