CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS DEL IPN
EXCELENCIA EN INVESTIGACIÓN Y POSGRADO 2 Índice
Mensaje del Director 4
El Cinvestav a través de los años 6 El Cinvestav en números 2017 10 Presencia en México 12
Áreas de Investigación
Ciencias Exactas y Naturales 16 Ciencias Biológicas y de la Salud 20 Tecnología y Ciencias de la Ingeniería 24 Ciencias Sociales y Humanidades 28
Proyectos Emblemáticos
Seguridad informática y criptografía digital 34 Sobre el origen del maíz: integrando la biología de su genoma 36 Cítricos que mitigan la enfermedad del dragón amarillo (Huanglongbing) 38 El detector Solenoide Compacto de Muones (CMS) 40 Las matemáticas en el currículo mexicano: una perspectiva internacional 42
La internacionalización del Cinvestav 44 Mensaje del Director Nuestro lema “Excelencia en Investigación y Posgrado” resume claramente las dos misiones del Cinvestav: realizar investigación básica y aplicada de clase mundial y formar maestros y doctores que sirvan como base de la capacidad científica de nuestro país.
4 La misión del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (Cinvestav) es realizar investigación básica y aplicada de vanguardia, generar recursos humanos científicos y tecnológicos de alto nivel y desarrollar tecnología para la solución de Mensaje del problemas nacionales. El Cinvestav ha reci- bido distinciones internacionales, como el DR. JOSÉ MUSTRE DE LEÓN reconocimiento de la OCDE: "Cinvestav Director es una institución muy impresionante que muestra que cuando se le dan los medios a Entre los proyectos sobresalientes se en- una institución con capacidad de liderazgo cuentran la secuenciación completa del llo de investigación y tecnología, como el y liberada de la burocracia tradicional, Mé- genoma de maíz en nuestra Unidad de Centro Intel en el estado de Jalisco. xico puede poseer instituciones de educa- Genómica Avanzada en 2009, la parti- Finalmente, deseo resaltar la diversidad ción y de investigación de clase mundial." cipación de investigadores del Departa- de nuestra institución. Tenemos estu- mento de Física en el descubrimiento del diantes de 49 países y alrededor del 15% Director Un número significativo de nuestros gra- bosón de Higgs en el Centro Europeo de de los investigadores en nuestros grupos duados laboran en instituciones de presti- Investigación Nuclear (CERN) en 2014, académicos provienen de 30 países. En gio mundial, como la Universidad Stanford, y la descripción del papel del colesterol el Cinvestav estamos convencidos de que la Universidad de California, la Universidad en la propagación del virus del Zika por el progreso en la ciencia sólo es posible a de Toronto y los Institutos Max Planck. investigadores del Departamento de In- través de la cooperación abierta, como lo fectómica en 2016. refleja el hecho de que el 80% de nuestras En México el Cinvestav ha contribuido a publicaciones se llevan a cabo en colabo- la construcción de una comunidad cientí- Nuestros grupos de investigación tam- ración con otras instituciones, nacionales fica sólida, con casi 13,500 graduados de bién han logrado desarrollar conocimien- e internacionales. nuestros programas de maestría y docto- to aplicado que los vincula al sector in- rado, que llevan a cabo proyectos de inves- dustrial a través de asociaciones con IBM, Les damos la bienvenida al Cinvestav con- tigación internacionalmente reconocidos Hewlett-Packard, Continental e Intel, fiados de que, como estudiantes, investi- en centros nacionales de investigación y entre otros. El uso de cultivos de piel hu- gadores o socios industriales, encontra- en universidades públicas y privadas de mana para el tratamiento de quemaduras rán excelentes oportunidades en nuestras todo el país. graves desarrollados en nuestro Departa- 11 unidades académicas. Disfrutarán del mento de Biología Celular fue licenciado trabajo científico que hacemos aquí, tanto Los investigadores han recibido distin- a la empresa Bioskinko. Colaboraciones como nosotros. ciones nacionales e internacionales y sus de este tipo han sido fundamentales para José Mustre trabajos son frecuentemente citados. el establecimiento de centros de desarro- Director General 5 Cinvestav a través de los años El campus de Zacatenco en Ciudad de México fue inaugurado por el presiden- te Adolfo López Mateos el 5 de julio de 1963 con cuatro departamentos: Fisio- logía, Matemáticas, Física e Ingeniería Eléctrica. El Cinvestav ha crecido a lo largo de los años y actualmente com- prende once unidades en diez ciudades en el país. Cada unidad se enfoca en desarrollar proyectos regionales estra- tégicos en colaboración con gobiernos locales, instituciones de investigación y la industria.
