identificación de megaproyectos de investigación científica

Identificación deMegaproyectosde Investigación

Científica

iii

Libro : IdentificacióndeMegaproyectosdeInvestigaciónCientíficaEditor :CONCYTEC Av.delAireNo.485-SanBorjaAutor :JoséSegovia-Juárez,Ph.D.,CONCYTEC.

Primeraedición :Diciembrede2010.Tiraje :1,000ejemplares. HechoelDepósitoLegalenlaBibliotecaNacionaldelPerúN°2011-09456

ISBN:978-9972-50-137-1

Impreso:ServiciosGráficosdeRodríguezParedes/RUC.:10452947973Jr.NicolásdePiérolaN°161,Lima7,Perú.Correoelectrónico:[email protected] Quedaterminantementeprohibidalareproduccióntotaloparcialdeestaobraporcualquiermedio, ya sea electrónico, químico, óptico, incluyendo sistema de fotocopiado, sinautorizaciónexpresadelautor.

ConsejoNacionaldeCiencia,TecnologíaeInnovaciónTecnológica-CONCYTEC.

ImpresoenPerú-PrintedinPeru

Presentación

1 NaNotecNología Megaproyecto en Nanotecnología: Fabricacióndenanopartículasdeoro,plata,óxidodecobreyóxidodezinc AbelGutarra,Ph.D.,UniversidadNacionaldeIngeniería 2 BiotecNología Megaproyecto en Biotecnología: Biodiversidad,BiotecnologíayBioeconomía:Valorizaciónbiotecnológicadela

biodiversidad MarcelGutiérrez-Correa,Ph.D.,UniversidadNacionalAgrariaLaMolina

Comentarios al Megaproyecto de Biotecnología: Valorizaciónbiotecnológicadelabiodiversidad:LaalternativadedesarrolloGrettyK.Villena,Ph.D.,UniversidadNacionalAgrariaLaMolina LaGenómicaFuncionaldePlantasenunMegaproyectodeBiodiversidadLuisDeStefano-Beltrán,Ph.D.,UniversidadPeruanaCayetanoHeredia

LaImportanciadelaFisiologíaenunMegaproyectodeBiodiversidadGustavoGonzalesRengifo,MD.,Dr.Sc.,UniversidadPeruanaCayetanoHeredia

3 eNergía Megaproyecto en energía: CentroNacionaldeEnergía Dr.AgustínZúñigaGamarra,InstitutoPeruanodeEnergíaNuclear©

CONSEJONACIONALDECIENCIA,TECNOLOGÍAEINNOVACIÓNTECNOLÓGICAcoNcYtec

PresidenteDr.AugustoMellado

SecretarioGeneral(e)Dr.JorgedelCarpio

DirectordeCienciayTecnologíaDr.PabloHuerta

DirectordePolíticasyPlanesMg.LuisPonce

DirectordeProspectivaeInnovaciónTecnológicaIng.FernandoOrtega

DirectordeArticulaciónyGestióndelSINACYTMg.VictorCarranza

DirectordelFONDECYT(e)Dr.JuanTarazona

DirectordeSistemasdeInformaciónyComunicacionesDr.JorgedelCarpio

JefadePlaneamientoyPresupuestoIng.BettyMarrujo

JefedeAsesoríaJurídicaAbog.MaríaPorras

v

3

21

41

51

59

77

identificación de Megaproyectos de investigación científica

JefedelaOficinadeAdministraciónEco.AídaSalas

JefedelÓrganodeControlInstitucionalCPCRaúlCandia

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iv v

Presentación

ElPerúexperimentauncrecimientoeconómicoimportante,basadoprincipalmenteenlaexportacióndemateriasprimasymanufactura.Paraconsolidarelcrecimientodelaeconomía,yalcanzarundesarrolloybienestarsocialsostenibles,esnecesariopromoverunaculturadeinnovaciónygeneracióndeconocimientos,mediantelainvestigacióncientíficaytecnológica.

El Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CON-CYTEC),enelperíodo2006–2011,hainiciadolaarticulacióndelSistemaNacio-naldeCienciayTecnologíaeInnovación(SINACYT)mediantelaorganizacióndeveinticincoConsejosRegionalesdeCienciayTecnología(CORCYTEC)ylaimplementacióndediezCentrosdeExcelenciaaniveldepostgradodenominadosCátedrasCONCYTEC,paralaformacióndeinvestigadoresaniveldoctoral.ApartirdeestasCátedrassepromueven lasEmpresasdeBaseTecnológicay losParquesCientífico-Tecnológicos.

Dentrode estemarco, elCONCYTECorganizó elSimposio “IdentificacióndeMegaproyectosdeInvestigaciónparalaCompetitividad”,conelobjetivodeiden-tificarmegaproyectosdeCiencia,TecnologíaeInnovación(CTeI),quesedesa-rrollóel24y25Noviembredel2010enelAuditoriodelCentroCulturalCcoriWasidelaUniversidadRicardoPalmaconsedeenMiraflores,Lima.Eleventocontóconlaparticipacióndeinvestigadoresdecienciaseingenieríaprovenientesdetodoelpaís.

EnesteSimposio,especialistasdediversasdisciplinas expusieronyanalizaronideasdeproyectos,vislumbrandolaposibilidaddegeneraraltoimpactocientífi-co,socialyeconómicoenlasáreasdeNanotecnología,Biotecnología,Energía,yTecnologíasde la InformaciónyComunicación(TIC).La implementacióndeestosproyectosdebeserinterdisciplinaria,involucrandolascienciasbásicas:Fí-sica,Química,Biología,yMatemáticas;asícomolasCienciasdelaComputación,bajounenfoque integral, en labúsquedadesolucionesespecíficasaproblemasnacionalesprioritarios.Además,apartirdeestosmegaproyectossepuedendefinirpropuestasespecíficasparadesarrollarlainfraestructura,elequipamientoyparadefinirelperfilde los investigadores,deutilidadpara la implementaciónde losParquesCientífico-Tecnológicos.

4 tecNologíaS De la iNForMaciÓN Y coMUNicaciÓN Megaproyecto en tecnologías de la información y comunicación: InformáticaenBio-Medicina Dr.CarlosValdezVelásquez-López,MinisteriodeTransportesyComunicaciones CesarBeltránCastañon,Ph.D.,UniversidadNacionalSanAgustíndeArequipa JoséSegovia-Juárez,Ph.D.,CONCYTEC PrograMa Del SiMPoSio:Identificacióndemegaproyectosdeinvestigaciónparalacompetitividad

87

107

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vi

1 nanotecnología

Estapublicaciónrecopilalosartículosenlosqueseanalizanlaspropuestasdelosmegaproyectos identificadosencadaunade lascuatroáreasmencionadas,y sepresenta a las universidades, institutos de investigación, empresas innovadoras,entidadesgubernamentalesypúblicoengeneral.EsperamosqueestaspropuestassirvandebaseparaeldesarrollodeaccionesfuturasencaminadasalavinculacióndelaCiencia,TecnologíaeInnovaciónconlosobjetivosdeldesarrollonacional.

Agradecemos laparticipaciónde los expositores,panelistasymoderadoresqueparticiparonenelSimposio,alpersonaldelCONCYTECquecontribuyóconsuorganización,alaUniversidadRicardoPalmayalaAsambleaNacionaldeRecto-resporsuimportanteapoyo.

Dr.AugustoMelladoMéndezPresidentedelCONCYTEC

MegaProYecto eN NaNotecNología:Fabricación de nanopartículas de oro, plata, óxido de cobre y óxido de zinc

AbelGutarra,Ph.D.,UniversidadNacionaldeIngeniería

Abel Gutarra

reSUMeN

En este artículo se propone comomegaproyectoeldesarrollodecapacidadespara la fabricación de nanopartículas dealgunos metales y óxidos seleccionadospor su relevancia estratégica. Lafabricación de oro como nanopartículasde2-5nanómetrosderadioproduciríaunincremento de su precio de exportacióndesdedoshastatresórdenesdemagnitudrespectoasuprecioenlingotes.Tambiénse obtendrían incrementos notables enel precio si se fabricaran nanopartículasde plata, óxido de zinc y óxido decobre. Se propone como sub-proyecto,la fabricacióndenanopartículasdeplatacomoagentesbactericidas.Estematerialse fijaría en filtros cerámicos que seemplearían en la purificación de agua.Estaaplicaciónesdelamayorrelevanciano sóloenelPerú sinoanivel regional.Finalmente, se hace una evaluación denuestradisposiciónactualdeespecialistase instituciones de investigación queformarían el núcleo básico del potencialhumanoparaelmegaproyecto.

1. iNtroDUcciÓN

Lananotecnologíaenglobaunconjuntodetécnicasquepermitenfabricar,manipulary utilizar objetos de escala nanométrica.Launidadenestaescalaeselnanómetro(nm), que equivale a la millonésimaparte de un milímetro. Los objetos quecomprende la nanotecnología midenentre1y100nm.Unadelasprincipales

ventajas que se obtiene al reducir eltamaño de la materia a unos cuántosnanómetros,esquesuspropiedadesfísicasy químicas cambian respecto a cuandotienenuntamañomayor.Porejemplo,eloroentamañosusualessefundeamásde1,000oC,sisefabricannanopartículasdeoroentre2-3nm,sefundenasólo600oC(Fig.1a).Elsustentodelananotecnologíase encuentra en las ciencias básicascomo la física, química y biología, perocon un fuerte carácter interdisciplinario,que conducen a materiales exóticos quecombinanporejemplo,nanopartículasdeoroconproteínasadheridasasusuperficie,o nanopartículas de arcilla intercaladasestructuralmente con polímeros. Elequipamientoparafabricaryanalizarestosmateriales tan pequeños han estimuladoel desarrollo paralelo de una ingenieríaespecializada en instrumentación yprocesos de manufactura de escalananométrica.

Quizás una de las propiedades másnotables de las nanopartículas es sualta reactividad por unidad de masa.La explicación cualitativa de estecomportamientoesquealsermáspequeñala partícula, mayor es la proporción deátomosqueseencuentranensusuperficierespecto a los que se encuentran en suinterior. Los átomos de la superficie decualquier material son más reactivosporquenoestáncompletamenterodeadosdeotrosátomos,porellotienenunestadoenergético propicio para reaccionar conotrosátomosyalcanzarlaestabilidad.

MegaProYecto eN NaNotecNología:Fabricación de nanopartículas de oro, plata, óxido de cobre y óxido de zinc

AbelGutarra,Ph.D.,UniversidadNacionaldeIngeniería

3

Abel Gutarra Megaproyecto en Nanotecnología

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Radio de la partícula (nm)

Tem

pera

tura

de

Fusi

ón (°

C) 1. Shell

2. Shells

3. Shells

4. Shells

5. Shells

7. Shells

Full-shellClusters

13

55

147

309

561

1415

92

76

63

52

45

35

Total numberof atoms

Surface Atoms(%)

(a) (b)

Figura 1.(a)Variacióndelatemperaturadefusióndelorocuandosereducesutamañoaalgunosnanómetros. (b)Porcentajedeátomossuperficialescuandose reduceel tamañodeunapartícula(KlabundeK.J.,2001).

En laFigura1(b) se muestranumérica-mente cómo aumenta el porcentaje deátomos en la superficie, cuando máspequeñassonlaspartículas.

El incremento de la reactividad químicade estos nanomateriales se traduce enuna nueva generación de catalizadoresmuchomáseficientesque losanteriores.En este sector, la penetración de lananotecnología tendrá un gran impactoteniendo en cuenta que el mercado decatalizadoresparael2015seráde448miltoneladaspara refineríadepetróleoyde243 mil toneladas para la industrias deprocesamiento químico (Acmite MarketIntelligency,2008).

Los cambios de propiedades físicas yquímicasseextiendenmuchomásquelareactividad. Si el material es magnéticocomo el óxido de hierro, al reducirsu tamaño a la escala nanométrica seincrementasucampocoercitivo(memoriamagnética);lossemiconductorescambiansu ancho de banda; losmetales cambiansus propiedades ópticas (coloración) ydisminuyen su temperatura de fusión,

etc. Otros campos de aplicación dealta demanda están relacionados con elincrementodelaspropiedadesmecánicas(dureza, elasticidad, densidad) queexperimentan losmateriales tradicionalescuando son combinados (compósitos)con nanomateriales. Por otro lado,algunas nanopartículas de metales yóxidos muestran una alta capacidadbactericida que los hacen útiles paraesterilizar instrumentos en cirugía, enla desinfecciónde agua, así como en lapreservacióndealimentos.EnlaFigura2semuestraunamicrofotografíaelectrónicadenanopartículasdeplatamenoresde100nmofrecidascomercialmente.

Lasconsecuenciasdeestasmodificacionesse aprecian en la gran variedad deproductos nanotecnológicos que seofrecenenelmercado.

Se pronostica que para el año 2014 secomercializarán 2.6 billones de dólaresy que el 15% de todos los procesos demanufacturaemplearánmétodosbasadosennanotecnología.

Figura 2.Microfotografíaobtenidaconunmicroscopioelectrónicodebarridodenanopartículasdeplataofrecidascomercialmenteparadesinfección.Laescalainferiorpermiteestimareltamañopromediodelaspartículasenmenosde100nm(XuzhouHongwuNanometerMaterial,2010).

En la Tabla 1, se enumeran algunas aplicaciones de nanomateriales agrupados porsectores.

Industria Automotriz Materiales ligeros Pintura Catálisis Sensores

Construcción Materiales aislantes IgnífugosRecubrimientos

CosméticosBloqueadoresCremas para la pielDentríficos

Industria QuímicaAditivos para pinturasAditivos en papelAdhesivos Fluidos magnéticos

MedicinaLiberación fármacosAgentes de contraste (imagen)Prótesis, implantesAgentes bactericidas

Alimentos y bebidasEmpaquesSensoresClarificadores

IngenieríaRecubrimientos para metalesLubricantesSuperficies antifricción

TextilesRecubrimientosTextiles inteligentesTextiles antibacteriaHilos ultrafinos

UtilitariosRecubrimientos cerámicosRemovedores de oloresLimpiadores de vidrio etc.

ElectrónicaDisplaysMemoriasDiodos láserFibras ópticasFilms antiestáticos

EnergíaCeldas de combustibleCeldas solaresBateríasCapacitores

DeportesSkiesRaquetas de tenis Antinieblas

tabla 1.Productosnanotecnológicosquesecomercializanactualmente

4 5


2. aNteceDeNteS

Nanotecnología en el mundo

Estados Unidos fue el primer país enestablecer un programa nacional ennanotecnología (NNI) el 2001, con unfondofederalde$464millones,el2010estemonto aumentó a $ 1,800millones.Actualmente más de 60 países tienenprogramas nacionales en nanotecnología(Shapira,P.andWangJ.,2010).

La inversión mundial en investigación

y desarrollo (I y D) en nanotecnologíaes creciente. En el caso de los EstadosUnidos y el Japón es notable que lainversiónprivadasobrepasalacontrapartepública. En la figura 3, se aprecia elmonto de inversiones en I y D de laComunidad Europea, Estados Unidos,Japónylosdemáspaíses,agrupadosenunsolobloque.La tabla inferior registra losmontos enmillones de euros durante losaños2004-2006,yagrupadosporelsectorqueinvierte.Segúnelcuadro,lainversiónmundialseaproximóalos24,000millonesdeeurosduranteeseperiodo.

Nanotecnología en el Perú

EnelPerú,laactividaddeinvestigaciónennanotecnología es baja pero notablementecreciente.Elaño2008sereportóunestudio(GutarraA.,2008)dondeseidentificaban25investigadorestrabajandoennanotecnologíarepartidos en ocho universidades y uninstituto. Actualmente, esta cantidad noha variado significativamente pero si es

notableelaumentodeequiposdisponiblesy las investigaciones realizadas. Esinteresante remarcarqueenel reportedel2008, se identificaron cinco grupos deinvestigación independientes que aplicannanotecnologíaspara ladescontaminacióndelagua.

Los grupos de investigación queactualmentefabricannanopartículasenel

Figura 3. Inversión en Investigación y Desarrollo en nanotecnologías de los países europeos,EEUU,Japónyotrosenelperiodo2004-2006.(Palmbergetal,2009).

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

Mill

on

es

de

Eu

ros

JAPÓN

3640

2120

0

EUROPA

2350

3290

1390

EEUU

4500

1020

2750

OTROS

1200

1830

0

Privado

Público

EC/Estados

Privado

Miembrosde los

EstadosAsociados

ComisiónEuropea

Público(Estados)

Privado

Público(Estados)

Privado

Público

Público

Privado

Perúson:

UniversidadNacionaldeIngeniería:- Nanopartículasdeoro,plata,óxidode

silicio,óxidodecobre,óxidodezinc;- Electrodosnanoestructuradosdeóxido

decobalto/titanio.

InstitutoPeruanodeEnergíaNuclear- Nanopartículas de óxido de cobre,

óxidodezinc,óxidodeestaño,óxidodetitanio,óxidodeestaño-tungsteno.

UniversidadNacionalMayordeSanMarcos- Nanopartículas de cobre, cobre

recubierto con plata, sulfuro de zinc,

sulfuro de cadmio, óxido de zinc,óxido de cadmio, óxido de hierro-molibdeno.

- Cuasicristales nanométricos dealuminio/cobre/hierro.

3. aNáliSiS De DeMaNDa

Losanálisismásmoderadospronosticanque el mercado mundial en productosnanotecnológicos alcanzará en pocosañoslosbillonesdedólares.EnlaFigura4,segraficanlosmontos,enbillones(milmillones) dólares, delmercadomundialen nanotecnologías pronosticadoshasta el 2015, por ocho institucionesespecializadas.

Valor comercial de nanopartículas

Yasehamencionado, en formageneral,el gigantesco mercado que se esperalos próximos años para productosnanotecnológicos. En este proyecto sepropone la fabricacióndenanopartículasdeoro,platayóxidosdecobreydezinc.Esta selección se debe al gran potencialminerodelPerú en estosmetalesy, a la

existencia de núcleos de investigaciónlocalconunnivelinicialdedesarrolloenestosmateriales.

Unarevisióndelospreciosdemercadodeestosdosmineralesyóxidos,nospuedendar una idea del incremento en el valorcomercial que se lograría debido a sutransformaciónennanopartículas.

3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

LuxResearch (2006-2008)

BCC (2008)

Científica (2008)

RNCOS (2006)

Wintergreen (2004)

MRI (2002)

Evolution Capital (2002)

NSF (2001)

Figura 4. Pronósticos del mercado de productos o procesos nanotecnológicos de acuerdo aconsultorasprivadase institucionesacadémicashasta el año2015 (AdaptadodePalmberget al,2009).

6 7


En las Figura 5, se grafican los preciosdeexportación(porkg)deloroylaplatacomparado al valor del mismo metalconvertido a nanopartículas del tamañopromedio indicado entre paréntesis.También se indica en cada cuadro, elfactor que relaciona ambos precios. Enel caso del oro, tomamos el valor deexportaciónde$1,400onza.Elpreciodenanopartículas de 50-100nm incrementa8.4 veces. Es necesario, decir que elcostode las nanopartículaspuedevariarsignificativamente por tres factores: lapureza, el tamaño promedio y la forma.

Las nanopartículas de oro, esféricas, de2-5 nm, pueden costar varios millonesdedólaresporkg.Dehecho,ladificultaddesumanipulaciónaestasdimensioneshace que sean comercializadas con unrecubrimiento, generalmente orgánicoqueincrementamásaúnsuvalor.

ElpreciodelosóxidossemuestraenlasFigura 6. Destaca el caso del óxido dezincqueincrementasuvalorporunfactorde158, cuando se fabricanpartículas enunrangode20-25nmdediámetro.

Como mencionamos antes, los preciosse elevan en función de las aplicacionesque se vienen desarrollando con granrapidez. Vamos a describir algunosejemplos específicos de la aplicación denanopartículasdeoroqueexplicarían sualtoprecioenelmercado.

electrónica impresa

Esta esunanueva tecnologíaqueutilizalosmétodosdeimpresión(screenprinting,

Figura 5. (a)Comparacióndepreciosdeoroynanopartículasdeoro.(b)Comparacióndepreciosdeplataynanopartículasdeplata.Lospreciosdelasnanopartículasseobtuvieronenhttp://www.ssnano.com/CAT/Catalog_SSNano.pdf para el oro y en http://www.ssnano.com/CAT/Catalog_SSNano.pdfparalaplata.

ink Jet, etc.) para fabricar dispositivoselectrónicos, como circuitos, sensores,transistores de películas delgadas. Elelementoprincipalparalafabricacióndeloscomponenteseslatintaqueseaplica.Enelcasoquesequieranhacerlaspistasconductoras deun circuito, se debeusaruna tinta que al secarse tenga una bajaresistenciaeléctrica.Unodelosmaterialesconmayorpotencialidadparaeste finesel oro de tamaño nanométrico dispersoen un solvente.Como las partículas son

tanpequeñaspuedesinterizara120oCconconductividades del 70% de la del oro.Una de las ventajas que ofrece este tipode circuitos es que pueden construirsesobre sustratos flexibles (Figura 7(a)).

Las expectativas del mercado para laelectrónica impresa sonmuy optimistas.Se espera que alcance los 120,000millonesdedólaresparael2020,comosemuestraenlaFigura7(b).

Figura 6.(a)Comparacióndepreciosdeóxidodecobreynanopartículasdeóxidodecobre.(b)Comparacióndepreciosdeóxidodezincynanopartículasdeóxidodezinc.Lospreciosde lasnanopartículasdeóxidodecobreseobtuvieronenhttp://www.inframat.com/products/29N-0801.htmylasdeóxidodezincenhttp://tecnan-nanomat.es/documentos/ficheros_documentos/Catalogo%202010%20-%20POLVOS.pdf.

(a) (b)

200

150

100

50

0

Market volume(Billon $)

Siliconsemiconductors

Printedsemiconductors

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

Source: Market forecast SIA, IDTecnEx 2006

Figura 7. (a)Circuito impreso conpistas de nanopartículas de oro. (b)Pronóstico delmercadomundialdecircuitosdiseñadosporelectrónicaimpresa(KeelT.etal2010).

8 9


tratamiento contra el cáncer

El cáncer a la próstata, es el segundomásletalenelPerúyenmuchospaíses.Anualmente se detectan en nuestro país4,000 nuevos casos al año. Entre el 60-70%deloscasosdemuertesedebeaqueladetecciónfuetardía.Seestáensayandouna técnica de detección usandonanopartículasdeoro(nAu).

Cuandoseponenencontactonanopar-tículasdeoroconproteinasasociadasal

tumor, se forman “agrupamientos” den-Au (cluster) alrededor de la proteína.Esdecir,quesiseformaelagrupamientodenanopartículasesporquehaypresenciadel tumor. Lo que resta, para tener unatécnicadediagnóstico,espoderdetectarla formación de esta aglomeración deoro. Mediante la técnica denominada“dispersióndeluz”esposibledetectarlaformacióndeestosagrupamientosamuybajas concentraciones, permitiendo undiagnósticotemprano.

Figura 8.Métodoparadeteccióntempranadelcáncer.Cuandolasnanopartículasdeoroencuentranunaproteínaasociadaauntumor,larodeanformandoaglomeradosdenanopartículas.Elconjuntoocupaunvolumenmayorquelaspartículasindividuales,poresarazónsehaceposibledetectarlas(KeelT.etal2010).

Una técnica de terapia contra el cáncerque está en nivel de experimentaciónavanzada es la eliminación del tumorpor calentamiento de nanopartículasdeoro.Enestecaso, laestructurade lananopartículaesunpocomáscompleja.Setratadeuncascaróndeoroquerodeaun núcleo sólido de óxido de silicio(nanoshell). El primer paso consiste enfuncionalizarlapartículadeoro,esdecir,fijarlequímicamenteensusuperficieuna

proteínacapazdeligarseselectivamentea lasmoléculasquecomponenel tejidocancerígeno.Lasnanopartículasingresanal cuerpo vía intravenosa, debido a sureducido tamaño, viajan con el flujosanguíneo sin ser obstaculizadas por elsistema inmunológicohasta toparseconel tumor y adherirse a él. El paso finalconsisteencalentarlosexternamenteconunalámparainfrarroja,queesinofensivaalostejidosdepielyórganos,peroque

Núcleo deSilicio

Cáscarade oro

nanoshell

Figura 9. Estructura de un nanocascarón (nanoshell) de oro para aplicaciones en la terapia delcáncer.AladerechaunailustracióndelInstitutoNacionaldelCáncer(USA).

tienelapropiedaddecalentarlacáscaradeorounos15-20oCquesonsuficientespara eliminar las células del tumorpor calentamiento y dejando intacto elentornosano.

la minería en el Perú

LaproducciónmineradelPerú, es partefundamental de nuestra economía.Equivale al 60% de las exportacionestotales. En la Tabla 2, se observa laposición mundial y latinoamericanaque ocupa el país en la producción deminerales.ElPerú,eselprimerproductormundialdeplatayel segundoenzincycobre;enLatinoamérica,eselprimeroennuevemetalesdegraninteréscomercial,incluyendoeloroylaplata.

Si nuestra minería es tan competitivacomo la de los países tecnológicamentemás avanzados, ¿porqué no pensar queuna buena estrategia y decisión nospuedenconvertirenunpaísencapacidadde transformar nuestros minerales yexportarloscomonanomateriales?.

Estosejemplosdanunaideadelpotencialde aplicaciones de las nanopartículas deoroeneláreaindustrialymédica.

