Jorge Soberón

01SoberonEl Dr. Negrete Martínez presentando el libro El pensamiento médico contemporáneo. Imagen: Unidad de Servicios Bibliotecarios y de Información de la Universidad Veracruzana, Julio de 2011.El 18 de febrero de 2018 falleció el Dr. José Negrete Martínez a los 88 años. Tal vez a pocos ecólogos jóvenes les resultará conocido su nombre, ya que el Dr. Negrete dedicó la última parte de su vida a trabajar en Inteligencia Artificial en la Universidad Veracruzana. Por lo tanto, pocos de los investigadores jóvenes tuvieron contacto con él cuando se dedicaba a problemas de ecología teórica. El Dr. Negrete hizo su licenciatura en medicina, y realizó estudios de posgrado en biofísica, sin embargo, durante una parte importante de su carrera como biólogo teórico, mientras trabajaba en el Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM, se interesó en problemas ecológicos y epidemiológicos, que son una rama de la ecología aplicada. Me gustaría usar este espacio para recordarlo un poco, mencionar algunos de los problemas que estudió, y rendir así un modesto homenaje a quien fuera un extraordinario profesor y mentor, y un pionero en teorizar sobre problemas ecológicos, que es algo que en nuestro país se sigue haciendo en instituciones como el CIECO (hoy IIES), los institutos de Ecologia y de Física, la Facultad de Cienicas; y tambien en lugares como el INECOL el INECOL en Jalapa, entre otros.

     De 1970 a 1985, aproximadamente, el Dr. Negrete trabajó en varios problemas de ecología teórica, tanto desde una perspectiva de investigación como de docente. El problema principal que le interesaba era el efecto de la estructura espacial de las interacciones biológicas. El método que usó , basado en modelos computacionales, era pionero en su época.

     La ecología teórica, como disciplina, nunca ha atraído a muchos estudiantes (ni en México ni en otras partes del mundo), y es válido preguntarse cuántos y quiénes estudian (o han estudiado) ecología teórica en México. La respuesta depende primero de cuál es el campo de estudio de la ecología teórica, y segundo, de si las personas en cuestión solamente “declaran” su interés sobre el tema, o si también tienen resultados publicados en las revistas de teoría.

     Sin entrar en detalles, no hay ninguna duda que el Dr. Negrete, en primer lugar, estaba interesado en teorizar sobre problemas ecológicos (interacciones bióticas en medios espacialmente explícitos) y su interés fue mas que declarativo, ya que daba clases, produjo software y publicó libros sobre estos temas.

     El interés del Dr. Negrete en estos problemas tuvo como resultado, principalmente, dos productos: el libro Juegos ecológicos y epidemiológicos que escribió con G. Yankelévich y J. Soberón, publicado por primera vez por el Fondo de Cultura Económica en 1976, y la simulación llamada Polifemo, que era la versión computacional de una simulación usando objetos físicos y que era conocida entre los estudiantes con el nombre de Frijolarium porque para llevarla a cabo se utilizaban frijoles de diferentes características. El Polifemo consistía en ecuaciones deterministas y una simulación estocástica del problema del crecimiento poblacional de una especie o dos especies interactuantes. El Frijolarium original fue inventado en la década de 1970 por Luis Bojórquez Castro, por aquel entonces profesor de Fisiología de la Facultad de Ciencias, UNAM y posteriormente de la Universidad Autónoma Metropolitana, Xochimilco. El Frijolarium original era un tablero de ajedrez sobre el cual se arrojaban frijoles de uno o dos colores y se seguían ciertas reglas para determinar qué frijoles “morían”, cuáles eran “devorados” por otros, cuáles eran “excluidos competitivamente” o “se reproducían”. Se usaba mucho (en una época en que no existía el lenguaje de programación “R”) para dar clases de Ecología de Poblaciones. Pues bien, el Dr. Negrete, colaborando con el matemático Pedro Vit, determinó las ecuaciones generales de cualquier frijolario de dos especies. Bernardo Fenig programó las ecuaciones determinísticas en el ya desaparecido lenguaje Algol, y yo programé la simulación estocástica. Este Frijolarium virtual sirvió por años para dar clases de Ecología de Poblaciones en la Facultad de Ciencias de la UNAM.

     Lo anterior era un producto de interés esencialmente docente porque, si bien obtener analíticamente las ecuaciones generales para cualquier Frijolarium de dos especies es un resultado matemáticamente muy difícil, desafortunadamente estas soluciones nunca se utilizaron para explorar problemas de trascendencia científica más allá de ilustrar, en el salón de clases, casos interesantes pero elementales, de la ecología de poblaciones.

