Los científicos no han nacido con lógica

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Aunque parezca mentira el título de este reportaje lo es también de un artículo científico. Un químico español, otro estadounidense y un tercero italiano han decidido publicar de forma conjunta sus discrepancias sobre un tema muy concreto: si existe o no un enlace entre dos átomos de una molécula. Con las mismas evidencias llegan a conclusiones diferentes. ¿Cómo puede ser? ¿Está el vaso medio lleno o medio vacío? ¿Qué es en realidad un enlace químico?

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La revista Chemistry European Journal publicaba hace unas semanas un artículo poco convencional: “El dilema del enlace o una demostración del hecho de que los científicos no han nacido con lógica”. Es muy habitual que los y las investigadoras mantengan intensos debates sobre asuntos relacionados con su trabajo, pero no lo es tanto que aireen sus discrepancias, y mucho menos acordar publicarlas de forma conjunta, como ocurre en este caso.

La historia comienza en 2007, cuando Roald Hoffmann, químico y profesor de la Universidad de Cornell (EE UU), contacta con sus colegas Carlo Mealli, del Instituto de Química de Compuestos Organometálicos de Florencia (Italia), y con Santiago Álvarez, de la Universidad de Barcelona, para consultarles sobre un asunto relacionado con el proyecto de doctorado de una de sus alumnas, Anne Poduska.

Como resultado de esa consulta, Hoffmann y Poduska empezaron a colaborar con Mealli, extendiendo el proyecto original también al estudio de una molécula que había estudiado anteriormente Álvarez, con un esqueleto formado por tres átomos de cobre (Cu) y dos de azufre (Cu3S2).

Molécula Cu3S2. ¿Existe el enlace entre los dos azufres?

Hoffmann y Mealli, contradiciendo trabajos anteriores de Álvarez, proponían que existe un enlace entre esos dos átomos de azufre y se dispusieron a publicar sus resultados en la revista alemana Angewandte Chemie-International Edition, aunque antes enviaron también el artículo a Álvarez pidiéndole su opinión. El experto español consideró que no había pruebas convincentes para confirmar el enlace entre los azufres.

El asunto se complicó cuando Álvarez recibió el encargo de la revista alemana para actuar como referee (árbitro) y revisar el trabajo de sus compañeros. ¿Qué puede hacer un revisor cuando examina un paper que critica sus propias contribuciones y encima está firmado por amigos o conocidos?

En general, los autores exponen sus discrepancias científicas con artículos y contra-artículos sucesivos, pero en este caso no sucedió así. El químico español declinó la oferta de la editorial de revisar el paper alegando, entre otros motivos, un conflicto de intereses, así como sus diferencias profundas sobre el enfoque del trabajo. Pero desde ese momento comenzó un intenso intercambio de opiniones entre los tres investigadores que no se interrumpió cuando, finalmente, el trabajo fue publicado.

¿Qué es un enlace químico?

Durante muchos meses Hoffmann, Mealli y Álvarez mantuvieron duros debates por correo electrónico sobre si, efectivamente, el enlace entre los azufres de la molécula Cu3S2.era real. Los dos primeros insistían en que sí, a partir de datos computacionales, mientras que Álvarez demostraba con datos geométricos que la estructura de la molécula y las mediciones de las distancias entre los átomos sugerían lo contrario. El asunto trascendió el caso concreto y derivó en una pregunta sin respuesta definitiva: ¿Qué es un enlace químico?

Cuando se dibuja una raya entre dos átomos, en realidad, se está representando un par de electrones compartidos entre ellos. ¿Cuándo se comparten y cuando “sólo” están cerca? En el caso de los dos azufres los dos electrones están “deslocalizados”, es decir, compartidos débilmente entre los azufres y los cobres, de ahí que surjan opiniones encontradas y debate.

En un enlace ambos electrones ocupan el denominado ‘orbital enlazante’, una función que expresa su distribución estable en ese orbital, y también existe un ‘orbital antienlazante’ de alta energía, pero vacío. Hoffmann y Mealli decían que este orbital antienlazante estaba casi vacío y Álvarez que casi lleno. “Es como el eterno dilema de la botella medio llena o medio vacía”, compara a SINC el químico español.

“El problema de entender un enlace químico es casi filosófico. Incluso la astuta definición de Pauling que manejamos desde 1939 todavía no ha cambiado. Es lo suficientemente ambigua como para que incluya lo que todo el mundo entiende por enlace químico, pero sin llegar a ser muy rigurosa. Por algo le dieron dos premios Nobel a Pauling: el de Química y el de la Paz”, añade Álvarez.

El enlace químico está muy bien definido cuando se produce entre dos átomos (O2 o H2, por ejemplo), pero a partir de tres comienza el debate de si la unión entre dos de ellos está influenciada por la fuerza que ejerce el tercero. Y sin embargo “de la existencia de los enlaces químicos depende la humanidad”, bromea el experto. El caso concreto del de los dos átomos de azufre podría ser importante, por ejemplo, para comprender la función de aquellas proteínas que incorporan este tipo de esqueletos con un metal y azufre.

Ni blanco ni negro

“Pero más allá del debate científico, la novedad es que decidimos hacer pública una discusión que suele tratarse entre bambalinas”, confiesa Álvarez, que se reunió en Barcelona con sus colegas estadounidense e italiano para planificar la publicación del artículo conjunto en el Chemistry European Journal.

Con un formato poco habitual en las revistas científicas, los tres investigadores manifiestan públicamente sus acuerdos y desacuerdos en aspectos que consideran interesantes, tanto los puramente químicos como otros de ámbito ético y personal. Los investigadores reconocen que la lógica parece estar ausente del debate científico. Con los mismos hechos y evidencias llegan a conclusiones diferentes, y trasmiten que detrás de los serios papers surgen las historias humanas.

“La conclusión es que los enlaces, y las cosas en general, no son ni blancas ni negras, que no siempre podemos definir todo como nos gustaría, y que existen situaciones intermedias en la vida con las que nos vemos obligados a convivir”, acaba el químico español.

SINC // Enrique Sacristán

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