"La excelencia se puede lograr cuando las instituciones preparan discípulos que son mejores que sus maestros".
ARTURO ROSENBLUETH Director Fundador 6 a través de los años
El Cinvestav fue creado por el gobierno federal en 1961 con el objetivo de integrar la investigación de punta con la formación de recursos humanos de alto nivel en México.
7 El Cinvestav ha graduado más de
9,000 Maestros y 4,000 Doctores en Ciencia en sus 64 programas académicos 8 CORTESÍA: JORGE LUIS HERNÁNDEZ TORAL SANAS, UMI-LAFMIA, Cinvestav
Muchos de sus graduados son investiga- Científica de la Academia Mexicana de A lo largo de su historia, el Cinves- dores destacados en sectores científicos, Ciencias y cinco Premios de la Academia tav ha cumplido su misión y se ha académicos e industriales en México y Mundial de Ciencias (Trieste). A través convertido en líder en investigación en el extranjero. Los investigadores del de los años, siete de sus investigadores científica y tecnológica, proporcio- Cinvestav han recibido numerosos pre- han sido elegidos para ser miembros del nando educación de posgrado en mios y distinciones, entre los que des- prestigioso Colegio Nacional, la recono- investigación básica y aplicada. De tacan 27 Premios Nacionales de Cien- cida institución académica que reúne a esta forma ha desempeñado un im- cias y Artes otorgados por el gobierno destacados científicos, artistas y escrito- portante papel en la promoción del mexicano, 36 Premios de Investigación res mexicanos. desarrollo nacional. 9 Cinvestav en números 2017 3,307 632 Estudiantes registrados Investigadores de tiempo completo
Maestros 453 741 Doctores Estudiantes 11 Graduados 288 Unidades en México
Estudiantes externos en estancias 93% académicas o prácticas científicas De los investigadores son miembros del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) 1,855 10 Programas Académicos Investigadores en el Sistema Nacional de Investigadores 100% Certificados en el Programa Nacional 55 de Posgrados de Calidad por el Consejo 161 Nacional de Ciencia y Tecnología Financiamiento de la Secretaría de 249 Educación Pública 126 80%
Ciencias Biológicas y de la Salud Ciencias Sociales y Humanidades Ciencias de la Ingeniería y Tecnología Publicaciones en revistas que forman parte del Journal Citation Reports Ciencias Exactas y Naturales
Clasificación entre Centros Nacionales 1,438 de Investigación en México Citas en el Web of Science 38,938 Clasificación en el índice mundial No.1 transparente de centros de investigación
No.30
No.2 en América Latina* *Laboratorio de *Laboratorio de Cibermetría, Consejo Cibermetría, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Superior de Investigaciones España Científicas, España 11 Unidad Saltillo
Unidad Guandalajara Presencia en México 12 Unidad Monterrey Unidad Tamaulipas
Unidad Mérida
Unidad Querétaro
Unidad Zacatenco y Sede Sur
Unidad Irapuato y Unidad de Genómica Abacus Unidad Estado de México Avanzada 13 Áreas de Investigación
Ciencias Exactas y Naturales
Ciencias Biológicas y de la Salud de Investigación Tecnología y Ciencias de la Ingeniería
Ciencias Sociales y Humanidades Ciencias Exactas y Naturales
Departamentos Académicos ∙ Química ∙ Matemáticas ∙ Física ∙ Física Aplicada
El Departamento de Química fue fun- cimiento científico básico, así como la in- dado hace más de cinco décadas. Los gru- vestigación aplicada con impacto social en pos de investigación desarrollan proyec- contextos nacionales e internacionales. tos en fisicoquímica, química biológica, y química orgánica, inorgánica y teórica. En el campo de las partículas elemen- Los investigadores han recibido el reco- tales, los investigadores buscan com- Infraestructura nocimiento de la comunidad académica, prender cuatro fuerzas fundamentales: tanto en el país como en el extranjero. El la gravedad, el electromagnetismo y las experimental departamento es líder en la formación de interacciones débiles y fuertes. En física especializada nuevos investigadores. estadística, los grupos de investigación se centran en comprender y predecir los sis- proporciona a los Los Departamentos de Física en Za- temas líquidos en