El científico que ‘resucita’ moléculas de neandertales para encontrar nuevos antibióticos

El grupo del español César de la Fuente en la Universidad de Pensilvania recrea material biológico humano extinguido a partir de la inteligencia artificial

Raúl Limón

25 ago 2023

 

“En 10 o 20 años estaremos muriendo por infecciones de bacterias resistentes a los antibióticos”, afirma la genetista Edith Heard. La Organización Mundial de la Salud (OMS) lleva años alertando sobre la plaga de microorganismos que eluden a los fármacos existentes y matarán cada año a 10 millones de personas en todo el mundo, más de los que fallecen por cáncer. En esta batalla de dimensiones gigantescas anda César de la Fuente, premio Princesa de Girona de investigación científica y profesor de bioingeniería en la Universidad de Pensilvania (EE UU). Sus armas son la inteligencia artificial y la experiencia de su equipo de investigación, Machine Biology, capaz de detectar miles de moléculas con potencial antibacteriano. Las buscan en compuestos naturales, como el veneno de las avispas, o en el mapa general de proteínas del cuerpo. Y, ahora, en nuestros ancestros neandertales y denisovanos, que le han servido para “resucitar” moléculas perdidas por el Homo sapiens en su evolución.

En el cuerpo hay más células bacterianas que humanas. Entre las aptitudes más relevantes de las bacterias, los organismos más abundantes del planeta y responsables desde generar la placa dental hasta de mantener la fertilidad de la tierra, está su capacidad de desarrollar resistencias a los antibióticos. Y de este modo, convertirse en una amenaza para millones de personas.

El equipo de De la Fuente rebusca compuestos para responder a este desafío. Lo ha hecho en el proteoma, el conjunto completo de proteínas en el cuerpo, donde ha descubierto 2.603 péptidos (moléculas formadas por aminoácidos) con funciones biológicas no relacionadas con el sistema inmunológico y que, sin embargo, poseen actividad antiinfecciosa.

De la Fuente, coruñés de 37 años, incluido en la lista de los 50 españoles más galardonados y distinguido entre los mejores investigadores por la Sociedad Estadounidense de Química y el Instituto de Tecnología de Massacuhssets, explica cómo se han fijado en lo que denomina desextinción, la recuperación de compuestos del pasado que ya no existen. “Habíamos desarrollado un algoritmo para explorar el proteoma humano como una fuente de antibióticos y encontramos muchas de esas secuencias que llamamos péptidos encriptados. Eso nos llevó a pensar que estas secuencias se habían producido a lo largo de la evolución y cumplían un papel en el sistema inmune para defendernos de agentes invasores o infecciosos como las bacterias”, explica el científico. “Entonces decidimos investigar el proteoma de nuestros antepasados más cercanos, que son los neandertales y los denisovanos”, añade.

El proteoma base era público gracias a las investigaciones sobre ADN ancestral que culminaron el pasado año con el Nobel a Svante Pääbo por desvelar la genética de humanos extintos. “Lo que hicimos”, detalla el investigador español, “fue desarrollar un algoritmo para explorar estos datos, esos proteomas humanos para ver si podíamos encontrar antibióticos codificados en las proteínas”.

De la Fuente explica que es una idea inspirada por Parque Jurásico. “El concepto de la película era traer de vuelta a la vida organismos enteros: dinosaurios. Pero eso tiene muchos problemas éticos, ecológicos y técnicos. Hoy no tenemos suficiente información genómica como para resucitar un dinosaurio. A nosotros se nos ocurrió el concepto de desextinción molecular: en vez de un organismo entero, intentar traer de vuelta a la vida moléculas del pasado para hacer frente a problemas del presente, como la resistencia a los antibióticos”.

A nosotros se nos ocurrió el concepto de desextinción molecular: en vez de un organismo entero, intentar traer de vuelta a la vida moléculas del pasado para hacer frente a problemas del presente

César de la Fuente, biotecnólogo de la Universidad de Pensilvania

 La investigación, publicada en Cell Host & Microbe y reseñado por Nature, emplea información genómica y proteómica de ADN mitocondrial para hallar, con la ayuda del algoritmo diseñado por el equipo y con la aplicación de inteligencia artificial, moléculas que podían ser potenciales antibióticos.

“El momento más fascinante”, relata De la Fuente, “fue cuando hicimos la resurrección de estas moléculas usando un método que se llama síntesis química en fase sólida”. “A partir del código que nos da el ordenador sobre aminoácidos con capacidad antibiótica, hacemos que las máquinas los sinteticen químicamente”, añade.

La verificación experimental llegó cuando expusieron sus moléculas resucitadas (cuatro péptidos de Homo sapiens, uno de Homo neanderthalensis y uno de denisovano) en placas de Petri (recipientes de laboratorio) y en ratones afectados por la bacteria Acinetobacter baumannii, una causa común de infecciones hospitalarias. Los seis mostraron efectos positivos en distinta medida, alguno con una eficacia similar a la de antibióticos convencionales actuales.

“Las dosis utilizadas fueron extremadamente altas, pero la idea es interesante”, matiza para Nature Nathanael Gray, biólogo químico de la Universidad de Stanford en California y ajeno a la investigación. Gray duda de un efecto inmediato en el desarrollo de fármacos a partir de compuestos extintos.

Sin embargo, De la Fuente cree que el objetivo de la investigación no es solo encontrar nuevos antibióticos, sino “la nueva manera de pensar en cómo descubrir nuevas moléculas usando información de organismos extintos”. “La desextinción molecular nos puede ayudar a abrir nuevos espacios que no habíamos explorado anteriormente y esto quiere decir que, quizás, podamos encontrar una biología de nuestros antepasados con la que aprender más sobre nosotros mismos y sobre el potencial de algunas moléculas”, añade.

