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La Inteligencia Artificial (IA) no solo es una herramienta creativa o un asistente para realizar diversas actividades cotidianas, sino que está generando un cambio profundo que obliga a reinventar procesos de diversas áreas, desde la educación y la industria hasta la ciencia.
La capacidad para analizar grandes volúmenes de datos y su versatilidad no solo mejoran los tiempos de respuesta, sino que también permiten ofrecer soluciones innovadoras mediante la predicción de escenarios.
En este contexto, Julián Cruz Borbolla, profesor investigador del Área Académica de Química del Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería (ICBI), de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), comentó que esta tecnología también ha abierto nuevas posibilidades para el análisis de compuestos y la predicción de reacciones químicas, en beneficio de sectores como la farmacología, la industria de materiales, la alimentación, entre otros.
Sistemas inteligentes en la ciencia molecular
El científico Garza explicó que, anteriormente, realizaban cálculos para determinar las propiedades estructurales y electrónicas de las moléculas, con el objetivo de predecir nuevos materiales, diseñar fármacos, analizar energías de interacción y estudiar mecanismos de reacción.
Con la llegada de las tecnologías inteligentes, estas se integraron a los proyectos de investigación, lo que resultó en una vinculación directa con otras universidades, grupos científicos y líneas de investigación.
“Hasta el 2024 trabajamos con el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav) en Mérida y México, con la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) Iztapalapa, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y la Universidad Veracruzana (UV), con la participación de 16 investigadores, todos ellos pertenecientes al Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII) en el nivel 3, para el proyecto de estructura electrónica e inteligencia artificial para resolver problemas nacionales”, indicó.
Este esfuerzo propuso diversas alternativas con el objetivo de desarrollar aplicaciones prácticas en distintas áreas, como la mejora de la calidad del petróleo o el desarrollo de fármacos.
En la primera vertiente, se trabajó para analizar compuestos que pudieran favorecer la desulfuración, es decir, quitarle el azufre al petróleo para obtener gasolinas más ligeras o compuestos ligeros que se puedan vender a un mejor costo. Pues, actualmente, el crudo se clasifica en tres categorías para su comercialización.
“A través de la IA, se han identificado catalizadores eficientes para eliminar el azufre, logrando obtener un petróleo de mayor calidad que puede tener un mejor precio de venta”, afirmó Cruz Borbolla.
En la segunda línea de investigación, se utilizan sistemas inteligentes para desarrollar compuestos con menor toxicidad. Para ello, se crearon modelos de relación estructura-toxicidad que permiten identificar las moléculas con mayor o menor toxicidad.
“Mediante el uso de redes neuronales, Random Forest y otros métodos de aprendizaje automático (Machine Learning), así como técnicas de inteligencia artificial, podemos analizar grandes volúmenes de datos para clasificar los compuestos según su toxicidad”, comentó.
Ante este panorama, informó que en la UAEH se desarrolló un programa llamado Chem-Descriptor, que permite procesar múltiples descriptores, analizando todos los parámetros de las moléculas para generar modelos capaces de predecir toxicidad, actividad biológica u otros aspectos.
De igual manera, con la IA están trabajando en un proyecto para desarrollar nuevos materiales destinados a capturar dióxido de carbono o a generar celdas para almacenar hidrógeno y metano.
¿Es buena o mala la IA?
Debido a las opiniones divididas sobre el uso de la inteligencia artificial, el catedrático de la Autónoma de Hidalgo afirmó: “Nunca reemplazaremos la labor del personal humano. Los seres humanos siempre estarán por encima de la tecnología, porque para crear modelos predictivos siempre se requerirá la parte experimental, tanto para alimentar las bases de datos como para verificar si el compuesto realmente funciona”, remarcó.
“Se están generando cambios con el uso de la IA, pero la experimentación debe continuar, no desaparecerá. Es importante enseñar a emplearla con ética, pero no debemos temerle”, subrayó el docente Garza.
Julián Cruz señaló que la incorporación de esta tecnología agiliza el proceso de investigación, permite el desarrollo de soluciones sustentables y reduce tanto la contaminación como la experimentación en animales.
“Lo que hacemos con la inteligencia artificial es aprovechar el conocimiento existente para avanzar más rápido. Con esta tecnología, en lugar de realizar 100 experimentos, solo necesitamos hacer alrededor de 10. De esta manera, evitamos el desperdicio de químicos, reducimos la contaminación e incluso eliminamos la necesidad de utilizar animales para medir reacciones”, declaró.
Un ejemplo específico es el desarrollo de compuestos para tratar el cáncer de páncreas. A través de la inteligencia artificial, se realiza un análisis computacional para evaluar la interacción de las moléculas con receptores biológicos y determinar su efectividad antes de sintetizarlas en el laboratorio. Al adoptar este enfoque, es posible seleccionar únicamente los compuestos más prometedores, al definir cuáles se adaptan mejor o presentan mayor afinidad.
Vivimos en un mundo híbrido
Cruz Borbolla comentó que la inteligencia artificial ha transformado la vida cotidiana, la investigación y la manera de abordar los retos actuales. Gracias a su capacidad para procesar y analizar grandes cantidades de datos de manera rápida, esta tecnología ha permitido avances significativos en áreas como la salud, la educación, la industria y la alimentaria. La combinación de esta tecnología con el conocimiento humano no solo está optimizando los procesos existentes, sino que también está abriendo la puerta a nuevas soluciones innovadoras.
El investigador Garza destacó que la integración de la inteligencia artificial en la vida cotidiana es imparable y altamente beneficiosa, siempre y cuando se emplee con responsabilidad.
Aunado a ello, el uso adecuado de la IA está promoviendo la colaboración interdisciplinaria, uniendo a expertos de diversas áreas para abordar de manera más efectiva los desafíos globales. El catedrático Garza también enfatizó la importancia de educar a las nuevas generaciones para que comprendan y utilicen estas tecnologías de manera ética y responsable, a fin de maximizar su potencial para el bienestar colectivo.