"El manejo de la luz nos permitirá tratar multitud de enfermedades"

- Cuénteme algo que no sepa de la luz. O sea, ilumíneme.

-Le diré unas cuantas, por si conocía alguna de antemano. ¿Sabía que la luz puede empujar?

- No.

-Aunque la luz no tenga masa, sí tiene momento y puede transferirlo a la materia, haciendo que se mueva. Partiendo de esa idea, podemos pensar en fabricar "velas solares" que aprovechen la radiación del sol para empujar naves espaciales. Aprovechando una idea similar, la luz también se utiliza para manipular objetos muy pequeños, como virus o bacterias, mediante lo que se ha dado en llamar "pinzas ópticas". ¿Y sabía que la luz puede utilizarse para escuchar?

- Pues tampoco.

-La luz que interacciona con un medio material puede utilizarse para recopilar todo tipo de información sobre éste. Desde su composición o su temperatura hasta su movimiento o las vibraciones a las que está sometido. Partiendo de esa idea, se han desarrollado todo tipo de sensores basados en la luz, que actúan como micrófonos, termómetros, giróscopos, sismógrafos... ¿Y sabía que la luz puede ser el instrumento de medida de mayor precisión?

- Eso sí. Pero dígame.

-Los llamados "peines de frecuencia" son una herramienta extraordinaria basada en el láser que ha permitido medir tiempos, distancias y constantes universales con una precisión inusitada. Varios de los científicos que ayudaron a desarrollarlos recibieron el premio Nobel en 2005. ¿Y sabía que el 95% del tráfico mundial de información viaja en forma de luz?

- Pues cómo le diría...

-Internet, tal y como la conocemos y todo el uso que hacemos de ella, es posible tan sólo gracias a la existencia de grandes redes de fibra óptica que cruzan los océanos transmitiendo ingentes cantidades de información entre continentes.

- ¿En qué aspectos va a cambiar nuestro futuro el manejo que hagamos de la luz y de sus propiedades? ¿Podría concretarlo en aplicaciones cotidianas?

-La luz, su estudio y su manejo forman parte de prácticamente todo lo que hacemos y representan un potencial extraordinario para el futuro. Nos ofrecen una fuente de energía inagotable, potencialmente disponible para todos. Nos permiten iluminarnos en la oscuridad y hacerlo de forma cada vez más energéticamente eficiente. Las propiedades de la luz habilitan la existencia de la moderna sociedad de la información y su constante expansión; ofrecen nuevas herramientas de seguridad y monitorización, como redes de sensores para infraestructuras críticas; también han dado y darán lugar a algunos de los avances más espectaculares en diagnóstico médico no invasivo y en el tratamiento de multitud de enfermedades y condiciones, empezando por las que afectan a la visión. Pero, yendo mucho más allá, nos dejan explorar el Universo sin salir de nuestro pequeño planeta. Van a ser fundamentales en el desarrollo de nuevas herramientas de computación y nuevos descubrimientos científicos en otras áreas. Permiten diseñar nuevos materiales con propiedades sorprendentes; generan opciones de ocio y entretenimiento que eran impensables hace años; inspiran nuevas formas de expresión artística... Creo que podría estar dando ejemplos todo el día. En el Instituto de Óptica del CSIC trabajamos contribuyendo a varios de estos avances, con el objetivo de ayudar a construir un futuro más, digamos ,"luminoso".

- ¿Y el manejo de la luz, el uso de fibra óptica, en lo que usted es experto, nos va a permitir mayor seguridad, en este mundo conectado en red?

-La comunicación a través de fibra óptica es inherentemente más segura y robusta que la basada en la transmisión de señales eléctricas, pero no invulnerable. Por otra parte, hoy por hoy dependemos de la electrónica para interpretar la información, con lo cual aunque la mayor parte de la red sea óptica, en realidad seguimos expuestos a antiguas vulnerabilidades. La criptografía es la única forma de garantizar la privacidad de los datos bancarios y personales cuando se transmiten a través de las redes de comunicación convencionales, de modo que sólo el destinatario pueda leerlos. Para transmitir de forma segura las necesarias claves criptográficas, hay que hacer uso de sistemas "seguros", ya sean clásicos o cuánticos. En nuestro instituto hemos participado en el desarrollo de sistemas de transmisión de claves basados en láseres ultralargos, que son muy interesantes para este tipo de aplicaciones.

- ¿Qué tiene que decir la luz a la hora de crear un nueva generación de ordenadores, la computación cuántica?

-Hay diferentes tecnologías que se consideran candidatas para implementar sistemas prácticos de computación cuántica. Los basados en luz están entre los más prometedores, porque combinan el potencial de las comunicaciones ópticas cuánticas y la computación cuántica en sí misma. En todo caso, se trata de un desafío extraordinario que requiere del avance de muchas tecnologías de forma simultánea, y no es algo en lo que pueda esperarse un éxito rotundo de la noche a la mañana, pero constantemente se están dando pasos importantes. El reciente interés de gigantes de la industria por el tema invita a ser optimistas.

- Luz hasta para manejar o reparar el cerebro: la neurofotónica. ¿Caminamos hacia el final de las enfermedades neurodegenerativas?

-La neurofotónica engloba varias tecnologías ópticas dedicadas al diagnóstico y la manipulación de la estructura y función cerebral, que incluyen desde el desarrollo de técnicas de imagen avanzadas no invasivas hasta el desarrollo de métodos para manipular el comportamiento celular. Es un área muy interesante y relativamente nueva en lo que a su ámbito de aplicación se refiere. Sin duda traerá descubrimientos importantes.

- Luz para crear nuevos nanomateriales. ¿Qué se está haciendo en este campo? Asómbrenos.