función de su naturaleza investigadores catenco y de Física Aplicada en Mérida molecular. En estado sólido, se estudia la abordan una amplia gama de temas de superconductividad desde perspectivas los medios para investigación que van de la física de par- teóricas y experimentales, mientras que llevar a cabo una tículas elementales al estado sólido, y de en física matemática se trabaja para en- la física matemática hasta la física de ma- contrar soluciones a las ecuaciones de investigación de teria suave. El objetivo principal de ambos Einstein y los problemas generales de re- primera clase. departamentos es la generación de cono- latividad, la geometría del espacio-tiempo
18 en los agujeros negros y la naturaleza de Los miembros del la materia oscura y la gravitación cuántica. Departamento de Física Desde su inicio, el Departamento de participan en colaboraciones Big Matemáticas ha sido líder en investiga- ción matemática en México, centrándo- Science: en física de partículas, se en los fundamentos matemáticos de los experimentos CMS y ALICE en la computación, la topología algebraica, la teoría de la probabilidad y los juegos el CERN, Suiza, y el experimento estocásticos, así como el estudio de la variable compleja. El prestigio inter- Belle II en Tsukuba, Japón; en nacional del departamento ha crecido física de rayos cósmicos, los constantemente en reconocimiento a la calidad de la investigación producida observatorios Pierre Auger y de los programas de capacitación de (Argentina) y HAWC (México) investigadores de alto nivel. El progra- ma de doctorado, en particular, ha sido designado como uno de los mejores en América Latina.
19 Ciencias Biológicas y de la Salud Departamentos Académicos ∙ Biomedicina Molecular ∙ Infectómica y ∙ Bioquímica Patogénesis Molecular ∙ Farmacología ∙ Toxicología ∙ Farmacobiología ∙ Recursos del Mar ∙ Genética ∙ Ingeniería Genética y Biología Molecular ∙ Biotecnología ∙ Fisiología, Biofísica ∙ Física Médica y de la Salud y Neurociencias ∙ Biología Celular El Área de Ciencias Biológicas y de la Sa- Ingeniería Genética lud (CBS) comenzó con el Departamento y Biotecnología y de Fisiología (ahora el Departamento de Bioquímica en Ira- Fisiología, Biofísica y Neurociencias), puato, Guanajuato; y establecido por el director fundador del el Departamento de Cinvestav, el Dr. Arturo Rosenblueth. En Física Médica en la actualidad, los dos campus de Ciudad de Monterrey, Nuevo León. México albergan también los departamen- tos de Biología Celular, Biomedicina Como institución de investigación cientí- Molecular, Bioquímica, Farmacolo- fica el Cinvestav ha puesto énfasis en el es- gía, Genética y Biología Molecular, tudio de enfermedades infecciosas, Farmacobiología, Infectómica y Pato- desarrollando proyectos en los cam- génesis Molecular y Toxicología. Ade- pos de la biología molecular y celular más, otros departamentos del área de CBS de infecciones virales, bacterianas y están ubicados en unidades regionales: el parasitarias, la patogénesis y la in- Departamento de Recursos del Mar en munología de infecciones frecuen- Mérida, Yucatán; los Departamentos de tes en México y la entomología mo-
Una gran diversidad de proyectos de investigación se llevan a cabo en el área de ciencias biológicas y de la salud, como el estudio de diversas enfermedades infecciosas, crónicas y neurodegenerativas.
22 lecular de vectores, así como en el diseño de nuevas vacunas. Los investigadores del área de CBS analizan enfermedades como la arbovirosis, la amibiasis, la giardiasis, el paludismo, la enfermedad de Chagas, la tricomoniasis, la toxoplasmosis, la cisti- cercosis y la leishmaniasis.
Los proyectos en esta área se enfocan ade- más en el estudio de enfermedades cróni- cas, en particular cáncer y diabetes, pero también distrofias musculares y ciertas en- fermedades inflamatorias crónicas (como el síndrome de Crohn) y neurodegenerati- vas (por ejemplo, esclerosis múltiple, en- fermedad de Alzheimer y enfermedad de Parkinson). Otras investigaciones se ocu- pan de las en terapias génicas alternativas y la genotipificación de microorganismos de interés médico y biotecnológico.
