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Microbios en el espacio: los errores de la bioingeniería podrían ayudar a colonizar nuevos planetas

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A medida que los humanos se extienden en el cosmos en busca de vida, los organismos más extraños que encontramos pueden ser aquellos que traemos con nosotros. Los investigadores de la NASA y de otros lugares están diseñando microbios para que puedan llevar a cabo muchas de las funciones necesarias para soportar la vida humana fuera del planeta.

Los seres humanos han estado utilizando microbios para hacer un trabajo útil para nosotros durante milenios. Los hemos usado para hacer pan, cerveza y queso, y más recientemente los hemos puesto a trabajar para producir medicamentos, proporcionar fertilizantes para cultivos e incluso generar biocombustibles.

Pero elcampo emergente de la biología sintética tiene la promesa de expandir en gran medida las cosas que los microbios pueden hacer por nosotros. Los avances en la tecnología de edición de genes están permitiendo que los científicos re diseñen los genomas de los microbios para llevar a cabo funciones completamente nuevas, como producir sustancias químicas que no se encuentran en la naturaleza, actuar como biosensores e incluso realizar cálculos .

Estas diversas capacidades han llamado la atención de la NASA, en particular Ly ya que mira hacia una misión a Marte. Un gran desafío para la exploración espacial es el enorme costo de llevar los materiales necesarios para mantener la vida con nosotros en el espacio, y para misiones más largas más allá de arth, podría llevar muchos meses enviar nuevos suministros. Cosas como los medicamentos y los alimentos también se degradan con el tiempo, por lo que incluso si tenemos espacio para transportarlos, es posible que no duren mucho.

Es por eso que la NASA está investigando el uso de microbios para producir ambos nutrientes vitales y materiales de construcción fuera planeta. La visión de la nutrición es tener paquetes de agua que contengan microbios diseñados genéticamente para producir nutrientes específicos. Ya han demostrado el concepto con la levadura genéticamente modificada que produce zeaxantina, un nutriente clave para la salud ocular.

Para el material de construcción, el objetivo es utilizar métodos físicos y químicos para convertir el dióxido de carbono que es abundante en la atmósfera de Marte en moléculas orgánicas simples. Los microbios genéticamente modificados pueden usarlos para producir plásticos, fibras y otros tipos de materias primas que podrían combinarse con impresoras 3D para fabricar hábitats, herramientas y piezas de repuesto bajo demanda.

La NASA no es la única que trata de reutilizar microbios para aplicaciones espaciales. Investigadores de la Universidad de California en Berkeley están diseñando microbios que podrían ayudar a que el suelo marciano sea más propicio para la vida de las plantas.

Las esperanzas de la agricultura en la ed lanet alcanzó un gran revés cuando la sonda Phoenix de la NASA detectó altos niveles de perclorato, una sal que pueden ser tóxicos para los seres vivos, en su suelo en 2008. Sin embargo, el Berk equipo de ley está diseñando microbios que pueden reduzca simultáneamente el perclorato en el suelo mientras lo enriquece con el amoniaco necesario para ayudar a las plantas a crecer.

Si bien no se centraron exclusivamente en aplicaciones espaciales, los investigadores del MIT han creado un sistema de biología sintética que podría crear medicamentos personalizados a pedido. En lugar de utilizar organismos completos, tienen secciones de ADN y otras biomoléculas liofilizadas en gránulos que pueden rehidratarse para comenzar a producir medicamentos.

El sistema portátil puede usarse para fabricar anticuerpos de diseño para hacer frente a una variedad de enfermedades a una fracción del costo de los enfoques tradicionales, y los gránulos pueden transportarse a temperatura ambiente y no requieren experiencia para su uso.

Si bien estos proyectos ya están en marcha, otros investigadores están mirando más hacia el futuro.