4. oBjetiVo

Implementar una planta piloto para lafabricación de nanopartículas de oro,plata,óxidodecobreyóxidodezinc.

Subproyecto: Nanopartículas como bactericidas para purificar el agua.

La mejora de la calidad del agua y suacceso por las poblaciones alejadasde las grandes ciudades es un tema deimportanciamundial.Seestimaque1,200millones de personas en el mundo notienenaccesoaaguatratadayque3,900niños mueren al año por enfermedadestrasmitidas por el agua contaminada(Shannon,M.etal.2008).EnelPerú,lapurificación del agua es una necesidadquebeneficiaríaagrandessectoresde lapoblación.Unejemplo,delosnivelesdecontaminación a los que se exponen los

10 11


Ranking de Producción 2009

Mineral Mundial LatinoaméricaPlata 1 1Zinc 2 1

Estaño 3 1Bismuto 3 1Telurio 3 1

Mercurio 3 1Plomo 4 1Oro 6 1

Cobre 2 2Molibdeno 4 2

Selenio 7 2Cadmio 14 2Hierro 17 5

tabla 2.Rankingdeproduccióndeminerales. pobladores asentados a lo largo del ríoRímaclopodemosapreciarenlaFig10.Elgráficomuestraelniveldecontaminacióndecoliformes(totalesytermoresistentes)monitoreadasendiferentesestacionesalolargodelRímac,empezandoenlalagunaTicticochadondeseiniciaelrío(Estación01) hasta las bocatomas de la planta detratamiento LaAtarjea (Estaciones 24 y25).

Lalíneahorizontaldecolorrojorepresentael límite máximo permitido, que comose aprecia es sobrepasado a partir de laestaciónE11 que se encuentra en el km38delaCarreteraCentral(MinisteriodeSalud).

Se han realizado varios proyectosindividuales para encontrar viabilidadtécnica y económica a este problema.Existe consenso en algunas ideasgenerales. Entre los diferentes tipos decontaminantes existen dos principales:los metales pesados, generados poractividadmineraoporocurrencianatural(accidentegeológico)y lacontaminaciónpor microorganismos patógenos,principalmentebacteriasyvirus.

Por otro lado, debido a lo difícil de lageografíadelPerúenmuchaspoblacionesandinas no es económicamente viableconstruir grandes plantas de tratamientodeaguapor las técnicasconvencionales.Lasolucióntécnicayeconómicaeselusode dispositivos dirigidos directamenteal usuario, transportables, de bajo costo.Los filtros bactericidas cumplen estosrequisitos. Están compuestos de unsoporte cerámico (elemento filtrante)impregnados de nanopartículas dealgún metal u óxido con propiedadesbactericidas.Aunquesesigueestudiandoelmecanismo, sehademostradoque las

nanopartículasdeplatayóxidodecobretienenestapropiedad.

Un subproyecto derivado del proyectoprincipal propuesto es la fabricaciónde nanopartículas de plata y óxido decobre como componente de filtros paradesinfectaragua.Enestaaplicaciónseránecesario optimizar el tamaño, formay composición de las nanopartículaspara que puedan ser impregnadas en elcerámico y distribuidas uniformementeensuvolumen.

5. SigNiFicaDo Del PlaNtea-MieNto eN aSPectoS De cieNcia, tecNología e iNNoVaciÓN

Como lo revelan las estadísticas y lospronósticos, la nanotecnología en lospróximos años será determinante ennuestras relaciones de producción yconsumo.Esimportanteresaltarqueestaveznosetratadeunproductoinnovadorcomopudoserelplásticoensumomento.Si algo caracteriza a la nanotecnologíaes su carácter transversal, penetrará encampos tan diversos como la energía,medicina, computación, electrónica, lasingenierías y el medio ambiente. Comohaocurridoconotroshitostecnológicos,el desconocimiento de la ciencia básicadetrásdelananotecnologíanosllevaráasituacionesdedependencia.

Uno de los indicadores mas adecuadospara medir la productividad científicade un País es conociendo el número depublicacionesquerealiza.EnlaFigura11,semuestrauncuadroqueilustralacantidaddepublicacionesennanotecnologíaenelmundo,registradoparapaísesquetienenmasde250publicaciones.

Figura 10.NivelesdecontaminacióndecoliformesregistradosalolargodelríoRímacdesdesunacimientoenlalagunaTicticocha.Laubicacióndelasestacionesdemonitoreoseindicanenlatabladelaparteinferior.LaLínearojahorizontalindicaellímitemáximopermitidodecontaminación.

Fuente:MinisteriodeEnergíayMinas.

12 13


Sólo se registran aquellas publicacionesque recibieron subvención, lo cuales una medida de la eficiencia de lasinversiones públicas en investigación.EnLatinoamérica,sóloBrasil,MéxicoyArgentinalograronpasarlavalla.

El nivel de publicaciones ennanotecnologías en nuestro país esmuy bajo. Según un reporte elaboradopor la Organización de EstadosIberoamericanos(OEI),enIberoamérica,el mayor número de publicaciones ennanotecnologíaentrelosaños2000-2007,corresponde a España, Brasil,México yPortugal. En un segundo bloque, ChileColombia, Cuba, Venezuela, Uruguay yPerú(con50publicaciones).

Larealizacióndeesteproyecto,permitiráqueloscientíficosperuanosfocalicensuslíneasdeinvestigación,untantodispersas,y sumen su producción intelectual ennanotecnología.

Figura 11. Producciónmundial de ciencia en nanotecnología. Se indica el número depublicacionesdeloscincomásproductivos(ModificadodeShapira,P.andWangJ.2010).

6. reSUltaDoS eSPeraDoS Y DeScriPciÓN De BeNeFicioS

Desde el punto de vista comercial, selograránaltastasasderetornoalexportarmineralesconaltovaloragregado.

La transformación de oro, plata y losóxidosdecobreyzincennanopartículas,incrementará el preciodeventade estosmateriales en factores de 8.4, 8.5, 31 y158respectivamente.

Las empresas mineras serán socias yprincipales soportes financieros en laetapainicial,esdecirenelequipamiento,infraestructura y gastos operativos quedemanden la construcción de la plantapiloto.

Se formarán empresas nacionalescompetitivasconlacapacidaddegenerarinnovacionesenlosprocesosdeproducciónyaplicacióndenanomateriales.Debidoal

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9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

Figura 12. Número de artículos publicados sobre nano tecnología entre los paísesiberoamericanos(OEI2009).

altocontenidodecienciafundamentalquellevalananotecnología,lasempresasqueseformen,estaránvinculadasagruposdeinvestigacióndeuniversidadeseinstitutossectorialesdeinvestigación.

7. PlaNiFicaciÓN teMPoral De actiViDaDeS

En términos generales, las técnicasmás conocidas para fabricación denanopartículas se pueden dividir encuatro:

- Mecánicas- Producciónhúmeda- Síntesisporevaporación- Procesoenfasegaseosa

Aunqueéstastécnicashansidoprobadasaniveldelaboratorioporlosinvestigadoresinvolucrados en este proyecto, no sehan discutido comparativamente sobrecuál sería conveniente emplear en cada

uno de losmetales y óxidos propuestos.Es probable que durante esta etapainicial surjan métodos alternativos quecombinendostécnicasdelaclasificaciónanterior.Por esta razón, laprimera tareadel proyecto es la consolidación de losmétodosadecuadosdesde lospuntosdevistatécnicoyeconómico.Losmaterialesobtenidos,aniveldelaboratorio,deberánser caracterizados física y químicamentehasta optimizar sus parámetros defabricación. El siguiente paso seríaestablecer la calidad de insumos,tiempos de operación, ciclo de vida delosmaterialesempleadosytodasaquellasvariablesqueasegurenlareproducibilidaddel proceso a escala de laboratorio. Lainformación obtenida permitirá realizarlos cálculos de escalamiento a nivel deplantapilotoyfinalmentesuconstrucciónyevaluación.

Porlotanto,lastareasdelproyectoylostiemposdeejecuciónson:

14 15


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15T1T2T3T4T5T6

T1Consolidaciónde las técnicasanivellaboratorio,7meses.T2Caracterizacióndelmaterialobtenido,permanente.T3Determinación de parámetros óptimosdefabricación,6meses.T4Reproducibilidaddelproceso,5meses.T5 Diseño de planta piloto, 4 meses.T6 Construcción y evaluación de plantapiloto,8meses.

LadistribucióntemporaldelastareasporcadamessemuestraenlaTabla3.

8. DeScriPcioN De iNFraeS-trUctUra Y PerSoNal

8.1 infraestructura

Dependiendo de los fondos disponiblesparaelproyecto,setienendosalternativasparalainfraestructura.

AlternativaA: Utilizar la infraestructura

- Módulodeseparación- Extractores- Molinoplanetario- Molinodeatrición- Tamizadores- Agitadordetamizadores

8.3 Personal

Losinvestigadoresquelideranelproyecto,trabajan en nanotecnología, en losaspectosexperimentalesdelafabricaciónomanipulacióndenanomateriales.

Lasuniversidades,Laboratorios/Divisióny Jefes que liderarían este proyecto seindicanacontinuación.

UniversidadNacionaldeIngeniería- Laboratorio de Películas Delgadas

(Dr.WalterEstrada,Físico;Dr.HugoAlarcón,Químico).

- Laboratorio de Materiales Nano-estructurados (Dr. Abel Gutarra,Físico).

Universidad Nacional Mayor de SanMarcos

- Laboratorio de Química Cuántica yNuevosMateriales(Dr.AldoGuzman,Químico).

UniversidadPeruanaCayetanoHeredia - LaboratoriodeMoléculasIndividuales

(Dr.DanielGuerra,Biólogo).

InstitutoPeruanodeEnergíaNuclear- DivisióndeMateriales(Dr.JoséSolís,

Físico).

9. reFereNciaS BiBliográFicaS

AcmiteMarketIntelligency.2008.MarketReport:World Catalyst Market. June2008.Ratingen,Germany.

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30T1T2T3T4T5T6

actualmente disponible por los gruposparticipantes.

Losgruposdeinvestigaciónparticipantesdel proyecto provienen principalmentede tres universidades y un Instituto:Universidad Nacional de Ingeniería,Universidad Nacional Mayor de SanMarcos, Universidad Peruana CayetanoHerediayelInstitutoPeruanodeEnergíaNuclear.

Todos ellos disponen de laboratorioscon equipamientos propios, en algunoscasos, compartidos con otros grupos deinvestigación.Cuentanconunpresupuestodestinadoasuspropiosproyectoslocualincluye las facilidadesdemantenimientoyaccesoainsumosquesoncosteadosporsuspropiasinstituciones.

Esta alternativa constituye para elproyecto un ahorro de costos fijos. Suprincipal desventaja es la dispersión deequipamientoypersonal.

Alternativa B: Construir un ambienteespecialparaelproyecto. De acuerdo al equipamiento previsto,el área mínima de un Laboratorio paraeste proyecto sería de 120 m2 con lasinstalacionesfuncionalesparaelproyecto,queson:- Suministro apropiado de corriente,

agua,airecomprimido- Suministrodegases- Plataforma anti vibración para los

microscopios- Sistemasdeextraccióndeaire- Control de humedad y temperatura

ambiental- Sistemasdeseguridad

8.2 equipamiento principal

Paracaracterización:- DifractómetroderayosX- FluorescenciaderayosX- Microscopioelectrónicodebarrido- Microscopio electrónico de

transmisión- Microscopiodefuerzaatómica- Medidor de tamaño de partícula por

dispersióndeluz- Análisistérmico(DSC,DTA,TGA)- Analizador de área superficial

específica(BET)- Espectrómetro de rango infrarrojo

medioycercano- EspectrómetroRaman- Viscosímetro- Cromatógrafodegases

ParaSíntesis- Reactordefasegas- Cabezaldegeneracióndeflama- Módulodevacío- Módulodecompresión- Módulodebajatemperatura- Módulodealtatemperatura

tabla 3.Planificacióntemporaldeactividadesportareas(meses).

16 17

Megaproyecto en Nanotecnología

Gutarra. A. 2008. Estado de Situaciónde laNanotecnología en el Perú, ITDG.Lima,Perú.

KeelT.,HollidayR.,andHarperT.2010.White:Paper:Goldforgood- goldandnanotechnologyintheageofinnovation.World Gold Council, London, UnitedKingdom.

KlabundeK.J.(Editor)2001.NanoscaleMaterialsinChemistry,NewYork,WileyInterscience.

OEI 2009. La nanotecnología enIberoamérica, Informe del ObservatorioIberoamericano de Ciencia, Tecnología

e Innovación del 2009. Centro deAltosEstudiosUniversitariosdelaOEI.

Palmberg.C.,Dernis,H.andMiguet,C.2009, Nanotechnology: An OverviewBased on Indicators and Statistics,OECDScience,TechnologyandIndustryWorkingPapers,No.2009/07.

Shannon, M. et al. 2008. Science andtechnology for water purification in thecomingdecades.Nature452:301-310, Shapira,P.andWangJ.2010.Followthemoney,Nature,468:627-628.

Xuzhou Hongwu Nanometer MaterialLTD.2010.Guangdong.China.

2 Biotecnología

MegaProYecto eN BiotecNología: Biodiversidad, Biotecnología y Bioeconomía: Valorización biotecnológica de la biodiversidad MarcelGutiérrez-Correa,Ph.D.,UniversidadNacionalAgrariaLaMolina

Comentarios al Megaproyecto de Biotecnología: • Valorización biotecnológica de la biodiversidad:la alter-

nativa de desarrollo GrettyK.Villena,Ph.D.,UniversidadNacionalAgrariaLaMolina

• la genómica Funcional de Plantas en un Megaproyecto de Biodiversidad

LuisDeStefano-Beltrán,Ph.D.,UniversidadPeruanaCayetanoHeredia

• la importancia de la Fisiología en un Megaproyecto de Biodiversidad

GustavoGonzalesRengifo,MD.,Dr.Sc.,UniversidadPeruanaCayetanoHeredia

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Gretty K. Villena

reSUMeN

ElPerúesunode lospaísesmegadiversoscuya biodiversidad constituye su mayorriqueza y la fuente para el desarrollo deuna industria competitiva que, medianteel empleo de la biotecnología, puedetransportaralpaíshaciaunacompetitividadaceptabledentrodelcontextoglobalydela ya en marcha bioeconomía mundial.La valorización de la biodiversidadendémica mediante su transformaciónen productos comerciables de alto valorde mercado constituye una prioridadnacional que debe atenderse en formaurgente. A pesar que la biodiversidadtiene un potencial económico enorme,ésta se encuentra bajo diversos tipos deamenazas que pueden en el largo plazoreducir seriamente su transformaciónen productos comerciables. En elpresente artículo se analiza el estadodel arte referente a la biodiversidad, labiotecnología y la bioeconomía y seproponeelmegaproyectodeinvestigación“Valorización biotecnológica de labiodiversidad” a realizarse en 15 añosteniendo un incremento de 1 a 3% enel producto bruto interno como efectoglobal. El megaproyecto tiene comoobjetivogeneral“utilizarlabiodiversidadendémica para la generación deconocimientos y productos comerciablesde alto valor de mercado medianteprocesosbiotecnológicosconunimpactosignificativo en el PBI” y consta de

cinco actividades interrelacionadas ymultidisciplinarias.

1. iNtroDUcciÓN

Enelpresentesiglolacienciaes labasede todas las tecnologías sobre las cualesgiraráeldesarrollomundial.ConelPerúcomosignatariodeunacuerdocomercialde libre comercio con los EstadosUnidos (EEUU), la competitividad yla innovación resultan fundamentalespara poder utilizar esta vía comomotordel desarrollo nacional. El crecimientoeconómicoexperimentadodelosúltimosañoshaestadobasadoenun incrementode las exportaciones primarias pero lasposibilidades de sostener este ritmoson cada vez menores a mediano ylargo plazo, a menos que se tome unadecisióndeestadoyejecuteunapolíticamuy seria y acelerada de promoción dela ciencia y la tecnología que permitaen el plazo más corto posible realizarinnovaciones y desarrollos tecnológicosbasados en los recursos genéticos denuestrabiodiversidad.Enesteaspecto,labiotecnología es probablemente la únicaposibilidadparalograrunacompetitividadaceptabledentrodelcontextoglobalydelayaenmarchabioeconomíamundial.En tal sentido, en el presente artículose realiza una breve conexión entrela biodiversidad, la biotecnología yla bioeconomía como nuevo modeloeconómico y propone el megaproyecto

MegaProYecto eN BiotecNología: Biodiversidad, Biotecnología y Bioeconomía: Valorización biotecnológica de la biodiversidad MarcelGutiérrez-Correa,Ph.D.,UniversidadNacionalAgrariaLaMolina

21

Marcel Gutiérrez-CorreaMegaproyecto en Biotecnología

22 23

de interés nacional: “Valorizaciónbiotecnológicadelabiodiversidad”.

2. BioDiVerSiDaD

Laimportanciadelabiodiversidadydesupapelfundamentalenelquehacersocial,económico y ambiental es generalmenteaceptada con pocos reparos. El Perú esuno de los países megadiversos cuyabiodiversidad constituye su mayorriqueza y la fuente para el desarrollode una industria competitiva. El mayorvalor económico de la biodiversidadestá en los genes.Amanera de ejemplosobre el potencial económico basado enlos genes de la biodiversidad peruanaconocida hasta el momento, se hacalculado la existencia de 283 millonesde genes (Gutiérrez-Correa, 2005).Desde la concepción bioeconómica lavaloración de la biodiversidad implicala incorporación de todos los niveles deorganización en que ésta se subdivide,másalládeloquelaeconomíaderecursosnaturalesylaeconomíaambientaltomanencuenta(Figura1).Esdecir,nosólosedebevalorarlosserviciosecológicossinotambiénlamismabasedelabiodiversidad:losgenes(Gutiérrez-Correa,2009b).

La identificación rápida de muestrasbiológicas o fragmentos de origenbiológico,siemprehasidodeseable,peroraravezhasidoposibledebidoalaescasezde especialistas en historia natural.Muya menudo, para un grupo particular deorganismos sólo hay un experto en todoelmundo,ynadiepuedeesperarqueunasola persona pueda identificar todos losorganismos que sea relevantes para losestudiosecológicos(Chase&Fay,2009).Regiones cortas estandarizadas deADN-o“códigosdebarras”-sehanutilizadopara identificar material biológico demuchos grupos de animales (Herbertet al., 2003). El enfoque de códigos debarras también tiene un gran potencialparalaidentificacióndelasplantas(Kressetal.,2005)yhongos,peroseenfrentaaretosdiferentescuandoseaplicanaestosgrupos.Porahora,existeunconsensoparauncódigodebarrasdeplantas(Ausubel,2009) basado en dos regiones cortas deDNA plastidial (rbcL y matK) (CBOLPlant Working Group. 2009). Sin duda,este tema es de importancia nacionalpara codificar la agrobiodiversidad (ybiodiversidad) y de relevancia en losaspectosdedenominacióndeorigen.

Figura 1. Usossosteniblesdirectosdelabiodiversidad(adaptadodeGutiérrez-Correa,2009b).

Especies Agricultura(Agro-refinerías) Cientos a miles

Ecosistemas EcoturismoForestería Cientos

Industria(Biorefinerías)

Más de decenasde miles

Bio

dive

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Genes

Nivel Usos UD Millones

Lagranmayoríadelosmicroorganismospresentesenlosdiversosmedioambientesdelplanetanopuedenaúnsercultivadosniestudiadosexhaustivamente.Sinembargo,las técnicasmoleculares, cada vezmásabundantes,permitenconocersupresenciay sus genomas pueden ser estudiados,convirtiéndoseenunaexorbitante fuentede genes (Mathur et al., 2005). Lautilización de técnicas moleculares parael estudio de los genomas presentes enel medio ambiente ha dado lugar a unanuevaherramienta–oárea,paraalgunos–denominadametagenómica(Riesenfeldet al., 2004; Schloss & Handelsman,2005;Streit&Schmitz,2004;Zeyaullah

et al., 2009). La búsqueda dirigida denuevos (micro)-organismos se denominabioprospección y, en gran medida, hasido utilizada convencionalmente en lamicrobiología industrial. El avance dela metagenómica ha permitido dirigir labúsqueda y aislamiento hacia los genesmismos, sin necesidad de aislar losmicroorganismos individuales, dandolugar a la bioprospección molecular. Lametagenómica se refiere a la extracción,la clonación y el análisis de la dotacióngenética completa de un hábitat; es unenfoquequepermitelainvestigacióndelaamplia diversidad de genes individualesy sus productos, así como el análisis deoperones completos codificadores derutas de biosíntesis o degradación. Lapalabra ‘metagenómica’ fue acuñada(Handelsman, 2004) para capturar lanoción de análisis de una colección deartículos similares pero no idénticos,como en un meta-análisis, que es unanálisis de análisis (Singh et al., 2009).Lametagenómica también hace que seaposibleresponderapreguntasecológicasclavealpermitiraloscientíficosrelacionarfuncionespotencialesamicroorganismosespecíficosdentrodecomunidadesmulti-

especiedelsuelo(Schmeisser etal.,2007).La bioprospección molecular puedeser aplicada a genomas de especies o ametagenomas.Labioprospecciónquímica(BpQ) se refiere a la identificación deprincipiosactivos(Douwes etal.,2008).

Nuestraenormebiodiversidadconstituyeuno de los motores para la innovacióny desarrollo de nuevos procesosbiotecnológicos y para nuestra inserciónen la bioeconomía mundial. En el casode los principios activos vegetales, cuyapresencia es debida generalmente amecanismos de respuesta a situacionesde estrés y como parte delmetabolismosecundario, los precios de estassustanciassonbastantealtos (Cuadro1).El aprovechamiento sostenido de estasespeciesmediantesucultivoagronómicoimplica su domesticación lo cual tieneenormesdificultades(Canteretal.,2005).Para estos productos de la biodiversidadvegetallasalternativasbiotecnológicasdeproducción mediante cultivos celulares(Donnezetal.,2009;Kintziosetal.2004;Rao & Ravishankar, 2002) o mediantefactorías celulares son las que, por unlado protegen a la biodiversidad de ladepredación y, de otro lado, generanproductos de mayor grado de purezay mejores precios (Gutiérrez-Correa,2008b).

Labiotecnologíamodernahademostradoquelosgenesconstituyen,porsimismos,la materia prima para la generación debienes y servicios demuy alto valor demercado. Adicionalmente, la ingenieríametabólica, la evolución dirigida y labiología sintética se constituyen enpoderosas herramientas biotecnológicascon las que se generan no sólo loscomóditisagrícolaseindustrialesactuales(procedentesdelaindustriapetroquímica)


24 25

tabla 1. Preciosdealgunosprincipiosfitoquímicos.

Producto Uso Especie Precio US$/kg

Ajmalicina Antihipertensivo C. roseus 37,0003,215(CC)*

Artemisinin Antimalárico Artemisia annua 1,200100 (FC)**

Berberina Relajante intestinal C. japonica 3,250

Capsaicina Contrairritante Ca. frutescens 750

Ellipticina Antitumoral Orchrosia elliptica 240,000

Shikonina Antibacteriano L. erythrorhizon 4,500(CC)*

Taxol Anticancerígeno Taxus brevifolia 600,000

Vincristina Antileucémico C. roseus 2’000,000

Vinblastina Antileucémico C. roseus 1’000,000

* CC, precio procedente de cultivo de células.** FC. Precio procedente de factorías celulares.

Sector US$ Millones Estructura porcentual*

Total 26738.22 100

Tradicional 20401.61 76.3%

• Pesquero 1683.22 6.3%

• Agrícola 636.22 2.38%

No tradicional 6180.52 23.11%

• Agropecuario 1824.52 6.82%

• Textil 1494.53 5.59%

• Pesquero 526.65 1.97%

• Químico

(etanol)

836.17

(33.49)

3.13%

(0.12% )

• Maderas y papeles 334.88 1.25%

• Pieles y cueros 17.79 0.07%

• Varios 1302.09

Fuente: SUNATElaboración propia.*El sentido de las flechas indican aumento o disminución respecto al año 2008.

tabla 2. Exportacionesperuanasenelaño2009.

sino los nuevos productos que serándemandados en el futuro (Figura 2).La demanda de genes será cada vezmás elevada debido particularmente alincremento de la población mundial, lalimitacióndetierrasagrícolasydeagua,lalimitacióndecombustiblefósilyelcambioclimático.Lavaloracióneconómicadelosgenesresultaextremadamenteimportantedentro del modelo bioeconómico. Sinembargo, no existe experiencia nimetodologíasadecuadaspararealizarunavaloración coherente de los genes todavez que los mercados aún no han sidoclaramenteestablecidosysonmuypocosproductos existentes.Apesarde esto, seha realizado una primera valoración delos genes endémicos económicamenteútilesdelabiodiversidadperuanalocualarrojaunvalordinámicopotencial(VDP)deUSD84.9billonesyunvalordinámicocomercial(VDC)deUSD8,400billones/año(ver,Gutiérrez-Correa,2009b).