La investigación farmacológica se centra en los efectos de las drogas en el funcio- namiento normal y patológico del sistema nervioso central, el sistema cardiovascular y el hígado, así como en la búsqueda de terapias efectivas para enfermedades re- levantes para la población mexicana. Los estudios toxicológicos miden los niveles de exposición y los efectos biológicos re- sultantes del contacto con contaminantes de importancia para la salud ambiental en México. Los resultados de estos trabajos generan información relevante que puede utilizarse para establecer políticas de sa- lud pública.
Investigadores del Departamento de Re- cursos del Mar analizan la conservación y el uso sostenible de los recursos naturales de la zona costera mediante la investiga- ción en temas relacionados con la acuicul- tura, la pesca y la biotecnología.
En los Departamentos de Ingeniería Ge- nética y Biotecnología de la Unidad Ira- puato, los investigadores desarrollan pro- yectos en bioquímica y biología molecular de plantas, con estudios de interacciones entre plantas y hongos, insectos, bacterias y virus o viroides. 23 Tecnología y Ciencias de la Ingeniería Departamentos Académicos ∙ Biotecnología ∙ Ingeniería Eléctrica ∙ Biotecnología de Plantas ∙ Robótica y Manufactura ∙ Control Automático Avanzada ∙ Ingeniería Eléctrica ∙ Recursos Naturales y y Ciencias de la Computación Energéticos Sustentables ∙ Ingeniería Cerámica ∙ Sistemas Autónomos ∙ Ingeniería Metalúrgica de Navegación ∙ Nanociencias Aérea y Submarina y Nanotecnología ∙ Tecnologías de la Información ∙ Ciencias de Materiales ∙ Computación El Área de Tecnología y ciencias de la In- departamentos se enfoca en diversos te- geniería en el Cinvestav se inició con el mas como la bioelectrónica, las comuni- Departamento de Ingeniería Eléctrica. caciones, la mecatrónica, la teoría de la Este fue también el primer departamento computación, la inteligencia artificial, en el país en ofrecer un programa de pos- las matemáticas avanzadas y la teoría del grado en ingeniería eléctrica. En respues- control automático. ta a la creciente demanda de investigación El Centro de Tecnología de Semicon- y capacitación de alto nivel en esta área, ductores, creado en sus inicios como una se agregaron otras ramas de la ingenie- alianza entre IBM y Cinvestav en 1988, ría y se fundaron los Departamentos de fue precursor del Departamento de Inge- Computación y Control Automático. niería Eléctrica y Ciencias de la Com- La investigación llevada a cabo en estos putación en la Unidad Guadalajara.
Ganadores de la primera competencia de vehículos autónomos a escala en México 2017
El Cinvestav ha establecido Unidades en Saltillo, Guadalajara, Querétaro y Tamaulipas en respuesta a las demandas tecnológicas regionales y en colaboración con los gobiernos estatales y la industria. 26 Actualmente, los investigadores de este vestigadores estudian el procesamiento departamento desarrollan proyectos en de películas y revestimientos, materiales informática, sistemas de energía eléc- funcionales, materiales para energías al- trica, control automático, diseño elec- ternativas y materiales bioorgánicos. trónico y telecomunicaciones. La insti- tución es un recurso definitorio para la La Unidad Saltillo, ubicada en el centro de industria electrónica nacional, atrayen- una región particularmente estratégica, se do a grandes empresas a esta región que especializa en disciplinas metalúrgicas no aprovechan una fuerza de trabajo alta- ferrosas. Los investigadores desarrollan mente capacitada proporcionada por los proyectos en ingeniería metalúrgica, cerá- excelentes programas de educación de mica y robótica, y fabricación avanzada. posgrado del Cinvestav. Los investigadores la Unidad Tamaulipas El Laboratorio de Investigación de Ma- se centran en las tecnologías de la informa- teriales en Querétaro se dedica a la ca- ción y la capacitación de recursos humanos pacitación de especialistas de alto nivel y en inteligencia computacional y optimiza- al desarrollo del conocimiento en el área ción avanzada, tecnologías de gestión de de Ciencia e Ingeniería de Materiales. datos y la formación de redes de ingeniería Con una infraestructura experimental computacional. Esta instalación se ha con- de vanguardia para el procesamiento y vertido en una economía digital básica en la la caracterización de materiales, los in- región noreste de México.