En 2015, los investigadores de la NASA y Berk correo ley describen las posibles oportunidades, cercanos y lejanos, para el uso de microbios para apoyar a los humanos fuera planeta en un artículo en él Revista de la Royal Society Interface . Th se incluyen los tipos de proyectos ya en marcha para producir materias primas de construcción, medicinas y nutrientes, sino también los planes más ambiciosos de genéticamente ingeniero ing microbios para producir ácido que puede extraer valiosos componentes de las rocas, creat ing pegamentos biológicos como los mejillones utilizan para pegarse a las rocas )que podría unir el polvo de Marte para formar ladrillos.

Los investigadores también dicen que hay margen para producir un sistema de circuito cerrado donde todos los productos de desecho son reciclados por microbios para producir subproductos útiles. Las células de combustible microbianas diseñadas genéticamente podrían extraer químicos útiles como nitrógeno y fósforo de las aguas residuales al mismo tiempo que generan electricidad.

Las bacterias utilizadas para el compostaje de desechos sólidos se pueden usar para producir óxido nitroso, un posible combustible para cohetes. f podríamos diseñar microbios para colonizar las paredes de hábitats, que podía reciclar simultáneamente dióxido de carbono en oxígeno respirable y proporcionar una capa de autocuración de la protección radiológica.

Mirando más hacia el futuro, los investigadores postulan que estos organismos sintéticos podrían ser diseñados para unirse a los sistemas de control de barcos y asentamientos, actuando como biosensores y biocontroladores que pueden ayudarlos a detectar y reaccionar a cosas como altos niveles de radiación. y controlar procesos de otros organismos sintéticos.

Eso es todo azul cielo pensando por ahora, sin embargo. Hay grandes retos que superar antes de cualquiera de th SE aplicaciones de ver la luz del día, no menos importante el hecho de que mientras que parece teóricamente posible, que aún no tenemos las herramientas para hacer esto en la Tierra. Hacerlo en el duro entorno del espacio o en los planetas actualmente inhabitables será aún más difícil.

Microbios extremófilos que sobreviven en algunos de los lugares más inhóspitos del mundo como fuentes termales de aguas profundas o bajo el hielo ártico podrían proporcionar indicadores para los biólogos sintéticos que tratan de crear organismos más resistentes. Sin embargo, es poco probable que estas características se combinen perfectamente con las capacidades para producir productos químicos deseables o llevar a cabo un trabajo útil.

Y ningún organismo que conocemos hasta ahora está adaptado para otra cosa que no sea la gravedad de la Tierra. Los experimentos con microbios enviados al espacio muestran que la mayoría ingresa al modo de control de daños que apaga los sistemas no esenciales, que muy probablemente incluirían vías de ingeniería introducidas por biólogos sintéticos. Comprender cómo los diversos niveles de gravedad afectan a los microbios tampoco es fácil de probar, debido al enorme costo de realizar experimentos en el espacio.

Pero con nuevas tecnologías como CRISPR y métodos para crear formas de vida sintéticas que aceleran rápidamente el campo, existe la esperanza de que estos desafíos puedan superarse pronto. Y eso podría ser beneficioso no solo para los primeros astronautas, sino también para aquellos de nosotros que nos quedamos atrás.

Aunque las soluciones no se producirán de la noche a la mañana, cualquiera de los problemas de viajes espaciales que los biólogos intentan resolver con la biología sintética también podría tener un impacto transformador en arth, desde la habilitación de la medicina personalizada hasta la eliminación del CO2 de la atmósfera de vivir

 

imágen: NASA

 

 

Edd Gent
 
Por Edd Gent
 
Escritor independiente de ciencia y tecnología con sede en Bangalore, India.
Principales áreas de interés son ingeniería, informática y biología, con un enfoque particular en las intersecciones entre los tres.

Cómo las compras más inteligentes pueden mejorar el desempeño del sector público

Las mejores prácticas bien establecidas pueden generar miles de millones de dólares de ahorros que se pueden utilizar mejor en otros lugares, sin afectar los servicios.