3. BiotecNología

Eltérminobiotecnologíaquefueacuñadopor Karl Ereky (1919), a principio delsiglo pasado para referirse a “todos

los métodos utilizados para convertirmateria prima en bienes utilizando enalguna etapa organismos vivos o susproductos”,hatomadovariossignificadosdesde que la tecnología recombinantefuedesarrolladaaprincipiosdelos70´s.La biotecnología (“la aplicación de los procesos biológicos desarrollados por células microbianas, vegetales o animales, por sus componentes o por sus enzimas a la ingeniería para la obtención de bienes y servicios”) (Gutiérrez-Correa, 2005)es extremadamente rica en su oferta deposibilidades productivas conjuntamentecon las relacionadas con la introducciónde genes foráneos en plantas, animalesy microorganismos. La biotecnología esuna macrodisciplina interactiva dondeparticipanalgunosaspectosdelabiología,delaquímicaydelaingenieríadesistemasy de procesos, ofreciendo solucioneseconómicasentodoslossectores.

El advenimiento a finales de los 1980sde la genómica ha permitido no sóloahondar en el conocimiento de laexpresióngénicasinotambiéndesarrollarnuevas herramientas biotecnológicas.Actualmente, la genómica se divide en

Figura 2.Herramientasgenómicasutilizadasporlabiotecnologíamodernaparalageneracióndebienesyservicios.

BiotecnologíaModerna

Bioprospeccióny Metagenómica

Genómica(estructural y funcional)

Evolución Dirigida

Biología Sintética ... y más

Fármacos

Enzimas

Biocombustibles

PlantasRecombinantes

Ingeniería Metabólica


26 27

estructuralyfuncional(Destefano-Beltrán,2008;Villena&Gutiérrez-Correa,2008).La genómica estructural, comprende elmapeo, secuenciamiento y anotación degenomas, reforzada con nuevas técnicasllamadas“nextgeneration”(Brantonetal.,2008;Shendure&Ji,2008).Lagenómicafuncional, consiste en el desarrollo yaplicación de estrategias experimentalespara el estudio global de la función degenes, asistido por la bioinformática(Hieter & Boguski, 1997). El análisisglobal incluye el estudio de interacciónde los productos de expresión génica, através de la transcriptómica (expresióndiferencialyregulaciónglobaldegenes),proteómica (estructuray función, nivelesdeexpresióneinteraccionesdeproteínas),metabolómica (parámetros cinéticos,flujosyredesmetabólicasymodelamientodelmetabolismo)(Aggarwal&Lee,2003;Banerjee & Zhang, 2002; Bino et al.,2004;Oliveretal.,2002).Recientemente,sehaconsideradoquelacomplejidaddelmetabolomarequiereunestudioseparadode los flujos metabólicos, dando lugara otra rama de la genómica funcionaldenominada flujómica (Wittmann, 2007)(Figura3).

Las disciplinas genómicas (u “ómicas”)han permitido el desarrollo de dospoderosas herramientas biotecnológicasllamadas ingeniería metabólica y evolución dirigida, cuya utilización yaestádandolugaraunanuevageneracióndeorganismostransgénicos.Laingenieríametabólica es el mejoramiento delas actividades celulares mediantela manipulación de las funcionesenzimáticas,detransporteyregulatorias,utilizando la genómica funcional yla manipulación específica de genes(Lessardetal.,2002;Raabetal.,2005).La ingeniería metabólica constituye

una poderosa tecnología dirigidahacia el diseño inteligente de nuevasvías metabólicas, sistemas celulares eincluso fenotipos a través del uso dela tecnología de ADN recombinante ydifiere de otras estrategias de ingenieríacelular en su enfoque sistémico dirigidoalaidentificaciónyentendimientodelasmayores redes metabólicas en la célula(Raab et al., 2005).Convencionalmente,el primer paso la modificación racionalde una vía metabólica requiere laidentificación de la “reacción limitante”enlavíametabólicadeinterésbasadaenelflujodecarbono.Lasoluciónaestecuellode botella requiere la sobreexpresión degenheterólogo(foráneo)queaminoreestepaso limitante oque inactivegenesqueconllevanalaformacióndesubproductosnodeseados(Vemuri&Aristidou,2005).Mientrasqueestaestrategiasehaprobadocon moderado éxito, otros aspectos delmetabolismonopuedenserexitosamentemodulados debido a los mecanismos deregulación complejos que presentan lascélulascomopartedesurobustez.Debidoa ello, uno de los mayores retos paraincrementarlaeficienciadelaingenieríametabólicaes la identificaciónyanálisisde las redes reguladoras que gobiernanla activación o atenuación de las víasmetabólicas en la célula (Lessard et al.,2002). El fin último de la ingenieríametabólicaes lograr el fenotipodeseadoenlacélulasinlaalteraciónoconmínimoimpactodelrestodesumetabolismo.Eneste aspecto, la información generadapor la genómica funcional ha tenido unimpacto significativo en la obtenciónde las primeras células y organismosmetabólicamentediseñados.

La evolucióndirigida esun términoquese utiliza para describir varias técnicasque permiten la obtención de variantes

Figura 3.Genómicaysub-disciplinas.

Figura 4. Visiónesquemáticadelaevolucióndirigida.


28 29

proteicas y la selección de aquellas confunciones deseables (Bergquist et al.,2005; Petrounia & Arnold, 2000; Yuan

et al., 2005). Esta estrategia se basa enla aplicación iteractiva de un simplealgoritmobasado en los principios de laevoluciónDarwiniana(variación,presiónselectivayseleccióndenuevasvariantes):primero se genera diversidad molecularmediante técnicas de mutagénesisrandomizada y/o recombinación del gendelaenzimadeinterésodeunafamiliadegenes relacionados. Luego, las variantesmejoradasse identificanporun tamizajebasado en la característica de interés yel gen o genes seleccionados se utilizanpara las siguientes rondas de evolución(Eijsink et al., 2005). Así, una enzimapuede modificarse en su actividad,selectividad, ambientabilidad a partir desu gen y de variantes nativas ymutadasdeéstemedianterondassucesivasdePCRo reensamblaje recombinativo (DNAshuffling),lograndomejorasprogresivashaciaelobjetivoevolucionado(Figura4)(Chatterjee&Yuan,2006).Deotrolado,la evolución dirigida puede aplicarsetambién a la modificación de víasmetabólicas.

Unade las tecnologíasgeneradaspor laingenieríametabólicaeslaconstrucciónde factorías celulares, pudiendo en estointervenir también la evolucióndirigiday la biología sintética. Las factoríascelulares son microorganismos (Ferrer,2007), células vegetales (Oksman-Caldentey & D. Inze, 2004) o célulasanimales (O’Callaghan& James, 2008)genéticamente diseñados medianteingeniería metabólica (herramientagenómicaquesedescribirámásadelante)parautilizaryconvertirdiversossustratosenproductos(bio)químicos.Lasfactoríascelularesconstituyenuntemaimportante

de investigación toda vez que son unelementodeproducciónfundamentalenlabiotecnologíaindustrialdeavanzadayson, además, elementos fundamentalesen el establecimiento de biorefinerías.Adicionalmente, la factorías celularesmicrobianas pueden ser utilizadas parala producción de metabolitos vegetalescomohasidodemostradoparaelcasodeladrogaantimaláricaartemisinina(Roetal.,2006).Existebastante investigaciónenfactoríascelularesparalaproducciónde etanol (VanVleet& Jeffries, 2009),isobutanol (Atsumiet al.,2009)yotroscombustibles(Koffas.2009;Yan&Liao,2009),isoprenoidesycarotenoides(Daset al., 2007;Klein-Marcuschamer et al.,2007),aminoácidosyproteínas(Puntetal.,2002;Yakandawala etal.,2008),ácidopoliláctico (Jung et al., 2010; Taguchiet al., 2008) y poli-hidroxi-alcanoatos(Steinbüche & Lütke-Eversloh,2003) para la fabricación de plásticosbiodegradables, entre otros. Este temaestará sujeto a muchas investigacionesen el futuro y será alimentado con laparticipacióndelabiologíasintéticaydelananotecnología(Villaverde,2010).

4. BioecoNoMía

La economía basada en el petróleo haprevalecido por más de un siglo, peroestá siendo reemplazada en el presentesigloporunmodelobasadoenlosgenesdenominado bioeconomía (Gutiérrez-Correa, 2008a). El moribundo modeloeconómico es difícilmente adaptable alos requerimientos de sostenibilidad y,más bien, produce una relación directaentre el crecimiento económico y lapolución. Esta nueva visión ha surgidode las necesidades de agenciarsenuevas formasdeenergíaydemateriasprimas industriales en reemplazode los

combustibles fósiles, no renovables,cadavezmásescasosyconprecioscadavezmáselevados.Sinembargo,desdeunpunto de vista personal la bioeconomíase define como“una economía basada en la biotecnología que usa materias primas renovables, particularmente biomasa y recursos genéticos, para producir productos y energía al menor costo ambiental” (Gutiérrez-Correa,2008b).Así,comoenla“vieja”economíalos hidrocarburos son la unidad básicadel comercio, en la bioeconomía losgenes serán la unidad de comercio. Amedidaqueseavanceenlabioeconomíaymásprocesosindustrialesseanbasadosen biotecnología, la demanda sobre lainnovación de losmismos o de nuevosproductosseincrementará.Estoderivaráen una demanda de genes a partir delos cuales lograr innovaciones de losprocesos biológicos implicados en laproducciónbiotecnológica.

En el 2010, el 20% (160 mil millonesde dólares americanos) de losproductos químicos serán producidospor biotecnología y amitad de siglo latotalidaddelaindustriaquímicaabasedepetróleoseráreemplazadaporlaindustriabiotecnológica.Adicionalmente,amitaddelpresentesiglosetendráqueproducirsuficiente cantidad de alimentos parasatisfacer a una población mundialque superará los 9,000 millones dehabitantes. En el Perú, en el año 2021habráquealimentara7millonesmásdeperuanosyenel2041a17millonesmás;sin embargo, la disponibilidad de tierracultivable (alrededor de 4 millones dehectáreas)seguirásiendolamismaqueenlaactualidadamenosqueseincrementea expensas del bosque – situaciónque debemos rechazar totalmente – ose incremente significativamente su

rendimientoyproductividad(Gutiérrez-Correa,2009a).

El modelo de producción a utilizaren bioeconomía demanda de cambiossustanciales toda vez que se requierede una estrecha coordinación entre laproduccióndealimentosymateriaprimaylaproducciónindustrial.Además,estemodelo productivo debe sobrepasar latendencia sostenible y convertirse enregenerativo en la medida que debeno sólo conservar el ambiente para lasgeneracionesveniderassinoquelodebecorregir y sanear permanentementeobteniendo los mayores rendimientos yproductividadesparalograrundesarrollosocial y económico equitativo. En labioeconomíaserequierequelossistemasproductivos funcionen coordinadamentede tal manera que se maximice el usode la energía a la vez que se produzcael menor daño ambiental. En estesentido, se ha propuesto un SistemaProductivo Integrado (SPI) formadopordoscomponentes interactuantes: lasagrorefineríasylasbiorefinerías(Figura5)(Gutiérrez-Correa,2008a,2009a).Lasagrorefinerías, integran la produccióny la transformación en complejosindustriales cuyas dimensiones no sonnecesariamentegrandesperoconunaltoniveldeconocimientosypriorizando lacalidad,disminucióndecostosylasaludambiental. Estas tienen como objetivola producción de alimentos y derivadostransformadosybiomasalignocelulósicaque actuará como materia prima parael segundo componente del SPI. Lasbiorefineríasconstituidasporunesquemaindustrial que tiene a la biomasa comomateriaprimayquemedianteelusodebiocatalizadores(célulasy/oenzimas)encombinación con procesos químicos ytermoquímicos,produciráunadiversidad


30 31

de productos que reemplazarán a losproducidos a partir del petróleo (paramayor discusión ver Gutiérrez-Correa2009a).

5. MegaProYecto ValorizaciÓN BiotecNolÓgica De la BioDi-VerSiDaD

5.1 justificación

El Perú requiere estar atento a losavances tecnológicos que ocurren en elmundo, particularmente aquellos quepuedan afectar nuestras exportaciones,comonosocurrióenelpasadoenelcasodel azúcar, principalmente debido a laaplicación de un proceso biotecnológicoque convertía el almidón en jarabe dealto contenido de fructosa (Figura 6)(Gutiérrez-Correa, 2005). De otro lado,existemucha expectativa respecto al usode labiotecnologíaparaeldesarrollodelpaís,comohasidodemostradoenestudiosDelphi de prospectiva realizados en el2004(Gutiérrez-Correa&Estrada,2008)y en el 2010 (estudio no publicado). Enambos estudios, la prioridad es el usode la biodiversidad y el empleo de lasherramientas genómicas y la ingenieríagenética.

Como ha sido expuesto anteriormente,la enorme biodiversidad presenteen nuestro país representa un granpotencial económico el cual por ahorasólo representa una pequeña fracciónde nuestras exportaciones (Cuadro 2).En el presente siglo debe priorizarse latransformacióndelosrecursosbiológicosen productos comerciables de alto valorde mercado. Si bien la biodiversidadpresente en el país está constituida pormuchos miles de especies, es preferibleconcentrar los esfuerzos en aquellas

especies endémicas sobre las cuales sepuedanestablecerderechosdepropiedadconmayorfacilidad.

A pesar que la biodiversidad tiene unpotencialeconómicoenormeentérminosde VDP (Gutiérrez-Correa, 2009b),ésta se encuentra bajo diversos tipos deamenazas que pueden en el largo plazoreducir seriamente su transformaciónen productos comerciables, es decir enVDC.Unprimertipodeamenazassondecaráctergeopolíticodebidoaqueexistenotros países megadiversos, algunos delos cuales con capacidades tecnológicassuperioresalasnuestras.Enunmundocadavez más tecnológicamente competitivoesto representa una fuerte competenciapormercadosdemandantesdeproductosmásdiversificados(NRC,1999;Pimmetal.,1995).Unsegundotipodeamenazaesde carácter tecnológico representadoporlos desarrollos biotecnológicos actuales,particularmentelasfactoríascelularesyamedianoylargoplazo,losavancesdelabiologíasintética(Foster&Church,2007;Luetal.,2009;Serrano,2007).Eltercertipodeamenazasobrelabiodiversidadysusposibilidadesdeusocomercialsondecarácter ambiental. El cambio climático,la deforestación y las prácticas de usode la tierra podrían ser causantes quepara el 2050 sehaya reducido el hábitatdisponible para las especies vegetalesamazónicas entre el 12 al 24%, lo cualconduce a que entre el 5 a 9% de lasespeciespaseaunestadode“extinción”(Feeley&Silman,2009).

El Consejo Nacional de Ciencia yTecnología, CONCYTEC, considerópertinente la elaboración de unmegaproyecto de investigación enbiotecnología. Sin embargo, previamentehay que tener en claro que unmegapro-

Figura 5.Sistemaintegradodeproducciónutilizadoenbioeconomía(adaptadodeGutiérrez-Correa,2009a).

Figura 6.Historiadelasexportacionesperuanasdeazúcarolahistoriadelacegueratecnológica.Aúnsinelgobiernomilitarylareformaagraria,laindustriadelazúcarperuanaestabacondenadapornotomarencuentalosdesarrollostecnológicosenelmundoquepodíanafectarnos:lahistoriaseestárepitiendoalnoinvolucrarnosenlabiotecnologíamodernacomoenelpasado.


32 33

yecto debe traer consigo una serie deefectos positivos sobre las actividadessocioeconómicasycontribuiraldesarrollonacional. En general, un megaproyectodebe:

a) incrementar el número de científicosinvolucrando a los estudiantes depostgrado (preferentemente dedoctorado);

b)incrementarelniveldeconocimientoscientíficos mediante el aumentosignificativodelnúmerodeartículosenrevistasdealtoimpacto;

c) incrementarelnúmerodeingenieros;d) incrementar el conocimiento

tecnológicomedianteelaumentoenelnúmerodepatentesyde empresasdebasecientífica;

e) contribuiralamejoradelmedioambientealdesarrollartecnologíaslimpias;y,

f) debe transformar la inversión en unincrementoenelproductobrutointerno(Figura7).

5.2 Problema central

A pesar que la biodiversidad endémicadelPerú constituyeun enormepotencialeconómicoapartirdelcualelpaíspodríacimentar gran parte de su crecimiento ydesarrollo futuro, su participación actualenelPBIesprácticamenteinexistente.

causasEl problema mencionado anteriormentetienemuchascausas,muchasdelascualesson arrastradas desde decenas de añosatrás.Algunasdelasmásnotoriassonlassiguientes:1) Falta de inversión en ciencia y

tecnología;2) Crecimientobasadoenlaexportación

deproductosprimarios;3) Pocosinvestigadores(bajonúmerode

PhDs);4) Infraestructura para la investigación

científicageneralmenteinsuficiente;5) Inter y multidisciplinaridad casi

inexistente en las actividades deinvestigación;

6) Desconocimiento de la biologíamolecularaplicadaalestudioyusodelabiodiversidad;

7) Faltareglamentacióndebioseguridad;8) Ley de Propiedad Industrial conser-

vadora;9) Muypocasempresasdebasecientífica;10)Predomina una visión de corto

plazo en políticos, empresarios y encientíficos.

efectosLos efectos producidos son a su vezmuchos.Losmassaltantesson:1) Muy poca producción científica y

patentesbiotecnológicasinexistentes;2)Desarrollofuturoincierto;3) Investigaciones repetitivas, general-

mente de adaptación tecnológica conbajas posibilidades de innovación ypocacontribuciónalacompetitividad;

4) Biodiversidad conocida taxonó-micamenteperodevalidezincierta;

5) Investigadores en biotecnologíamoderna en riesgo judicial debido ala falta de reglamentos que asegurenuna investigaciónmolecular segura ytranquila;

6) Desinterés del sector privado porinvertirencienciaytecnología;

7) Pobre competitividad global enproductosdealtovalordemercado.

5.3 Hipótesis y objetivos

Hipótesis básicaLabiodiversidadendémicapuedeserunodeloscimientosdeldesarrollofuturodelpaís.

objetivo generalUtilizarlabiodiversidadendémicaparalageneracióndeconocimientosyproductoscomerciables de alto valor de mercadomediante procesos biotecnológicos conunimpactosignificativoenelPBI.Figura 7. Posiblesefectosdeunmegaproyecto.M=mayornúmero;↑=incremento.

objetivos específicos1. Establecer un catálogo molecular

de toda la biodiversidad endémicamediantecódigodebarrasdeADN

2. Estudiarelgenomadeespeciesdelaagro-biodiversidad para su mejoragenética

3. Estudiarlosprincipiosactivosdealtovalor de mercado en la diversidadvegetal

4. Determinar, aislar y secuenciargenes de alto valor económico de labiodiversidad

5. Desarrollar procesos biotecnológicosde productos génicos de alto valorcomercial.

5.4 actividades

actividad 1: catálogo molecularEstablecer un catálogomedianteCódigodeBarrasdeADNdetodalabiodiversidadendémicadelPerú.

Instituciones: En esta actividadparticiparían elCentroNacional deBiotecnologíaAgropecuariay Forestal (CNBAF) de próximaconstrucción,elInstitutodeInvestigaciónde la Amazonía Peruana (IIAP),Laboratorioscalificadosyel INDECOPIcomoentidadreceptoradeinformacióndesucompetencia.

Investigadores:Sin ser excluyente, los investigadoresdemayorparticipaciónenesta actividadson taxónomos, biólogos moleculares ybioinformáticos.

Producto/importancia:- La información obtenida es

fundamental para el establecimientodelasDenominacionesdeorigen.

- Igualmente, los códigos de barras


34 35

pueden soportar legalmente lasDemandasdebiopiratería.

- Un producto de esta actividad es laformacióndeTaxónomosmolecularesydebioinformáticos.

actividad 2: genomas de especies agrarias Secuenciamiento y anotación de losgenomas de kiwicha, quinua, alpacay vicuña. Mejoramiento genéticomediante cisgénesis para incrementode rendimientos, proteína, reducción detóxicos, resistencia a cambio climático,calidaddefibra,valoragregado,etc.Existeyauntrabajopreviodecatalogaciónyderecolección de accesiones de especiesvegetalesyestudiosdegenomadealpaca,locualconstituyeunexcelentepuntodepartida.

Instituciones: CNBAFyLaboratorioscalificados.

Investigadores: Biólogos moleculares, bioinformáticos,fitomejoradores, ingenieros alimentarios,agrónomosyzootecnistas.

Producto/importancia: - Variedades y razas mejoradas,

incremento en exportaciones,productosderivadosexportables.

- Patentesypublicacionesenrevistasdealtoimpacto.

- Formacióndeespecialistas.

actividad 3: Bioprospección química Tamizado, identificación, aislamiento,determinación de la estructura químicade principios activos con actividadanticancerígena, antiinflamatoria yantibiótica. Estudio de la biosíntesis ysistemas de regulación. Estudios pre-clínicos.

Instituciones: CNBAF,IIAPyLaboratorioscalificados.

Investigadores: Químicos, bioquímicos, fisiólogos,biotecnólogos,farmacólogos,médicos

Producto/importancia:- Patentesypublicacionesenrevistasde

altoimpacto.- Desarrollodeindustriasfarmoquímicas- Formacióndeespecialistas.

actividad 4: Bioprospección molecular Búsqueda y aislamiento dirigido desdegenomas de especies y metagenomasde genes únicos, operones o gruposgénicoscodificadoresdeenzimas,drogas(anticancerígenas, antiinflamatorias,antibióticos) y de característicastransferibles para resistencia a factoresbióticosyabióticosdecultivos.

Instituciones: CNBAF,IIAPyLaboratorioscalificados.

Investigadores: Biólogos, biólogos moleculares,biotecnólogosybioinformáticos.

Producto/importancia:- Patentes y publicaciones en revistas

dealtoimpacto.- Desarrollodeagro-industrias.- Desarrollo de industrias

farmoquímicas.- Formacióndeespecialistas.

actividad 5: Desarrollo de bioprocesos Siguiendo el esquema de biorefineríasdentro de Sistemas Integrados dePorducción:a) Diseño y optimización de cultivos

celularesyradiculares;b) Diseño de biorreactores

especializados;

c) Diseño y construcción defactorías celulares para drogas ybiocombustibles;

d) Evolución dirigida de sistemasenzimáticos;

e) Diseño y optimización de sistemasde aislamiento y purificación desustanciasbioactivas.

Instituciones: CNBAF, Laboratorios calificados yempresasdebasecientífica.

Investigadores: Biotecnólogos, bioinformáticos, ingenie-ros, biólogos/bioquímicos, ingenierosquímicos.

Producto/importancia: - Patentes y publicaciones en revistas

dealtoimpacto.- Desarrolloindustrial- Desarrollodelaindustriafarmoquímica- Incrementodelasexportaciones- Formacióndeespecialistas.

5.5 Metas económicas

El megaproyecto propuesto por elautoryqueseresumeen laFigura8,serealizaríaenunplazode15añosydaríalugarametaseconómicasmencionadasacontinuación:

Ingresos directos por: - Nuevosproductosexportables:porlo

menos3drogasiniciales.- Productos génicos: por lo menos 5

(conunVDPdeUS$150millonesyunVDCdeUS$15,000millones/año,teórico).

- Incremento en las exportaciones deproductos derivados de cultivos ycrianzasnativos.

Ingresos indirectos por: - Incremento de puestos de trabajo

calificadoynocalificado.- Incrementoenrendimientosagrícolas.- Reduccióndecostosagrícolas.

Efecto global en el PBI:- IncrementodelPBIen1-3%.

Figura 8.Visiónesquemáticadelmegaproyecto“Valorizaciónbiotecnológicadelabiodiversidad”.

Biodiversidad endémica(incluye metagenomas)

Código debarras de ADN

CatálogoMolecular:

Genomasagrarios:KiwichaQuinuaAlpacaVicuña

Bioprospecciónquímica:AnticancerígenosAntinflamatoriosAntibióticos

Bioprospecciónmolecular:MetagenomasGenes de enzimasGenes de drogasGenes deresistencia afactores B y AB

Bioprocesos:Cultivos celularesCultivos radicularesFactorías celularesSistemas enzimáticosDownstream

Denominacio-nes de origenBiopiratería Exportación

Desarrolloagrario

Desarrollofarmoquímico

Desarrollo agro-industrialDesarrollo agrícolaDesarrollofarmoquímico

Desarrollo industrialDesarrollofarmoquímicoExportación


36 37


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40 41

reSUMeN

La participación de la biotecnología enla economía global ha devenido en elsurgimiento del modelo económico deBioeconomía,enelcual la insercióndelospaísesenvíasdedesarrollodependeráen gran medida de sus capacidadestecnológicas locales. En este contexto,el Perú debe decidir la adopción yaprovechamiento de los avances enbiotecnología para el uso y valorizacióneconómicadesubiodiversidadendémicacomo punto de inicio para su expansióny el eje de su desarrollo económico enel presente siglo. Este planteamiento hagenerado la propuesta de megaproyectonacionaldeBiotecnología:Biodiversidad,Biotecnología y Bioeconomía: Valoriza-ción biotecnológica de la biodiversidad,presentadaenlasecciónanterior,yquehasidodesarrolladoasolicituddelConsejoNacional de Ciencia y Tecnología,colocando a la biotecnología como unárea prioritaria y fuente de innovaciónparadesarrollotecnológicodelpaís.

El texto a continuación presenta elanálisisycomentariosdelmegaproyectoplanteado,destacandoquelavalorizaciónbiotecnológica de la biodiversidadendémica en el país representa lamayoralternativa de desarrollo, en el contextoeconómico y tecnológico del presentesiglo.

