Retorns: de la Secció de Biopolímers al Departament de Química Macromolecular i l’Institut de Biologia Fonamental
4.2. Biofísica a Espanya: la seva consolidació en un context internacional
4.2.1. El fracàs de la institucionalització de la biofísica: contextos nacionals
La biofísica ja existia abans de la Segona Guerra Mundial, però va guanyar un nou protagonisme durant els anys posteriors.186 La biofísica era un camp d’estudi
ampli però sense límits definits, on es van aplicar principis físics i físico-químics a la recerca en biologia. Però el que es considerava biofísica depenia del que significava per als que la practicaven. Excloent la bioquímica i la fisiologia, quedava un ampli camp d’estudi en el qual les fronteres quedaven poc definides. En particular, la reestructuració i expansió de la recerca mèdica després de la segona guerra mundial va ser una part integral més que no pas una conseqüència dels nous enfocaments en el
185 Al voltant del procés de creació de la SEB, vegeu SANTESMASES i MUÑOZ, (1997a);
SANTESMASES, (2001b, 2001c).
186 El primer projecte d’un institut dedicat a la biofísica al Regne Unit data de l’any 1937. L’any
1944, en el context del desenvolupament de les ciències després de la guerra, Archibald Hill va presentar un esborrany de document titulat The need for an institute of Biophysics. El Memorandum i altres documents que proposaven la creació d’un “Cavendish Laboratory for biologists and doctors”. Archibald Hill, fisiòleg i science adviser, entre d’altres títols, va ser l’autor del memorandum esmentat. Per més detalls al voltant d’Archibald Hill, vegeu DE CHADAREVIAN (2002), pàg. 52.
camp de la biologia. Les exigències de la guerra i l’expansió posterior de la física així com de les ciències biomèdiques, incloent les demandes per a més recerca fonamental, van funcionar com un selector i promotor poderós d’algunes d’aquestes primeres iniciatives.
Els físics, els biòlegs i altres científics van participar en l’expansió de la biofísica a la postguerra, aprofitant els avantatges proporcionats pels llegats de la mobilització científica durant la Segona Guerra Mundial. Fer èmfasi en els llegats de la guerra no vol dir oblidar l’impacte dels desenvolupaments que s’havien produït abans del conflicte ni, especialment, el paper jugat per la Fundació Rockefeller en la promoció dels enfocaments físico-químics en les ciències de la vida.187 Els estudis
estructurals de la molècula de la penicil·lina i les expectatives generades d’aplicació ràpida de la recerca biològica bàsica a la medicina van jugar una part important en les vicissituds de la biofísica de postguerra, així com l’atracció que va exercir l’ús de les tècniques físiques per a finalitats pacífiques.188
Al Regne Unit, la biofísica de postguerra va incloure recerca tant diversa com electrofisiologia, cristal·lografia de proteïnes i estudis de radiacions i el Medical Research Council (MRC) va esdevenir un dels principals patrocinadors del camp. La unitat d’estudi de l’estructura molecular dels sistemes biològics del MRC a Cambridge va ser una de les institucions creades sota aquest paraigua (de Chadarevian, 2002).
La biofísica es plantejava disposar d’institucions pròpies que haurien de proporcionar formació i promoure la recerca en l’aplicació dels mètodes de la física a qüestions biològiques i, per aquest motiu, no semblava integrar-se en els departaments universitaris preexistents. Tots els avenços tecnològics desenvolupats durant la guerra eren un repte per a la seva aplicació a la biofísica, tant pel que feia a recerca com a mètodes així com als contactes que caldria establir amb les universitats, els governs i les indústries. Calia establir relacions amb els departaments
187 ABIR-AM (1982, 1984). Vegeu també les respostes a aquest treball: BARTELS (1984), FUERST
(1984), OLBY (1984) i YOXEN (1984).