Cuantos más bienes y servicios compra una organización, más fácil es desperdiciar dinero y administrar mal los recursos. Sus funciones de compra se vuelven más complejas y compra más cosas de más proveedores con precios, términos y condiciones variables, consumiendo tiempo de gestión y dinero que podrían utilizarse mejor en otros lugares. Es por eso que las grandes empresas han reconocido desde hace tiempo la importancia de perfeccionar sus funciones de compras y gestión de suministros.

 Las organizaciones del sector público de todo el mundo compran anualmente más de $ 9.5 trillones de bienes y servicios, que equivale a alrededor del 13 por ciento del PIB mundial. Sin embargo, nuestro análisis reciente de más de 700 esfuerzos de adquisición en industrias y geografías encontró que el sector público -incluyendo todo desde escuelas hasta servicios públicos e infraestructura, así como también el gobierno general- tiene uno de los mayores ahorros potenciales de cualquier sector (exposición).

El valor podría ser sustancial, liberando recursos para otras prioridades. En todo el mundo, estimamos que el sector público podría reducir su factura de compra actual en un 15 por ciento, o casi $ 1.5 billones, si sus organizaciones adoptaran las disciplinas de adquisición de mejores prácticas. Estos incluyen, por ejemplo, consolidar las compras de bienes y servicios comunes, estandarizar los requisitos y fomentar la competencia entre los proveedores. Tomemos como ejemplo la iniciativa nacional de mejora de adquisiciones de Italia. Donde las compras gubernamentales alguna vez se extendieron a más de 30,000 autoridades contractuales, cada una haciendo compras en pequeña escala con precios ampliamente variables y términos contractuales en múltiples categorías, ahora solo 30 autoridades centrales supervisan las compras en categorías clave en todo el país. El programa le ahorró a Italia $ 3.6 mil millones en su primer año completo, en 2015.

Las herramientas en línea también pueden aumentar la competencia y reducir las cargas administrativas. La G-Cloud del gobierno del Reino Unido, por ejemplo, es un mercado electrónico donde cualquiera de las más de 400 organizaciones del sector público del país puede adquirir más de 26,000 servicios digitales de casi 3,000 proveedores, y es más rápido y económico que celebrar contratos individuales. Del mismo modo, un gobierno europeo utiliza un proceso de subasta en línea que ha llevado a ahorros de más del 30% en suministros de oficina.

Si bien la reducción de los precios de compra es la oportunidad más visible en las adquisiciones, nuestro análisis encontró que los costos unitarios más bajos generalmente representan menos de la mitad del impacto potencial de mejores adquisiciones. La oportunidad en la gestión de la demanda es al menos tan grande. Eso incluye la eliminación de compras innecesarias y la degradación de las especificaciones de compra (donde se puede hacer sin afectar la calidad del servicio o la resistencia). Por ejemplo, una agencia de los EE. UU. Ahorró casi $ 100 millones en costos de TI, en parte mediante la eliminación de licencias de software innecesarias y el cumplimiento de las reglas existentes sobre a quién se le asignaron los dispositivos electrónicos. Por otra parte, una gran agencia del sector público en un país europeo redujo el uso de automóviles alquilados en dos tercios, de 300,000 a 98,000 automóviles al año, al administrar mejor el uso de su propia flota de vehículos.

Las autoridades más sofisticadas incluso van más allá de la compra de bienes y servicios. Al especificar los resultados que desean, como cierta movilidad de los funcionarios del gobierno, una mejora específica en el tratamiento de pacientes con diabetes o tasas de reincidencia reducidas para los reclusos, los organismos del sector público también pueden estimular la innovación y reducir los costos.