Euan Ashley, experto en genómica y salud de precisión de la Universidad de Stanford en California, coincide: “Sumergirse en el genoma humano arcaico es un enfoque interesante y potencialmente útil”.

El equipo del investigador español lleva media década buceando allí donde cree que puede encontrar una nueva arma fundamental para la salud humana: en el pasado y en el presente, en humanos o en otros ámbitos de la naturaleza. Un ejemplo es el hallazgo de material biológico potencialmente beneficioso en el veneno de la avispa solitaria Eumenes micado, una investigación publicada en Cell Reports Physical Science.

“Los venenos son una fuente muy poco explorada de potenciales medicinas o moléculas con funcionalidades interesantes. Llevamos unos años ya mirando en distintos venenos para reprogramarlos y remover o eliminar la toxicidad para aprovechar la capacidad antibiótica”, explica De la Fuente.

La clave es la combinación de las herramientas de inteligencia artificial con la robótica biotecnológica y la experiencia y conocimientos del Machine Biology Group. “Hace un lustro”, añade el científico, “el tiempo medio para descubrir un antibiótico era de tres o seis años. Ahora, en horas o en días, podemos descubrir miles”.

Más información

Identificadas 2.603 moléculas producidas por el organismo de forma natural que tienen capacidades antibióticas 

 

Molecular de-extinction of ancient antimicrobial peptides enabled by machine learning

• Jacqueline R.M.A. Maasch ^{5, 6}
• Marcelo D.T. Torres ⁵
• Marcelo C.R. Melo
• Cesar de la Fuente-Nunez ⁷
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Published:July 28, 2023DOI:https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.07.001

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Highlights

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  Machine learning guides bioinspired prospection for encrypted antimicrobial peptides
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  Modern and extinct human proteins harbor antimicrobial subsequences
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  Archaic encrypted peptides display in vitro and in vivo activities with low host toxicity
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  Paleoproteome mining offers a framework for antibiotic discovery

Summary

Molecular de-extinction could offer avenues for drug discovery by reintroducing bioactive molecules that are no longer encoded by extant organisms. To prospect for antimicrobial peptides encrypted within extinct and extant human proteins, we introduce the panCleave random forest model for proteome-wide cleavage site prediction. Our model outperformed multiple protease-specific cleavage site classifiers for three modern human caspases, despite its pan-protease design. Antimicrobial activity was observed in vitro for modern and archaic protein fragments identified with panCleave. Lead peptides showed resistance to proteolysis and exhibited variable membrane permeabilization. Additionally, representative modern and archaic protein fragments showed anti-infective efficacy agains

 A. baumannii in both a skin abscess infection model and a preclinical murine thigh infection model. These results suggest that machine-learning-based encrypted peptide prospection can identify stable, nontoxic peptide antibiotics. Moreover, we establish molecular de-extinction through paleoproteome mining as a framework for antibacterial drug discovery.

Graphical abstract

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(23)00296-2

 

AI search of Neanderthal proteins resurrects ‘extinct’ antibiotics

Scientists identify protein snippets made by extinct hominins.

https://www.nature.com/articles/d41586-023-02403-0

 

Hay cosas en las que no estoy dispuesto a discutir

 

Hay cosas en las que no estoy dispuesto a discutir porque mi oponente esgrime opiniones o creencias, mientras que yo me atengo a certezas confirmadas teórica e experimentalmente. Estas son las siguientes:

 

1) La Tierra es un geoide, es decir, una esfera achatada por los polos.

2) La Tierra, como el resto de planetas del Sistema Solar, gira alrededor del Sol con una órbita elíptica.

3) En 1969, el Apolo XI alunizó. Por primera vez ennla historia, un ser humano ponía los pies en otro cuerpo distinto de la Tierra. (por los propios testimonios de sus rivales, los soviéticos. En plena Guerra Fría cada bando esperaba un fallo del otro. Los rusos hubiesen sido los primeros en detectar y difundir un fraude. Pero sabían que era verdad pues tenían un buen sistema de información y también antenas parabólicas que seguían la trayectoria del Apolo XI y posteriores misiones. Incluso Kruschev felicitó a los astronautas)

4) El sexo es biológico. Dependiendo de los cromosomas XY o XX que sea hombre o mujer.

5) Se es humano desde el.momento de su concepción. El embrión tiene el mismo ADN que el futuro cadáver.

6) Nigun libro religioso sagrado es un texto científico. Cualquier argumento de esa clase esgrimido desde él, es inválido.

7) La creencia en la existencia o no existencia de Dios, es eso: una creencia. No se puede demostrar ni lo uno ni lo otro. Y ambas son respetables.

Existe la evolución en los seres biológicos.

 

Josep Uso

 

 

 

The mystery of the human genome's dark matter

By David Cox13th April 2023

Twenty years ago, an enormous scientific effort revealed that the human genome contains 20,000 protein-coding genes, but they account for just 2% of our DNA. The rest of was written off as junk – but we are now realising it has a crucial role to play.

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When the 13-year-long effort to sequence the entire "book of life" encoded within the human genome was declared "complete" in April 2003, there were high expectations. It was hoped that the Human Genome Project, at a cost of around $3bn (£2.5bn), would yield treatments for chronic illnesses, and shed light on everything that is genetically determined about our lives.

But even as the press conferences were being held to herald the triumph of this new era of biological understanding, this instruction manual for human life had already thrown up an unexpected surprise.