188 Al voltant d’aquesta qüestió vegeu DE CHADAREVIAN (2002). Pels treballs estructurals en la
governamentals que podrien proveir els fons necessaris ja que els costos de construcció d’edificis, d’equipament i de personal serien considerables.189
En aquest cas britànic, la unitat de biofísica dirigida per John Randall, que es va establir al King’s College de Londres l’any 1947, es va trobar amb dificultats relacionades amb aspectes d’autoritat i competència a l’hora de definir les necessitats de la recerca i el control dels pressupostos per a desenvolupar-la, que havien de ser renegociats després dels canvis que s’havien produït després de la guerra, la qual cosa requeria crear els canals administratius i l’espai institucional per a la biofísica.190
Aquest projecte va preparar al camí per a altres propostes en el camp, especialment la de Lawrence Bragg de posar en marxa el seu grup de cristal·lografia de proteïnes a Cambridge, que confirmaria un cop més la implicació del MRC en el camp de la biofísica. Aquesta institució tenia les seves raons per donar suport al grup de Bragg a Cambridge: durant la guerra, Dorothy Hodgkin i els seus col·laboradors havien proporcionat proves concloents de l’estructura de la penicil·lina mitjançant les tècniques de cristal·lografia de RX (de Chadarevian 2002).
Fins i tot si el camí seguit per Hodgkin no hagués portat a bona fi pel que feia a l’estructura d’aquesta molècula, la feina feta havia proporcionat el reconeixement de que aquestes tècniques eren una eina analítica útil per a la determinació de l’estructura de biomolècules complexes. La cristal·lografia de proteïnes representava un nou repte i tenia unes perspectives d’aplicació mèdica considerables: la molècula de la hemoglobina es trobava al centre dels esforços de Max Perutz i John Kendrew.
Al Regne Unit, l’orgull nacional i la competició amb els EUA també van jugar el seu paper. Però, a més, la proposta del grup de Cambridge s’ajustava al nou compromís del MRC amb la biofísica i el seu desig declarat de guanyar-se els físics i els químics per aplicar les seves tecnologies a problemes mèdics i biològics.
189 Ibid. El document de Hill llistava tot un seguit de noves fites tecnològiques en els camps de la
física i de la medicina: isòtops, entre ells els radioactius, radio i radar, microscòpia electrònica, tècniques ultrasòniques i de buit, electrònica, quimioteràpia, insecticides i repel·lents, virus, neurologia i fisiologia del vol. Per més detalls, vegeu DE CHADAREVIAN (2002).
190 En la segona proposta de Randall a la Royal Society, aquest va proposar dirigir la recerca cap
els factors físics que afectaven la mitosi i la divisió cel·lular. La proposta final s’organitzava al voltant de la utilització de mètodes físics per a la recerca en estructures subcel·lulars, especialment als cromosomes. Vegeu DE CHADAREVIAN (2002).
En el cas nord-americà, els costos eren una qüestió important a tenir en compte i també es discutia el que era considerat recerca fonamental o aplicada i el lloc que havia d’ocupar la recerca mèdica en aquest context. Com al Regne Unit, la biofísica ja s’havia començat a desenvolupar abans de 1945 i volia situar-se com una disciplina totalment institucionalitzada, en el mateix context de rentat de consciència posterior a la bomba atòmica i comptant amb el suport de Warren Weaver, responsable del programa de ciències de la vida de la Fundació Rockefeller. En aquest cas, la institució implicada va ser la secció de biologia del MIT dirigida per Francis Schmitt, que comptava amb un programa de recerca en biofísica dedicat a les millores en el processament d’aliments, en fibres i en altres productes naturals i en instrumentació mèdica.191
La recerca al MIT va disposar d’amplis recursos per a desenvolupar l’estil de biologia big science basada en l’ús intensiu de les tecnologies i va venir definida pel paper central jugat per la instrumentació, en aquest cas pel microscopi electrònic, considerat com l’eina més poderosa en la recerca biofísica, que es complementava amb les tècniques de difracció de RX, les ultracentrífugues i aparells de cromatografia, que haurien de permetre caracteritzar les macromolècules i quantificar la seva organització.192 La biofísica hauria de permetre saber com es construïa el protoplasma
cel·lular i com podria ser reconstruït. Les tecnologies avançades que ho haurien de fer possible serien una nova generació de microscopis electrònics, que haurien de
191 Durant la guerra, al MIT es van seguir dues línies de recerca, cadascuna amb el seu propi
microscopi electrònic. Una primera, classificada, de recerca en curació de ferides i de desenvolupament de sutures artificials i pell feta d’extrusions i filats de col·lagen purificat. Una segona, no classificada, de recerca bàsica en arquitectura i autoensamblatge de macromolècules fibroses, particularment col·lagen i proteïnes musculars. Els anys 1949-50, el departament de biologia del MIT disposava de quatre ME, quatre unitats de RX, quatre ultracentrífugues i quatre espectrofotòmetres,.... Per més detalls, vegeu RASMUSSEN (1997).
