Hace unos meses el doctor Saúl A. Villafañe Barajas se incorporó al ICN como Investigador Titular, para que, junto con el grupo multidisciplinario del Laboratorio de Evolución Química, contribuya a “armar el rompecabezas” del Origen de la Vida.

El Origen de la Vida es una de las grandes incógnitas que ha tratado de descubrir el ser humano desde hace miles de años. Hay una gran cantidad de historias e hipótesis al respecto, las cuales han sido plasmadas en textos sagrados, corrientes filosóficas y teorías científicas. Sin embargo, hasta ahora no se tiene una respuesta concluyente, aunque se cuentan con algunas pistas.

En esta área de investigación, la UNAM y en particular el Laboratorio de Evolución Química liderado por la doctora Alicia Negrón Mendoza, ha desempeñado un gran trabajo, logrando tener reconocimiento internacional. Seguramente, las ideas, creatividad y talento del nuevo miembro, Saúl Villafañe Barajas, consolidarán a un equipo imparable y se añadirán más piezas al rompecabezas del Origen de la Vida.

Aunque el doctor Saúl no proviene de una familia de científicos, desde pequeño supo que quería dedicarse a descubrir y conocer nuevas cosas. Ya en la Escuela Nacional Preparatoria 5 sus inquietudes lo llevaron a querer estudiar Arquitectura o Veterinaria. Sin embargo, por azares de la vida terminó eligiendo la licenciatura en Ciencias de la Tierra.

“Creo que lo que cambió mi vida y por lo que decidí ser científico, fue que en quinto semestre de la carrera tuve la oportunidad de asistir a un congreso de Astrobiología, que a grandes rasgos es el área de investigación que estudia el origen, evolución y destino de la vida en el universo. Obviamente yo no sabía qué significaba, pero fui a ese congreso y me enamoré del tema”.

Cuando regresó del congreso, se acercó con la doctora Alicia Negrón Mendoza, investigadora del ICN y que había sido su maestra de Química en los primeros semestres, y tuvo la oportunidad de realizar su servicio social.

Así, inició su aventura por el camino de la ciencia y en particular, en estudios relacionados al Origen de la Vida: “Recuerdo que en la licenciatura no me gustaban las rocas. O sea, todo mundo piensa que en Ciencias de la Tierra estudiamos rocas o algo relacionado a la agricultura, pero no es solo eso. En esta disciplina se estudia a la Tierra como un sistema dinámico y todas las esferas que las componen… De hecho, llevamos materias relacionadas a la Biología, Química, Física, Geología y muchas más… Conforme fui avanzando me llamaron mucho la atención los minerales, que son la pieza básica que conforman las rocas, así como los experimentos de Química Prebiótica.”

Lo que le encantó de los minerales es que a nivel microscópico tienen una estructura química bien definida y, dependiendo de las condiciones experimentales, podrían favorecer algunas reacciones químicas. Por dicha razón, decidió profundizar en el estudio de la interacción de moléculas orgánicas en superficies minerales y sus diversas aplicaciones: “Mi tesis de licenciatura se enfocó en estudiar la estabilidad de una molécula orgánica en presencia de un mineral frente a diferentes fuentes de energía, ya sea térmica o de radiación gamma”.

Después, realizó su maestría en Ciencias de la Tierra, también en la UNAM, y una estancia de investigación en la Universidad de Londrina, Brasil, en el laboratorio de Química Prebiótica. Ahí se enfocó en el papel de los iones en el proceso de sorción.

“Aprendí a hacer mucho con poco. Fue la primera oportunidad de presentar mi trabajo en un congreso internacional y de escribir mi primer artículo como primer autor, gracias a un gran trabajo en equipo, tuve la fortuna de que se publicara en la revista Origins of Life and Evolution of the Biospheres, que para mí era lo máximo en ese momento”.

Al concluir la maestría, siguió sus estudios de posgrado en Ciencias de la Tierra haciendo un doctorado en la UNAM y estancias de investigación en la Universidad de la Sorbona en Francia y el Centro de Astrobiología en España. Durante ese tiempo, se especializó en reacciones de polimerización de moléculas orgánicas, caracterización de polímeros y reactividad superficial.

Antes de integrarse al ICN, Saúl Villafañe trabajó como investigador en el Goodyear Polymer Center, Estados Unidos. “La ciudad es conocida como la ciudad del caucho porque ahí fue donde se descubrió. En la Universidad de Akron y en ese centro de investigación se desarrolla mucha ciencia y tecnología en polímeros. Yo me enfoqué en biopolímeros y aprendí a activar minerales y quiero seguir esa línea de investigación en el Instituto de Ciencias Nucleares”.