     Sin embargo, en el libro Juegos ecológicos y epidemiológicos el Dr. Negrete se inspiró en la idea básica del Frijolarium, que era la de simular una interacción poblacional en un tablero con estructura física, para estudiar problemas epidemiológicos con estructura espacial explícita. En este libro exploró así una serie de problemas tipo SRI (Susceptible, Recuperado, Infeccioso) que se desarrollaban en una “arena” computacional donde los parámetros de la simulación variaban con las posiciones en el espacio. En la década de 1970, un modelo de esta clase era muy innovador, por lo que estaba completamente en la frontera del conocimiento. Casi toda la epidemiología teórica se basaba en las ecuaciones de Ross o de MacDonald, que eran a-espaciales, es decir, que ocurrían en una sola localidad sin dimensión geográfica. Los estudios pioneros de la teoría de la ecología de poblaciones con estructura espacial fueron los de Fisher y Kolmogorov, en los años 30, y luego con Skellam (ver Skellam distribution en Wikipedia y las fuentes ahí citadas), en la década de 1950, pero no fue sino hasta la década de los 80 que Okubo, Levins, Tilman, Kareiva, Chesson,Tuljapurkar, y otros famosos ecólogos teóricos retomaron el muy difícil problema de la modelación de interacciones ecológicas en un ambiente explícitamente espacial (puedes ver un video que ilustra un sistema depredador-presa (Lotka-Volterra) en YouTube). Analíticamente, este es un problema realmente difícil y no es aventurado decir que, en realidad, imposible en cualquier caso realista. Es por la vía de simulaciones por computadora que se pueden obtener resultados interesantes y específicos para casos de importancia práctica, como por ejemplo, la evolución de una epidemia.

     En los 70 el Dr. Negrete y Bernardo Fenig ya contaban con software para analizar este tipo de problemas, y lo aplicaban al estudio de la epidemiología, por ejemplo, de la tifoidea en México. Desafortunadamente, estos resultados nunca los publicaron en la literatura especializada, ni de ecología ni de epidemiología.

02SoberonComputadora Burroughs B -6700 del Centro de Servicios de Cómputo para la Administración. Imagen: Galería de Imágenes del Acervo Histórico de Cómputo en la UNAM. DGTIC, UNAM.     El Dr. Negrete no tuvo muchos alumnos en el campo de la ecología, realmente su principal influencia fue en el campo de la Inteligencia Artificial. Sonia Perezgómez, Guadalupe Espín y yo fuimos, tal vez, sus principales estudiantes. La influencia que el Dr. Negrete (y su entonces esposa, la Dra. Guillermina Yankelévich) tuvo sobre mí fue muy grande. De hecho, fue determinante para mi carrera. El Dr. Negrete, en la época en que todo mundo programaba mainframes usando tarjetas perforadas, tenía ya acceso por teletipo al monstruo de máquina Burroughs que había en Ciudad Universitaria, en la UNAM. Más aún, obtuvo una de las primeras computadoras de escritorio con pantalla gráfica (una Tektronix 4050) que permitía “ver” los resultados de las simulaciones en alta resolución. En este ambiente, un estudiante interesado en aprender a aplicar las tecnologías de cómputo a la ecología (como era mi caso) simplemente estaba en Jauja.

     Pero el Dr. Negrete no se quedaba en la parte computacional. También tenía la capacidad para desarrollar los modelos matemáticos usando herramientas muy sofisticadas, y esa combinación de rigor matemático con capacidades computacionales representan el modelo al que he aspirado toda mi vida.

03SoberonAnuncio del sistema de cómputo gráfico Tektronix 4051 introducido en 1975. Imagen: Wikimedia commons     Un ejemplo sería uno de los problemas en los que me permitió colaborar. Se trataba de simular una sinapsis neuronal. Este problema se podía representar realistamente usando una ecuación estocástica del proceso de nacimiento-muerte. El Dr. Negrete me hizo entender el problema en sus detalles —se trata de un proceso de Markov en tiempo continuo. Estos sistemas ahora se usan como modelos canónicos para analizar procesos filogenéticos— y programarlo en Algol. Aprendí mucho haciendo esto. Tiempo después, ya en el doctorado en Inglaterra, mis profesores de ecología (líderes mundiales) tuvieron la idea de representar un cierto crecimiento poblacional usando un proceso estocástico de nacimiento-muerte. Y, entre todos sus estudiantes, fue el mexicano, entrenado en la licenciatura por un médico, quien tenía los conocimientos y la experiencia para ayudarles y programar el problema.

     El Dr. Negrete siempre fue tremendamente generoso conmigo, me apoyó en todo, me enseñó muchísimo. Durante mi etapa formativa inicial fue mi modelo de científico riguroso, serio, creativo y visionario, capaz de combinar el interés por problemas fundamentales con las aplicaciones prácticas. Valga esta pequeña reseña para expresar mi agradecimiento, y recordarlo, ahora que ya no está con nosotros.

Para saber más

  • Negrete, J., G. Yankelevich y J. Soberón. 1991. Juegos ecológicos y epidemiológicos. Fondo de Cultura Económica. México, D.F.
  • Negrete, J. 2011. Un paso más hacia la inteligencia aquí y ahora. Ciencia y Desarrollo.
  • Valenzuela, M.J. y A. Cerritos. 2003. Jorge Negrete Martínez. Forjadores de la ciencia en la UNAM. Coordinación de la Investigación Científica, UNAM.