El legado de Alan Turing va más allá de la informática

Fotografía de Sherborne School / AFP

Muchas personas han oído hablar de Alan Turing, el matemático y lógico que inventó la computación moderna en 1935. Saben que Turing, el criptógrafo que descifró el código Enigma de los nazis, ayudó a ganar la Segunda Guerra Mundial. También recuerdan que Turing fue un mártir de los derechos de las personas homosexuales que, después de haber sido acusado (cuando estaba prohibido serlo en el Reino Unido) y sentenciado a castración química, se suicidó en 1954 al comer una manzana con cianuro.

Sin embargo, pocos conocen al Turing naturalista que explicó, por medio de las matemáticas, los patrones que hay en la naturaleza. Casi medio siglo después de que Turing publicó su artículo final en 1952, los químicos y biomatemáticos empezaron a apreciar el poder que su último trabajo tenía para explicar problemas que aún estaban resolviendo, como de qué manera obtiene el pez cebra sus rayas o los guepardos, sus manchas.

Incluso ahora, los científicos siguen encontrando nueva información a partir del legado de Turing.

El 4 de mayo, en un artículo publicado en la revista Science, ingenieros químicos en China utilizaron la generación de patrones que describió Turing con el objetivo de explicar un proceso más eficiente para desalinizar el agua, un procedimiento que se ha usado con mayor regularidad para obtener agua dulce que sirva para beber y regar lugares áridos.

El artículo que publicó Turing en 1952 no abordó de forma explícita la filtración de agua salada a través de membranas para producir agua dulce. Más bien, utilizó la química para explicar de qué manera se generaban formas en los organismos a partir de agrupaciones de células indiferenciadas.

No queda claro por qué este tema le interesó al pionero de los computólogos, pero Turing le dijo a un amigo que quería derrotar el argumento teológico: la idea de que, para que existieran patrones complejos en la naturaleza, tenía que crearlos algo sobrenatural como un dios.

Turing fue un observador apasionado de la naturaleza desde la infancia y se percató de que muchas plantas contenían pistas que podían involucrar a las matemáticas. Después se halló que hay rasgos de plantas que siguen la secuencia de Fibonacci, en la que cada número subsecuente en la serie equivale a la suma de los dos números anteriores. Por ejemplo, las margaritas tenían 34, 55 u 89 pétalos.

“No era un ateo militante”, comentó Jonathan Swinton, un biólogo computacional y profesor temporal de la Universidad de Oxford que ha investigado la vida y obra de los últimos años de Turing. “Simplemente creía que las matemáticas eran muy poderosas, que se podían utilizar para explicar muchísimas cosas y que se debía intentar encontrar esas explicaciones con ellas”.

“Se le ocurrió una representación matemática que permite que las formas surjan de un espacio vacío”, mencionó Swinton. En el modelo de Turing, dos químicos que él llamaba morfógenos interactuaban en un medio vacío. “Hay que suponer que tenemos dos morfógenos y uno hará que la piel de un animal sea negra y el otro hará que la piel del animal se vuelva blanca”, explicó Swinton. “Si mezclaras los dos, la piel del animal sería gris”.

No obstante, si algo provocara que uno de los químicos se difuminara o se propagara más rápido que el otro, entonces cada uno podría concentrarse en puntos localizados y espaciados de manera uniforme, que juntos formarían las manchas o las rayas negras y blancas.

Este fenómeno se conoce como inestabilidad de Turing, y los investigadores chinos que publicaron el nuevo artículo determinaron que podría explicar la manera en que surgen las formas en las membranas que filtran sal.

Al crear patrones tridimensionales de Turing en las membranas, como burbujas y tubos, los investigadores aumentaron su permeabilidad, pues crearon filtros que podían separar mejor la sal del agua que los filtros tradicionales.

“Podemos usar una membrana para que haga el trabajo de dos o tres”, aseguró Zhe Tan, un estudiante de maestría de la Universidad Zheijang en China y coautor del artículo, lo cual implica menor uso de energía y menores costos si se utiliza en el futuro para operaciones de desalinización a gran escala.

Más allá de su publicación final, las notas que quedan de Turing muestran las complejas ideas que batallaba por explicar.

“El artículo de 1952 que todo mundo conoce no es el final de la historia”, comentó Jonathan Dawes, un matemático de la Universidad de Bath que también ha intentado comprender el último trabajo de Turing. “No muestra toda la profundidad de su pensamiento”.

Al parecer, Turing buscaba un mecanismo general para la creación de formas, como la manera en que el pensamiento o la conciencia surgen de modo espontáneo o la forma en que se apiñan de manera tan ajustada y meticulosa las semillas de los girasoles. Pero Turing murió antes de terminar y publicar sus reflexiones finales.

“Lo que más espero es que gracias a él apreciemos de mejor manera el valor de la diversidad y la creatividad individual de nuestra base científica”, opinó Dawes. “Necesitamos gente a la que se le permita que el motor de su motivación sea la curiosidad, y también necesitamos gente que tome esas ideas científicas como base y las convierta en tecnología útil”.

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Este texto fue publicado originalmente en The New York Times en español.