27 Ciencias Sociales y Humanidades Departamentos Académicos ∙ Ecología Humana ∙ Investigaciones Educativas ∙ Matemática Educativa Los resultados de la investigación del nivel comunitario. Investigadores del de- Departamento de Ecología Humana se partamento también estudian la interac- presentan a las comunidades, autoridades ción entre humanos y animales desde una del gobierno local y organizaciones no gu- perspectiva ecológica histórica (un área bernamentales para promover la comuni- de investigación enfocada en la recons- cación y la colaboración entre los actores trucción de patrones del uso humano del sociales y políticos involucrados. Un cam- medio ambiente a largo plazo, desde la era po de investigación relevante articula las prehispánica hasta el presente), biología realidades culturales y los recursos natu- humana, migración, salud, transmisión de rales al relacionar el conocimiento y prác- enfermedades y toxicología. ticas locales y tradicionales con el entorno natural, las formas de transmisión y las El Departamento de Investigaciones variaciones de género y de organización a Educativas (DIE) se enfoca en cinco actividades principales: investigación educativa, capacitación de futuros inves- El Departamento de tigadores, difusión de los resultados de la investigación, intervención educativa y Investigaciones Educativas asesoramiento a los funcionarios respon- sables de la política educativa nacional. se enfoca en la realidad educativa mexicana dentro Las principales áreas de investigación de un contexto global con estudios empíricos son: aprendizaje y desarrollo; didáctica del lenguaje, las matemáticas, las ciencias informados por diversas perspectivas disciplinarias. naturales y sociales; estudios sociocultu- rales de la escuela, el aula y la comunidad; historia de educación y co- nocimiento;
30 El Departamento de Ecología Humana estudia la transformación biológica y social de las comunidades regionales por la influencia de factores económicos, políticos y socioculturales.
políticas e instituciones de educación, El Departamento de Matemática Edu- ciencia y tecnología; juventud, trabajo y cativa es líder en investigación y de- salud; y cultura y educación digital. sarrollo de la educación matemática en México a través de su trabajo de Desde su creación, el DIE ha mantenido vanguardia sobre los mecanismos de una colaboración constante con la Se- construcción, apropiación y disemi- cretaría de Educación Pública (SEP), co- nación del conocimiento matemático. menzando con la elaboración de libros de Los investigadores del departamento texto de ciencias naturales de la escuela estudian la aplicación de las tecnologías primaria a principios de los años setenta. digitales y las ciencias de la cognición Los investigadores de DIE también han en la educación matemática. Dedican trabajado en estrecha colaboración en especial atención en la capacitación de proyectos con la Asociación Nacional de investigadores y docentes involucrados Universidades e Instituciones de Educa- en actividades académicas en todos los ción Superior (ANUIES) y el Instituto Na- niveles del sistema educativo nacional. cional de Evaluación Educativa (INEE), El departamento funciona como un eje así como con numerosas instituciones articulador en nuestra "sociedad del co- nacionales e internacionales, como el nocimiento", generando vínculos con Instituto Internacional de Educación Su- otros grupos de investigación locales e perior en América Latina y el Caribe de la internacionales con el fin de promover la UNESCO y la Organización de Estados aplicación de enfoques prácticos y teóri- Iberoamericanos (OEI). cos en la educación matemática. 31 Proyectos Emblemáticos
∙ Seguridad informática ∙ El detector Solenoide y criptografía digital Compacto de Muones (CMS)
∙ Sobre el origen del maíz: ∙ Las matemáticas en el integrando la biología currículo mexicano: de su genoma Una perspectiva internacional
∙ Cítricos que mitigan la enfermedad del dragón Emblemáticos amarillo (Huanglongbing) Seguridad informática y criptografía digital
La criptografía de clave pública se inventó hace cuatro décadas y se ha convertido en una herramienta fundamental ampliamente utilizada por la industria de la tec- nología de la información. Sin este tipo de criptografía, el gobierno electrónico, el comercio electrónico, las firmas digitales y otras tecnologías estándar de nuestra era digital simplemente no podrían existir. Las garantías de seguridad de las aplica - ciones criptográficas de clave pública utilizadas actualmente se basan en el deno - minado Problema Logarítmico Discreto (DLP por sus siglas en inglés), basado en el emparejamiento criptográfico.