At the time, the prevailing belief was that the vast majority of the human genome would consist of instructions for making proteins, the building blocks of all living organisms that perform a bewildering range of roles within and between our cells. With over 200 different types of cells in the human body, it seemed to make sense that each would need its own genes to carry out its necessary functions. The appearance of unique sets of proteins were thought to have been vital in the evolution of our species and our cognitive powers. (We are, after all, the only species capable of sequencing our own genome.)

Of humans and worms

Humans may have as few as 19,000 protein-making genes in total, while in comparison worms have around 20,000 and a fruit fly has approximately 13,000.

Instead, it transpired that less than 2% of the three billion letters of the human genome are dedicated to proteins. Only around 20,000 distinct protein-coding genes were found to exist in the long lines of molecules known as base pairs that make up our DNA sequences. Geneticists were astonished to find that humans have similar numbers of protein-making genes to some of the simplest creatures on the planet. Suddenly the scientific world was faced with an uncomfortable truth: perhaps much of our understanding of what makes us human was actually wrong?

"I just remember the incredible shock," says Samir Ounzain, a molecular biologist and chief executive of a company called Haya Therapeutics, which is attempting to use our understanding of human genetics to develop new treatments for cardiovascular disease, cancer and other chronic illnesses. "That was the moment where people started wondering, 'maybe we have the wrong conceptualisation of biology?'"

The remaining 98% of our DNA became known as dark matter, or the dark genome, a mysterious melee of letters with no obvious meaning or purpose. Initially some geneticists suggested that the dark genome was simply junk DNA or the rubbish bin of human evolution – the remnants of broken genes which had long ceased to be relevant.

For others though, it was always obvious that the dark genome was crucial to our understanding of humanity. "Evolution has absolutely no tolerance for junk," says Kári Stefánsson, chief executive of the Icelandic company deCODE genetics, which has sequenced more whole genomes than any other institution in the world. "There must be an evolutionary reason to maintain the size of the genome."

Now, two decades on, we have the first inklings of the role of the dark genome. Its primary function appears to be regulating the decoding process, or expression, of protein-making genes. It helps to control how our genes behave in response to all the environmental pressures our bodies face throughout our lives, ranging from diet to stress, pollution, exercise, and how much we sleep, a field known as epigenetics.

Although the Human Genome Project was 'completed' 20 years ago, it was quickly clear that a great deal of the information contained in our DNA was missing (Credit: Alamy)

Ounzain says he likes to think of proteins as the hardware components of life, while the dark genome is the software, processing and responding to external information. As a result, the more we learn about the dark genome, the more we understand human complexity, and how we became who we are.

"If you think of us as a species, we're master adapters to the environment at every level," says Ounzain. "And that adaptation is the information processing. When you go back to the question of what makes us different to a fly or a worm, we've increasingly realised that the answers lie in the dark genome."

Transposons and our evolutionary past

As scientists first began sifting through the book of life in the mid 2000s, one of the biggest challenges was that the non-protein coding regions of the human genome appeared to be littered with sequences of repetitive DNA known as transposons. These repetitive sequences are so ubiquitous that they comprise nearly half the genome in all living mammals.

"Even assembling the first human genome was made more problematic by the presence of these repetitive sequences," says Jef Boeke, who runs the Dark Matter Project at New York University Langone, an academic medical centre in New York City. "Just analysing any kind of sequence is much easier if it's a unique sequence."

Initially, transposons were ignored by geneticists. Most genetic studies choose to focus purely on the exome – the small, protein-coding region of the genome. But over the past decade, the rise of more sophisticated DNA sequencing technologies have allowed geneticists to study the dark genome in greater detail than ever before. One experiment, where researchers deleted a specific transposon fragment in mice leading to half of the animal's pups dying before birth, illustrated that some transposon sequences may be critical to our survival.

Perhaps the best explanation for why transposons exist in our genomes could be that they are extremely ancient, dating back to the earliest life forms, says Boeke. Other scientists have suggested that they come from viruses which have invaded our DNA over the course of human history, before gradually being repurposed in the body to confer some useful purpose.

"Most of the time, transposons are pathogens which infect us, and they can infect cells in the germline, the type of cells that we pass on to the next generation," says Dirk Hockemeyer, assistant professor of cell biology at University of California, Berkeley. "Then they can get inherited, and lead to the stable integration into the genome."

Here you have this one-time thing that happened which had a huge effect on evolution, giving rise to a whole lineage of great apes including us – Jef Boeke

Boeke describes the dark genome as acting like a living fossil record of crucial alterations in our DNA which occurred long ago in ancient history. One of the most fascinating elements of transposons is that they can move from one part of the genome to another – a behaviour which gives them their name – creating or reversing mutations in genes, sometimes with dramatic consequences.

The movement of a transposon into a different gene may have been responsible for the loss of the tail in the great ape family, which led to our species developing the ability to walk upright. "Here you have this one-time thing that happened which had a huge effect on evolution, giving rise to a whole lineage of great apes including us," says Boeke.

But just as our growing understanding of the dark genome is explaining more about evolution, it can also shed new light on why diseases emerge. Ounzain points out that if you look at genome-wide association studies (GWAS), which search for genetic variations among large numbers of people to identify those linked to disease, the vast majority linked to chronic illnesses like Alzheimer's, diabetes, and heart disease are not in the protein-coding regions, but in the dark genome.

The dark genome and disease

Panay in the Philippines is best known for shimmering white sands and a regular influx of tourists, but this idyllic setting hides a tragic secret. The island has the highest number of cases in the world of an incurable movement disorder called X-linked dystonia Parkinsonism (XDP). Like Parkinson's disease, people with XDP develop a range of symptoms affecting their ability to walk, as well as their capacity to respond quickly to various situations.