El gobierno de EE. UU., Por ejemplo, estableció un canal de compras llamado Challenge.gov en 2010. El portal alberga desafíos competitivos en nombre de más de 100 departamentos y agencias federales para mejorar los servicios gubernamentales. Los participantes envían propuestas en línea, y las agencias le pagan un premio al ganador, mientras se benefician de todas las soluciones enviadas. Hasta la fecha, Challenge.gov ha llevado a cabo más de 740 competencias, dio la bienvenida a más de 250,000 participantes a sus desafíos y entregó más de un cuarto de billón de dólares en premios. Por ejemplo, a una empresa se le otorgaron $ 50,000 por desarrollar e instalar una solución de software que permitía descargar los registros personales de salud de un sistema utilizado por casi 200,000 médicos. Y la iniciativa Apps for Healthy Kids del Departamento de Agricultura de EE. UU. Generó 100 aplicaciones de solo $ 60,000 en inversión gubernamental.


Una mejor compra, la gestión de la demanda y el uso de tecnología moderna pueden quitar gran parte de las facturas del sector público. En estos tiempos de finanzas limitadas, es una palanca crítica que puede ayudar a evitar recortes en el personal de primera línea o servicios vitales.

Este artículo está adaptado del informe del Centro McKinsey para el Gobierno sobre la productividad del gobierno:desbloqueando la oportunidad de 3.5 billones.

 

Sobre los autores)

Tera Allas es investigadora principal del McKinsey Center for Government y tiene su base en la  McKinsey en  , donde Diego Barillà es socio;  es socio de la  , y Aly Spencer es socio asociado en la  .

 

 

Por Tera Allas, Diego Barillà,  y Aly Spencer

Instantánea de las condiciones económicas globales a junio de 2017: resultados de la encuesta de McKinsey Global

LOS ejecutivos globales ven problemas geopolíticos como un riesgo creciente para el crecimiento, pero siguen siendo más optimistas que pesimista en su perspectiva, tanto para las economías nacionales y mundiales.

Las acciones de los ejecutivos citan la inestabilidad geopolítica y el terrorismo como una amenaza para la economía global han crecido notablemente, según la última encuesta de McKinsey sobre las condiciones económicas. 1En todas las regiones, la inestabilidad geopolítica es el riesgo de que los encuestados identifican más a menudo como una amenaza para el crecimiento mundial a corto plazo. Para el largo plazo, dicen inestabilidad en el Oriente Medio y el Norte de África y ataques terroristas constituyen una amenaza de gran tamaño.

Aún así, los ejecutivos siguen siendo más positivo que negativo sobre el estado de la economía mundial, y son cada vez más boyante sobre las condiciones económicas en sus países de origen. Al mismo tiempo, los encuestados en los mercados emergentes y los mercados desarrollados informan de nuevas divergencias en sus puntos de vista sobre el comercio, beneficios de las empresas, y la demanda del cliente.

La creciente preocupación por la inestabilidad geopolítica

Durante el año pasado, los encuestados han identificado inestabilidad geopolítica como un riesgo superior al crecimiento económico mundial. Pero en relación con encuestas recientes, el porcentaje citando ha crecido un 65 por ciento arriba de la mitad de los encuestados que citaron problemas geopolíticos en la encuesta anterior, y la mayor proporción en 18 meses .

Como un riesgo para el crecimiento en los próximos 12 meses, los problemas geopolíticos se citan con mayor frecuencia por los encuestados en todas las regiones, con la mayor participación en el Oriente Medio y el Norte de África (Anexo 1). En general, las transiciones de liderazgo político y los cambios en la política comercial siguen siendo las tres riesgos, como lo fueron en marzo, mientras que el malestar social se ha convertido en una parte superior y cinco de riesgo por primera vez. Los encuestados de países desarrollados de Asia, India y América del Norte son los más propensos a citar ella. De hecho, la proporción en Asia identificar el malestar social como un riesgo mundial se ha más que duplicado desde marzo (32 por ciento afirma que ahora, por encima del 14 por ciento de hace tres meses) y se triplicó en otros mercados en desarrollo (12 por ciento ahora, por encima del 4 por ciento ). 2

Exhibición 1
, La inestabilidad, los riesgos, el crecimiento económico geopolítico

A largo plazo, también, los encuestados reportan preocupación sobre la inestabilidad geopolítica tallas grandes, especialmente en el Oriente Medio y el Norte de África. Los ataques terroristas se han convertido en el número de dos preocupación, con los ejecutivos citan esta amenaza con más frecuencia que en cualquier encuesta anterior (Anexo 2). 3El treinta y uno por ciento de los encuestados se identifican los ataques terroristas como una amenaza para el crecimiento mundial en la próxima década, más del doble de la proporción que lo dijo en la encuesta anterior.