34 En un esfuerzo conjunto, el grupo de dispersos. El más grande de estos siste- La confianza investigación criptográfica del Departa- mas de álgebra lineal involucró 266,086 en la seguridad mento de Computación junto con investi- ecuaciones y variables, y alrededor de criptográfica basada gadores del Instituto Politécnico Nacional 289 millones de entradas no nulas en la en emparejamiento de México y la Universidad de Waterloo en matriz correspondiente. se ha visto sacudida Canadá, contribuyeron al análisis riguro- so de estos DLP, y ayudaron a identificar Resolver todos los problemas de álgebra recientemente debido a algunos protocolos de emparejamiento lineal derivados del abordaje a este DLP, los avances algorítmicos que en la actualidad son completamente junto con el procesamiento de miles de espectaculares para inseguros. Esto se hizo evidente cuando millones de polinomios, implicó un es- resolver el problema el equipo mencionado resolvió con éxito fuerzo computacional de más de 216 logarítmico discreto (DLP), una instanciación del DLP que fue utiliza- años núcleo. Gracias al paralelismo ma- do por varias aplicaciones comerciales que sivo disponible en la supercomputadora un problema matemático tenían, en principio, un espacio de bús- Abacus y otros servidores poderosos en complejo en cuya difícil queda astronómica de aproximadamente el Cinvestav y la Universidad de Water- resolución se basa la 10243 soluciones potenciales. loo, el equipo pudo completar esta tarea seguridad de todos los en aproximadamente 20 semanas calen- protocolos basados en el Para encontrar la solución adecuada a dario, en lugar de los dos siglos de traba- este formidable desafío DLP, su biblio- jo ininterrumpido necesarios si hubieran emparejamiento. teca de software se ejecutó principal- utilizado una computadora equipada con mente en el superordenador Abacus del solo un núcleo de procesamiento. Esta Cinvestav, donde procesaron 21,870 contribución actualmente representa un sistemas algebraicos lineales grandes y récord mundial en su campo.
35 Sobre el origen del maíz: integrando la biología de su genoma Un grupo de investigación en la Unidad de Ge- bertura, un récord para una muestra sujeta al nómica Avanzada ha caracterizado muestras tiempo y degradación del ADN. El ensamblaje del maíz más antiguo del mundo utilizando parcial de un genoma de maíz de 5,000 años tecnología de punta en secuenciación masiva. de la cueva de San Marcos (Tehuacán, Puebla) Uno de sus objetivos es encontrar variantes está contribuyendo a confirmar la hipótesis de genéticas como la resistencia a patógenos o que las condiciones ambientales prevalecien- a la sequía, entre otros rasgos, que hubieran tes en el Holoceno temprano, sobre todo la podido perderse durante el proceso de do- actividad volcánica, jugaron un papel impor- mesticación de la planta llevado a cabo por las tante en el proceso de domesticación y evolu- comunidades que habitaban el centro de Mé - ción del maíz, dando paso al cultivo como hoy xico. Se estableció un registro de 47% de co- lo conocemos. 36 En el momento de la conquista española, el maíz en el valle de Tehuacán ya era equivalente a las variedades autóctonas que surgieron en el centro de México y que se fueron introduciendo progresivamente en todo el mundo.
El desafío ahora es reensamblar el paleo- ancestro. El maíz recuperado de San mente de tamaño, pero con frecuencia genoma del maíz sin utilizar la referen- Marcos proporcionó la primera eviden- conservaba rasgos primitivos como la cia del actual, para descubrir genes que cia de un proceso de domesticación del presencia de brácteas que rodean al gra- desaparecieron en el proceso evolutivo maíz que ya estaba en marcha, a pesar de no. En la Fase 3 (hace 2,500 a 500 años), o segmentos cromosómicos extintos o las diferencias fenotípicas radicales pre- un aumento continuo en el tamaño y en la con arreglo diferente, que no están re- sentes en la mazorca primitiva. producción de maíz se correlaciona con presentados en los genomas actuales. La cambios radicales en las comunidades reconstrucción será toda una innovación El equipo también está analizando el mesoamericanas, incluido el surgimien- al tratar de identificar las piezas faltan- genoma de especímenes de maíz ances- to de mercados locales y la diversifica- tes en función de la edad y las condicio- trales pertenecientes a las Fases 2 a 4, y ción de la agricultura. Para la mayoría de nes ambientales que prevalecieron hace comparándolo con genomas obtenidos las poblaciones del centro de México, el miles de años durante cinco períodos de mazorcas ancestrales encontradas en maíz se convirtió en la fuente de ener- prehistóricos importantes de la historia Perú y Argentina. Su objetivo es identi- gía más importante. Como resultado, de Tehuacán. ficar las diferencias genéticas que distin- se desarrollaron estrategias complejas guen las variedades autóctonas en el cen- de manejo de agua y suelo para asegurar En la Fase 1, que ocurrió hace 5,000 a tro de México y las del resto de América rendimientos de cultivos más eficientes. 4,000 años, los resultados preliminares del Sur antes de la conquista española. Finalmente, la expansión geográfica y la confirman la presencia de no menos de selección artificial dieron como resul- 17 reordenamientos cromosómicos que Durante la Fase 2, (hace entre 4,000 tado el desarrollo de un gran número de ya estaban incluidos en el genoma del y 2,500 años), aumentó significativa- variedades locales de maíz. 37 Cítricos que mitigan la enfermedad del dragón amarillo (Huanglongbing)
Citrus Greening es una amenaza para la producción de cítricos y causa enormes pérdidas económicas en todo el mundo.