Since XDP was first discovered in the 1970s, it has only ever been found in people of Filipino descent, something which had long been a mystery until geneticists found that these individuals all have the same unique variant of a gene called TAF1. The onset of symptoms seems to be driven by a transposon in the middle of the gene, which is able to regulate its function in a way which causes harm to the body over time. It is thought that this gene variant first emerged around 2,000 years ago, before being passed on and becoming established in the population.

"The TAF1 gene is an essential gene, meaning it's required for the growth and multiplication of all cell types," says Boeke. "When you tweak its expression, you get this very specific defect that manifests as this horrible form of Parkinsonism."

This is a simple example of how some DNA sequences in the dark genome can control the function of various genes, either activating or repressing the process of turning genetic information into proteins in response to environmental cues.

How your genes shape who you are

The dark genome also provides instructions for the formation of various kinds of molecules, known as non-coding RNAs, which can have various roles ranging from helping to assemble proteins, blocking the process of protein production, or helping to regulate gene activity. "The RNAs produced by the dark genome act as the conductors in the orchestra, conducting how your DNA responds to the environment," says Ounzain.

It is these non-coding RNAs which are now increasingly being seen as the link between the dark genome and various chronic illnesses. The thinking goes that if we consistently give the dark genome the wrong signals, for example through a lifestyle of smoking, poor diet, and inactivity, the RNA molecules it produces can send the body into a disease state, altering gene activity in a way which increases inflammation in the body or promotes cell death. It is thought that certain non-coding RNAs can enhance the activity of or switch off a gene called p53, which normally acts to prevent the formation of tumours. In complex diseases like schizophrenia or depression, an entire cacophony of non-coding RNAs may be acting in synchrony to decrease or increase the expression of certain genes.

You may also like:

• The DNA that works like a computer disk
• Do you have a lost twin?
• The genetic mistakes that could shape humanity

But our growing appreciation of the dark genome's importance is already leading to new approaches for treating these illnesses. While the drug development industry has typically fixated on targeting proteins, some are realising that it may prove more effective to try and disrupt the non-coding RNAs which are controlling the genes in charge of these processes.

Beyond the Genome

It has been 20 years since the Human Genome Project was "completed", but this enormous effort to sequence and map the human "book of life" was only just the beginning. Far from closing the question of what makes our bodies tick and why they do so differently, research on the human genome has revealed a far more complex picture than anyone could have imagined. Beyond the Genome examines just how far our understanding of our genetics has come in the past two decades.

Other pieces in the series:

• The first truly complete human genome
• The search for the world's missing genomes

 

In the field of cancer vaccines, where companies conduct DNA sequencing on a patient's tumour sample to try and identify a suitable target for the immune system to attack, the majority of approaches have focused only on the protein-coding regions of the genome. However, German-based biotech CureVac is pioneering an approach where they analyse the non-protein coding regions as well in the hope of finding a target which can disrupt the cancer at its source.

Ounzain's company, Haya Therapeutics, are currently pursuing a drug development programme targeting a series of non-coding RNAs which drive scar tissue formation, or fibrosis, in the heart, a process which can lead to heart failure. One of the hopes is that this approach could minimise the side effects which come with many common medicines.

"The problem with drugging proteins is that there are only 20,000 or so in your body, and most of them are expressed in many different cells and pathways which are unrelated to the disease," says Ounzain. "But the dark genome is exquisitely specific in its activity. There are non-coding RNAs which regulate fibrosis only in the heart, so by drugging them, you have a potentially very safe medicine."

The unknowns

At the same time, some of the excitement has to be tempered by the fact that we have barely scratched the surface in terms of understanding how the dark genome functions. We know very little about what geneticists describe as the basic rules – how do these non-protein coding sequences communicate with each other to regulate gene activity? And how exactly do these complex webs of interactions manifest over long periods of time into disease traits, such as the neurodegeneration seen in Alzheimer's?

Vaccines and drugs that target the dark genome could offer new way of treating cancers and other diseases (Credit: Alamy)

"We're just at the beginning right now," says Hockemeyer. "The next 15 to 20 years will be all that – identifying specific behaviours in cells that could lead to disease, and then trying to identify the parts of the dark genome which could be involved in modifying these behaviours. But we now have tools to probe into this, which we didn't have before."

One such tool is gene editing. Boeke and his team are currently attempting to learn more about how the symptoms of XDP develop by replicating the TAF1 gene transposon insertion in mice. In future, a more ambitious version of this project could attempt to understand how non-protein coding DNA sequences regulate genes by building chunks of synthetic DNA from scratch and transplanting it into mouse cells.

"We are now involved in at least two projects where we take a huge chunk of DNA that does nothing, and then we try and install all these elements into it," says Boeke. "We place a gene there, put a non-coding sequence just in front of it, and another one far away, and see how this gene now behaves. We now have the tools to actually build bits of the dark genome from the bottom up and try to understand it."

Hockemeyer predicts that as we learn more, the genetic book of life will continue to throw up unexpected surprises, just as it did when the first genome was sequenced 20 years ago.

"There are a lot of questions," he says. "Is our genome still evolving over time? Will we be able to completely decode it? We are still in this dark, open space that we're venturing into, and there are a lot of really cool discoveries to be made."

https://www.bbc.com/future/article/20230412-the-mystery-of-the-human-genomes-dark-matter

Serpiente del faraón

 Este material crece hasta 100 veces su tamaño cuando empieza a arder. Cuando un fragmento de tiocianato de mercurio (un compuesto de mercurio, azufre, carbono y nitrógeno que también se conoce como “Serpiente del faraón”) empieza a arder, se descompone en su propio calor y el carbono y el nitrógeno se combinan para crear una red compleja. Otros gases liberados en la combustión quedan atrapados dentro de esta esta red y esto hace que el polímero crezca, como podéis ver en el siguiente vídeo:

https://www.youtube.com/watch?v=AFmjejZdi8w

Cecilia Payne

 Desde su muerte en 1979, la mujer que descubrió de qué está hecho el universo no ha recibido ni una placa conmemorativa. [...] Cada estudiante de secundaria sabe que Isaac Newton descubrió la gravedad, que Charles Darwin descubrió la evolución, y que Albert Einstein descubrió la relatividad del tiempo. Pero cuando se trata de la composición de nuestro universo, los libros de texto simplemente dicen que el átomo más abundante del universo es el hidrógeno. Y nadie se pregunta cómo sabemos. 