-La luz es una herramienta muy flexible que puede utilizarse para manipular materiales a escala micro y nanoscópica, cambiando sus propiedades o dotándolos de propiedades nuevas. Es un campo de trabajo amplísimo. Algunas aplicaciones estudiadas por investigadores de nuestro instituto van desde la mejora de la eficiencia en placas fotovoltaicas hasta la creación de estructuras biomiméticas, capaces de replicar propiedades observadas en la naturaleza. Por ejemplo, imitando los recubrimientos de escarabajos para mejorar el transporte de fluidos y reducir la fricción y el desgaste en superficies lubricadas.

- ¿Podría explicar, así, en dos palabras, por qué nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz?

-Me temo que no voy a poder explicarlo en dos palabras. Simplificando mucho, Einstein, al hacer uno de sus habituales experimentos mentales, se dio cuenta de que para que las leyes de la Física (incluyendo las leyes que rigen el comportamiento de la luz) fueran las mismas para observadores que viajaran en diferentes sistema de referencia que se movieran sin aceleración unos con respecto a otros, como en realidad hemos comprobado que sucede, la velocidad de la luz en el vacío debía ser fija con independencia del sistema de referencia. Partiendo de esa idea básica de la invariancia de las leyes físicas y la velocidad de la luz en diferentes sistemas de referencia sin aceleración relativa (lo que se conoce como "postulados de la relatividad especial"), se llega a todo tipo de interesantes conclusiones. Entre ellas, que la masa de un objeto aumenta con su velocidad hasta hacerse infinita si alcanza la de la luz. La energía necesaria para acelerar un objeto de masa infinita es infinita, con lo cual resultaría imposible que un objeto superase la velocidad de la luz.

- Miremos un poco al espacio exterior. ¿Cuánto podemos ver del Universo que está más allá de nuestro sistema solar y en qué medida la nueva tecnología óptica, y también los nuevos telescopios en marcha, nos permitirán afinar nuestra mirada?

-Lo que sabemos del espacio exterior, más allá de los pocos destinos a los que han ido y vuelto nuestros exploradores espaciales humanos o artificiales, lo hemos aprendido través del estudio de la radiación electromagnética que recibimos. Esto incluye también la información que nuestras sondas recopilan a través de sistemas de medida ópticos y espectroscópicos. Desde hace muy poco tiempo se ha abierto una nueva vía no fotónica para la observación, basada en las ondas gravitacionales, pero aún está lejos de poder utilizarse excepto para casos muy extremos. La constante mejora de las tecnologías ópticas y fotónicas es la llave para recopilar más información sobre nuestro Universo y su origen, así como sobre la existencia de nuevos exoplanetas, rastros de vida, etcétera.

- ¿Investigar en España sigue siendo sinónimo de llorar?

-Cuando las cosas no van como debieran, llorar ayuda poco, pero resignarse ayuda aún menos. Investigar en España es sin duda más duro que en los países que se encuentran a la cabeza de la ciencia y la tecnología, pero aún se hace ciencia de excelente calidad en España, a menudo financiada desde instituciones europeas.

- ¿Qué diferencias encuentra con respecto a investigar en el extranjero?

-Son bastantes, pero por citar algunas de las más importantes habría que hacer énfasis en lo limitado de la financiación estatal, las reducciones de plantilla, la muy poca investigación desarrollada en la empresa privada y la rigidez del sistema público de investigación, que aplica normas y estructuras de funcionamiento pensadas para otros ámbitos de la función pública y que a menudo impiden hacer cosas sencillas.

- Como por ejemplo...

-Como contratar a alguien en menos de dos meses, adquirir algo tan simple como un ordenador de trabajo para un investigador antes de que se acabe su contrato, o fichar a un reconocido talento extranjero con décadas de experiencia sin que antes pase por larguísimos procesos de homologación de su título de doctorado, por poner sólo unos pocos ejemplos que he vivido directamente.

- El CSIC, del que usted forma parte destacada, es nuestra élite científica nacional. Haga una valoración del estado de esa élite tras el duro tránsito por la crisis económica.

-La crisis económica y las políticas derivadas de la misma han sido responsables de revertir la tendencia al alza que en su momento llegó a tener la investigación en España, llevándola a una situación muy difícil. La reducción y el envejecimiento de las plantillas provocados por las tasas de reposición negativas durante varios años y la falta de fondos para renovar adecuadamente infraestructuras científicas han empujado a algunos centros a una situación crítica. Al mismo tiempo, las enormes dificultades para entrar en el sistema han provocado la fuga al extranjero de gran parte de una excelente generación de jóvenes investigadores. Con todo, los efectos más graves posiblemente aún no se hayan hecho sentir.

- ¿En qué sentido lo dice?

-A menudo la investigación es una labor de muchos años, y algunos de los resultados que se obtienen ahora son resultado de trabajos comenzados en tiempos de bonanza. Hay que darle la vuelta a la situación cuanto antes y habrá que trabajar muy duro en recuperarse. Pero es un trabajo que merece la pena.

- ¿Hemos aprendido en España la lección de que el futuro viene a través del conocimiento y la materia gris, no de la economía del ladrillo?

-Sospecho que no todos. Pero si la ha aprendido alguno, eso que tenemos ganado.

- ¿Cómo ve la situación del país o, dicho de otra manera, cuánto cala en los laboratorios la corrupción, la agitación política, la erosión del sistema democrático?

-La corrupción y la erosión del sistema democrático calan, yo creo, como en todas partes. Desaniman, asquean, duelen y enfadan en diferente proporción según la personalidad de cada uno, pero al final se notan.

- ¿Cómo ve Asturias desde la distancia?

-Yo creo que un poco como todos los que nos hemos ido por el motivo que sea, con un poco de nostalgia y con mucho interés por que las cosas que van mal mejoren y las que van bien no se tuerzan.