1. aNáliSiS Y DiScUSiÓN Del MegaProYecto: Valoriza-ciÓN BiotecNolÓgica De la BioDiVerSiDaD

La inserción de la biotecnología en laeconomía global, promovida por losavancestecnológicosdelaúltimadécada,hageneradounnuevomodeloeconómicoparaelsigloXXI, llamadoBioeconomíay definido como la confluencia de lasbiotecnologíasmodernasy losnichosdemercadoqueéstasocupan(Juma&Konde,2002). Entre los cambios inherentes ala bioeconomía, se destaca la inclusiónde mercado para los países en vías dedesarrollo,adiferenciadelarealidadactualen la que la tecnología se concentra enunospocospaíses.Enadelante,lospaísesendesarrolloestánllamadosajugarunrolfundamentalenundesarrolloeconómicoemergente basado en la aplicación de labiotecnología en agricultura,medicina eindustria.Sinembargo,susposibilidadesde inserción, favorecidas por el entornomundial, dependerán en gran medidade sus capacidades tecnológicas locales(Pownall, 2000; Bustamante & Borra,2002;DaSilvaetal.,2002).

En este contexto, resulta urgente laadopción y aprovechamiento de losavances en los diversos campos de labiotecnología, incluyendo la genómica,ingeniería genética, ingeniería biológicay celular. Entre las oportunidades paralos países en vías de desarrollo, que

Valorización biotecnológica de la biodiversidad: la alterna-tiva de desarrollo GrettyK.Villena,Ph.D.,UniversidadNacionalAgrariaLaMolina

Gretty K. VillenaValorización biotecnológica de la biodiversidad: La alternativa de desarrollo.

posibilitaránsutransicióndeexportadoresde materia prima a exportadores deproductos terminados, están los sectoresde producción agrícola, biocombustibles,las industrias textil, de cuero, y papel, yeldesarrollodeprocesosdeconversiónderesiduosenproductosdevaloreconómicobajo un esquema de agro y biorefinerias(Gutiérrez-Correa, 2008, 2009; Juma &Konde,2002).

Particularmente para el país, labiodiversidad endémica puede constituiren punto de inicio para su expansión yel eje de su desarrollo económico en elpresentesiglo.Enestesentido,lahipótesisy objetivo general del megaproyectoplanteadoresultanpertinentesynecesarios,enunavisióndemedianoylargoplazo;ybajo un contexto de promoción y apoyoaldesarrollodecienciaytecnologíaenelpaís. La transversalidad de los objetivosespecíficos incluye los diferentesgrupos taxonómicos y crea la necesidadde organizar grupos de investigacióncolaborativos intra e interinstitucionalesde caráctermultidisciplinario.Asimismo,la realización de un megaproyecto detal envergadura requiere la atención ysolución a externalidades de caráctereconómico, político y legal que se handetallado acertadamente en el texto delmegaproyecto.

Las actividades planteadas en elmegaproyecto abren la discusión ydemandanunanálisissobrelapotencialidaddeldesarrollobiotecnológicoenelpaísylacondicióndepartidaencadaunodelostemaspropuestos.

actividad 1: generación de un catálogo molecularLa generación de códigos de barras deADNesunanuevaestrategiadiseñadala

identificaciónrápida,precisayautomáticade especiesmediante el uso de regionescortas estandarizadas de ADN, en unintento por mejorar la accesibilidad dela información taxonómica lineanahacialossectoresdemandantes,permitiendoelaccesouniversalanombresycaracterísticasbiológicas (Hebert & Gregory, 2005).El avance más significativo se ha dadoen animales, permitiendo un nivel deespecificidadmayor al 97%para gruposde aves, mamíferos, peces y variosartrópodos. Mejoras en la técnica comoelusodesecuenciasreducidas(minicodebars)oarregloshanpermitidosobrellevarlaslimitacionesdelatécnicaenelanálisisde grupos monofiléticos (Hajibabaei etal.,2007;Meusnieretal.,2007).

Aunque, el desarrollode capacidades enesta tecnología puede contribuir a unarápida tipificación con mayor coberturade la biodiversidad, no debe entendersecomounabandonoalataxonomíaclásicadeespecies.Todolocontrario,promuevela interacción entre la taxonomíamorfológica y la taxonomía molecularparapreservarlosprincipioslineanosporlos cuales las especies son identificadasy clasificadas. En muchos grupostaxonómicos, particularmente eucariotassuperiores (plantas y animales), el usodecódigodebarrasdeADNrequieredeespecies identificadas morfológicamentepara la calibración y asignación denombres a nuevas especies (Hebert &Gregory,2005).

EnelPerú,noexistena la fechagruposde investigación en identificación deespecies mediante códigos de barras,aunque algunos grupos taxonómicospertenecientes de la biodiversidadendémica vienen siendo estudiados porinstitucionesextranjeras.

A nivel mundial, se ha generadouna iniciativa entre investigadores yorganizaciones conservacionistas parainiciar el proyecto InternationalBarcodeof Life Project (iBOL; http://www.ibolproject.org) en el mes de OctubredelañoInternacionaldelaBiodiversidad(Vernooy et al., 2010), en el cual, elPerú sólo registra participación a travésde la Sociedad de Derecho Ambiental.El proyecto se enfoca en especieseucariotas amenazadas y de importanciasocioeconómica o ambiental (insectos,termites, peces, árboles forestales,mamíferos y reptiles) con una coberturaesperadade5000 especies para el 2015.Enestascircunstancias,resultaimperativoelconcursodeinstitucionesacadémicasygruposdeinvestigadoresnacionalesparalatomadedecisionesenlasestrategiasaseguir,comoparticipantesdelproyecto.

Esta actividad es metodológica yeconómicamente factible,por lo cual, seesperaríanavancesenelcortoymedianoplazo.

actividad 2: genomas de especies agrarias Laobtencióndelasecuenciadegenomasde diferentes especies es una estrategiaaccesible y en los últimos años, eldesarrollodetécnicasdesecuenciamientoautomatizadas no dependientes declonamiento, conocidas como Nextgeneration DNA sequencing permitenel secuenciamientodehastaunbillóndebasespordíaacostosbajosencomparacióna las tecnologías convencionales desecuenciamiento mediante el método deSanger(Ansorge,2009;Shendure&Hanlee2008).De estamanera, los proyectos desecuenciamiento de genomas pueden sercompletados en semanas. Aunque esta

estrategia puede generar informacióna velocidad muy rápida se requiere unfuertesoportebioinformáticoquepermitalaanotacióndesecuenciasenlasbasesdedatos (Pop& Salzberg, 2008). Entre lasaplicacionesderivadasdeesta tecnologíase cuentan: el re-secuenciamientode genomas, la identificación depolimorfismosymutaciones,ladetecciónde rearreglos (variación en número decopias, translocaciones, inversionescromosómicas),metilacióndeADN,entreotras.

Aunque se plantea el secuenciamientoy anotación de los genomas de kiwicha,quinua, alpaca y vicuña en primerainstancia, esta lista podría extendersea otras especies vegetales y animales.Actualmente, se viene ejecutando elsecuenciamiento de genoma de alpaca(Johnsonetal.,2009)ysehanidentificadoalgunas secuencias polimórficas deutilidad (Reed & Chaves, 2008),además de la información generada porinvestigadoresnacionales(Fujita,2008).

Sinembargo,lautilidadfundamentaldelainformacióngenerada,debeconfluirenlaidentificación y asignación de funcionesdelosgenes,paralocual,esnecesarialaaplicación de herramientas de genómicafuncional (Destefano-Beltrán, 2008;Fujita,2008;Stoeckert,2005;Stotzetal.,2006;Villena&Gutiérrez-Correa,2008).

Finalmente, se espera para el país, queestas tecnologías cimenten la plataformapara la aplicación de biotecnologíamoderna (Grobman, 2008; Gutiérrez-Correa, 2008) para el mejoramiento deespeciesvegetalesyanimalesestratégicas(Gutiérrez-Correa,2009).Lastecnologíasde mejoramiento empleadas a la fechaestánlimitadasaciertasinstituciones(Da

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Silvaetal.2002;Rocaetal.2004;Trigoet al., 2000) y evidencian un contrastepreocupanteenelavanceyaplicacióndebiotecnología moderna de otros paísesde la región andina, colocando al paísen una posición desfavorable. Entrelas especies vegetales que requierenatención están la arracacha (Arracacia xanthorrhiza), achira (Canna edulis), yacon (Polymnia sonchifolia), mashua(Tropaeolum tuberosum), oca (Oxalis tuberosa), ulluco (Ullucus tuberosus), quinoa(Chenopodium quinoa),amarantookiwicha(Amaranthus caudatus),pallar(Phaseolus vulgaris), tarwi (Lupinus mutabilis),“capuli”(Physalisperuviana),chirimoya(Annona cherimola)(Izquierdo&delaRiva,2000)entreotras.Además,entre especies animales, las especiesde peces de ecosistemas tropicalesconstituyen un grupo interesante para elmejoramientogenético.

Los resultadosesperadosapartirdeestaactividad,porelvolumendeinformacióncientífica requerida y la incertidumbrerespecto al marco legal y regulatorio,desafortunadamentedebenconsiderarsealargoplazo.

actividad 3: Bioprospección químicaAunque la bioprospección química obúsqueda, caracterización y aislamientode productos naturales con actividadesbiológicas de interés es una estrategiaempleadadesdedécadasatrás, el avanceen las técnicas moleculares y analíticas,así como el desarrollo de la biologíasintética, han asegurado su vigencia enel tiempo (Meinwald & Eisner, 2008).Históricamente las nuevas drogas hansido generadas a partir de productosnaturales (metabolitos secundarios) yderivados. Las fuentes tradicionales de

productos naturales incluyen bacteriasde suelo (actinomicetos), hongos yplantas. Aunque las plantas continúansiendolamayorfuentedenuevasdrogascon aproximadamente 91 compuestosen pruebas clínicas hasta el año 2007;en los últimos años, las cianobacteriasy organismos marinos están siendointensamenteestudiadoscomofuentesdenuevasdrogasconactividadneurotóxicaycitótoxicaparatratamientodecáncer(Li&Vederas.,2009).

Enelpaís,existeunpotencialreconocidode plantas medicinales (Bussmann &Sharon, 2006) con estudios publicadosde propiedades y compuestos activosde especies como maca, uña de gato,mashua,papa,olluco,entreotras,(Valerio& Gonzales, 2005; Rubio et al., 2007;Campos et al., 2006). Esto constituyeuna línea de base para el avance en elaislamientodecompuestosbioactivosconplantasenelpaís.

Sin embargo, debido a la influencia defactores ambientales y estacionalidad enla concentración y tipo de metabolitosproducidosporlasplantascomorespuestaa condiciones de crecimiento, sumado ala realidaddequemuchasde lasplantasmedicinalesmenoscaracterizadasnosoncultivados,porcual,suutilizaciónconllevaalaextracciónydepredacióndecultivossilvestres; es necesaria la búsqueda denuevas fuentes de productos bioactivos,conlocual,labiodiversidadmicrobianayparticularmentelosmetagenomaspuedenrepresentarunafuenteinteresanteparalabioprospecciónquímica.

Aunque la biodiversidad endémica enel país puede ser considerada como unaventaja competitiva para la búsquedade nuevos compuestos, el desarrollo

aceleradodetécnicasdebiologíasintéticae ingeniería metabólica, pueden reducirsignificativamente esta condición,eliminando la dependencia de fuentesnaturales de compuestos. Esto genera laurgenciaeneldesarrolloyconsolidacióndetécnicasdebioprospecciónmolecularyquímicacomoactividadesprioritariasdelpaísenelcortoymedianoplazo.

actividad 4: Bioprospección molecular Antelademandacontinuaycrecientedenuevasenzimasyproductosporpartedelsector biotecnológico, la bioprospecciónmolecular se ha constituído en unaherramienta importante en la búsquedade genes específicos para diversasaplicacionesyenestesentidolainclusiónde esta estrategia como parte delmegaproyectoesadecuada.

Auqueladiversidadmicrobianaesquizasla fuentemás importantedegenes,debetenerseencuentaqueentreel90y99.9%delosmicroorganismosnosoncultivables.La mayoría de grupos nacionales deinvestigación utiliza procedimientostradicionales de aislamiento mediantecultivo in vitro, lo cual, disminuyesignificativamente la posibilidad deaislamiento de genes novedosos. Anteello, la aplicación de nuevas estrategiaspara el descubrimiento y utilizaciónde la diversidad no cultivable, comola metagenómica (Schmeisser, 2007;Wagneret al.,2004)deberíaconstituirseen una prioridad en la investigación. Lametagenómica implica el aislamientodirectodeácidosnucleicosdelambientey para ello utiliza técnicas moleculares.Así, el ADN ambiental recuperadopuede ser analizado por hibridacióndirecta, mediante clonamiento, o poramplificación específica de secuenciasmediantePCR.

A escala global, la mayor informacióndisponible a la fecha está referida aestudios de diversidad microbianamientras que la información disponiblesobre bioprospección es muy limitada,sobre todo, porque la informacióngenerada tiene mayor potencial de darlugarapatentesaldemostrarselautilidadeconomicadelosgenesidentificados.

Debido a experiencia generada entécnicasmolecularesporpartedealgunosgrupos de investigación, la aplicacióny resultados de esta actividad podríanesperarseenelcortoplazo,enloreferentea la identificación de genes de utilidad.Ecosistemas como fuentes termales yregiones tropicales constituyen fuentesdeendemismomicrobianoyportantodebiodiversidadaprovechable.

actividad 5: Desarrollo de bioprocesos El desarrollo de procesos de basebiológica, dentro de un esquema debiorefinería, es sin duda, una necesidadprioritaria para el país aunque requierela participación conjunta del sectoracadémicoeindustrialenuncompromisoamedianoylargoplazo.

Los sectores textil y de biocombustiblespodrían constituirse como sectorespiloto para el desarrollo y aplicación deevolucióndirigidadesistemasenzimáticosy tecnologías de diseño y construccióndefactoríascelulares.Particularmente,elsectordebiocombustibles,estáutilizandoestrategias poco viables a largo plazocomolaproduccióndebiodieselmediantehidrólisis química, por lo cual resultaimperativoel rediseñodeestosprocesosconlautilizacióndesistemasenzimáticosmejorados mediante evolución dirigida,mientras que la estrategia futura para laproduccióndebioetanolserálautilización

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debiomasalignocelulósica,conlocual,sehace necesario el desarrollo de factoríascelulares con capacidades metabólicasintegradas (Zhanget al., 2008;Zhangetal.,2009).

Granpartedelainformaciónytecnologíasderivadasdelabioprospecciónmolecularpermitirá el desarrollo y avance deesta actividad. De otro lado el diseñoy optimización de cultivos celulares yradiculares y diseño de biorreactoresespecializados, en lo cual, ya existenexperiencias nacionales, permitirán eldesarrollo de un sector farmoquímiconacional, que debería reemplazar latendencia de extracción y venta demateriaprimaconvencionalcomofuentedesustanciasactivas.

2. iNter Y MUltiDiSciPliNa-rieDaD e iNStitUcioNeS iNVolUcraDaS

Indiscutiblemente la puesta enmarcha yejecucióndelmegaproyectopromuevelaparticipacióndedisciplinasque incluyenlas ciencias biológicas (sin exclusión deningúnáreadeespecialización:taxonomía,genética, fisiología, ecología, biologíamolecular, bioquímica, genómica, etc.),ingenieríabiológica,medicina,ingenieríadesistemasybioinformática,matemáticas,ciencias agronómicas y agropecuarias yotrasdisciplinascomplementarias.Esto implica la organización degrupos colaborativos de investigación,organizados en consorcios, conparticipación de universidades,Institutos de Investigación Públicos yPrivados. Existe una gran expectativaen la construcción e implementacióndel Centro Nacional de BiotecnologíaAgropecuaria y Forestal (CNBAF), quedeberá contribuir significativamente en

la puesta en marcha del megaproyecto.Existeunacapacidadinstaladabásicaparaeldesarrollodelabiotecnologíaenelpaís(Gutiérrez Correa & Estrada, 2008), lamismaquedebesermejoradaypotenciadacon la participación activa del estado ysector productivo del país, permitiendoun mejor acceso a fondos concursablesparael financiamientode lasactividadesplanteadasenelmegaproyecto.

3. coNclUSioNeS

Frente al nuevo contexto económico deBioeconomía,enelcual,labiotecnologíatiene una participación fundamental,el Perú debe acelerar la adopción yaprovechamiento de los avances enbiotecnología para el uso y valorizacióneconómicadesubiodiversidadendémicapara promover su desarrollo económicoenelpresentesiglo.

El Consejo Nacional de Ciencia yTecnología viene promoviendo laIdentificación de megaproyectos deinvestigación,yatravésdelmegaproyectode Biotecnología: Biodiversidad,Biotecnología y Bioeconomía:Valorización biotecnológica de labiodiversidad, coloca a la biotecnologíacomo un área prioritaria y fuente deinnovación para desarrollo tecnológicodelpaís.

Elanálisisydiscusióndelosobjetivosyactividadespropuestasenelmegaproyectodestacan la transversalidad del mismoy la convergencia de herramientasbiotecnológicas de última generaciónpara el estudio y aprovechamiento dediferentes grupos taxonómicos conresultados a mediano y largo plazo.Asimismo, promoverá la participaciónde las ciencias biológicas e ingeniería,

bioinformática, medicina, cienciasagronómicas y agropecuarias y otrasdisciplinas complementarias y laorganización de grupos colaborativos deinvestigación,organizadosenconsorcios,con participación de universidades,institutos de investigación públicos yprivadosysectorproductivodelpaís.


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Gretty K. Villena

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1. aNteceDeNteS

El aspecto más importante delMegaproyecto de Biotecnología esel estudio de nuestra BiodiversidadEndémica, es decir aquella restringidaa nuestras fronteras, especialmentela biodiversidad de nuestras plantasendémicas.Lapropuestaasumeunvaloreconómico incalculable -85 billones dedólares- almacenado en los genomas denuestras5,530especiesdeplantasqueelMegaproyectodebecapturaryaprovechar.

Uncomponenteimportantedelapropuestapara acometer el problemade la capturade valor es la Genómica Funcional quebuscalaasignacióndefunciónacadaunode losgenesdel genomaenuna especieyesenloquemevoyaconcentrarenlossiguientespárrafos.

De las 400,000 especies de plantassuperiores descritas en el mundosólo el 10% han sido caracterizadasquímicamente. En general éstas hansignificadounafuentevaliosadenuevoscompuestosparalaindustriafarmacéuticaenlosúltimos200años.Entrelasprimerassustancias caracterizadas y aisladas deplantastenemosalamorfinadePapaver somniferum (1803), la estricnina deStrychnos nux-vomica (1818), laquininade Cinchona succirubra (1821) y lacodeína dePapaver somniferum (1837).Secalculaqueunacuartapartedetodaslos

medicamentos formulados en los paisesdesarrollados contienen compuestos quese derivan directa, o indirectamente viasemi-síntesis, de plantas con un valor,sólo enUSA,de aprox. 32milmillonesdedólares (Oksman-Caldenteyand Inzé,2004).Estoúltimodafuerzaalaideadequeesnecesarioestudiarycaracterizardeuna manera multidisciplinaria a nuestraampliabiodiversidadvegetal,sobretodo,laendémica.

Porotrolado,seestimaqueunas50,000plantas han sido usadas con finesmedicinales lo que representa el mayoruso del mundo natural en cuanto alnúmero de especies (www.plantlife.org.uk).LaOrganizaciónMundialdelaSaludestimaquemásdel80%delapoblaciónen los países en desarrollo depende deplantasmedicinalesparasusnecesidadesmás básicas en el cuidado de su salud.Sorprendemente, y debido a cambiosculturales recientes, su uso en elmundodesarrolladoescadavezmayor.Así,porejemplo,seafirmaqueenelReinoUnidohastaun25%delapoblaciónlasconsumedemanera regular.Delmismomodo, seestimaquedosterciosdetodaslasplantasmedicinales descritas son colectadasdirectamentedesushábitatyqueenEuropasólo el 10% de las plantas medicinalesusadas comercialmente son cultivadas.Existeunapreocupacióncadavezmayorque la sobreexplotación de muchas deestasplantasalaparconlaincapacidado

la genómica Funcional de Plantas en un Megaproyecto de Biodiversidad

LuisDeStefano-Beltrán,Ph.D.,UniversidadPeruanaCayetanoHeredia

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La Genómica Funcional de Plantas en un Megaproyecto de Biodiversidad Luis DeStefano-Beltrán

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faltadevoluntaddecultivarlasdemaneraconvencional traigancomoconsecuenciael deterioro de sus poblaciones nativas,la pérdida de su diversidad genética, eldesarrollodeextincioneslocalizadasyladegradaciondesuhábitat.Sehapropuestoque entre 4,000 y 10,000 especies deplantas medicinales puedan encontarseenpeligrodeextincion(Edwards,2004).En el Perú se han referido alrededor deunas 1,400 plantas con uso medicinaltradicional; sin embargo, solo un grupomuyreducido,unas20,hansidovalidadasporestudioscientíficos,loquedemuestraqueenelcasodelasplantasmedicinalestenemosmuchoquehacer (G.Gonzales,comunicaciónpersonal).

Por todo lo anterior, existe un interéscadavezmayor en el estudiodeplantasmedicinales.Porunlado,seproponequeincentivarladomesticacióndelasplantasmedicinalespuedeserunasoluciónalosproblemas arriba mencionados (Canteret al. 2005) y, por otro, se plantea queuna alternativa pueda ser la producciónde sus compuestos activos mediante elusodecultivosdecélulasen suspensión(Oksman-Caldentey and Inzé, 2004).Aunquenoexcluyentes,ambaspropuestastienensuspropiasdificultadesydemandanel desarrollo de mucha investigaciónbásica.Así,porejemplo,ladomesticaciónrequiere del desarrollo previo de nuevasvariedades que permitan optimizarel rendimiento y obtener de maneraconsistente un producto de alta calidadconfenotipopredecible(especialmenteelrelacionadoalaconcentraciónóptimadelosprincipios activos) sinmencionar losproblemas inherentes al cultivo mismocomolaaparicióndeplagas,necesidadesclimáticasespecificas,etc.Porotrolado,elusodecultivosdecélulasensuspensiónsupone, para comenzar, la identificación

de los principios activos -metabolitossecundarios- y un conocimiento más omenosdetalladodelabiologíamolecularasociadaa subiosíntesisymetabolismo.Además, su uso comercial requiereel conocimiento de otras vías o rutasbiosintéticas competidoras que puedanafectar el rendimiento de los productosfinales y por ende su rentabilidadcomercial.

2. geNÓMica FUNcioNal De PlaNtaS

A finales de los 80’s, se empezó a usarel vocablo Genómica para describir losprocesos de mapeo y secuenciamientode genomas, así como también alanálisis de la información contenidaen las secuencias genómicas. Casi unadécada más tarde aparece el términoGenómicaFuncionalcuandosecomienzaaconsiderarquelassecuenciascompletasde los genomas podrían servir de basepara un análisis funcional sistemáticode los genes. Todo esto llevó a PhilipHieter y Mark Boguski en 1997, aplantear la división de la Genómica endos disciplinas, laGenómica Estructuraly la Genómica Funcional (Hieter andBoguski, 1997). Según esta propuesta,la Genómica Estructural corresponderíaalaprimerafasedelanálisisdelgenomaque terminara, en última instancia, conla secuencia completa del ADN de unorganismo. Por otro lado, la GenómicaFuncional usaría esa secuencia paraevaluar,agranescala,lafuncióndetodoslosgenesdeeseorganismo.ElnacimientooficialdelaGenómicaFuncionaldatade1996,cuandoterminaelsecuenciamientodelgenomade la levadurade lacervezaSaccharomyces cerevisiae.Pocodespuéslos principales componentes de la

Genómica Funcional ya habían sidodefinidos: el análisis global del genomade (1) mutantes, (2) datos de expresióna nivel deARNm (Transcriptómica), (3)proteínasysusinteracciones(Proteómica),y(4)metabolitos(Metabolómica).

En los últimos quince años son varioslos genomas de plantas que han sidosecuenciados y anotados (parcialmente):Arabidopsis thaliana, Oryza sativa (arroz), Populus trichocarpa (poplar),Zea mays (maíz), y Vitis vinifera cv.Pinotnoir(uvaparavino),sinmencionarlas decenas de proyectos actualmenteen curso (alfalfa, cebada, papa, tomate,etc.).Anteestaavalanchadeinformaciónestructural, la genómica funcional se haconvertido en el instrumento favorito deinnumerables proyectos de investigaciónquebuscandescifrarlasfuncionesdecadauno de los nuevos genes recientementesecuenciados.

Perolatareanoessimple.Porejemplo,enla planta modelo, Arabidopsis thaliana, más de un tercio de sus aprox. 28,000genesnopuedenseranotadosodefinidospor su homología con genes de otrosorganismos, y sólo un 10% han sidoestudiados experimentalmente.Más aún,paradescubrir las interaccionesentre losgenesysusproductos(ARNm´s,proteínasy metabolitos) e indagar por sus rolesbiológicos bajo diferentes situacionesambientales, las estrategias clásicas deestudiarungenalaveznoparecenserlasmásapropiadas.