 Oh espera, déjame hablarte de Cecilia Payne. 

La madre de Cecilia Payne se negó a gastar dinero en su educación universitaria, así que ganó una beca para Cambridge. Centró sus estudios en botánica, física y química, aunque rápidamente se interesó también por la astronomía. Aunque completó sus estudios, no le dieron el grado que le correspondía debido a la discriminación que sufrían las mujeres en aquella época en la Cambridge University… así que dijo al diablo con eso y se mudó a Estados Unidos para trabajar en Harvard. Cecilia Payne fue la primera persona en obtener un doctorado en astronomía en Radcliffe College, con lo que Otto Strauve llamó "la tesis de doctorado más brillante jamás escrita en astronomía." Cecilia Payne no sólo descubrió de qué está hecho el universo, sino que también descubrió de qué está hecho el sol. Henry Norris Russell, un compañero astrónomo, generalmente recibe créditos por descubrir que la composición del sol es diferente de la Tierra, llegó a estas conclusiones cuatro años más tarde que Payne, después de decirle que no lo publicara sus descubrimientos. 

 Cecilia Payne es la razón por la que básicamente sabemos algo acerca de estrellas variables (estrellas cuyo brillo como se ve de la tierra fluctúa). Literalmente todos los demás estudios sobre estrellas variables se basan en su trabajo. Cecilia Payne fue la primera mujer en ser ascendida a profesora íntegra desde dentro de Harvard, y a menudo se le atribuye la ruptura del techo de cristal para las mujeres en el departamento de ciencia de Harvard y en astronomía, además de inspirar a generaciones enteras de mujeres a tomar la ciencia. 

Cecilia Payne es increíble y todo el mundo debería conocerla.

Programar desde la infancia: 5 lenguajes de programación perfectos para niños entre los que también está Python

 

Hedy Code

Hedy es un lenguaje de programación gradual. Felienne Hermans, una científica holandesa que trabaja como profesora en el Instituto de informática avanzada de Leiden, y que ha creado un nuevo lenguaje de programación como propuesta para enseñar a escribir código de forma gradual.

La propuesta de Felienne es esta: utilizar un lenguaje de programación gradual que vaya incrementando la cantidad de elementos sintácticos por niveles. El nombre de ese lenguaje es Hedy, y está pensado para enseñar programación y Python de forma escalonada. En el primer nivel, Hedy sólo ofrece la impresión de texto y la solicitud de entrada. Este nivel está destinado a introducir a los estudiantes en la idea de un lenguaje de programación, y del entorno. A partir de ahí, Hedy va subiendo niveles para incluir una sintaxis más compleja y conceptos adicionales. El proyecto es open source y cualquiera puede comenzar a probarlo desde este enlace directamente en el navegador.

Hedy está pensado para todos los niños que quieran aprender a programar, aunque se recomienda que sepan leer inglés con facilidad. Hedy también es 'Open source', lo que significa que todas las personas que sepan programar podrían ayudar a mejorarlo. El código de Hedy puede obtenerse en GitHub.Microsoft Small Basic

Microsoft diseñó Small Basic para ayudar a los niños a pasar de la programación basada en bloques (como Scratch) a la codificación basada en texto. Para los niños que utilizan Windows, es un punto de partida ideal. Con sólo 14 palabras clave, es lo suficientemente sencillo como para entenderlo rápidamente, pero lo suficientemente potente como para crear demos, pequeños juegos y aplicaciones.

Está basado en .NET, por lo que los conocimientos pueden transferirse a Visual Basic. Aunque Small Basic se ejecuta a través de una aplicación personalizada, es fácil compartir los resultados con otros a través de la web. Microsoft alberga tutoriales y recursos en línea, y Small Basic es absolutamente gratuito.

Scratch Junior

ScratchJr es un lenguaje de programación introductorio que permite a niños de edades entre 5 y 7 crear sus propias historias interactivas y juegos. Los niños unen bloques gráficos de programación para hacer que los personajes se muevan, salten, bailen y canten. Los niños pueden modificar los personajes en el editor de pintura, añadir sus propias voces y sonidos, incluso insertar sus propias fotos- para después utilizar los bloques de programación para dar vida a los personajes.

Este lenguaje de programación visual se basa en arrastrar y soltar bloques de código para animar personajes, crear juegos y crear aplicaciones.

En Genbeta

Los programadores españoles responden: cuál es el mejor lenguaje de programación según lo que quieras hacer

Dicen sus creadores que cuando los niños aprenden a programar con ScratchJr, aprenden a crear y a expresarse con un ordenador, no sólo a interactuar con él. En el proceso, los niños aprenden a resolver problemas y a diseñar proyectos y a desarrollar destrezas cognitivas que son fundamentales para el desarrollo académico posterior.

También utilizan las matemáticas y el lenguaje en un contexto significativo, apoyando así el desarrollo de la lecto-escritura y habilidaded numéricas.

Python

En agosto de 2022, Python ocupaba el primer puesto como lenguaje de programación más popular del mundo, como ya consiguió en otras ocasiones. Es fácil de aprender y cuenta con un amplio apoyo. Eso hace que un niño o niña también puede aprenderlo.