Al voltant del programa de la Rockefeller Foundation en ciències de la vida, vegeu ABIR-AM (1982) i KAY (1993).
192 Durant la guerra, Schmitt havia intentat articular una visió de síntesi de les tres agendes del
seu departament: “biologia física i química”, “biofísica i bioquímica” i “enginyeria biològica”, si bé al final del conflicte aquestes distincions s’havien evaporat i els graduats es podien doctorar tant en biofísica com en bioquímica. Cal esmentar l’absència de genètica o de qualsevol tipus de zoologia o botànica, excepte el que pogués ser englobat dins de la microbiologia, citologia o fisiologia general.
permetre resoldre els principals problemes de la biologia molecular, especialment en l’estudi de les proteïnes fibroses (Rasmussen, 1997).
Un cop considerats els dos casos, cal tornar-se a plantejar la mateixa pregunta: la biofísica, ¿era quelcom realment nou? O només era un terme més de moda per als desenvolupaments que s’havien produït abans de la guerra? El poder de la nova instrumentació, més que potser els problemes biològics específics, va proporcionar la legitimació per als primers projectes i la mobilització generada per la guerra no només havia produït nous instruments sinó el personal amb les habilitats requerides per a la biofísica. A més, la física nuclear va obrir un gran camp de recerca dins les ciències de la vida que incloïa l’estudi dels efectes de la radiació en el cos i la manera de protegir- se’n, així com l’ús terapèutic de la radiació i també dels isòtops com a marcadors en recerca biològica i diagnosi mèdica. Els estudis dels efectes de les radiacions així com els primers experiments amb isòtops ja havien començat durant el període d’entreguerres, però aquesta branca de la biofísica es va expandir realment després del conflicte, quan va oferir possibilitats de treball a metges, biòlegs i físics. La biofísica britànica, doncs, es va aprofitar tant de la mobilització mèdica al voltant del desenvolupament de la penicil·lina com del desencís i les noves eines tecnològiques derivades de la bomba atòmica (Rassmusen, 1997; de Chadarevian, 2002; Krige, 2006).
Els practicants de la biofísica sostenien diferents visions del que aquesta era, qüestió que es feia palesa a l’editorial del primer volum de la revista Progress in Biophysics and Biophysical Chemistry, signat per John Randall i John Butler, l’any 1950: “The editors have had some difficulty in deciding what is the proper field to be covered by reviews of recent progress in biophysics. Excluding biochemistry on the one hand and physiology on the other, there lies between a vast and rather amorfous field of study of which the frontiers and lines of demarcation are anything but well defined”.193
193 Citat per DE CHADAREVIAN (2002), p. 77: BUTLER & RANDALL (1950). “Preface”, Progress in
La revista esperava oferir quelcom a tothom i proporcionar un lloc de trobada per a tots els que treballaven en biofísica en un sentit ampli del terme. Les connexions entre els biofísics britànics i nord-americans, i la discussió sobre el que era o no era la biofísica, s’estaven produint. Paral·lelament, es van donar les primeres passes per a la seva institucionalització. Ja l’any 1931, Archibald Hill havia publicat una sèrie de classes sota el nom de Adventures in Biophysics, on afirmava que si bé el terme biofísica havia arribat a ser d’ús comú, no tenia una definició clara. Aquests treballs de Hill van ser publicats novament l’any 1956 a Science i van servir per donar el to a la reunió constituent de la American Biophysical Society d’aquell mateix any.194
Quatre anys més tard, l’any 1960, va ser fundada la British Biophysical Society. Malgrat l’amplia acceptació del terme biofísica i dels esforços per establir-la com una disciplina acadèmica, mai no va ser un camp clarament definit. Així, amb el temps, l’atracció del terme es va esvair. Pel mateix temps en que es fundava la societat de biofísica britànica, Kendrew, que en va ser el primer el seu primer secretari honorífic, ja estava d’acord amb Paul Doty en que el terme biologia molecular més que no pas
biofísica era el més apropiat per a descriure la temàtica de la revista Journal of Molecular Biology. A Cambridge, la biologia molecular s’havia construït sobre els llegats de la biofísica de postguerra (de Chadarevian, 2002).