LasdiferentesestrategiasdelaGenómicaFuncional se han convertido enherramientas moleculares poderosasque han servido para acelerar lasinvestigaciones pormenorizadasdel metabolismo celular en tejidos

especializadosoenorganismosenteros.Elmetabolismo secundario -especialmenterelevanteparalasplantasmedicinales-hasidoestudiado,porejemplo,enArabidopsisusando elmapeo comparativodeQTL´s(quantitative trait loci) de resistencia aun herbivoro generalista (Trichlopusia ni) yunespecialista (Plutella xylostella) con QTL´s que controlan variacionesen el sistema glucosinolato-myrosinasa(Kliebestein et al. 2002); en el opiumpoppy(Papaversomniferum)atravésdeldesarrollo de una estrategia proteómicabasadaenelectroforesisbidimensionaldellátexylaconstruccióndelaprimerabasede datos de proteínas solubles presentesenellátex(Deckeretal.,2000);yenotrossistemasporelusodeherramientasparael análisis del transcriptoma tales comoel “differential-display”, la construcciónde bases de datos para ExpressedSequenceTags (EST) (Chenet al.2005;Park et al., 2004; Suzuki et al., 2002) ylosmicroarreglos (Achnine et al., 2005;Aharoni et al., 2000; Guterman et al. 2002). No obstante lo avanzado, pocosesabesobre lagenéticaquecontrola lavariación cuantitativa y cualitativa en elmetabolismosecundario.

Con todo, recientemente a través delanálisis detalladode la expresióngénica(transcriptómica) y la acumulación demetabolitos (metabolómica) es posibleahora determinar la correlación gen-metabolito(Gachonetal.,2005;Goossenset al., 2003; Hirai et al., 2005; 2007;Merckeetal.,2004;Rischeretal.,2006).Estotienetrascendentalimportanciapuesunconocimientodetalladodelossistemasderegulaciónquecontrolanlabiosíntesisde los metabolitos blancos (target) haráposible, eventualmente, la ingenieríametabólicadesubiosíntesisenplantasoencultivosdecélulasensuspensión.


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En los siguientes párrafos describimosunejemplode loqueestemegaproyectoen biotecnología podría hacer connuestra biodiversidad vegetal endémica.Para ello presentamos algunosresultados parciales realizados en milaboratorio con el financiamiento dela Cátedra de Biotecnología y de dosproyectos PROCOM del CONCYTECy del International Center for GeneticEngineeringandBiotechnologydeTrieste(Italia).

3. la Maca (lePiDiUM MeYeNii, WalP): PlaNta eMBleMática De loS aNDeS ceNtraleS

Lepidium meyenii (maca) es una plantaperenne cultivada exclusivamente entrelos 3,500 y 4,300metros sobre el niveldelmar en losAndes centrales del PerúyconstituyelaúnicaespeciedelafamiliaBrassicáceaoriundadelosAndes.Lamacaes una roseta de hojas plegadas y poseeun órgano carnoso subterráneo formadopor la raíz central y la parte inferior delhipocótilo. Este órgano, que es la parteque se consume, se agranda durante elperiododecrecimientoconvirtiéndoseenunórganodealmacenamientoequivalenteauntubérculodeformasimilaraladeunnabo.

Tradicionalmente, los peruanos hanconsiderado a la maca no sólo comoun alimento de mucho valor por suspropiedades nutritivas y energizantessino tambiéncomounaplantamedicinalpor sus propiedades afrodisíacas y/oestimulantes de la fertilidad. En el siglo17,BernabéCoboensucrónica“Historiadel Nuevo Mundo” escribió que en Chinchaycocha (Junín) en la región de los Andes centrales, a alturas en lasqueactualmente no se siembra ningún otro

cultivo,crece una planta llamada maca la cual mejora la fertilidad en los hombres. En 1989, el National Research Councilde los EstadosUnidos señaló a lamacacomounode“loscultivosperdidosdelosIncas”. Desde los 1990’s se ha visto un“boomdelamaca”debidoaunrepentinointerés farmacéutico/nutraceútico en laplanta y a un incremento sostenido ensu demanda desde Japón, Europa y losEstadosUnidos.Todoestohaposicionadoa lamacacomo laplantamedicinalmásemblemáticadelPerú.

En Junín (Carhuamayo), se han descritohasta13diferentescultivares-oecotipos-de maca de acuerdo al color de sushipocótilos, el que varía pródigamenteen diferentes gamas de color desdeel blanco hasta el negro. El ecotipomás común y abundante es el amarilloseguido muy de cerca por los ecotiposrojoynegro.En losúltimoscincoaños,elDr.GustavoGonzáles y su equipodeinvestigación en laUniversidad PeruanaCayetano Heredia, UPCH han validadosistemáticamente, en una veintena depublicaciones, las propiedades sobre lafertilidad,antioxidantesyotraspresentesenlosextractosdeestostresecotiposdemaca.

Laprimeraevidenciaque lamacaposeeunefecto real sobre la espermatogénesisfue presentada con base a experimentoscon ratas macho (Gonzáles et al.,2001a). Seguidamente, Gonzáles y suscolaboradores (2001b) demostraronque la maca aumenta el conteo y lamotilidad de la esperma en hombressanos sinmodificar susniveles en suerode las hormonas luteinizante (LH),testosteronayfolículoestimulante(FSH).Posteriormente, este mismo equipologró demostrar que la maca amarilla

regeneraba la espermatogénesis enmodelos experimentales en los cuales laespermatogénesis había sido disminuidaexperimentalmente (Gonzáles et al.,2004;Bustos-Obregónetal.,2005;Rubioetal.,2006)ydeaumentareltamañodelacamadaenratoneshembrasadultas(Ruiz-Lunaetal.,2005).

Recientemente, se ha establecido quela maca tiene diferentes propiedadesbiológicas de acuerdo a su ecotipo. Delos tresecotiposestudiados (Gonzálesetal.,2006)lamacanegramostróelmejorefecto reproductivo, la maca amarillapresentóun efecto intermedioy lamacarojanotuvoningúnefecto.Sinembargo,enotroestudiosólolamacarojaredujoeltamañodelapróstatayevitósuaumentoen ratas tratadas con Enanthato deTestosterona(Gonzálesetal.,2005).

4. geNÓMica FUNcioNal De la Maca

A pesar de todos los estudios arribadescritos para maca, y de otros másque escapan al análisis de la presentepropuesta, se sabe muy poco o nadaacerca de los metabolitos secundarios oprincipios activos responsables de estosefectos biológicos y mucho menos desus rutas biosintéticas. Al incorporarmea la Unidad de Genómica de la UPCHen 2006 decidí escoger a lamaca comoespecie modelo y utilizar herramientasde laGenómicaFuncionalpara tratarderesponder algunas de estas incógnitas.Desde entonces, mi laboratorio se hadedicado al desarrollo de una coleccióndeEST’scomounrequistoprevioalusode estrategias más sofistificadas, comolosmicroarreglos,encolaboraciónconlaDra.Magdalena Pavlich del Laboratorio

deCultivosVegetalesdelaUPCH,elDr.GuyCarvajaldelaUniversidadNacionaldeIngeniería,yelM.Sc.JorgeBenavidesdel Instituto Nacional de InvestigaciónAgraria con el financiamiento de dosproyectosPROCOM.

Especificamente, hemos construídovarias genotecas substractivas de ADNcomplementario (ADNc) de hipocótilousando el ARN mensajero (ARNm)de maca amarilla como ADNc tester yel ARNm del resto de la planta comoADNcdriver.De estasgenotecashemossecuenciado al azar alrededor de 2000clonesdelafraccióndeinsertosde300-500pbyotros2000delafracción500-700bpestánactualmentesiendosecuenciadosen el Genome Sequencing Center de laWashington University en Saint Louis,USA.

Hasta el momento la gran mayoría delosADNcparcialesanalizadospresentanuna alta homología (>70%) con genesde Arabidopsis thaliana y Brassica sp.ElESTmásabundantepresentaunaaltahomología(>90%)conelgenAt2g02990que codifica a la ribonucleasaRNS1deArabidopsisthaliana.Conunafrecuenciade alrededor del 16% en la poblaciónde insertos con 300-500 bp, es posibleque este EST codifique una proteínade almacenamiento en el hypocótilo/tubérculodemacaconunpesomolecularaproximado de 25 kD. El reclutamientodeunaproteínaconactividadenzimáticapara cumplir la función de proteína dealmacenamiento tiene un antecedenteprevio en la literatura, Andrews et al.(1988) demostraron que la patatina, laproteína de almacenamiento de papa(40%delaproteínatotaleneltubérculo)tieneunaactividadlípidoacylhidrolasa.Aproximadamente 9.18% de los ESTs


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codifican proteínas con homolologíassignificativas (>80%) a proteínasdesconocidas y aún no estudiandas deArabidopsis thaliana. Un poco más del3%delosESTsnopresentaronhomologíasignificativaconsecuenciasalmacenadasen el GeneBank y posiblementecodifiquen a proteínas novedosas.Asimismo, la presencia anómala decomponentesdelaparatofotosintéticoeneltranscriptomadelhypocótilo/tubérculoesmuy llamativa. El 3.9% de los ESTspertenecen a genes reguladores de latranscripción(factoresdetranscripción)yel7.6%agenesinvolucradosenprocesosdemetabolismosecundario.Tambiénhayotrosgenesqueestáninvolucradosenladegradación de carbohidratos y en losestresesabióticosdetoleranciaalfrío.

Actualmente, estamos en el proceso deobtener los clonesdeADNcde longitudcompleta de varios genes interesantesusando la técnica de 5’ y 3’-RACE. Lameta a largo plazo de nuestro grupo,que ahora incluye al laboratorio del Dr.Gustavo Gonzales, es caracterizar lascorrelaciones genes-metabolitos paralos principales compuestos activostanto en lamaca roja como en la negra.Pensamosqueunconocimientoendetallede las principales rutas biosintéticas dela maca, como en otros sistemas, nospemitirá explorar el uso de la ingenieríametabólica como una estrategia efectivaparaaumentarelrendimientodealgunosmetabolitos especificos aumentando laeficiencia de las reacciones limitanteso bloqueando las rutas biosintéticascompetidoras.

Con el financiamiento del InternationalCenter for Genetic Engineering and

Biotechnology, 2008-2010, hemosaprovechado las diferencias biológicaspresentes en la maca roja y negrapues ellas ofrecen un modelo muyinteresante de cómo unas supuestaspocasdiferenciasanivelgenéticopuedenresultar en propiedades biológicas tandramáticamente diferentes. Como laGenómica se ha desarrollado en unainvestigación básicamente comparativa,el estudio de los perfiles de expresióngénica proporcionan una herramientapoderosa para la elucidación de la basemolecular de caracteres complejos ensistemasmodelonotradicionales.

Enlosúltimosmeseshemosdesarrolladounmicroarregloparamaca,elMacaChip,basado en más de 7,000 secuenciasobtenidasdelsecuenciamientodealrededorde10,000clonesdeunagenotecadeADNcomplementarionormalizadapreparadaapartir deRNAmde hipocótilos demacarojaynegra.Igualmente,hemosrealizadouna hibridación heteróloga de RNAm´sdemaca roja y negra a unmicroarreglodeArabidopsis (Agilent).Los resultadosparcialesnosindicanqueenlamacarojaseencuentranalrededorde40genesconexpresióndiferencial en relaciónamacanegra,yenmacanegra,unos11genesconexpresióndiferencialconrespectoamacaroja.

Finalmente, hemos logrado tambiénestablecer cultivos de células ensuspensión derivados de ambos ecotiposque estamos caracterizando en cuantoa sus propiedades biológicas de susvariedades progenitoras y de los cualesprontovamosaanalizarsustranscriptomashibridando susRNAm´s amicroarreglosde Arabidopsis thaliana.


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la importancia de la Fisiología en un Megaproyecto de Biodiversidad

GustavoGonzalesRengifo,MD.,Dr.Sc.,UniversidadPeruanaCayetanoHeredia

1. iNtroDUcciÓN

Unmegaproyectodebeincluiradiferentesáreas(multidisciplinaria)quelepermitan,basado en la investigación, obtenerel máximo del conocimiento sobreun tema y el máximo de rendimientocuando se quiere aplicar los resultadosa la producción. El Perú es un paísmegadiverso y por ello tiene una altapotencialidadensusrecursosnaturales.

En los últimos años CONCYTEC hadesarrollado importantes talleres deexpertos con la finalidad de identificartemas de estudios sobre biodiversidad.Entre ellos se encuentra el delconocimientoyusodeplantasmedicinalesconfinesnutracéuticos.

2. el Perú Y SU BioDiVerSiDaD

ElPerútieneunahistoriaimportantesobremedicina tradicional. Esto se demuestraen numerosos artículos que aparecen enla literatura científica; en ella se apreciael uso de la medicina tradicional, enparticular con plantasmedicinales, en lacosta (Carod-Artal y Vazquez-Cabrera,2007;BussmannySharon,2006;Carod-Artal y col, 2006; De Feo, 2003; DeLaCruz y col, 2007;Dobkin deRíos yCárdenas, 1980), la sierra (Netto y col,2002; Hammond y col, 1998; GonzalesyValerio, 2006;Villegas y col, 1997) yla amazonía (Gonzales y Valerio, 2006;

Villegas y col, 1997; Kloucek y col,2005;2007; Lenaerts, 2006; Kvist ycol, 2006; Arrevalo, 2005; Jovel y col,1996;Rojasycol,2003;Williams,2001;Desmarchelier y col, 1996; Dobkin deRios,1989;Luna,1984).

ElPerútambiénhacontribuidoalmundoconvariosdesusrecursosnaturalescomolapapa(Solanum tuberosum) introducidoporlosespañolesaEuropa,oelcasodelaquinina,alcaloideextraídodelárboldelaquina(Cinchona calisaya)utilizadoparaeltratamientodelamalaria(Brick,1999;Greenwood,1992).LaquininafuellevadaaEuropaenelSigloXVII.Actualmentemuchas plantas peruanas están siendoevaluadas para tratar importantesproblemasdesaludcomola tuberculosis(Oeserycol,2005;Grahamycol,2003),enfermedades inflamatorias (Aguilar ycol,2002)ycáncer (GonzalesyValerio,2006;Shaw,2003).

Lainvestigacióncientíficajuegaunpapelimportante para la medicina tradicionalal tratar de demostrar mediante elmétodo científico que las propiedadesproclamadas para las diferentes plantasmedicinales son válidas. Así, cuandola medicina tradicional, alternativa ocomplementaria es rigurosa puede serciencia (Cooper,2004).La investigaciónbasadaenevidenciadebeestardirigidaaestablecer la mejor evidencia disponible(Chiappelliycol,2005).

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Gustavo Gonzales RengifoLa Importancia de la Fisiología en un Megaproyecto de Biodiversidad

Laimportanciadelamedicinatradicionalestá en que busca el bienestar humano(Olalde Rangel,2005a; 2005b;2005c;2005d). El Perú no es ajeno a laimportanciadelainvestigacióncientíficaparademostrarpropiedadesdelasplantasmedicinales. Un ejemplo es la plantaandinaLepidium meyenii(maca)cultivadapor más de mil años en las grandesalturas de losAndes centrales del Perú,y que es apreciada por sus propiedadesnutricionales,energizantesydemejoradela fertilidad (Gonzales yValerio, 2006).Estaplantaestuvoenpeligrodeextinciónduranteladécadadelosochentadelsiglopasado(S.XX).

El Perú tiene una serie de plantasmedicinales de alto interés en lacomunidadinternacionalyquenohasidoaprovechada adecuadamente, una porfaltadeinvestigacionesquellevamuchasveces a promocionar los productoscon propiedades que no han sidocientíficamente demostradas y segundoporque los productos se desarrollanobviando muchas veces los procesosempleados tradicionalmente.Por ello, esimportantelainnovacióndelosprocesosagroindustriales que permitan que lasplantas nativas desarrollen un valoragregado y que otorgue más beneficiosa sus productores. Plantas como lamaca, la uña de gato, el yacón, el camucamu,elmaízmorado,elsacha inchi, lamashuayeltarwisonreconocidosporsuspropiedadesindudablementefavorablesalasalud.

DuranteelSimposiosobremegaproyectos,el Dr. Marcel Gutiérrez-Correa, hapropuesto algunos productos de labiodiversidad con posible interés en serinvestigados desde diferentes aspectosdándoleunmayorénfasisenlagenómicay en la biología molecular. Así ha

establecidoalgunosobjetivosespecíficoscomo:1. Establecer un catálogo molecular

de toda la biodiversidad endémicamediantecódigodebarrasdeADN.

2. Estudiarelgenomadeespeciesde laagro-biodiversidad para su mejoragenética

3. Estudiarlosprincipiosactivosdealtovalor de mercado en la diversidadvegetal

4. Determinar, aislar y secuenciargenesdealtovaloreconómicode labiodiversidad

5. Desarrollar procesos biotecnológicosde productos génicos de alto valorcomercial

En el objetivo 2, se plantea estudiar elgenoma de especies vegetales para sumejora genética. En ella se plantea elsecuenciarlosgenomasdelakiwicha,laquinuayelollucoytalvezdelsachainchi.Igualmente plantea, el mejoramientogenético mediante cisgénesis paraincremento de rendimientos, proteína,reduccióndetóxicos,resistenciaacambioclimático,valoragregado,etc.Mencionala existencia de un trabajo previode catalogación y de recolección deaccesiones, lo cualmanifiesta constituyeunexcelentepuntodepartida.

El Perú tiene tan gran biodiversidadque es posible proponer numerososrecursos naturales para un estudio detipo megaproyecto; éstas pueden serestudiando plantas nutricionales comolakiwicha,laquinuayelollucoopuedeser utilizando plantas que tienen unalto componente medicinal y que sonutilizadasennuestramedicinatradicionaldesdemilenios.VariosproductosperuanoshandadolavueltaalmundoyaseaporsuimportantecomponentenutricionalcomolapapaquesalvódelahambrunaaEuropa

yahoraesunalimentouniversal,oelcasodelárboldelaquinadedondeseobtienelaquininaquesalvómuchasvidasallendelosmaresenotroscontinentesporefectodelamalaria.

Siendoimportanteelestudiodelosgenesy la expresión de las proteínas que deellasederivanluegoqueestosgenessonestudiados es necesario establecer quefuncionesestán llevandoacabo.Estoselograincorporandoenelmegaproyectoalafisiología.

Cuandoseestableceunacadenadevalorenlacualsepretendeconoceryoptimizar

todos los procesos que involucran, porejemploenelcasodeplantasmedicinaleso alimenticias nativas o genéticamentemodificadas, es necesario estudiar cadaunodelospasosqueimplicanestacadenade valor, que va desde el cultivo, elprocesamientode las plantas cosechadasen las diversas formas que den valoragregado, la comercialización y tal vezuno de los pasos más importantes es lacomprobación que el consumo de estasplantas medicinales o nutricionalestenganelefectoqueelusuariodesea.Enestojuegaunpapelclaroeimportantelafisiología(Figura1).

y = 0.0073x2 - 1.0987x + 79.178R2 = 0.2191

y = -0.0862x + 50.171R2 = 0.0166

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Figura 1.UnestudioenCarhuamayomuestraquelospobladoresqueconsumenmacatienenmejorpuntaje de estado de salud que aquellos que no lo consumen (Gonzales, 2010).Línea cerrada:Consumenmaca(r=0.12;P>0.05).Líneaabierta:NoConsumenmaca(r=0.47;P<0.01).

Los objetivos 3 y 4 de la propuestadel Dr. Marcel Gutiérrez-Correa sobreprospecciónquímicay moleculardondese propone el tamizado, identificación,aislamiento, determinación, de laestructura química de principiosactivos con actividad anticancerígena,antiinflamatoria y antibiótica. Aquí

hay una excelente oportunidad para laparticipación de los especialistas enfisiología.Eltenerunpropuestoprincipioactivo de una planta y tratar de evaluarsu propiedad biológica comparándolacon lo obtenido con la planta entera(raw material) es parte del quehacerde la fisiología cuyos resultados dirán

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con precisión si vale la pena continuartrabajando con el propuesto principioactivoono(Yucraycol,2008).

Un ejemplo claro es el camu camuque es apreciado en el Perú y en elextranjero por su gran contenido deácido ascórbico; sin embargo, el interésdegenerado y que se aprecia de manerasignificante en las exportaciones se vesúbitamente disminuido en los últimosaños probablemente por el costo, por lafaltadetecnologíaparapreservarelácidoascórbicooporqueexistedefácilaccesoproductos de ácido ascórbico a bajocosto.¿Porquésedeberíacomprarcamucamuauncostomayorsihayproductossintéticos amenor precio?.La fisiologíaha ayudado en ello. Un reciente estudioen humanos comparando un grupo queconsume camu camu y otro grupo devarones que consume tabletas de ácidoascórbicoen lamismacantidadpresenteenelcamucamudemuestraqueelgrupoqueconsumecamucamutieneunamayoractividadantioxidanteymayoractividadde marcadores anti-inflamatorios queel grupo que solo consumió ácidoascórbico (Inoueycol,2009)yconellosedemostrabaqueelCamuCamuesmásque ácido ascórbico y que tiene otrosprincipiosactivosdeutilidadmédica.

Existen ejemplos que por no incluirestudios de fisiología en el desarrollode productos de plantas medicinalespara comercialización, estas hanperdido vigencia y valor en el mercadointernacionalapesardelasbondadesquepueda tener el producto. Dos ejemplospalpables son el de la maca (Lepidium meyenii)yeldelauñadegato(Uncaria tomentosaóUncaria gianensis).

En la década de los noventa del siglopasadoocurreeldenominadoBoom de la

macayelBoom de la uña de gato.Ellobasado en la publicidad mediática deambos productos que atrajo la atencióndelmercado internacional.A lamaca selepromocionabacomoel“Viagraandino”y a la uña de gato como el tratamientopara la curación el cáncer, SIDA y porsus propiedades anti-inflamatorias.Estas propiedades no están descritastradicionalmente; más aún en el casode la uña de gato su uso tradicionalpara el tratamiento de cáncer y SIDAes improbable, pues el primer caso deSIDA en Perú se detecta en la décadade los ochenta del sigloXXy el cáncerera poco probable que apareciera en laantigüedaddebidoaque laesperanzadevidaeramuycortaylagentesemoríaaedadestempranasporotrasenfermedadesparticularmente infecciosas. El cánceres una enfermedad que aumenta enprevalenciaamedidaquelaspoblacionesse hacenmás longevas.Más aún, si asífueralaposibilidaddediagnosticarcánceren tiempos remotos sería muy pocoprobable. Es basado en la experienciapersonal de un austriaco Schuler quienmanifiesta haberse curado el cáncer conelconsumodeuñadegatoquegenerauninusitadointerés.Losestudioscientíficosque existen en la actualidad, establecersu importante actividadanti-inflamatoria(Valerio & Gonzales, 2005), aunque unreciente estudio experimental revela supotencial capacidad para inhibir célulastumoralesinvivoenanimales(Dreifussycol,2010).

Elproblemaqueluegodelboomdecayeralas exportaciones de uña de gato que sehanmantenidoennivelesbajosentodaladécadadel2000al2010esdebidotambiéna que el producto no se dispensa comoextractoqueeslaformacomoseconsumetradicionalmente.Enefecto,lapartequeseutilizadelárboldelaUncaria tomentosa

eslacorteza,lacualdebeserhervidaenagua,yeslacocciónlaqueseconsume.Sinembargo,elmercadodeuñadegatoen lamayorpartedevecesnogenera elprocesodeextracciónpuesevidentementeelevaloscostosdeproducción,ymuchasvecesloquesevendeeselmolidodelacorteza del árbol que se encapsula y asíesconsumidaconlaevidentepocaonulacapacidad de absorción gastro-intestinalde los principios activos. Esta situaciónseagravamuchomáscuandoseofrecenproductosquenocorrespondenauñadegato.Porello,esimportanteelpapelquejuega la fisiología en este proceso. Lafisiología estudia las funciones, por lotantoelconsumodelauñadegatopuedeser evaluado a través demodificacionesenlasfuncionesquegeneraesteproductoen el organismo del ser vivo, humanou animal, y por lo tanto ser factible deevaluarse sus propiedades basados enbioensayos que puedan asegurar que loslotes que se producen corresponden aproductosconactividadbiológica.

Elcasode lamacaessingular, laplantaen la década de los ochenta estuvo enpeligro de extinción por el poco interésde la población peruana en su consumoy estar limitado a autoconsumo en laszonasproductorasdelosAndescentralesdel Perú. En la década de los noventase produce el Boom de la maca al serpromocionado como “viagra andino”que crea una enorme expectativa en elmercado internacional particularmenteen el japonés, incrementando con ellola producción y la exportación de estamilenaria planta, cuyo hipocótilo esla parte de utilidad comercial (Figura2). El viagra nombre comercial delsildenafil es un producto que inhibe lafosfodiesterasa V y con ello mantienemás tiempo dentro de la célula al GMPcíclico un segundo mensajero, quecuando es activado por óxido nítricofavorece la dilatación muscular y lavasodilatación. Para la erección es desuma importancia ambos procesos quepermitan aumentar el volumen de los

Figura 2.ElboomdelamacaenlosnoventasdelSigloXXysuespectacularcaídadeproducciónyexportacionesafinalesdelamismadécada.

Difusión mediática Oportunidad:Desarrollo de las

investigaciones científicassobre las propiedades de la maca desde el 2000 y sureconocimiento a través de laspublicaciones científicas quefueron a su vez socializadospor los medios masivos de comunicación.