Anexo 2
riesgos, el crecimiento económico, los ataques terroristas, Oriente Medio

En todas las regiones, los ejecutivos en el Oriente Medio y el Norte de África, Europa y América del Norte son los más probables entre sus pares para citar la inestabilidad geopolítica como un riesgo a largo plazo para el crecimiento global, así como el aumento de la desigualdad de ingresos, que sigue siendo un top- cinco riesgos a largo plazo. Los encuestados de países desarrollados de Asia, por su parte, lo más a menudo expresan su preocupación por los ataques terroristas; que son cinco veces más propensos a citar ahora de lo que eran en marzo.

puntos de vista económicos siguen siendo más optimista que pesimista

Estos riesgos emergentes, sin embargo, no parecen haber humedecido vistas ejecutivos en la economía en su conjunto. Los encuestados son tan optimistas sobre la economía global como lo eran hace tres meses: casi la mitad dicen que las condiciones económicas globales han mejorado en los últimos seis meses. Sobre las perspectivas de la economía mundial, también, los encuestados son más positivo que negativo. Casi partes iguales de los ejecutivos dicen que las condiciones globales han mejorado (45 por ciento) y espera que las condiciones continuarán mejorando en los próximos seis meses (41 por ciento).

Mirando más lejos, los encuestados reportan cierto optimismo recién descubierta sobre las perspectivas a largo plazo de la economía mundial. Durante los últimos dos años, cuando se le preguntó sobre cuatro escenarios posibles para el crecimiento económico en la próxima década , los ejecutivos más a menudo identifican los dos escenarios que se caracterizan por el crecimiento global baja o débil de los dos escenarios de mayor crecimiento. Ahora los encuestados se dividen por igual entre los que dicen que los escenarios de mayor crecimiento son más probable y los que la predicción de un crecimiento más débil. El escenario más popular, seleccionada por el 39 por ciento de los encuestados (hasta de 33 por ciento en marzo y diciembre), es “focos de crecimiento”, que se caracteriza por altos pero desigual y volátil crecimiento global. Los que están en la India son los más propensos a través de regiones para clasificar “focos de crecimiento” como el escenario más probable (48 por ciento lo hace); también son los más propensos a creer que las condiciones globales mejorarán en los próximos meses.

Con respecto a sus economías de origen, los encuestados siguen informando más positiva que las opiniones negativas (Anexo 3). Los ejecutivos de la India, que han sido durante mucho tiempo el más optimista, siguen siendo más positiva que la media de las condiciones nacionales. Pero ellos son seguidos de cerca por sus pares en Europa, el 55 por ciento de los cuales dicen que las condiciones en el país han mejorado; los de la zona euro, donde dos tercios citan mejoras, son aún más optimistas. En el otro extremo están los ejecutivos en América Latina, los encuestados más propensos a decir que las condiciones han empeorado: 39 por ciento dice así, en comparación con el promedio mundial de 22 por ciento. Aún así, los ejecutivos de la región son mucho más positivo sobre las condiciones actuales de lo que eran hace seis meses.