El títol provisional d’aquesta nova ser Journal of Molecular Biophysics, i la seva posada en marxa s’estava negociant durant la primavera de 1957, al mateix temps que els plans pel laboratori de biologia molecular de Cambridge. En opinió de Doty, calia una revista de biologia molecular, ja que tant aquesta com la biofísica s’estaven convertint en les subdivisions naturals de l’aplicació de principis físics i físico-químics a la biologia, i un nou títol del tipus biofísica molecular es prestaria a confusió. En
194 Per a més detalls al voltant d’Archibald Hill, vegeu nota 186. Prèviament, l’any 1955, s’havia
discutit quan i com s’hauria de fundar una societat de biofísica. Amb fons dels NIH, l’any 1956, es va finançar la nova Biophysical Society. Va ser en aquesta trobada on va circular l’article de Hill esmentat abans, que definia la biofísica de la manera vaga i inclusiva que Schmitt aprovava. En aquells moments, sempre segons els criteris de Schmitt, la biofísica havia d’incloure les següents àrees principals de recerca: química física de macromolècules, rutes energètiques biològiques, estructura i funció dels teixits connectius i de les proteïnes de la musculatura, àcids nucleics i síntesi de proteïnes (genètica molecular), arquitectura cel·lular i fisiologia dels nervis/funció cerebral.
aquest sentit, cal ressaltar que aquesta terminologia va ser encunyada pels promotors d’aquesta publicació, i no existia cap departament acadèmic amb aquesta denominació. Seguint Doty, “la biofísica com a tal està començant a tenir una connotació de no estar implicada en la vessant molecular i d’estructura molecular de la biologia, sinó en l’aplicació directa de les grans subdivisions de la física clàssica a l’estudi dels sistemes biològics com un tot”. En una carta posterior, deia:
“The more I hear and think about the problem I believe that Biophysics will take shape as the field of work of frustrated physicists who turn to biology and who do not know or learn anything about structrure. In this sense, molecular biology will take its place midway between biochemistry and biophysics and I think have the best of both worlds”.195
Es interessant fixar-se en les paraules de Doty i en la retòrica emprada, en un moment en que s’estaven produint negociacions per definir i establir espais acadèmics per a la biologia molecular. Quan expressa que aquesta s’havia d’implicar realment en la vessant molecular i estructural de la biologia i no quedar només com el resultat d’un procés de transferència de tecnologia, Doty està parlant d’ell mateix, la qual cosa és inseparable de la política acadèmica a la que està sotmès i de la seva recerca. També s’estava produint una redefinició d’espais i s’estava negociant per establir consensos: la biofísica no va prosperar i la biologia molecular va ocupar el seu espai, ja que no va acabar establint-se com una disciplina.
Segons Rasmussen (1997), un dels factors més importants en el fracàs d’aquest intent va ser voler incloure la química física de proteïnes i d’àcids nucleics sota el paraigua de la biofísica, la qual cosa els va portar a competir amb els bioquímics, que reclamaven aquest territori com a propi. Seguint Kohler (1982), molts bioquímics pensaven que els nous noms eren estratègies per separar de la bioquímica noves àrees de recerca i convertir-les en disciplines separades. La bioquímica va adoptar ràpidament els mètodes de la química física a finals dels 1950s i principis dels 1960s i,
195 Carta de Doty a Kendrew del 14 d’octubre de 1957, citada a DE CHADAREVIAN (2002),
si no hagués estat així, potser els científics que aplicaven la química física a les macromolècules biològiques haurien quedat sota el paraigua de la biofísica. El principal punt de connexió entre la bioquímica i la biofísica es trobava en l’àrea de la química física dels sistemes biològics. Mitjançant la química física, els biofísics haurien d’explorar les propietats de les interaccions de les macromolècules: amb l’ajuda de la cristal·lografia i dels mètodes físico-químics, la biofísica havia de determinar primer de tot la configuració detallada de les cadenes moleculars de les que estaven construïdes les macromolècules. Entesa la biofísica d’aquesta manera, la bioquímica es va expandir a costa seva.196
La creació de les societats de biofísica britànica i nord-americana, la posterior creació de la International Union for Pure and Applied Biophysics (IUPAB) l’any 1961 i les relacions entre Doty i Kendrew són el conjunt de circumstàncies en que Subirana va ser contactat per tal d’establir la secció espanyola de la unió internacional de biofísica.