Problema: Disminución de la producción y demanda de maca luego del Boom de los noventa debido a falsapublicidad como “Viagra Andino”

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e M

aca

(T.M

)

0

50000

100000

150000

200000

250000

Expo

rtaci

ón d

e M

aca

por Q

uím

ica

Suiz

a (F

OB

USD)

Producción de maca (T.M)

Exportación FOB (USD) LaboratorioX)

62 63


Figura 3. CampodecultivodemacaenlamesetadelBombón(Junín)a4100m.

propiedadesbiológicasde lamacadesdeel2001al2010(GonzalesyValerio,2006;Gonzales, 2008; Gonzales y col, 2006;2009; Canales y col, 2000; Gonzales-Castañeda y col, 2008; Gonzales y col,2009; Gonzales-C y col, 2006;2010).Araízdelaspublicacionescientíficassobrelaspropiedadesdelamaca,laproducciónyexportacióndemacasehaincrementadosostenidamente de año a año hasta laactualidad(Gonzalesycol,2006).

Los estudios científicos realizados enanimales y humanos manifiestan un roldelamacaenmejoradeldeseosexualenvarones(Gonzalesetal,2003)ymujeres(Brooks et al, 2008). En animales hayreportes donde encuentran un aumentoen la conducta sexual (Zheng et al,2000)mientrasotrosencuentranpequeñarespuesta(Lenzycol,2007).Lapublicidadmediáticasobre“viagraandino” tuvounefecto importanteaumentandolasventascomo se muestra en las figuras 2 y 4;sin embargo, al no mostrarse el efectoque el usuario pretende es obvio quedejará de utilizarlo y eso se reflejará endisminuciónenlasventas.Elloesloquerealmenteocurriódisminuyendoconellola producción y venta para fines de losnoventayaliniciodel2000.

A partir del 2000, aparecen laspublicaciones sobre propiedadesbiológicasdelamaca,ensurolnutricional(Canales y col, 2000) y en su efectosobre la conducta sexual (Zheng y col,2000) ambos en animales. En el 2001se publican por primera vez el efectode la maca sobre la espermatogénesis(produccióndeespermatozoides)tantoenanimales(Gonzalesycol,2001)comoenhumanos(Gonzalesycol,2001).Apartirde entonces el número de publicacionessobrepropiedadesbiológicasde lamaca

sehaidoincrementandoyhaceunparaleloelincrementoenlaspublicacionesconlaproducción,laexportaciónyelincrementodelasempresasexportadoras(Figuras5y6).

ComoseapreciaenlasiguienteFigura7,lamacahaidoincrementandoelmontoenUSDenexportacionesdel2001al2009entantoquelauñadegatosehamantenidoennivelesbajosenelmismoperíodo.

Es por ello importante que elmegaproyecto en biotecnología que seplantea desarrollar aplicado a las cincoplantaspriorizadasporCONCYTECoenlaspropuestasporelDr.MarcelGutiérrez-Correa deben incorporar la fisiologíacomo parte importante de la evaluacióndel impacto de estos productos sobre elorganismovivo.

Esimportanteenesteprocesoelarticularla tradición con la ciencia. Es claro quetradicionalmente se ha demostrado lamejorformadeobtenerprincipiosactivosy como ello beneficia la salud. Tal esel caso de la uña de gato y de lamaca.En este último caso, se ha demostradoexperimentalmentequesiloshipocótilosde lamacano sonhervidos el efecto enlos modelos utilizados son escasos onulos.Lapoblaciónnativade losAndescentrales productores tradicionales demacalousaluegodeserhervidaodesermacerada en alcohol (Gonzales, 2010).Un estudio científico en pobladores deCarhuamayo en Junín, demuestra que lapoblaciónqueconsumemacatienemenosprevalenciadesujetosqueseenfermaronen las dos últimas semanas (Figura 8) otienenmenorLDLcolesterol(grasamala)(Figura9)queaquellosdelamismazonaquenoconsumenmaca.

vasos sanguíneos favorecidos por ladilatación de los músculos cavernosos.Losestudioscientíficosmásrecientesnodemuestranquelamacatengaesteefecto(Gonzalesycol,2009).Dedondeapareceesta confusión. La primera evidencia delamaca y sus propiedades biológicas laofreceBernabéCoboensulibroHistoriadel Nuevo Mundo publicado en 1653(Cobo, 1653), en la cual describe queestaplantacreceen lascondicionesmásdifíciles de la zona del Chinchaycocha(actualmenteMeseta deBombón)dondedifícilmentecreceotraplanta.

Estaszonasestánenlugaresgélidos,amásde4000metrosdealturasoportandobajapresiónbarométrica,altaradiaciónsolarycósmica, baja humedad, grandes vientosylluviasdelosAndescentralesdelPerúparticularmente en las zonas de Junín yPasco(Figura3).CobomencionaquelosnaturalesdeladiócesisdeChinchaycochautilizan como alimento esta planta yque además es bueno para la fertilidadhaciendo alusión que en estas zonas laspoblacionessonmásprolíficasqueenotrassimilares pero que no consumen maca.Entonces la primera referencia histórica

sebasaenunefectodelamacasobrelafertilidad; en descripciones posterioresrealizadasporotroscronistasobotánicoscomo Hipólito Ruiz (ver Gonzales,2006) también hace referencia a suusotradicional paramejorar la fertilidad.Enalgunareferenciamásrecienteseapreciaeltérminoafrodisíaco.Estopuededeberseasuactividadenergizanteo“estimulante”comolorefiereHipólitoRuiz.Eltérminoafrodisíacoesdeampliousoysignificadoy no necesariamente ni apropiadamenteutilizado para mejorar la erección. Eltérminoesmásbienusadoparaaumentarla libido o deseo sexual. Por ello, en laidentificación de las propiedades de lasplantas resultadenotable importancia lafisiología.

3. la FiSiología Y el reNacer De la Maca

Laprimerapublicacióncientíficasobrelaspropiedadesbiológicasdelamacaenunarevistainternacionalocurrereciénel2000realizadaenlosEstadosUnidos(Zhengycol,2000).Apartirdedichapublicaciónhanaparecidoenrevistasinternacionalesmás de 35 publicaciones peruanas sobre

64 65


0

10

20

30

40

50

60

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Publi

cacio

nes c

ientíf

icas e

n Pub

med s

obre

maca

Empresas Exportadoras de Maca

40

60

80

100

120

140

160

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Año de Exportación

Nú

mer

o d

e E

mp

resa

s E

xpo

rtad

ora

s

1,000,000

1,500,000

2,000,000

2,500,000

3,000,000

3,500,000

4,000,000

4,500,000

5,000,000

1,998 2,000 2,002 2,004 2,006 2,008 2,010

Año

Valo

r Fob

( US

D)

Figura 4.Exportacióndemacadesde1999hasta2009.

Figura 5.Númerodepublicacionescientíficasindizadasenpubmedsobremaca.

Figura 6. NúmerodeempresasenPerúexportadorasdemaca.Período1999-2007.Fuente:Prompex

Estos resultados demuestran la

Comparación de exportación de maca y uña de gato

Exportación de Maca y Uña de Gato

500,0001,000,0001,500,0002,000,0002,500,0003,000,0003,500,0004,000,0004,500,0005,000,000

1,999 2,000 2,001 2,002 2,003 2,004 2,005 2,006 2,007 2,008 2,009 2,010

Año de exportación

Valo

r FOB

(USD

)

Figura 7. ComparacióndelaexportacióndesdeelPerúdemacayuñadegato.

20

25

30

35

40

45

50

Consumen maca No consumen maca

Porc

enta

je de

sujet

os qu

e enf

erm

aron

últim

as do

s se

man

as

Figura 8. PorcentajedesujetosentrevistadosenCarhuamayo(4100m)querefierenenfermarseenlasdosúltimassemanas.Chicuadrado:4.67;P<0.05.

Niveles de LDL y Colesterol disminuyen con la maca

80

85

90

95

100

105

110

Varones Mujeres

LDL

mg/

dl

Consume macaNo concuem maca

Figura 9. NivelesdeLDLenvaronesymujeresqueconsumenmacaenCarhuamayo(Junín)comparadosconaquellosquenoconsumenmaca.

66 67


La investigación de las propiedadesbiológicas se constituye pues enfundamentalparademostrarlasbondadesde las mismas. Cuando se trabajan conplantas, esnecesario tener enmentequela investigación en plantas medicinalespuedeserdedostipos:1. Tratandodecomprobarunefectoco-

nocidotradicionalmente2. Tratandodemaneraaleatoriadecom-

probarenunnúmerograndedeplan-tasunefectoespecíficopara lo cualnosesabesiexisteonoconocimientotradicional.

La investigación en productos naturalesdebenincluirlossiguientesprocesos:• Primero:estandarización• Segundo:Estudiospreclínicos• Evaluacióndetoxicidad

Ensayosbiológicos• Tercero:Ensayosclínicos(humanos):

FASEI:SeguridadytoleranciaFASEII:ToleranciayeficaciaFASEIII:EnsayoclínicoFASEIV:Estudiospost-marketing

Toda investigación con plantasmedicinales con potencial aplicacióna humanos debe incluir estudiostoxicológicos.Losestudiostoxicológicosimplican toxicidad aguda, subcrónicay toxicología especial (genotoxicidad,mutagenicidadycarcinogénesis).

6. coNtrol De caliDaD De PlaNtaS

Se define Control de Calidad como elconjunto de procedimientos, técnicas yactividadesoperativasdestinadasamedir,confrontar y verificar que la materiaprima vegetal y los productos cumplancon lascaracterísticasyespecificacionesrequeridas. Las plantas que van a serinvestigadas en humanos deben cumplirconuncontroldecalidadqueincluya:1.-Característicasmacroscópicas: -Coloryapariencia -Sabor -Olor2.-Análisismicrobiológico3.-Ensayosparadeterminar: -Materiaextraña. -Arenaysílice. -Infestacióndeinsectos. -Contaminaciónporroedores.4.-Análisisfísico–químico: -Contenidodehumedad. -Contenidodeceniza. -Cenizasinsolublesenácidos. -Extractableenalcohol. -Extractable secuencial enéter de

petróleo,cloroformoymetanol.5.-AnálisisFitoquímico:

-Cromatografía de capa delgada(CCD)

-Contenido del principio activoo marcador químico (UV – Vis,HPLC,gases,valoración,etc.)

-Determinación de otros fitocons-tituyentes(dependiendodeltipode

material): Alcaloides, flavonoides,taninos, Esteroides, Terpenos,Glicósidos,Aceiteesencial.

6.-Otrosanálisisquímicos:-Metalespesados.-Pesticidasresiduales.

Unaspectoimportanteesqueellotequeconsume un usuario tenga la propiedadque se le atribuye, por ello es necesariodesarrollar bioensayos que permitanevaluar que cada lote de un productonatural tenga la propiedad atribuida(GonzalesyVásquez,2008).

7. iNVeStigacioN eN MeDiciNa traDicioNal, alterNatiVa Y coMPleMeNtaria (Mtac)

La MTAC va más allá de las plantasmedicinales pues incluyen otras terapiascomo la acupuntura, lamedicinamente-cuerpo, aunque la homeopatía y lafitoterapiasebasanenmuchosproductosnaturales.

Para un análisis de la investigación enMTAC es necesario plantear algunasinterrogantes que son demucha utilidadcon la finalidad de sistematizar lamismayademásdarpautasparagenerarpreguntas o identificar problema, y conello generar hipótesis y dar respuesta alasmismasbasadoenunadecuadodiseñoexperimental.Entreellastenemos:1. ¿Cuáleselestadodelasinvestigaciones

publicadas sobre MTAC en el Paíso región y qué instituciones lasrealizan?

2. Analizar la problemática de losactuales métodos que se usan en lainvestigación de la MTAC y cuálesotrospodríansermásapropiadosparaevaluarseguridadyeficacia.

Exportación de Camu Camu

Exportación de Camu Camu

0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

6,000,000

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Año de exportación

Valo

r FO

B (U

SD)

Figura 10.ExportacióndesdeelPerúdeCamuCamu.Periodo1999-2009.Fuente:Prompex

importancia de estudiar la fisiología ypermitirtenermarcadoresbiológicosparaevaluar los diferentes procesos en unacadena de valor o de demostrar efectosdemodificacionesomejorasensistemasde cultivo, de cosecha, demanejo post-cosecha y procesamiento del productoantes de ser comercializado para elconsumo.

Es importante contribuir con lainvestigación científica de propiedadesbiológicas dando un valor agregado alproducto y permitir que su demandaaumente como es el caso de la maca(Figura 7) y evitar que productos depotencial interés como el camu camudisminuyansusventas luegodeunaaltademanda(Figura10).

5. iNVeStigacioN De ProPieDaDeS BiologicaS eN ProDUctoS NatUraleS

Elusodeplantasmedicinaleseslaformamás común de medicación tradicionalutilizadahoyendíaenelmundoentero.

68 69


3. ¿CuálesprocedimientosterapéuticosoterapiasdeMTACestánvalidadosenelPaísvíainvestigacióncientífica.

4. ¿Existenestudiosdecosto-efectividadde algún tipo de MTAC, que seapliqueenelsistemadesaluddelpaísóregión?

5. ¿En la investigación de la MTAC,existeunaparticipacióndetodoslosagentes involucrados? (comunidad,profesionaldesalud,empresas,etc)

6. ¿Cuálessonlaslíneasdeinvestigaciónqueenelpaísoregiónseconsideranprioritarias en la investigación de laMTAC?

7. ¿Cuáles son las fuentes definanciamiento para proyectos deinvestigaciónenMTACenelpaís?

8. iNVeStigacioN eN MeDiciNa traDicioNal, alterNatiVa Y coMPleMeNtaria (Mtac)

ElPerúesunpaísmegadiverso tantoenflora como fauna. Muchos de ellos sonde gran utilidad económica tanto por suaportenutricionalenunmomentodondeesnecesariomejorar lacalidad,cantidady disponibilidad de fuente de alimentospara la humanidad; sino también quehaymuchadiversidadquedesdetiemposhistóricos son conocidos por nuestraspoblacionesnativasenloquesedenominaMedicinaTradicionalPeruana.

El aporte de la fisiología ha sidofundamental en el país para demostraro descartar propiedades biológicas quese asumen corresponde a determinadorecurso natural. Por ello en unmegaproyecto como el planteado porCONCYTEC, es importante incorporara los fisiólogos como parte del equipomultidisciplinariodetrabajo.


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3 energía

MegaProYecto eN eNergía:centro Nacional de energíaDr.AgustínZúñigaGamarra,InstitutoPeruanodeEnergíaNuclear

Megaproyecto en Energía Agustín Zúñiga Gamarra

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Reconocimientos

Para laelaboracióndeeste trabajo,agradecemosdemaneramuyespecialalosdoctores,Dr.JohnnyNahuiOrtiz(UNI),Dr.WilfredoSosa(IMCA),yDr.DanielMarcelo(UDEP),porsusimportantesopinionesysugerenciasparalaelaboracióndelapresentación,tantoenlaetapaprevia,yduranteeltaller.Susreconocidosconocimien-tosdeltemadanconfianzaaqueelmegaproyectopuedahacerserealidad.

reSUMeN

Se presenta la idea de construcción delCentroNacionaldeEnergía(CNE),comoparte distintiva delMegaproyecto de In-vestigación en el área de Energía, pro-puestoenelencuentroorganizadoporelConsejoNacionaldeCienciaTecnologíae Innovación (CONCYTEC). Con estefinel organizadorpropuso las siguientescondiciones de contorno: debía tomarseencuentalaparticipacióndelasdiversasciencias duras (física, química,matemá-ticaybiología)ynodebería limitarseelmonto de la inversión. El CNE, será ellugar donde se realicen investigacionesenlasdiversasenergías(limpias):renova-blesynuclear,generandoelconocimientonecesario para construir un paísmás in-clusivocondesarrollosostenible.

Figura 1.Coeficientedeelectrificaciónpordepartamento,2005.

MegaProYecto eN eNergía:centro Nacional de energía

Dr.AgustínZúñigaGamarra,InstitutoPeruanodeEnergíaNuclear

1. iNtroDUcciÓN

Desde el origen del universo, la energíaha jugado el rol creador, transformadordetodo,inclusodelavida.Igualmenteenelpuntodevistaeconómico,productivo,desarrollohumano,yde competitividaddeunpaís,esunfactorcríticoydecisivo.

Los que habitamos estos últimos añosLima (desde 2003), nos hemos podidopercatar,queelpaís estáatravesandouncrecimiento económico impresionante,sin embargo, también reconocemosquelosbeneficiosdeesecrecimiento,nolle-ganatodos.Esteprocesodedesigualdadsereflejaenlos6.6millonesdeperuanossinaccesoalaenergíaeléctrica,principal-menteenlaszonasrurales(Fígura1).

Estonosplanteaelretodeentender,¿quépaísqueremosparael2050?,unpaíssinpreferencias y conoportunidades (Inclu-siva),peroconcapacidaddevidadecenteparalasgeneracionesfuturas(Sostenible).


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QUIMICOS

FISICOS

BIOLOGOS

MATEMÁTICOS

PROYECTO

Investigación

Desarroll o

Innovación

I+D+i

Esta visión se ve inscrita en el recientedocumentodepolíticaenergéticaquees-tableceelgobierno(sector,EnergíayMi-nas).“Unsistemaenergéticoquesatisfacelademandanacionaldeenergíademane-rasegura,oportuna,sostenibleyeficiente,quesesoportaenlaplanificaciónyenlainvestigacióneinnovacióncontinúa”(1).

Enesedocumentoel sector,propone lossiguientesObjetivosdelaPolítica:1. Contar con una matriz energética di-

versificada,competitivayconénfasisenlafuentesrenovablesylaeficienciaenergética.

2.Contar conunabastecimientoenergé-ticoenunmarcodeDesarrolloSoste-nible.

3.Gozardeaccesouniversalalsuministroenergético.

4.Contarconlamayoreficienciaenlaca-denaproductivaydeusodelaenergía,que incluya la aplicación productivaintensiva.

5.Serautosuficientesenlaproduccióndeenergéticos.

6.Contarconunsectorenergéticoconmí-nimo impacto ambientalybajas emi-sionesdecarbono.

7.Tenerunaindustriadelgasnaturalde-sarrollada y empleada en actividadesdetransporte,comercioeindustria;asícomolageneracióneléctricaeficiente.

8.LograrelFortalecimientodelainstitu-cionalidaddelsectorenergético.

9.Estarintegradoconlosmercadosener-géticos de países de la región, en loscasosqueseanfavorablesparaellogrodelavisióndelargoplazo.

EnelítemdeLineamientosdePolíticaelmencionado documento, dice, “Definirproyectos e inversiones para lograr unamatrizenergéticadiversificadaenbaseaenergías renovables – convencionales y

noconvencionales,hidrocarburos,geoter-malynuclearquegaranticenlaseguridadenergéticadelPaís”.

SabidoesqueelEstadocomoentepromo-tor (fundamentalmente) y ejecutor, tienelatareade:Gestionarlosrecursosenergé-ticos, que posibiliten: seguridad energé-ticay autosuficiencia; adecuaciónconelmedioambienteydisponibilidadparalasgeneracionesfuturasen20ó50años,per-manentemente.También,quegarantice,lacantidadsuficiente,oportunidaddeaccesoen el tiempo, calidad y confiabilidad.Y,queproveayasegureunamatrizenergé-ticavariada.

Enresumen,todoslosesfuerzosquerea-lice el Estado y los gobiernos de turnodeben orientarse a responder afirmativa-mente a la pregunta: ¿dispondremos deenergíaparalossiguientes20ó50años?.

2. MegaProYectoS e iNVeSti-gaciÓN

Visitando las diversas universidades, la-boratoriosyregionesdelpaís.Nosperca-tamosquelosesfuerzosporhacerinvesti-gación, desarrollo e innovación (I+D+i),son pequeños, individuales y dispersos.Loqueminalasposibilidadesdeconso-lidar trabajosconmayor impactoeconó-micotantoanivelnacionalcomointerna-cional.

Estacaracterísticanosolosedaenelsec-torenergía,diríamosqueesunacaracte-rísticadelainvestigaciónnacional,quesereflejaenlareducidaproduccióncientífi-cae innovacióntecnológica,contabiliza-daporartículosypatentes.Estaculturadeatomización y de poco impacto, deberíasermodificadaysuperada.

Asíelproblemanosoloesescasezdere-cursos,sinotambién,lacalidaddegestióndeI+D+ienlasdiversasinstituciones.Deotro lado también se ha notado que losegresados y jóvenes profesionales e in-vestigadoresdelasáreasdecienciasduras(Física, Química, Biología y Matemáti-cas)tienenmuypocoempleo,hastapocoespacio para la realización de sus temasdetesis.

Parahacerfrenteaestarealidad,elCON-CYTEC, está planteando diversos me-canismos, como las Cátedras, ParquesTecnológicos y los Megaproyectos. Encuantoaestosúltimosqueeslarazóndeserdeesteartículo,podemosdecirqueelobjetivo es proponer ideas de proyectosque convoquen a las ciencias duras (verFigura2), afindeproducir conocimien-tonecesarioenelsectorcorrespondiente

Figura 2.Losmega-proyectosconvocanalascienciasduras.Lainnovación,puedeocurrir,nonecesariamentepartiendodesdelainvestigaciónI.

Figura 3.I+D+iysuimpactoenelbienestardelasociedad.


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(energía),orientadasporlasdemandasdela sociedad peruana, a mediano y largoplazo.

Así,laspropuestasdeberíansercomounsueñobasadoenlarealidad.Conelfindeponernos de acuerdo en las definicionesdeinvestigación(I),desarrollo(D)einno-vación(i),anivelinternacionalsedispo-nendenormasquehaproducidoelpaís.

Asíenlanormaperuanasehalla:Investi-gación (I):…persiguedescubrirnuevosconocimientos. Desarrollo (D): aplica-cióndelosresultadosdelainvestigación,… construcción de prototipos aun nocomercializables. Innovación (i): intro-ducciónexitosadeunnuevoosignifica-tivamente mejorado producto, proceso,servicio,método de comercialización enlasprácticasinternasdelaempresa,insti-tución,mercadooenlasociedad.

Para visualizar el proceso de I+D+i, seproponelaFigura3,dondesehacenotarque,conlainnovación,ganamoscompe-titividad,consecuentemente,crecimientoeconómicoelcualsetransformaenbien-estar de la sociedad. Esto demuestra lacorrelación entre I+D+i y los índices dedesarrollohumano.

3. Marco De reFereNcia

Laimplantaciónydisponibilidaddealgu-nafuenteenergíaenunpaísrequieredelaconfluenciadetresaspectosquepuedenircadaunaporcarrilesdistintos,perodesuconcurrenciadependeráladisponibilidadde lamisma.Esdecir, quenobastaquesedispongadelosrecursosenergéticos,niquehayacapacidadparagenerarla,niquelosfactoresexternosayuden;tienequefi-nalmentehaber ladecisiónpolítica. (VerFigura4).Elprimerotienequeverconla

Figura 4.Aspectosfundamentalesparaladisponibilidaddeunafuentedeenergía.

GestióndeRecursosEnergéticos(GRE),quevienea ser laevaluaciónpermanen-teyoportunade lademanday laoferta.Eltratamientodelademandacomercialynocomercial,requieredisponerestudiosconfiablesdesdeelpresentehasta lossi-guientesaños(2050),considerandotodaslas energías renovables y no-renovables,incluidaslanuclear.Encuantoalaofertaes prioritario conocer oportunamente lasreservas,probadas,probablesyposibles,igualmentesabercuáleslacapacidadins-talada,yelestadodelaI+D+i.Estoses-tudiosdeseguimientorequiereninstalarseenelpaís,congentecalificadayequipa-mientos.EstonuestropaísadoleceydebeconvertirseenparteimportantedelMega-proyectodeEnergía.

Un segundo aspecto determinante sonlosFactoresExternosaquellosqueentor-pecenoempujan laviabilidaddealgunaopciónenergética,entreellos tenemosalcambio climático, crecimiento poblacio-nal,altoscostosdecombustibles fósiles,reservas fósiles limitadas, inestabilidadpolíticaen losproveedores,obligacionespor acuerdos internacionales, el manejodelasincertidumbresylasexternalidades.Estosfactoresexternoshanpotenciadosuimportanciaalaenergíanuclearreciente-mente.Finalmenteunterceraspectoytalvezeldecisivo,eselfactorpolítico,puesaún cuando los otros dos estén conside-randonecesarioalgunafuentedeenergía,estapuededecidirno incluirlaen lama-triz o postergarla. Para asegurar que losgobiernos no entorpezcan el desarrollosostenibledeunpaís, losplanes energé-ticos deberían ser cuestiones de estado,solodeesamaneratendríamosconfianzaen respuestas a las preguntas: ¿dispone-mos de energía para el 2050?, ¿estamosgestionando adecuadamente los recursosenergéticos?, ¿tenemos capacidad huma-

na e institucionalidad adecuados?, ¿hayaceptacióndelpúblico?.

Los estudios de escenarios futuros plan-teanquelaenergíaenlossiguientesañosserápreferentementedelasfuentesconsi-deradaslimpias(renovablesylanuclear).Consecuentemente,paraelcasonacionalla tendencia será a utilizar un tercio deenergíasfósiles(preferentementegas),unterciodehidráulicayelotroterciodelim-pias(incluidalanuclear).