En Genbeta

Estos son los lenguajes de programación mejor pagados y que te harán conseguir trabajo más fácilmente

Los programadores utilizan Python para el desarrollo web, los juegos, el aprendizaje automático y mucho más, por lo que las habilidades aprendidas con Python se traducirán directamente en posibles habilidades laborales futuras. Python se puede usar de forma gratuita en Windows, Mac o Linux a través del sitio web oficial de Python o mediante tutoriales en línea que puedes ejecutar en tu navegador, como Introduction to Python, alojado en Rasperry Pi.

Hay diferentes webs para aprender.

Code.org

Esta plataforma, creado por una organización que ya está presente en España, para fomentar el uso de la programación entre los niños. Está destinado a personas que tienen entre 7 y 10 años de edad. Se puede usar la plataforma Code.org.

En ella encontramos tutoriales de diferentes niveles asociados a diferentes maneras de programar, pero lo más interesante de todo es que esos retos están basados en temáticas y universos que a los niños y niñas atraen especialmente.

https://www.genbeta.com/desarrollo/programar-infancia-5-lenguajes-programacion-perfectos-para-ninos-que-tambien-esta-python?utm_source=pocket-newtab-es-es

Por qué Oppenheimer nunca gano un premio nobel

 Las primeras investigaciones de Oppenheimer se centraron en los procesos energéticos de las partículas subatómicas, como electrones, positrones y rayos cósmicos, así como en las estrellas de neutrones (núcleos colapsados de estrellas masivas) y los agujeros negros. Pronto fue reconocido como un líder de la física teórica y se ganó el respeto de grandes científicos como Albert Einstein y Niels Bohr.

"La ciencia no lo es todo", dijo una vez Oppenheimer, "pero la ciencia es muy bella".

Why didn't Oppenheimer ever win a Nobel Prize?

A look back at his accomplishments (and missing accolade)

June 9, 2022

By the National Security Research Center staff

Por sus logros científicos que cambiaron el mundo, J. Robert Oppenheimer sería conocido para siempre como el "padre de la bomba atómica". Pero, a pesar de sus muchos logros, nunca alcanzó el nivel de premio Nobel.

El Premio Nobel -el pináculo del reconocimiento mundial- se concedió a 18 de los colegas de Oppenheimer en Los Álamos. Allí, en sólo 27 meses (y en una carrera percibida con la Alemania nazi), los científicos crearon las primeras armas nucleares del mundo. Sus esfuerzos llevaron a la civilización a la "Era Atómica" y ayudaron a poner fin a la Segunda Guerra Mundial.

Oppenheimer fue nominado al Premio Nobel de Física en tres ocasiones: en 1946, en 1951 y en 1967. Colegas, académicos y seguramente el propio Oppenheimer se preguntaban por qué nunca se le concedió el galardón.

"Para entenderlo", dijo James Kunetka, historiador y autor de "El general y el genio", "hay que examinar primero la vida académica de este hombre antes y después de la guerra".

Undisputed genius

Born in 1904 into a wealthy Jewish family and raised in New York, Oppenheimer was clearly gifted. He completed the third and fourth grades in just one year and later skipped a portion of his eighth grade year. Remarkable anecdotes of brilliance illustrate his life through early adulthood. As a boy, he was interested in mineralogy and, at age 12, presented his research paper to the New York Mineralogical Club, becoming an honorary member. As a young academic, he learned Dutch in six weeks in order to successfully deliver a technical lecture on a trip to the Netherlands. It was there he was first dubbed “Oppie” (“Opje” in Dutch).

“[He was] one of the sharpest people I have ever seen or heard of, intellectually,” said longtime friend Harold Cherniss in a 1979 interview. “When he became interested in anything, he very quickly picked up an enormous amount of knowledge about it.”

After graduating at the top of his high school class, Oppenheimer studied science at Harvard University, where he was admitted to graduate-level physics classes during his first year. He also took courses in literature, languages, religion and philosophy, earning his degree in just three years, but with no social clubs or athletics listed under his name in the 1926 yearbook. Certainly introverted then, but also perhaps lonely, Oppenheimer once told a friend, “It’s no fun to turn the pages of a book and say, ‘Yes, yes, of course, I know that,’” according to an October 1949 article in Life magazine.

After a stint at the University of Cambridge in the United Kingdom, Oppenheimer went to the University of Göttingen in Germany, where he studied quantum physics and earned his doctorate in 1927. By 1929, he had accepted offers to teach at both the California Institute of Technology (Caltech) and the University of California, Berkeley.

Early research

Las primeras investigaciones de Oppenheimer se centraron en los procesos energéticos de las partículas subatómicas, como electrones, positrones y rayos cósmicos, así como en las estrellas de neutrones (núcleos colapsados de estrellas masivas) y los agujeros negros. Pronto fue reconocido como un líder de la física teórica y se ganó el respeto de grandes científicos como Albert Einstein y Niels Bohr.

"Sin embargo, muchos de sus colegas y críticos señalan que su producción de artículos significativos fue sorprendentemente escasa", afirma Kunetka. "Algunos decían que con demasiada frecuencia era coautor de trabajos con sus estudiantes en lugar de iniciarlos. Hans Bethe [físico y premio Nobel] señaló que, aunque Oppenheimer y otros eran quizá más brillantes, él [Bethe] era más productivo".

Oppenheimer demostró ser un profesor excepcional, que inspiraba e influía en los estudiantes. Se ganó un público fiel, cuando no una adoración absoluta. "Como la mayoría de sus alumnos, yo le seguía hasta el fin del mundo", recordaba Robert Christy, científico del Proyecto Manhattan, en una entrevista de 1983.

