Q&A: ¿Es la biología una ingeniería?
Unknown
11:21
Biologia
,
Creacionismo vs Evolucionismo
,
Diseño
,
Evolucion
,
Preguntas y Respuestas
En un artículo anterior, discurrí acerca de unas pocas observaciones sobre una cuestiónoperativa para la tesis del diseño inteligente — ¿Es el D.I. ciencia? Las discusiones acerca de esta cuestión a menudo quedan enmarañados en medio de la más amplia batalla entre cosmovisiones entre aquellos que están abiertos a una evidencia científica en pro de un diseño inteligente del cosmos y de la vida y aquellos que rehúsan considerar tal posibilidad.
Aquí voy a examinar brevemente una segunda cuestión, que se plantea mucho menos frecuentemente, pero que parece probable que dé unas interesantes respuestas.
¿Es la biología una ingeniería?
La ingeniería ofrece nuevas perspectivas en biología, y está ya generando nuevos resultados. Este método está recibiendo una creciente atención, y debido a que está un poco más apartado de los intereses de las cosmovisiones, puede llevar a una situación de menor polémica, al menos por un cierto tiempo.
Contemplemos la fotografía que encabeza este artículo, y preguntemos: ¿Cuál es el objeto mejor diseñado que tenemos a la vista, el puente, o el árbol? Si el lector responde que el puente, debería reconsiderar su respuesta. Es fácil que el árbol no llame tanto la atención y no se piense en él como un objeto diseñado, pero la moderna biología nos impulsa a reconsiderar esta manera de pensar.
De hecho, la vida lleva todas las improntas del diseño más refinado. La ingeniería tiene que ver con dominar la caja de herramientas de la naturaleza para producir maquinarias o sistemas que cubran unas necesidades específicas o que consigan diversas aplicaciones. Esto involucra la gestión de sistemas a lo largo de su ciclo de vida —el diseño, la fabricación, operación, el mantenimiento, la adaptación continua cuando cambien las necesidades, y el desmantelamiento.
Pero los sistemas vivientes son mucho más que máquinas o estructuras individuales. La ingeniería de sistemas es una subdisciplina de la ingeniería que trata específicamente del todo además de las partes.
El Manual de Ingeniería de Sistemas de la NASA describe lo que está involucrado en ello:
La ingeniería de sistemas es una aproximación metódica y disciplinada al diseño, plasmación, gestión técnica, operación y desmantelamiento de un sistema. Un «sistema» es una construcción o colección de diferentes elementos que producen conjuntamente unos resultados que no se podrían obtener mediante los elementos por sí mismos. Los elementos, o partes, pueden incluir personas, maquinaria, software, instalaciones, modos de actuar y documentos; es decir, todo aquello necesario para producir resultados a nivel del sistema. Los resultados incluyen cualidades, propiedades, características, funciones, comportamientos y rendimientos a nivel del sistema. El valor añadido por el sistema como un todo, más allá de lo que las partes contribuyen independientemente, es generado primordialmente por la relación entre las partes; es decir, cómo están interconectadas. Es una manera de contemplar «el gran conjunto» cuando se toman decisiones técnicas. Es una manera de conseguir unos requisitos de rendimientos funcionales, físicos y operacionales en el medio de uso deseado durante la vida planeada de los sistemas. En otras palabras, la ingeniería de sistemas es una forma lógica de pensamiento.
La ingeniería de sistemas es el arte y la ciencia de desarrollar un sistema operable capaz de satisfacer requisitos dentro de unos límites a menudo contrapuestos. La ingeniería de sistemas es una disciplina holista, integradora, donde las contribuciones de los ingenieros estructurales, ingenieros eléctricos, diseñadores de mecanismos, ingenieros energéticos, ingenieros de factor humano, y muchas otras disciplinas, se evalúan y equilibran entre ellas para producir un todo coherente que no quede dominado por la perspectiva de una sola disciplina.