38 México es el cuarto productor de cítricos en el mundo. En un esfuerzo por reducir sus devastado- res efectos, la ABG desarrolló una estrate- gia para expresar proteínas antimicrobia- nas capaces de ser traslocadas a través del tejido vascular de los árboles hacia el sitio de reproducción de la bacteria. Se planea realizar estudios piloto para evaluar la eficacia de estos árboles genéticamente modificados para luchar contra HLB en campos abiertos.
El ABG está utilizando técnicas de edición para generar modificaciones genéticas que permitirían a los árboles defenderse contra estas bacterias altamente patógenas. Final- mente, el estudio de árboles que exhiben germoplasma asintomático cuando se ex- El Grupo de Biotecnología Agrícola asiaticus, entró al país en 2013 y es una ponen a la enfermedad ha proporcionado (ABG) del Departamento de Biotec- amenaza para el cultivo de cítricos en valiosa información sobre las bases mole- nología ha generado cítricos que ex- México y a nivel mundial. Los daños que culares que confieren a la planta la capaci- presan proteínas antimicrobianas que producen son deformaciones en los bro- dad de seguir siendo productiva incluso en mitigan el daño causado por el enverde- tes y coloraciones variadas en los frutos, presencia de bajos títulos bacterianos. Se cimiento de los cítricos, también llamado de ahí el nombre de Citrus Greening. La planea explotar esta información para dar Huanglongbing (HLB). Esta enferme- enfermedad reduce la producción y en un manejo integral al cultivo, lo que permi- dad proveniente de Asia está asociada casos avanzados puede llegar a matar a tirá incidir positivamente en la productivi- con la bacteria Candidatus Liberibacter los árboles. dad de estos árboles. 39 El detector Solenoide Compacto de Muones (CMS)
El detector Solenoide Compacto de Muones (CMS) es uno de los instrumentos científicos más complejos y precisos jamás construidos y actualmente está en funcionamiento en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).
40 Compacto de Muones (CMS)
El funcionamiento de este complejo aparato requiere de la colaboración de 4,300 científicos de 182 institutos ubicados en 42 países. Desde 2005, investigadores y estudiantes de posgrado del Departamento de Física del Cinvestav han participado en este ambicioso proyecto.
El detector CMS tiene 21 metros de lar- de nuestro universo. Desde 2010, este go, 15 metros de diámetro y se encuentra esfuerzo de colaboración internacional a 100 metros bajo tierra en una enorme ha resultado en la publicación de más de caverna que alberga una de las herramien- 500 artículos científicos. Lo más destaca- tas científicas más grandes del mundo, el do del programa CMS hasta ahora ha sido LHC, un enorme acelerador de partícu- el descubrimiento de una nueva partícula, las que consiste en un anillo de 27 km de el bosón de Higgs, anunciada el 4 de julio longitud. El LHC acelera partículas suba- de 2012. tómicas, como protones y también iones pesados, a velocidades cercanas a la velo- El grupo del Cinvestav en el CMS cuenta cidad de la luz para crear colisiones de alta actualmente con cinco investigadores y intensidad (el equipo es popularmente más de media docena de estudiantes de conocido como un destructor de átomos). doctorado. El grupo contribuyó al desa- El detector CMS se podría comparar con rrollo del detector interno del CMS (el una cámara digital de 14,000 toneladas seguidor de silicio) y actualmente está con 100 millones de píxeles capaz de to- trabajando en el detector más externo (el mar imágenes 3D de las colisiones en el sistema del muon) para mejorar el expe- LHC a una velocidad de 40 millones de rimento. Desde 2006, el Cinvestav al- veces por segundo. berga uno de los centros de computación Grid que proporciona servicios de si- El CMS registra los datos de colisiones de mulación y análisis de datos del detector protones y de iones en el LHC, reuniendo CMS. Se espera que este experimento una gran cantidad de información valiosa continúe en funcionamiento por más de para sondear la naturaleza fundamental una década. 41 Matemáticas en el currículo mexicano: una perspectiva internacional 42 La evaluación de la calidad, la congruencia y la coherencia interna son clave para caracterizar los elementos centrales del plan de estudios.