Leadership at Los Alamos

This sketch is the only known imagery of Oppenheimer's wartime office at the Los Alamos laboratory from 1943-1945.

Oppenheimer carecía de experiencia directiva a gran escala y sus asociaciones con miembros del partido comunista -incluidos amigos, una antigua novia y su hermano- eran problemáticas. Y sin un Premio Nobel, no era seguro que poseyera el prestigio necesario para dirigir un gran grupo de científicos nucleares de alto calibre.

Pero en cuanto el general Leslie Groves conoció a Oppenheimer, nada de eso importó, según su biógrafo Ray Monk. El joven profesor impresionó al director del Proyecto Manhattan tanto por su inteligencia como por su sentido práctico. A los ojos de Groves, Oppenheimer podía convertir teorías de pizarra y experimentos de laboratorio en armas atómicas. Groves también pudo haber percibido una ambición basada en el impulso, según Monk, asegurándole que Oppenheimer tendría éxito.

En el otoño de 1942, Groves contrató a Oppenheimer, quien recomendó Los Álamos como lugar para el laboratorio clandestino, y reclutó a las mentes más brillantes de la ciencia para que se unieran a él allí. Para entonces, Oppenheimer era descrito como carismático y encantador. Era el centro de atención en las fiestas, bebiendo sus característicos martinis y gesticulando con cigarrillos mientras contaba una historia tras otra, con sus brillantes ojos azules brillando.

"Oppenheimer no sólo contaba con la lealtad, sino con el profundo respeto de todos los que estaban en Los Álamos, y no se me ocurre nadie más que hubiera tenido tanto éxito como él en ese sentido", dijo Roy Glauber, físico del Proyecto Manhattan y premio Nobel.

Pero Oppenheimer también era considerado cruel e intolerante con quienes percibía como intelectualmente inferiores, y se le tildaba de showman y buscador de poder. Aun así, según Alan Carr, historiador jefe del Centro de Investigación de Seguridad Nacional (NSRC) del Laboratorio Nacional de Los Álamos, los peores enemigos de Oppenheimer admitirían que alcanzó la grandeza durante la guerra.

"Estuvo muy cerca de ser indispensable", dijo un científico anónimo de Los Álamos, según el artículo de Life de 1949. Otro dijo: "Las principales decisiones las tomó Oppenheimer, y todas resultaron correctas".

Atomic success

In just 27 months, the Los Alamos lab accomplished one of the greatest scientific achievements of all time, helping end World War II just weeks later.

La dirección de Oppenheimer, quizá junto con su genio, culminó el 16 de julio de 1945, cuando el primer artefacto atómico del mundo, conocido como el "Gadget", fue detonado con éxito en el desierto de Nuevo México. Oppenheimer, que leía y escribía poesía, bautizó la prueba como "Trinidad". Años después dijo que quizá se inspiró en un poema de John Donne que incluye el verso: "Bate mi corazón, Dios de tres personas".

Semanas más tarde y con sólo unos días de diferencia, el ejército de Estados Unidos lanzó sobre Japón la bomba de uranio de tipo cañón Little Boy, y la bomba de plutonio de tipo implosión Fat Man. Groves telefoneó a Oppenheimer después de la primera detonación. Según una transcripción de la llamada grabada, la conversación fue así:

    Groves: "Creo que una de las cosas más sabias que hice fue cuando lo elegí a usted director de Los Álamos".
    Oppenheimer: "Bueno, tengo mis dudas, general Groves".
    Groves: "Bueno, usted sabe que nunca he coincidido con esas dudas en ningún momento".

After World War II

Oppenheimer dijo una vez que "la física y el desierto" eran sus "dos grandes amores". Fue en Los Álamos donde se unieron, y donde su trabajo como físico cambió el mundo.

Cuando dejó Los Álamos, pocas semanas después del final oficial de la Segunda Guerra Mundial, el 2 de septiembre de 1945, Oppenheimer era un nombre muy conocido. Sin embargo, incluso con su cara en las portadas de las revistas, su celebridad no se tradujo en un Premio Nobel.

Primero regresó al Caltech, pero pronto se marchó para dirigir el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey) y presidir el Comité Asesor General, un grupo científico que asesoraba a la recién creada Comisión de Energía Atómica. Gran parte de su atención se desplazó de la física de preguerra al trabajo político. Oppenheimer se opuso al desarrollo de la aún más potente bomba de hidrógeno, cuestionando desde el principio su viabilidad, pero también considerándola un arma innecesaria. Mientras tanto, escribió y dio conferencias, pero no reanudó la investigación.

En 1954 perdió su habilitación de seguridad tras acusaciones infundadas contra su lealtad a Estados Unidos. Aunque sus partidarios se mantuvieron firmes y numerosos, Oppenheimer acabó retirándose de su vida pública y de su trabajo, lo que le alejó aún más de un Premio Nobel.

Why no prize?

Oppenheimer was nominated for the Nobel Prize for Physics three times, but never won.

Kunetka dice que la explicación más sencilla es que antes de la Segunda Guerra Mundial, el trabajo publicado por Oppenheimer no se consideraba suficientemente significativo. Carr está de acuerdo y añade que Oppenheimer nunca hizo un descubrimiento importante ni demostró una teoría significativa.

"El Premio Nobel requiere algo más que una idea notable", dijo Carr, "requiere pruebas".

Por su trabajo en el Proyecto Manhattan, el propio Oppenheimer dijo que crear las bombas atómicas era más inventivo que científico, según el artículo de Life de 1949.