La ingeniería de sistemas busca un diseño seguro y equilibrado ante intereses contrapuestos y limitaciones múltiples, a veces en conflicto. El ingeniero de sistemas tiene que desarrollar la capacidad y el instinto para identificar y concentrar los esfuerzos en evaluaciones para optimizar el diseño global y no favorecer un sistema/subsistema a costa de otro.
Aquí tenemos mucho que absorber:
- El propósito de la Ingeniería de Sistemas es un sistema funcional comprendido por muchas partes, que cumple unos requisitos específicos. El criterio principal de éxito es si y cuan bien el sistema global realiza las funciones deseadas.
- El éxito se puede medir de múltiples formas, no solamente incluyendo si el sistema cumple las funciones y los comportamientos deseados, sino también por las mediciones de rendimiento como efectividad y eficiencia.
- Se debe considerar el ciclo de vida completo del sistema, desde el diseño a la construcción hasta el desmantelamiento.
- El sistema como un todo tiene que conseguir resultados que no pueden conseguirse por las partes componentes por sí solas.
- El valor del sistema como un todo se deriva mayormente de las relaciones entre las partes — la manera en que están estructuradas y cómo interaccionan.
- La Ingeniería de Sistemas es una manera de pensar (p.ej., acerca del todo en el diseño de las partes).
- La Ingeniería de Sistemas demanda generalmente equilibrar restricciones en conflicto para conseguir un todo coherente.
- La Ingeniería de Sistemas es inherentemente multidisciplinar.
Resumiendo, la Ingeniería de Sistemas involucra un trabajo muy duro para conseguir un sistema complejo que cumpla un propósito deseado.
El vínculo con la biología
La biología está repleta de sistemas complejos de esta clase. Cada uno de ellos comprende una cantidad de partes componentes combinadas de unas maneras precisas para conseguir una cantidad de funciones y comportamientos complejos e interactivos. Cada uno de ellos tiene que funcionar a lo largo de un ciclo vital multifacético.
La presencia de la ingeniería en la biología es tan omnipresente, distintiva e indiscutible que es difícil para los investigadores biólogos describir sus descubrimientos sin recurrir a términos y analogías de ingeniería.
De hecho, a lo largo de las dos últimas décadas, ha hecho acto de presencia un productivo nuevo paradigma de investigación conocido como biología de sistemas. En este campo, los biólogos adoptan una aproximación radical a su investigación aplicando disciplinas y modelos de ingeniería al estudio de la biología. Este método está produciendo unos apasionantes nuevos descubrimientos con un ritmo acelerado. (Para más acerca de ello, véase «Systems Biology as a Research Program for Intelligent Design [La biología de sistemas como programa de investigación para el Diseño Inteligente]», de David Snoke.)
La comunidad médica también está haciéndose oír. El doctor Howard Glicksman, médico dedicado al cuidado paliativo, ha escrito una serie de artículos en Evolution News titulados «The Designed Body [El cuerpo, diseñado]», que describe los complejos sistemas y las complejas interacciones que se necesitan para mantener la vida humana, donde los fallos llevan a la muerte. El Dr Glicksman presenta un argumento comprensible y convincente en pro de un ajuste fino exquisito de los muchos sistemas jerárquicos que hacen que la vida humana pueda funcionar.
Es innegable que los sistemas que observamos en biología son unos sistemas de sistemas complejos, jerárquicos, finamente ajustados y coordinados. Para que la vida pueda existir en absoluto, por no decir para que prospere, estos sistemas tienen que ser diseñados con precisión, eficiencia, elegancia y una amplitud de función que no encuentra nada parecido en la ingeniería humana.
La perspectiva de la ingeniería
Así, para comprender los sistemas biológicos, parece esencial adoptar una perspectiva de ingeniería, y esto exige un enfoque verdaderamente de arriba abajo. El desafío de la ingeniería a la biología es, de hecho, realizar la retroingeniería de los sistemas de sistemas de la vida.
Para lograr esto, parece que lo mejor es comenzar con el fin a la vista.