4. ProPUeStaS

Siendonuestro interés, la energía limpia(renovablesynuclear),esconvenientere-conocer,elestadodeartetecnológicodelpaís en cada una de ellas.Así, las ener-gíassolaryeólica,actualmentedisponendetecnologíascapacesdedarserviciosencualquierpartedelpaís,comoseobservanenlosdocumentosquedisponeelMEM.Estonosdicequeelgradode investiga-ción que se requieren esmenor. Eso noocurrecon las fuentesdebioenergíaqueutilizan seres vivos (animales o vegeta-les),porloqueelrequerimientodeinves-tigación será mayor. Una de las fuentesqueestaráentrelasmásrequeridasafutu-roeselhidrogeno,ennuestropaísestanosehadesarrollado,porloqueserequerirámásinvestigación.Finalmente,enelám-bitonuclearhaydosaspectosquellamanlaatenciónmundial,elusodelafisión(lascentralesnuclearesactualesoperativas)ylafusiónnuclear(aúnnocomercial,perodeinterésmundial).Enelprimercaso,lainvestigación debería estar dirigida a laproduccióndecombustiblesinicialmente,paraelreactordeinvestigación(RP10),yluegoparareactoresdepotenciade1ªy2ªgeneración,yalargoplazoparareactoresde3ªgeneración.


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Resumiendo laspropuestasde investiga-ciónnecesariaen los siguientesaños se-rían:• Evaluacióndelademandayofertade

las energías: Objetivo: Dar respuestapermanentealasexigenciasdeevaluarla demanda, proyecciones, contrasta-ciónconlaoferta.Estoexigirádispo-nibilidad de softwares, equipamientoadecuado.

• Eficiencia energética:Objetivo:Estu-diar losmecanismos,maneras, y tec-nologías, necesarias para mejorar elusodelasfuentesdeenergía.Cómolasdiversasfuentesseinsertanalsistemanacionalinterconectadodeenergía.

• Usodelhidrógeno:Objetivo:Estudiarlasmaneras de producir hidrógeno ycómo almacenarlas y transportarlas.Esto también incluiría la posibilidadde orientar ideas para la produccióndedispositivosotecnologíasdeusodeestafuentedeenergía.

• Usodelosbiocombustibles:Objetivo:Estudiarlosorganismosvivos,anima-les o plantas que permitan producirenergía.Consecuentementelasmane-ras de conversión, almacenamiento y

transporte.• Produccióndecombustiblesnucleares

de última generación: Objetivo: Es-tudiar los fundamentos para producircombustiblesde reactoresde3ay4ageneración.

• La fusión nuclear: Objetivo: estudiarlos fundamentos para la produccióndelasreaccionesnuclearesdefusión,tecnologías de almacenamiento y ge-neracióncomercial.

Pero la ideacentralnoesqueestospro-yectosseanrealizadosdemaneradispersapor alguna universidad o instituto, sinoque todasellaspuedanserefectuadasenun mismo ambiente, al cual lo denomi-namoscomoCentroNacionaldeEnergía(CNE),allí lasenergíasque tendríansuslaboratorios son: Solar, Eólica, Biocom-bustibles, Geotérmica, Hidrógeno y Nu-clear. Se alinearían con ellos, un centrodesimulaciónymodelización,ytambiéntalleres compartidos de instrumentación,mecánica,análisisentreotros.Y,tambiéncontaría con un centro de formación deposgrado. El esquema se presenta en laFigura5.

Figura 5.EsquemadelCentroNacionaldeEnergía,produciendoconocimientoenfuentesdeener-gíalimpiasdesdeHuarangal.

Loscostossondedoscategorías,prime-ro el correspondiente a equipamiento einfraestructura (100millonesdedólares)y segundo el costo de mantención depersonal de investigadores de nivel in-ternacional (50) yalumnosdeposgrado(100), con un costo anual de 5millonesdedólares.Confinesdeimplementaciónde esteCNE, sugerimos que se constru-ya alrededor del actual Centro NuclearRACSO deHuarangal, donde hay espa-cio e infraestructura básica disponibles.Esta sugerencia adicionalmente, tiene laventajade relanzardichocentroa la so-ciedad nacional, pues su alejamiento hahechoqueestéenpeligrosusubsistencia,enrazóndelaedadpromedioavanzadadelos especialistas.También es convenien-te resaltar que, la inversión del país enI+Desdelordendel0.15%delPBI,estamagnitudeslamenordetodoslospaísesdelaregión,consecuentemente,todaslasvocesde los sectoresacadémicos,yem-presariales,coincidenquelacompetitivi-daddelpaísno será sostenible si no seinvierte en ciencia, tecnología e innova-ción.Así, habiendo intenciónpolíticadeincrementarel%delPBI,digamosa1%,entonces se dispondría de dinero anualdecasi1500millonesdedólares,con loqueelmontomencionadoseríaviable.Siesto se realiza, habría que llevar nuestraimaginación y situarse en los siguientes10años(2021),momentocuandotendría-mosuncontingenteapreciablededocto-res,artículos,patenteseindustriasdebasetecnológica,comonuncaantesvista.Estaoportunidadnosedeberíadesperdiciar.

5. coNclUSioNeS

• Laconvocatoriaesplausibleen tantointenta integrar a los especialistas de

cienciasbásicas(Física,Química,Bio-logíayMatemática)conlacomunidadcientíficaytecnológicaenbaseame-gaproyectosde investigaciónquemi-ranfortalecer lacienciaa largoplazofundamentalmente.

• Laconvocatoriadebeservistacomoeliniciodeestetrabajo,pueslosproyec-tospropuestossonmásbienideas,porloqueconlaparticipacióndelosinte-grantesdelasmesasdetrabajoyenotrasreunionesdeberíanconsolidarse.

• ElCentroNacionaldeEnergía(CNE)esunanecesidadsiqueremosdarpa-sos mayores en Investigación concapacidad competitiva. En el país sedisponedeespacioenalgunasinstitu-cionescomoelIPENenHuarangal.

• Los proyectos planteados reconocenquelaInvestigación(I)enmayorgra-dolorequierenlasfuentesdeenergíadehidrogeno,biocombustiblesycom-bustibles nucleares. Sin embargo, nose puede descuidar las necesidadesquepuedensurgirenlasotrasfuentes(solar,eólicaygeotérmica).

• Enreunionesposterioresconelpresi-dente del CONCYTEC (Dr.AugustoMellado)seextendió la ideadelcen-tro de energía para convertirse en unParqueTecnológicode laEnergía,deese diálogo surgió la concepción bá-sica(verAnexo).Suestructuradifierebastante,porcuantolaideainicialerapara construir fundamentalmente co-nocimiento proveniente de la I+D+i,encambioconelParque,seincluyenmuchos ambientes, relacionados conlasempresas,serviciosempresariales,incubadoras y conexión con la ventadelosproductosyserviciosamerca-dosnacionaleinternacional.

Evaluacióny

Modelamiento

Solar

Eólica

GeotermiaBioenergía

Hidrógeno

Nuclear

Abel Gutarra Megaproyecto en Energía

84


Plan Nacional de Ciencia Tecnología eInnovación Para la Competitividad y elDesarrollo Humano: PNCTI 2006-2021,Concytec.

Política Energética Nacional del Perú2010-2040,D.S.N°064-2010-EM.

Zúñiga A., Exposición: Gestión I+D+iOrientada por la Demanda, Centro Nu-clearRACSO,2010

aNeXo 1ParqueTecnológico de Energía de Hua-rangal

Enelparquetecnológico(verFigura6)sefacilitará la conexión entre la investiga-ción (academia) y almercado,medianteempresasdebasetecnológica(EBT)queutilizarán el conocimiento producido.Paraestepropósitoelparquedispondrádelaboratorios implementados con equiposdeúltimageneración,personalcalificadoycaptadobajoconcursointernacional,lasáreascomunescomotalleresdemecánica,instrumentación,diseño;espacioparalasempresas; ambientes de incubadoras deempresasyáreademarketing,quefacilitelaventadeproductosyserviciosanivelnacionaleinternacional.ComoseveestaopciónesmáscompletaqueelpropuestodelCNE.Por loque requerirádemayorpresupuesto.

Figura 6.EsquemadelParqueTecnológicodeEnergíadeHuarangal(PTEH).

4 tecnologías de la información y comunicación

MegaProYecto eN tecNologíaS De la iNFor-MaciÓN Y coMUNicaciÓN:informática en Bio-Medicina

Dr.CarlosValdezVelásquez-López,MinisteriodeTransportesyComunicacionesCesarBeltránCastañon,Ph.D.,UniversidadNacionalSanAgustíndeArequipaJoséSegovia-Juárez,Ph.D.,CONCYTEC

85

Gretty K. Villena

86

reSUMeN

En este capítulo se propone unmegaproyecto de Ciencia, Tecnologíae Innovación en Tecnologías de laInformación y Comunicación (TICs).Previamente se analiza la situaciónactualde lasTICsenelpaísen relacióncon lacompetitividad,asícomotambiénse evalúan los esfuerzos llevados acabo por los sectores público y privado,haciendonotarsusaciertosydebilidades.Sobre dicha base, se proponen accionesconcretas para dar un salto tecnológicocon relacióna lasTIC, incluyendoentreotras,elincrementoderecursoshumanoscalificados,de laproduccióncientíficaytecnológica, de mejoras institucionalesmediante el establecimiento del cargode Estratega de TIC en las entidadesdel Estado, y el impulso del GobiernoElectrónico. El megaproyectoidentificadoesInvestigaciónyDesarrolloen Tecnologías de la Información yComunicación en Bio-medicina, dondese estudiarán algoritmos y herramientaspara el análisis y gestión de datos,modelos de simulación, gestión dela información, gestión de historiasclínicas electrónicas, visualización yanálisis de imágenes, aplicación detécnicas de inteligencia artificial, entreotros aspectos. Además, se requiere

desarrollarunainfraestructuradesoftwarecolaborativo, ambientes de softwareintegrado e inteligente para la gestiónquirúrgica y de consultorios. El análisisde datos, procesamiento de imágenes,búsqueda de patrones, modelamiento ysimulación de componentes biológicos,entre otros problemas, requieren de altopoder de procesamiento computacional,para lo cual se debe instalar unCentrode Computación deAltaVelocidad, quedeberá estar conectado a los centros deinvestigaciónconredesdealtavelocidad.

1. iNtroDUcciÓN

La relación entreTICs y competitividadesuntemaquehamerecidolaevaluacióndeorganismoscomoelWorldEconomicForum (WEF) (WEF 2010). El Perúocupa actualmente la posición 73 encompetitividad (de un total de 139países),ypertenecealgrupodelospaísesconsideradosenlaEtapa2dedesarrollo.Al desagregar los 12 pilares de lacompetitividadseobservaqueencuantoa aptitud tecnológica e innovación, nosencontramosen lasposiciones74y110,respectivamente.Porsuparte, laAptitudTecnológica es uno de los 6 pilaresconsiderados clave para las economíasqueseencuentranenlaEtapa2yforma

MegaProYecto eN tecNologíaS De la iNFor-MaciÓN Y coMUNicaciÓN:informática en Bio-Medicina

Dr.CarlosValdezVelásquez-López,MinisteriodeTransportesyComunicacionesCesarBeltránCastañon,Ph.D.,UniversidadNacionalSanAgustíndeArequipaJoséSegovia-Juárez,Ph.D.,CONCYTEC

87

Megaproyecto en Tecnologías de la Información y Comunicación Valdez, Beltrán, Segovia-Juárez

88 89

parte del Networked Readiness Index(NRI),elcualesun indicadorpublicadoen el Global Information TechnologyReport 2009-2010 del WEF. Dichoindicadorsedesagregaasuvezenaptitudindividual, aptitud de las empresas, yaptituddelgobierno,ycadaunodeellosendiversasvariablesrelacionadasalasTICsincluyendo el gobierno electrónico. Losresultados revelan que nos encontramosenposicionesdesventajosasfrenteapaísescomoChile,Brasil,Uruguay,ArgentinayColombia.

Unhechoimportanteatenerencuentaesel innegablecrecimientodelmercadodelosserviciosmóvilescuyapenetraciónesalrededor del 100%. Del mismo modo,el número de conexiones a Internet esde aproximadamente un millón. Ambosaspectos, que reflejan el crecimientode un sector de la infraestructura detelecomunicaciones, significan unaimportanteoportunidadparaeldesarrollode aplicaciones utilizando las TICs endiversossectores.Porotrolado,sibiensehanllevadoacabomúltiplesesfuerzosdelossectorespúblicoyprivado,esnecesariodarelsaltoatravésdeaccionesconcretas,tales como implementación del la reddorsal de fibra óptica, la sensibilizacióny el convencimiento del más alto niveldel gobierno, el replanteamiento delorden institucional para crear el cargodel Estratega de TIC en todas lasentidades del Estado1, la recuperación yaprovechamientodetrabajospreviamenterealizadosquenohansidoaprovechadosasícomoderecursoshumanoscalificados,la necesidad de presupuestar, financiare invertir en proyectos identificados porcada sector en el marco de la AgendaDigital,ytrascendercondichosproyectosalosforosinternacionales.

Ennuestropaís,poraúnserunoenvíasde desarrollo, se ven a las TICs comoun medio para el fortalecimiento de lossectores económicos que más destacan(minería, pesca, agricultura, ganadería,entreotros),otrodelosmotivosquellevaaeste tipodeconcepciónde lasTICsesel hecho que nuestra economía es deltipoprimaria,esdecirquedependedelaexplotacióndesusrecursosnaturales.

Creemos que lo anterior es correcto, envista que nuestros sectores productivosclásicos deben tecnificarse y pasar alsiguiente estadio de innovación. Sinembargo, es bueno también pensar engenerar y promover nuevos sectoreseconómicos que no solo aporten al PBIdelpaís,sinoquetambiénqueelpaíssegenereunatecnologíapropia,paradeestemododarelsaltoparaunaeconomíadelconocimiento.

El presente capítulo se ha organizadocomo sigue: i) en primer lugar, seanalizanlascifraspublicadasporelWEF,relacionadas a las TIC; ii) en segundolugar, sedescribey evalúa los esfuerzosque a la fecha hemos llevado a cabo enrelación a las TIC, tanto en el sectorpúblicocomoenelsectorprivado;iii)entercerlugar,sobrelabasedelaexperienciarecorrida, se desarrollan los puntos queconsideramosclaveafindedarelsaltoenTICs.; iv) encuarto lugar, seproponeelmegaproyectoInvestigaciónyDesarrollodeTICsenBio-medicina.

2. aNáliSiS De laS ciFraS Del WeF SoBre coMPetitiViDaD Y relacioNaDaS a laS tic

2.1 competitividad: Situación del Perú

El Foro Económico Mundial(World Economic Forum, WEF)

1. ElWEFdefinelacompetitividadcomounconjuntodeinstituciones,políticasyfactoresquedeterminanlaproductividaddeunpaís.2. Aptitudtecnológica:“Midelaagilidadconlaqueunaeconomíaadoptatecnologíasexistentesparamejorarlaproductividaddesusindustrias,

conénfasisespecíficoensucapacidadparaaprovecharalmáximo lasTICensusactividadesdiariasyen losprocesosdeproducciónparaincrementarlaeficienciaycompetitividad”.

3. Innovación:“Enel largoplazo, losestándaresdevidasepuedenmejorarsolamentemediante innovación tecnológica.La innovaciónesdeparticularimportanciaparalaseconomías,enlamedidaqueseacercanalasfronterasdelconocimiento,ylaposibilidaddeintegraryadaptartecnologíaexógenatiendeadesaparecer”.

publica anualmente el InformeGlobal de Competitividad (GlobalCompetitiveness Report 2010-2011), que contiene el ranking encompetitividad1 de los países (139el año 2010). Según el WEF, dicha

competitividadsebasaen12pilares,loscualessemuestranenlaFigura1.Lospilares mostrados están relacionadosentre sí, y asociados al tema de lasTIC se tienen los pilares 9 (aptitudtecnológica)2y12(innovación)3.

1.Instituciones

2. Infraestructura

3. Entorno macroeconómico

4. Salud y educación básica

5. Educación avanzada y entrenamiento

6.Eficiencia del mercado de bienes 7. Eficiencia del mercado de trabajo

8. Desarrollo del mercado financiero

9. Aptitud tecnológica

10. Tamaño del mercado

11. Sofisticación de los negocios

12. Innovación

Figura 1.Los12pilaresdelacompetitividad.

Los 12 pilares se agrupan en trescategorías, y vienen a ser requisitosclave para el desarrollo. Se tienenasí, cuatro pilares considerados comoRequerimientos Básicos, clave parael desarrollo de los países que seencuentranenlaEtapa1dedesarrollo(economías basadas en factores).En forma similar, se tienen seispilares relacionados a laMejora de laEficiencia, clave para el desarrollo delospaísesqueseencuentranenlaEtapa2 de desarrollo (economías basadasen la eficiencia, donde el Perú seencuentraactualmente).Porúltimo,setienen2pilaresdenominadosFactoresde Innovación y Sofistificación, clave

paraeldesarrollode lospaísesqueseencuentran en la Etapa 3 (economíasbasadasenlainnovación),verFigura2.ElWEFubicaalPerúenlaEtapa2dedesarrollo,aúnquetodavíafaltallegaraunaEtapadeTransicióndelaEtapa2alaEtapa3,queesdondeseubicanlospaísesdesarrollados.

En la Figura 4, se observan losindicadores correspondientes al Perú,para cada pilar, de donde se apreciaque en cuanto aAptitud Tecnológica,nosencontramosenelpuesto74.Estepilar (9°), esmotivo de análisis en elsiguiente punto, tomando como baselos resultados publicados por elWEF


90 91

en el Global Information TechnologyReport(GITR).

2.2 las tecnologías de la información y comunicación (tics) según el Networked readiness index (Nri).

El WEF ha dedicado tres décadas ala investigación sobre el impacto dela innovación y la tecnología en lacompetitividaddelospaíses,dadosurolenelcrecimientodelargoplazoyenlaprosperidad.Losresultadossepublicanen forma anual, y se consolidan en elNetworked Readiness Index (NRI)del Global Information TechnologyReport 2009-2010 (WEF 2010). ElNRI (Índice de Aptitud Articulado)es una herramienta metodológica queidentifica los factores que posibilitanla aptitud (grado de preparación) deun país para las TICs, permitiendouna evaluación comparativa de sus

fortalezas y debilidades. El NRI sedesagrega en 3 sub-índices: entorno,aptitudyutilización,yéstosasuvezen3pilarescadauno:individual,empresasygobierno, tal comosemuestra en laFigura3.

Por su parte, los pilares: individual,empresasygobierno,sedesagreganen8, 10, y 3 variables, respectivamente,lo cual se analiza a continuación.Previamente,en laFigura4, se ilustrael ranking mundial, mostrándose lospaísesqueocupanlosprimeroslugaresanivelmundial,y luego lospaísesdela región sudamericana que ocupanposiciones por encima del Perú. Losvaloresentreparéntesisserefierenalasposicionesdelpresenteperiodo.

Como puede apreciarse, el Perú nosolamente ha descendido 3 posicionesrespecto al periodo anterior, sino que

Figura 2.Los12pilaresagrupadosportipodeeconomía.Fuente:GlobalInformationTechnology/Report:2009-2010,WEF.

además se encuentra bastante distantede países como Chile, Uruguay,Colombia y Brasil. Tal como seobservaráenadelante,estospaísesnossuperan en una serie de variables, locualsedebealadefiniciónyadopcióntemprana de políticas de Estado conrelaciónalasTICs.

Las variables elegidas que acontinuación se detallan, estánrelacionadas a las telecomunicacionesyalasTICs.

2.2.1 aptitud individual

Enestecasoseconsideranlasvariables:i) tarifas de banda ancha fija; y, ii)tarifas de telefonía móvil (promedioporminuto).Enamboscasossetratade

valoresendólaresamericanos(US$)yal tipode cambio enPPP (PurchasingPowerParity),al2008.

Tal como se puede apreciar en lasFiguras 5 y 6, si bien la tarifa de labandaanchafijaesunadelasmásaltasdelaregión,enelcasodelastarifasdetelefoníamóvil(promedioporminuto),sucedelocontrario.Enelprimercaso,ello explica el hecho de que muchosabonados de telefonía fija no tenganacceso a InternetmedianteADSL.Enelcasodelatelefoníamóvil,lastarifasreflejan la existencia de competenciaefectiva en dicho mercado, haciendola salvedad que se trata de serviciosde voz, no de datos (el mercado debandaanchamóvilenelpaísreciénhadespegadoen2009).

Del mercado

Político y regulatorio

Infraestructura

Individual

Empresas

Gobierno

Individual

Empresas

Gobierno

PILARES

Entorno

Utilización

Aptitud

SUBÍNDICES

NRI

Figura 3.LaaptitudtecnológicacomosubíndicedelNRI.


92 93

Figura 4.ElrankingmundialydelaregiónsudamericanadelNRI.

5.65 5.64 5.54

4.13 3.81 3.8 3.8

3.38 3.38

0

1

2

3

4

5

6

NR

I

Figura 5.TarifasdebandaanchafijaenUS$.Fuente:http://www.weforum.org

0.03 0.03 0.07

0.32 0.33 0.35

0.38

0.44 0.46

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

HongKong

(1)

Tailandia(2)

India(3)

Perú (49) Paraguay(53)

Colombia(60)

Chile(68)

Ecuador(73)

Uruguay(77)

Tarif

as d

e Te

lefo

nía

Mov

il

Figura 6.Tarifasdetelefoníamóvil(promedioporminuto). Fuente:http://www.weforum.org

15 15 16

34

46

57 60

66 67 67

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Tarif

as d

e B

anda

Anc

ha F

ija U

S $

2.2.2 aptitud de las empresas

Enestecasoseconsideranlasvariables:i) calidad local de instituciones deinvestigación y desarrollo; ii) gastode las empresas en (I+D); y, iii)colaboración universidad-industria en(I+D).

Tal como se puede apreciar en laFigura 7, es poca la calidad localen instituciones de investigación ydesarrolloquepuedanserdemandadostanto por el sector público como porel sector privado. Por otro lado, lasempresas no gastan en actividadesde (I+D), probablemente porquemuchas soluciones las obtienen deimportacionesforáneas(Figura8).

Otroaspectoimportanteeselmostradoen la Figura 9, no hemos logradodinamizar todavía la relación Estado-Universidad-Industria. Justamente una

de las propuestas que se desarrollanmásadelanteconrelaciónalEstrategadeTIC,tienenqueverconesteaspecto.

2.2.3 aptitud del gobierno

Enestecasoseconsideranlasvariables:i)prioridaddelasTICsporelEstado;y, ii) importancia de las TICs en lavisiónde futurodelEstado.Tal comosepuedeapreciarenlaFiguras10y11,elPerúnomuestra haber priorizado alas TICs, así como tampoco aparececomopartedesuvisióndefuturo.Ellotiene relación directa con el estadoactual de laAgenda Digital, y con lacarencia de una visión más ampliade la trascendencia de las TICs entodos los sectores de la sociedad, locual tiene implicanciasdirectascon lacompetitividad del país y la soluciónde problemas sociales concretos. Sinembargo, el crecimiento constante dela economía peruana en los últimos


94 95

6.02 5.95 5.9

3.79 3.16 2.99 2.94 2.93 2.75

0

1

2

3

4

5

6

7

Inve

rsió

n (m

áxim

o 7)

Inversión de las Empresas en I+D

Figura 8. Gastodelasempresasen(I+D).Fuente:http://www.weforum.org

Figura 9.ColaboraciónUniversidad-Industriaen(I+D).Fuente:http://www.weforum.org

5.9 5.7 5.62

4.06 4.02 3.91 3.48 3.43

2.98

0

1

2

3

4

5

6

7

Col

abor

ació

n (m

áxim

o 7)

Colaboración de I+D Universidad - Industria

6.3 6 5.98

4.79 4.58 4.16 4.16 4.14

3.78

0

2

4

6

Suiza (1) Alemania(2)

EstadosUnidos (3)

Brasil (29) Chile (41) Uruguay(56)

Argentina(57)

Colombia(59)

Perú (85)

Valo

r (m

áxim

o 7)

Calidad de las instituciones de investigación y desarrollo

Figura 7.Calidaddelasinstitucionesdeinvestigaciónydesarrollo.

Fuente:http://www.weforum.org

6.37 6.36 6.19

5.19 4.96 4.6 4.44

4.07

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

Prio

ridad

(máx

. 7)

Prioridad de las TIC por el Estado

Figura 10.PrioridaddelasTICporelEstado.Fuente:http://www.weforum.org


96 97

6.47 5.92 5.86

4.67 4.37 4.15 4.03 3.37

01234567

Impo

rtanc

ia (m

áx. 7

)

Importancia de las TIC en la visión de futuro del Estado

Figura 11.ImportanciadelasTICenlavisióndefuturodelEstado.

Fuente:http://www.weforum.org

años, así como el notable desarrollode las telecomunicaciones,enespecialde los servicios móviles (84.3% depenetraciónadiciembrede2009)ydelInternet (más de 912,000 conexionesa diciembre de 2009), constituyenoportunidades para el desarrollo delas aplicaciones conTIC en cualquiersector de la sociedad, teniendo encuentaqueéstastienencomocondiciónla existencia de infraestructura detelecomunicaciones.