La diversidad de los sistemas educativos Con los sistemas educativos antes men- en diferentes países encuentra espacios cionados, México comparte un sólido comunes para la convergencia en el desa- componente matemático y un marcado rrollo curricular, las políticas educativas, énfasis en el desarrollo de competencias, la preparación de docentes y los procesos la resolución de problemas y la contex- de enseñanza y aprendizaje. Estos facto- tualización del conocimiento. Uno de res permiten el análisis comparativo del los objetivos principales de este proyecto currículo de matemáticas, un instrumento fue la caracterización de los elementos central de los procesos educativos, desde centrales del currículo para cada nivel de Programas innovadores una perspectiva internacional. Un instru- educación obligatoria mediante la eva- mento metodológico fue diseñado por el luación de la calidad, la congruencia, la para la transformación de Departamento de Matemática Educativa y consistencia interna y la medición de la currículo mexicano: la educación mexicana el Instituto Nacional de Evaluación de la adaptabilidad y la flexibilidad indicadas Educación (INEE) para comparar analíti- por el INEE. Una evaluación permanente camente el currículo mexicano con el de debe siempre considerar los contenidos Chile, Corea del Sur y el Reino Unido a y las intenciones educativas, el enfoque nivel de educación obligatoria. El instru- pedagógico y su articulación con la inves- una perspectiva mento se centra particularmente en tres tigación en el campo para la formulación componentes, el contexto internacional de políticas educativas de la enseñanza de de la educación matemática, el papel asig- las matemáticas en los niveles académicos nado a las matemáticas en cada país y la obligatorios. De esta forma, se pueden importancia de la investigación educativa instalar bases sólidas para evaluar futuras internacional en el diseño curricular. reformas educativas. 43 285 Acuerdos de cooperación
La internacionalización del Cinvestav La internacionalización del Cinves- en 1991 se han firmado 285 acuerdos promueven la movilidad de investiga- tav es una prioridad estratégica para de cooperación internacional con uni- dores y estudiantes. Los intercambios fortalecer la cooperación con univer- versidades, centros de investigación y interinstitucionales son herramien- sidades, centros de investigación y organizaciones internacionales de 38 tas particularmente valiosas para for- centros de desarrollo tecnológico e países. Esta colaboración internacional talecer la capacitación científica y la innovación de diversas regiones del enriquece y fortalece las actividades de experiencia internacional de nuestros mundo. Desde el establecimiento de la investigación y docencia mediante la estudiantes y se han ampliado conside- Oficina de Relaciones Internacionales creación de redes de cooperación que rablemente en los últimos años. 44 75 graduados de doble titulación (Bélgica, Francia, Italia, España, Suecia) 761 grados académicos de posgrado otorgados a estudiantes extranjeros
45
47 Directorio Editores, concepto y coordinación: Martha Espinosa Cantellano Dr. José Mustre de León Ricardo Félix Grijalva Director General Edición de textos: Dr. Gabriel López Castro Carlos Coello Coello Secretario Académico Eduard de la Cruz Burelo Lane Frederick Fargher Dr. José Luis Leyva Montiel Gerardo Herrera Corral Secretario de Planeación Anaid Linares Rojas Adolfo Martínez Palomo Lic. Jesús Corona Uribe Luis Moreno Armella Secretario Administrativo Ruth Paradise Loring Susana Quintanilla Osorio Publicado por: Francisco Rodríguez Henríquez Centro de Investigación Jean Philippe Vielle Calzada y de Estudios Avanzados Beatriz Xoconostle Cázares Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Diseño Editorial: Colonia San Pedro José Eduardo García Ramírez Zacatenco, 07360, CDMX Producción: Hamer Publicidad S.A. de C.V. Todos los derechos reservados: Reproducción únicamente Periodo de reporte: 2017 con permiso del Cinvestav www.cinvestav.mx