¿Cuáles son las funciones exactas que tienen que realizar los sistemas de sistemas de la vida para ser y mantenerse vivos?
- ¿Qué funciones son necesarias para soportar la vida?
- ¿Qué sistemas y subsistemas en un organismo proporcionan cuáles de esas capacidades?
- ¿Qué sistemas y subsistemas son necesarios para soportar, operar, mantener o prevenir fallos en cada una de esas capacidades?
- ¿Cómo coordinan sus actividades todos esos sistemas y subsistemas?
- ¿Qué información y maquinaria se necesitan para soportar todo lo anterior a lo largo de todo el ciclo de vida de un organismo?
Con una mejor comprensión de las capacidades, información y maquinaria que tiene que estar ahí, los investigadores biólogos quedarán mejor equipados para saber qué es lo que están buscando, y qué es lo que están viendo.
Según la comunidad investigadora sigue llenando los vacíos acerca de cómo funciona la biología, iremos mejorando en nuestra capacidad de responder a dos adicionales e intrigantes interrogantes. Cada uno es importante, aunque nos llevan en unas direcciones completamente diferentes.
¿Cómo podemos imitar el diseño de ingeniería en biología?
Debido a que muchos de los anteriores interrogantes no tienen todavía respuesta, podemos predecir con toda confianza que la investigación biológica descubrirá muchos, muchos más mecanismos, información, componentes, programas, integraciones y capacidades ajustados finamente. Se harán posibles nuevos descubrimientos técnicos al emular a la ingeniería biológica en sistemas de diseño humano. Por ejemplo, la información codificada en la vida parece ser más compacta, eficiente y mejor integrada que en cualesquiera sistemas actuales diseñados por humanos.
¿Es posible tener diseño de ingeniería sin un ingeniero?
Esta pregunta eleva la dificultad de la famosa declaración de Richard Dawkins acerca de «apariencia de diseño sin un diseñador». ¿Es posible obtener una apariencia de ingeniería sin un ingeniero? Esto parece ser cualitativamente más problemático.
Así, una vez más, nos enfrentamos cara a cara con la cuestión de la cosmovisión. Pero quizá una perspectiva desde la ingeniería nos pueda proporcionar un marco adecuado para catalogar y comprender las verdaderas complejidades de la función y de la integración, de las máquinas y de la información, cosas que deben ser explicadas.
La dificultad será seguramente que la ingeniería es una actividad guiada por un propósito. La ingeniería es un proceso por el que se consigue el resultado deseado, de modo que es inherentemente teleológico. En cambio, el materialismo exige causalidad sin intencionalidad o propósito. En esencia, los materialistas tienen que conjurar una fuerza causal que pueda escribir programas, pero desprovista de mente. (Para más acerca de esto, véase «El Gran Desafío a la Evolución», mi artículo acerca de las clases de fuerzas causales.)
La biología es algo demasiado importante para dejarla a los biólogos
Es indiscutible que la biología trata de sistemas de sistemas interactivos complejos con un ajuste fino. Como este es precisamente el campo de la ingeniería, parece sencillamente normal que se precise de las disciplinas y del conocimiento experto de la ingeniería para comprender el todo. Sin la perspectiva de la ingeniería, seguramente sucederá que las cuestiones fundamentales, y sus respuestas, queden dejadas de lado.
Como lo observó una vez Philip Johnson, ningún nivel de conocimiento experto de las propiedades químicas de la tinta y del papel prepararán de manera adecuada a nadie para estudiar el significado y la hermosura de los sonetos de Shakespeare. La información y el medio en el que es representada son construcciones diferentes, y cada una demanda una clase diferente de investigación.
De forma parecida, el desentrañado de las complejidades de la biología demandará un conocimiento experto que trascienda a las descripciones, y que explore la imagen más completa del significado y de los resultados.
Hay muchas buenas preguntas que hacer todavía, y muchas, muchas más respuestas que encontrar. Una buena dosis de conocimiento experto de ingeniería ayudará en gran manera para conseguir este fin.