Anexo 3
condiciones económicas, India, Europa

Del mismo modo, la participación de los ejecutivos esperan mejoras en los próximos meses sigue creciendo; casi la mitad de todos los encuestados (45 por ciento) ya lo dice. Una vez más, los de Europa se encuentran entre los más optimistas: la mitad de los ejecutivos no predicen las condiciones en sus economías de origen mejorará, frente al 38 por ciento que lo dijo en marzo. Mientras tanto, los encuestados en América del Norte son los menos propensos a decir que esperan mejoras. Sólo el 38 por ciento de los ejecutivos ahora dicen así, en comparación con el 48 por ciento en marzo y el 53 por ciento en diciembre. Y aunque los encuestados en la India informan optimismo clara, el empleo es una preocupación notable. Cuatro de cada diez ejecutivos no esperan que la tasa de desempleo aumentará, por encima del 28 por ciento de los encuestados que dijo hace así seis meses. Los encuestados en la India, junto con sus pares en otros mercados en desarrollo, son también la más probable esperar que la fuerza laboral de su país se reducirá en los próximos seis meses.

Las fuerzas globales que inspiran una nueva narrativa del progreso

Las fuerzas globales que inspiran una nueva narrativa del progresoLea el artículo

¿Cómo la brecha entre los mercados emergentes y desarrollados está cambiando

El comercio es una problema por el que las realidades respectivas y los desafíos que enfrentan los encuestados en los mercados emergentes y desarrollados está evolucionando. comercio desaceleración era un riesgo comúnmente citada para el crecimiento global en los últimos cinco encuestas. Cuando se le preguntó sobre los niveles de comercio absoluta en marzo y diciembre, los encuestados en las economías emergentes eran mucho más propensos que sus pares de economía desarrollada para informar de los niveles de comercio entre la disminución de sus países de origen y el resto del mundo. Ahora el equilibrio parece haber cambiado (Anexo 4). Cuarenta y cuatro por ciento de los ejecutivos de mercados emergentes (por encima del 29 por ciento en marzo) dicen que los niveles de comercio se han incrementado, en comparación con el 35 por ciento de los ejecutivos de mercados desarrollados que dicen lo mismo.

Anexo 4
comercio, los mercados emergentes, las economías emergentes, los mercados desarrollados, las economías desarrolladas

Lo que es más, los encuestados de los mercados emergentes son más optimistas que sus pares sobre perspectivas del comercio futuro, y son menos propensos a citar los cambios en la política comercial como un riesgo para el crecimiento interno, que también fue cierto en marzo. Sin embargo, los encuestados de los mercados emergentes son más propensos que sus contrapartes que decir el cambio de los niveles de comercio han afectado negativamente a los negocios de sus empresas, que también hemos visto en las últimas dos encuestas: 35 por ciento de los mercados emergentes encuestados reportan un impacto negativo, en comparación con el 20 por ciento en los mercados desarrollados.

Un paisaje cambiante entre las economías emergentes y desarrolladas también es evidente a nivel de empresa. Por primera vez desde marzo de 2016, una proporción mayor de los ejecutivos de mercados emergentes que los ejecutivos de mercados desarrollados predecir las ganancias de sus empresas aumentarán en los próximos seis meses. A nivel regional, los de la India y en otros mercados en desarrollo son los más optimistas sobre las perspectivas de sus empresas.

Y mientras que los ejecutivos de mercados emergentes son las mismas probabilidades que sus pares a esperan que la demanda por sus productos y servicios aumentará en los próximos meses, que son casi el doble de probabilidades que los encuestados de los mercados desarrollados a esperar que la demanda se reducirá (Anexo 5). Los ejecutivos de mercados emergentes también son más propensos que otros a citar la disminución de la demanda como un riesgo para el crecimiento a nivel de empresa en el próximo año.

Anexo 5
demanda, demanda de los clientes, mercados emergentes, las economías emergentes, los mercados desarrollados, las economías desarrolladas

Sobre los autores)

Los contribuyentes al desarrollo y análisis de esta encuesta incluyen Sven Smit , un socio senior de la oficina de McKinsey en Ámsterdam. 

Se agradece a Alan FitzGerald y Vivien Singer por sus contribuciones a este artículo.McKinsey