3. iNiciatiVaS relacioNaDaS a laS ticS

Es importante tener presente que sehan llevado a cabo diversos esfuerzos einiciativasaniveldeplanesoprogramas,relacionados a las TICs y el desarrolloproductivo y social, las TIC y eldesarrollo de la ciencia, la tecnología yla innovación, las cuales se resumen acontinuación:

3.1 Del sector público

3.1.1 el coNcYtec

El Consejo Nacional de Cienciay Tecnología (CONCYTEC) haelaboradoelPlanNacionaldeCiencia,Tecnología e Innovación TecnológicaparaelDesarrolloProductivoySocialSostenible 2008-20124, dentro delcual (estrategia 2.1) reconoce a lasTIC, así como a las industrias de lainformación y el conocimiento comounáreapriorizada.Sinembargo,hastaestemomento este plan todavía no esoficialmenteaprobado.

3.1.2 la oficina de gobierno electónico (oNgei)

LaAgendaDigitalPeruana, elaboradabajo la coordinación de la ONGEI,y aprobada en el 2005 tiene comotema de su Mesa 3, el Desarrollo y

4 http://www.concytec.gob.pe/sinacyt/plancteimedianoplazo.html

Aplicación de TIC en Programas deCarácter Social5, siendo uno de susalcances el desarrollo de la ciencia ytecnología.Estedocumentotienecomoestrategia3.5elcontribuirapromoverlaactividadcientíficaanivelnacional,ycomoestrategia3.6,fomentareluso,la investigación y el desarrollo de losrecursostecnológicosparaeldesarrollode la Sociedad de la Información. Enestosmomentosseestáelaborandounanueva versión de la Agenda Digitalparaserimplementadaelpróximoaño.

3.1.3 el consejo Nacional de la competitividad

El Consejo Nacional de laCompetitividad elaboró el PlanNacionaldeCompetitividad,disponibleenelportalPerú compite6,ytienecomo5toobjetivolainnovacióntecnológicayempresarial,consistenteen“aumentar la aplicación del conocimiento para mejorar la competitividad de la producción usando las herramientas que provee la Ciencia, Tecnología e Innovación”,afindelograrunamejorinserciónenlosmercadosmundiales.

3.1.4 ProDUce

En el Ministerio de la Producción,existe la Oficina Técnica de Centrosde Innovación Tecnológica (CITE),que tiene entre otras, la función dediseñarlapolíticadeapoyotecnológicopara promover la innovación enel sector productivo y generar unambientepropicioparalasinversiones,fomentando alianzas estratégicas

con organizaciones tecnológicasdentro y fuera del país. Este aspectoes relevante en tanto se relaciona ala utilización de las TIC en el sectorproductivo, promoviendo además lainvestigación,desarrolloe innovación,ylatransferenciatecnológica.

3.1.5 el iNei

En 2002, el Instituto Nacional deEstadística e Informática (INEI)publicó el documento “Propuesta deSistema Nacional de Investigación-Desarrollo-Innovación en TecnologíasdelaInformación”7.

3.2 Del sector privado

La Confederación Nacional deInstituciones Empresariales Privadas(CONFIEP)8 estableció el Comitéde Política de Ciencia y Tecnología(COMPOLCYT) afindecrearconciencianacionalsobrelaimportanciadeaplicarelconocimientoylainnovacióntecnológicaen la producción de bienes y servicios,contribuyendo a fortalecer la alianzaEstado-Universidad-Empresa.

3.3 experiencias de países de la región.

A pesar de las iniciativas mencionadas,yconformea los resultadospreviamentemostrados, resulta imperativo reformularlas políticas sobre TIC teniendo comoobjetivo mejorar la competitividad ycontribuir a la solución de problemassociales, en la misma línea del Plan deAcciónRegionaldeleLAC20109.

5 http://www.codesi.gob.pe/codesi/matriz.php6 http://www.perucompite.gob.pe7 http://www.ongei.gob.pe/estudios/publica/estudios/Lib5159/Libro.pdf8 http://www.confiep.org.pe/index.php?fp_verpub=true&idpub=774&fp_mnu_id=89 EleLACesunaestrategiaregionalmenteconcertadaqueconcibealasTecnologíasdeInformaciónyComunicación(TIC)comoinstrumentos

dedesarrolloeconómicoeinclusiónsocial,acordeconlosObjetivosdeDesarrollodelMilenio(ODM)ylaCumbreMundialdelaSociedaddelaInformación(CMSI).


98 99

En la tabla I se muestra un cuadrocomparativo de algunos aspectos clavequeformanpartedelaexperienciadelospaísesdelaregiónsudamericana(Brasil,Chile,ColombiayUruguay)quesuperanalPerú, según los indicadoresdelGITRmostradosenlasección3.Apartirdeello,seobtienenlassiguientesconclusiones:

Entodosloscasos,laprioridadotorgadaalasTICesmuyalta,asícomotambiénel liderazgo asumido por el primermandatario, lo cual es muy importante,puesto que a partir de la voluntadpolíticadelpresidente,esposiblellegaraconcretardemaneraefectivalosobjetivos,estrategias, metas y acciones. Ello setraduceenlaposibilidaddepresupuestary financiar los diferentes proyectos quese definen en los programas o agendasdigitalesdecadapaís.EnelcasodelPerú,losúltimosgobiernosnolehanotorgadoelmásaltoniveldeprioridada lasTIC,comosisucedeporejemploconel temadelcuidadodelmedioambiente.

Tanto Brasil, Chile y Colombia hanasumido un rol promotor y facilitadorde la inversión privada.A diferencia deéstos, en Uruguay el Estado continúasiendo prestador de servicios públicosde telecomunicaciones, aunque el PlanCardales posibilita la participación delsectorprivadoenbandaancha.Enelcasode Brasil, el gobierno estaría evaluandola posible constitución de una empresapúblicaparalaprestacióndeserviciosdebandaancha.SibienelPerúhaasumidoel rol de promotor y facilitador de lainversiónprivada,elEstadonohaasumidoelrolbasadoenelcriteriodebienpúblico,comosihasidoelcasodelospaísesmásdesarrolladosdeAsiayEuropa(PicotandWernick,2007).

Con relación al aspecto institucional, sepuede apreciar que las instituciones quetienena sucargo lasagendasdigitalesosimilares, son entidades especializadasen el tema de TIC, telecomunicaciones,ciencia y tecnología. Es decir, no sonentidades que tienen a su cargo variossectoressinoúnicamenteunodelosantesmencionados.EnelcasodeChile,elhechode que elMinisterio deEconomía tengaa su cargo la EstrategiaDigital, implicael reconocimiento del importante papelde las TIC en el desarrollo económicodel país. En el caso del Perú, los temasrelacionadosatelecomunicacionesyTICestán distribuidos en varias entidades,tales como el Ministerio de Transportesy Comunicaciones (MTC), la OficinaNacional de Gobierno Electrónico eInformática (ONGEI), y el InstitutoNacionaldeInvestigaciónyCapacitacióndeTelecomunicaciones (INICTEL-UNI),el cual se adscribió a la UniversidadNacionaldeIngeniería(UNI),sinhabersepreviamenteadecuadosuroldeacuerdoalasnuevastendencias.

Los planes y estrategias existentes, sonresultado de propuestas y aportes dediversosestamentosdelasociedadcomoson el sector público, el sector privado,laacademiaylasociedadcivil,yademásformanpartedepolíticasdeEstado,quetrascienden a los gobiernos que asumentemporalmentelaconduccióndeunpaís.Entalsentido,dichosplanesyestrategiassehanvenidoactualizandosobrelabasede la experiencia obtenida, orientándosea la consecución de los objetivosnacionales.EnelcasodelPerú,laAgendaDigital Peruana vigente, se encuentraestática en cuanto a la ejecución de susPlanes,porquenoselehaotorgadolamásaltaprioridadquemerece,encontrándoseactualmente en elaboración una nuevaversión.

Tabl

a 1.

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Se han establecido metodologías,presupuestadoyfinanciadolosproyectosque forman parte de las respectivasagendas digitales. Ello hace posible quetales proyectos lleguen a concretarse,porquealcontarseconelrespaldopolítico,sefacilitaquelasinstanciasresponsablessigan los procedimientos respectivosen losplazosprevistos.Enel casode laAgendaDigitalPeruana,alnocontarconelmáximoniveldeprioridad,tampocohapodido presupuestar y financiar muchosproyectosincluidosensusplanes.

Deloexpuestopreviamente,resultaclaroque sedebenadoptar acciones concretaspara revertir la situaciónactual, a findeaprovechar al máximo los beneficios yoportunidadesdelasTICs.Enlasiguientesecciónsepresentanalgunaspropuestas.

4. ProPUeStaS De accioNeS coNcretaS Para Dar el Salto

4.1 Sensibilizar y convencer al más alto nivel sobre la importancia de las tic

Talcomoantessevio,enlospaísesdela región que nos llevan la delanteraen TICs (Chile, Brasil, Colombia yUruguay), los líderespolíticos lashantenido priorizadas en sus programasde gobierno hace más de 10 años, yla han posicionado estrategicamentecomo política de Estado, dándolescontinuidad. En el Perú, el próximocambio de gobierno podría significaruna excelente oportunidad parasensibilizar y convencer a los líderesacerca de la trascendencia de unapolíticadeEstadoenrelaciónalasTIC.Porotrolado,elhechodequelostemasdecienciaytecnología,dela(I+D+i),ydelasTIC,estánfuertementeasociados

alacompetitividad,pareceríaimplicarque nos encontramos en un procesoirreversibletendientehacialadefiniciónde políticas sobre dichos temas, a findequenoseconviertanenanclasqueeventualmente frenen el desarrollosocioeconómicodelpaís.

Replantearelordeninstitucional:CrearelcargodeEstrategadelasTICs.

Se considera muy importanteinstitucionalizarelcargodeunEstrategade TIC para todas las entidadesdel Estado. Los principales roles dedicho Estratega (denominado GCIO,GovernmentChiefInformationOfficer,enlaseconomíasdeAPEC)serían:1)elimpulsodelgobiernoelectrónico;y,2)lainnovaciónconTIC.EnlaFigura15,se ilustra el concepto del trabajo querealizaría.

Talcomosemuestra,sobrelabasedelconocimiento de la problemática decadasectoratravésdeundiagnóstico,el Estratega de TIC se encargaría deconvocar a la academia y al sectorprivado para buscar soluciones conTIC. Ello motivaría a que se llevea cabo investigación aplicada einnovación para solucionar problemasconcretos de gran impacto en lasociedad y en la competitividad. Losdesarrolloshechosenlauniversidadenbaseaesteconcepto,puedenconseguirmásfácilmenteclientesdelossectorespúblicoyprivado(hayexperienciasenalgunasuniversidadesprivadaslocales).Sin embargo, lo anterior no basta,ya que ello tiene que ir acompañadode un cambio de paradigma en lasuniversidadesparaque las actividadesde(I+D+i),formenpartedesusplanesde negocios, teniendo en cuenta quetales actividades no se pueden asumir

Figura 15.ElEstrategadelasTIC.

deformaseriasolamenteconprofesoresatiempoparcial.

Vale la pena mencionar que en laseconomías de APEC, y en países deEuropa,porlogeneralelGCIOtieneelroldeimpulsarúnicamenteelgobiernoelectrónico. Sin embargo, como seha señalado antes, la propuesta delEstratega deTICpara el Perú vamásallá de eso, en funciónde suspropiasnecesidades, y abarca el impulsodel gobierno electrónico, así comoinnovación utilizando TIC, aplicada acadasector.Crearelmencionadocargo,significa desarrollar una capacidad para aprovechar de manera efectivalas oportunidades de la cooperacióninternacional de foros como APEC,en donde se vienen desarrollandoproyectosentornoalGCIO,incluyendosucapacitación.

Paraimplementardemaneraprácticalapropuestadebehacerselosiguiente:

• PotenciarlasOficinasdeTecnologíasdeInformaciónosimilares,elevandosu rango jerárquico, para dependerdel Secretario General o del Viceministro,encadasector.

• DefinirrolesdelGCIO:impulsodelgobierno electrónico, innovaciónconTIC.

• Definir el perfil (un especialistade las TIC) del GCIO. Lo anteriorimplica: Modificar el Reglamentode Organización y Funciones(ROF) y Modificar el Manual deOrganizaciónyFunciones(MOF).

• Elaborar e implementar unPlan deAccióndeTICoAgendaDigital,demanera concertada entre todos lossectores.

4.2 recuperar nuestro conocimiento

En el presente caso la propuestaconsiste en realizar un inventarioy recuperación de trabajos deinvestigación,tesisuniversitarias,queempleandoTIC, tengangran impactosocial y en la competitividad, porsectores. En forma similar, llevar acabouninventarioyrecuperacióndeltalentonacional,de lasuniversidadesprivadas y públicas, incluyendo aaquellosquefueronaperfeccionarsealexterior,conperfildeinvestigadores.

4.3 Presupuestar, financiar e invertir

LasAgendas Digitales de los paísesmás desarrollados a nivel mundialprevieronmetodologíasparaconcretarlas necesidades de recursos de losproyectos, incluyendo los de tipo


102 103

económico.EnelcasodelPerú,resultaimperativoqueunaactualizacióndelaAgenda Digital Peruana, establezcaalgosimilar,asumiendoqueelentornoestalquesecuentacontotalrespaldodelmásaltoniveldelGobiernoydelpropioPresidentedelaRepública.

4.4 trascender con proyectos de tic de carácter internacional

Existen grandes oportunidadesde cooperación internacional quetenemos que saber aprovechar,siempre que se tenga claramentedefinido el logroque sepretende.Serequiere además desarrollar ciertascapacidades (capacity buliding) parapoderaccederadichasoportunidades.EnelcasodelEstrategadeTIC,existelaposibilidaddeaccederalasofertasde capacitación, una vez creado elcargopropuesto(loqueimplicahaberdesarrollado la capacidad requeridapara poder recibir la capacitación).Una vez ubicados en el ámbito delforo APEC, consideramos que elintercambio de experiencias coneconomías con similar nivel dedesarrollopuede sermuy importante,inclusoparaexportarsoluciones.

5. el Mega ProYecto eN tec-Nología De la iNForMa-ciÓN Y coMUNicaciÓN: iNForMática eN Bio-MeDiciNa

La investigación y desarrollo enInformática Biomédica tiene altopotencial y es de crítica y necesariaaplicación en nuestra sociedad (Wooleyand Lin, 2005; Curioso, Segovia-Juarez, y Rubio, 2007). Las TICs son

indispensables para descubrimientosbiomédicos futuros y la conducción delosavancesenelcuidadodelasalud.Loscientíficosygestoresdesaludconcuerdanen la necesidad de explotar mejor lassinergias de la integración que aumentaentrelacomputaciónylabiomedicina,deesemodolosinvestigadoresdecienciasdela computación encuentran desafíos queimpulsanlainvestigaciónylainnovaciónenbiomedicina.

Para conseguir esta sinergia, se debensuperar algunas dificultades, entre lascualespodemosmencionar:

• Leyes gubernamentales y estructurasuniversitarias obsoletas, que debensercambiadosymejorados,mediantelapromociónderecursoshumanosdealtonivel.

• Rigidezen lacurricula,quesepuederesolver con un mayor número decursos interdisciplinarios, a nivelnacionaleinternacional.

• Relativamente bajo número deproyectos en ejecución, que deberesolverse incrementando los fondospara la investigación y desarrollo enproyectos.

Un conjunto diverso de conocimientoy tecnologías computacionales puedenbeneficiar a la biomedicina y a losprofesionales de la salud. No se puedenegar que los programas actuales sonclaramenteinadecuados(NIHBiomedicalInformation Science and TechnologyInitiative, 1999). Para conseguir esosbeneficiosesimportantequelasentidadesgubernamentales realicen una inversiónsignificativa para la integración de lainvestigación computacional con labiomedicina.

Las tecnologías computacionales parabiomedicinapuedenserdivididasentresprincipalesgrupos:

A) Algoritmos y herramientas para elanálisisygestióndedatos;y

B) Infraestructuradesoftware;yC) Infraestructura de hardware y redes

dealtavelocidad.

5.1 algoritmos y herramientas para el análisis y gestión de datos

Dado el continuo incremento de lacantidad de información con la cualtienen que lidiar los científicos ymédicos,elanálisisygestióndedatosseguirásiendosiempreimportante.Enelmarcodelmegaproyectosepuedenrealizarlassiguientesactividades:

identificar y evaluar modelos y herramientas existentes. Existen ungrannúmerodealgoritmosysoftwareque son totalmente desconocidospor la comunidad biomédica local,por lo que es necesario identificar,evaluar, inventariar y utilizar talesherramientas.

representación y gestión de información. En esta área se tieneavancesparalarepresentacióncomúnen bases de datos de imágenes ybases de datos genómicas. Pero esnecesario, contar con acuerdos sobrelarepresentacióndeinformaciónparaotros datos, y las correspondientesherramientas para soportar talesrepresentaciones.

informática médica. Es necesarioorganizar y gestionar la informaciónde los registros de pacientes, lasHistoriasClínicasElectrónicas(HCE),incluyendo los más sofisticadosanálisis clínicos, para ser utilizados,

mediante la construcción de sistemasinteligentes, como apoyo en eldiagnostico médico. La informáticamédica tradicional aún no incorporael potencial de las tecnologías dela información avanzadas, porlo que, mediante el desarrollo deideas innovadoras en informáticay buenas prácticas, se requierenconstruir repositorios de informaciónmultiescala y multimodal queimpulsenlagestióndelainformaciónparalasalud.

Visualización científica. Existe unavariedaddeherramientasytécnicasdevisualización que pueden beneficiara los científicos en biomedicina,ingenieros y médicos (Johnson etal, 2006). Adicionalmente, nuevasherramientas de visualización debenser creadas por investigadoresbiomédicos, en colaboracióndirecta con investigadores en visióncomputacional.

Modelamiento de información y análisis de imágenes. Existe unanecesidad de incorporar algoritmosy software para el modelamiento deinformación y análisis de imágenes,incluyendo herramientas para labúsqueda de imágenes, detecciónde patrones, comparación de datose imágenes, manejo de datos a granescala,multi-escala,ypotencialmentede información multi-dimensional,considerando los aspectos deruido inherente en la validacióny normalización de estos grandesconjuntosdedatos.

algoritmos de clasificación, análisis y optimización. Esnecesarioentenderla complejidad computacional de losproblemasbiomédicos, yseleccionar


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los algoritmos adecuados para losproblemaspropuestos.

5.2 infraestructura de software

Existeunasignificantenecesidadparasoportar tanto la creación de nuevasherramientas de software, así comoproporcionar el soporte necesariopara su desarrollo. Los siguientesson algunos proyectos en relación alsoftware:

Software de Base. El software debaseparaeldesarrollodeinformáticabiomédicaesactualmenteinadecuado,por lo que deben ser diseñadas yconstruidas. Adicionalmente, eldesarrollo y soporte de softwarerequiere de una mayor inversión eninfraestructura para maximizar lainvestigación.

ciencia abierta. La infraestructurarequiere a la Ciencia Abierta (OpenScience),queconsistenteensoftware,modelos y datos abiertos, así comoel establecimiento de repositorios desoftwareydedatos.

Software colaborativo. Se requierendesarrollar e implementar softwarepara el desarrollo de actividades yresolución de problemas utilizandosoluciones colaborativas entre variosusuarios y los sistemas informáticos,aplicado a una amplia variedadde áreas. Se requiere gestionaradecuadamente la información degrupos de trabajo, computación engrid, bases de conocimientos, entreotrosesquemas.

ambientes de software integrado. Se requiere desarrollar componentesmodulares, workflows, sofware defácil uso, ambientes de softwareescalable,etc.

computación asistida para cirugías. Enestepunto,elapoyodelossistemasde decisión inteligentes, con elapoyo de sistemas desarrollados contecnologíasapropiadasde interacciónhombre-computadora, facilitarán ymejoraránlaplanificaciónquirúrgica,suejecuciónytratamiento.

informática médica y leyes de privacidad. Evaluar los desafíos encontextoespecíficodemedicinaclínicayladigitalizacióndehistoriasclínicaspara el análisis e investigación de lainformación,enaspectosrelacionadosa la regulación y seguridad de lainformación.

5.3 infraestructura de hardware y redes de alta velocidad

Un centro de computación de alta Velocidad.Losrequerimientosparaelanálisisdedatos, procesamiento de imágenes,búsqueda de patrones, modelamientodecomponentesbiológicos(moléculas,células, y tejidos), entre otrasmuchasaplicaciones requieren de alto poderde procesamiento computacional.Para ello se debe instalar, un Centrode Computación de Alta Velocidad,que contará con la computadora demayorvelocidaddeprocesamientodelpaís, con el personal especializado yque sea conectadomediante redes dealta velocidad, con otros centros deinvestigación, demanera que intentenresolverproblemasdealtacomplejidad.

la red Dorsal de Fibra Óptica.Una condición esencial para eldesarrollo de este megaproyecto, asícomo del desarrollo del país, es laconstrucción de una red dorsal defibraópticaqueenetapas,lleguealascapitalesdeprovinciasylosdistritosde

lamayorpartedelpaís,permitiendoelacceso de internet de alta velocidad abajocosto.

En el caso de la selva, se aceptageneralmentequenoquedaríaotraquela tecnología satelital, aunque dichasolución es costosa. Una alternativaposibleeseldesplieguedefibraópticaa través de los ríos10, pero habría queinvestigar su implementación deacuerdoalascaracterísticaspropiasdenuestrosríosamazónicos.

6. coNclUSioNeS

Sehadesarrolladounanálisissituacionalde las Tecnologías de Información yComunicaciónenelpaís,mostrandoqueelPerúseencuentramuyrezagadoenelplanolatinoamericano.

Se está planteando acciones concretaspara mejorar la situación de las TICsen el país, incluyendo el incrementode recursos humanos calificados parala investigación, la promoción de laInvestigación, Desarrollo e Innovación(I+D+i), y el impulso del GobiernoElectrónico,entreotras.

Se plantea el megaproyecto de TICs enBio-medicina que impulse un sector decontenido social, muy promisorio enproductosyserviciosdealtatecnología.


Botstein,D.etal.1999.NIHBiomedicalInformation Science and TechnologyInitiative (BISTI), by the BiomedicalComputing Advisory Committee to

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Programa del Simposio

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Megaproyecto en Tecnologías de la Información y Comunicación

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SiMPoSioidentificación de megaproyectos de investigación para la competitividad

AuditoriodelCentroCulturalCcoriWasidelaUniversidadRicardoPalma(Av.Arequipa5198,Miraflores)

24 y 25 noviembre de 2010, 08.30 a 18.00 horas

PrograMa

Miercoles 24 de noviembre del 2010

8.00–8.30 Inscripciones8.30–8.45 InauguracióndelSimposio,AugustoMelladoMendez,Presidentedel

CONCYTEC.8:45–9.30 Tendenciasmundiales al 2020, Ing. FernandoOrtega SanMartín,

CONCYTEC.

Sesión 1: Megaproyecto en Nanotecnología

Moderador: Dr. Pablo Huerta, coNcYtec 9.00–10.00 Conferencia:Dr.AbelGutarra,UniversidadNacionaldeIngeniería10.00–10.15 Intermedio10.15–12.30 PaneldediscusiónPanelistas:*Dr.JuvenalCastromonte,UPCH*Dr.RenatoMarioBenazicTomé,UNMSM*Dr.JoséLuisSolisVeliz,IPEN*Dr.IvánTupac,UCSP*DanielGuerraGiraldez,Ph.D.,UPCH

Sesión 2: Megaproyecto en Biotecnología

Moderador: Dr. juan tarazona, coNcYtec 14.30–15.45 Conferencia: Dr. Marcel Gutiérrez-Correa, Universidad Nacional

AgrariaLaMolina15.45–16.00 Intermedio16.00–18.00 Paneldediscusión

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Panelistas:*Dr.CesarBeltránCastañón,UNSA*LuisDeStefano,Ph.D.,UPCH*Dr.AbsalónLorgioVerdiOlivares,IIAP*Dra.GrettyK.Villena,UNALM*Dr.GustavoGonzales,UPCH

Día: jueves 25 de noviembre del 2010

Sesión 3: Megaproyecto en Energía

Moderador: Dr. julio canales, coNcYtec 8.30–9.30 Conferencia: Dr. Agustín Zuñiga, Instituto Peruano de Energía

Nuclear9.30–9.45 Intermedio9.45–12.30 PaneldediscusiónPanelistas: *AlbertoGagoMedina,Ph.D.,PUCP*MarioEsparzaMantilla,Ph.D.,UniversidaddeAntofagasta.*Dr.WilfredoSosa,IMCA*JohnnyNahuiOrtiz,Ph.D.,UNI*Dr.DanielMarcelo,UDEP

Sesión 4: Megaproyecto en Tecnologías de la Información y Comunicación

Moderador: josé Segovia-juárez, Ph.D., coNcYtec 14.15–15.15 Conferencia: Carlos Valdez Velasquez-Lopez, Ph.D., Ministerio de

TransportesyComunicaciones.15.15–16.45 PaneldediscusiónPanelistas: *Dr.JavierSolano,UNI*MirkoZimic,Ph.D.,UPCH*Dr.WilliamIpanaqueAlama,UDEP*Dr.WalterCurioso,UPCH.

17.00–17.30Conclusiones,JoséSegovia-Juárez,Ph.D.,CONCYTEC.17.30–17.45Clausura,Dr.AugustoMelladoMéndez,PresidentedelCONCYTEC

identificación de megaproyectos de investigación científica

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