Cuando fue nominado por primera vez en 1946 para el Premio Nobel, el comité Nobel dudó en concedérselo a alguien tan estrechamente vinculado a las bombas atómicas, según "American Prometheus". A lo largo de los años, muchos académicos y científicos han estado de acuerdo.

Otros, sin embargo, han dicho que el enfoque científico de Oppenheimer cambiaba con frecuencia y que no trabajó lo suficiente en un área concreta como para merecer el Premio Nobel. Mientras tanto, Monk pensaba que el trabajo de Oppenheimer era más importante de lo que se le atribuía. Algunos científicos, entre ellos el premio Nobel Luis Álvarez, especularon con que el trabajo de Oppenheimer sobre los agujeros negros podría haber merecido el premio, si hubiera vivido lo suficiente para verlos fructificar. (Los premios Nobel no se conceden a título póstumo).

 

"Al final", dijo Kunetka, "no lo sabemos".

Carr dijo: "¿Alcanzó la grandeza? Por supuesto que sí. Lo que Oppie consiguió con su equipo de científicos en tiempos de guerra fue extraordinario. Siempre tendrá ese increíble legado científico".

Fiel seguidor hasta el final

Oppenheimer murió en su casa de Nueva Jersey el 18 de febrero de 1967, después de tratamientos infructuosos contra un cáncer de garganta. Tenía 62 años y le sobrevivieron su esposa, Kitty, y sus dos hijos. Kitty esparció sus cenizas cerca de su sencilla casa de playa en las Islas Vírgenes de EE.UU., tras un funeral en la Universidad de Princeton. Se calcula que asistieron unas 600 personas.

“Science is not everything,” Oppenheimer once said, “but science is very beautiful.”        

LA-UR-21-29558

• https://articulosclaves.blogspot.com/2023/08/oppenheimer-la-pelicula-de-nolan.html

Relacionado con el Profesor Feynman

Ayudó en el desarrollo de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial y se hizo conocido a un amplio público en la década de 1980 como miembro de la Comisión Rogers, el panel que investigó el desastre del transbordador espacial Challenger. Además de su trabajo en física teórica, Feynman se ha acreditado con pioneros en el campo de la computación cuántica, e introdujo el concepto de nanotecnología. Ocupó la cátedra de Richard Chace Tolman en física teórica en el Instituto Tecnológico de California.

Premio Albert Einstein (Princeton) (1954), Premio Lawrence (1962), Premio Nobel de Física (1965), Medalla Oersted a la Enseñanza (1972).

• https://articulosclaves.blogspot.com/2023/08/prof-feynman.html
  

Feynman obtuvo el premio nobel,  Oppenheimer  también debió obtenerlo al demostrarse sus teorias sobre los agujeros negros

•  https://hipertextual.com/2023/08/oppenheimer-cristal-ahumado-feynman
• https://www.fayerwayer.com/ciencia/2023/07/22/oppenheimer-y-su-conexion-con-interstellar-la-formacion-de-agujeros-negros/ 

  Oppenheimer fue candidato al Premio Nobel de Física en tres ocasiones: en 1946, en 1951 y en 1967. Colegas, académicos y seguramente el propio Oppenheimer se preguntaban por qué nunca se le concedió el galardón

• https://discover.lanl.gov/news/0609-oppie-nobel-prize/

En la película de Oppenheimer, al principio, se comenta de manera superficial la contribución que hizo, en un artículo de 1939, para comprender cómo una estrella podía realmente llegar colapsar hasta formar lo que entonces se conocía como “estrella oscura”. En este vídeo explicamos de forma muy sencilla qué es en realidad un agujero negro y por qué puede llegar a producirse ese colapso. Lo hacemos basándonos únicamente en dos fórmulas: la velocidad de escape y la intensidad del campo gravitatorio. 

•  https://www.youtube.com/watch?v=ayZsEFbee_g

La técnica de Feynman para aprender (de verdad) cualquier cosa

https://articulosclaves.blogspot.com/2021/11/la-tecnica-de-feynman-para-aprender-de.html

Richard Feynman propuso un método sencillo para distinguir entre ciencia y pseudociencia

https://articulosclaves.blogspot.com/2016/10/richard-feynman-propuso-un-metodo.html

Los diagramas de Feynman, aplicados a interacciones entre láser y átomo

https://articulosclaves.blogspot.com/2018/11/los-diagramas-de-feynman-aplicados.html

 https://articulosclaves.blogspot.com/2023/08/prof-feynman.html

https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/grandes-personajes/richard-feynman-el-fisico-que-no-entendia-sus-propias-teorias/

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/richard-feynman-fisico-que-combino-inteligencia-carisma_19886

https://elpais.com/elpais/2018/05/10/ciencia/1525974161_012487.html

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/robert-oppenheimer-padre-arrepentido-bomba-atomica_19743

https://www.agenciasinc.es/Visual/Ilustraciones/Richard-Feynman-el-Nobel-que-tocaba-los-bongos

 La película relata los dilemas morales de los científicos y la presión de los políticos por un lado y del ejercito por el otro lado

 Los científicos se arriesgaron porque la situación de guerra ante la posibilidad nazi de crear dicha bomba antes que EEUU. Riesgos de que podía pasar en la atmósfera, riesgos de radiación en las pruebas ante posibles riesgos

 Otros dilemas

 En la actualidad esta pasando el mismo caso con la Inteligencia Artificial, riesgos y oportunidades

https://intafuturo.blogspot.com/

https://intafuturo.blogspot.com/2023/08/dilemas-ia-paralelimos-con-proyecto.html

https://articulosclaves.blogspot.com/2021/01/como-puede-contribuir-la-computacion.html

 https://articulosclaves.blogspot.com/2021/11/asi-funciona-el-primer-computador.html