Cuando el doctor Villafañe Barajas realizó su posdoctorado, bajo la asesoría de la doctora Nita Sahai, encontró que los minerales activados pueden modificar y favorecer por completo una reacción.

Él piensa que en este tipo de minerales se podría encontrar una de las piezas del rompecabezas del Origen de la Vida: “Hay muchas formas de activar los minerales. Desde procesos simples como lavarlos con ácidos o calentarlos a altas temperaturas, hasta métodos más complejos como someterlos a diversas fuentes de energía. Todo parece indicar que a partir de estas activaciones es posible transformar la estructura del mineral y favorecer su reactividad”.

Aunque parece una simple curiosidad de ciencia básica, tiene aplicaciones importantes en la industria. Por ejemplo, puede favorecer la catálisis (proceso para acelerar una reacción sin afectar o alterar la materia) de algunas reacciones o mejorar la capacidad de sorción de diversas moléculas: “Muchas industrias utilizan minerales activados para favorecer reacciones o sorber moléculas. Por ejemplo, para obtener papel blanco se utilizan minerales activados. De igual manera, en el área de cosméticos, remediación ambiental, pinturas, cerámicas y otras más, este tipo de minerales pueden mejorar un proceso o producto. Quizás el mineral activado más famoso es el carbón activado, el cual es muy útil en la purificación del agua y en la sorción de compuestos químicos”.

Lo que al investigador le interesa es estudiar qué pasa cuando se activan los minerales usando diversos métodos, y analizar si esto favorece o no una reacción química, procesos de selección entre moléculas, así como su polimerización: “En Química Prebiótica buscamos desarrollar simulaciones experimentales más consistentes con lo que vamos aprendiendo de la Tierra Primitiva y otros ambientes. Es muy probable que diversos minerales hayan sido expuestos a algún tipo de activación y por ende, su capacidad de interaccionar con moléculas orgánicas sea muy versátil.

Actualmente, está trabajando con sus alumnos de licenciatura en reacciones por competencia y procesos de sorción, es decir, si las moléculas compiten por los sitios activos de un mineral y sus repercusiones en Química Prebiótica. Sin embargo, conforme las investigaciones vayan avanzando seguramente sus aplicaciones podrán expandirse a otras áreas de investigación.

El objetivo del doctor Saúl Villafañe, como nuevo integrante del Laboratorio de Evolución Química, que lidera la doctora Alicia Negrón, es reforzar la ciencia de calidad internacional que se hace en este espacio y contribuir con el desarrollo de ciencia y tecnología en México: “El equipo es multidisciplinario, hay de todas las áreas de la ciencia: Biología, Química, Física y Ciencias de la Tierra. Cada uno apoyamos con nuestro background para hacer proyectos más complejos y aportar nuestro granito de arena”.

Él continúa: “A veces es muy difícil competir con universidades top mundial por la infraestructura, porque la diferencia es mucha. Sin embargo, pienso que el secreto es entender el tema y explotarlo con las herramientas que se tienen. Aquí hay buenos investigadoras e investigadores y grupos de trabajo con los que se pueden buscar colaboraciones”.

Algo que Saúl Villafañe se toma muy en serio es la docencia y la comunicación pública de la ciencia. De hecho, ha realizado blogs, podcast y canales de tiktok de divulgación de la ciencia bastante exitosos: “Pienso que todos los estudiantes deberían tener al menos una oportunidad de demostrar hasta dónde pueden llegar. Yo veo que los estudiantes vienen con muchas ilusiones de desarrollar ciencia y trato de que motivarlos y que no pierdan esa llama que muchas veces se apaga muy fácil. Les digo: no sé a qué te vas a dedicar, pero ten por seguro que lo que te voy a enseñar te va a servir. Vas a salir con herramientas que seguramente alguien valorará, ya sea en investigación o en la industria. Desarrollar ciencia no es sencillo pero vale la pena el esfuerzo”.

Él concluye: “Trato de comunicar lo que sé porque he sido muy afortunado, he contado con muy buenas asesoras asesores y he tenido la oportunidad de ganar experiencia en el extranjero gracias al apoyo de múltiples instituciones y programas. Entonces, me siento en deuda con la sociedad mexicana y me esfuerzo por regresarle una parte de lo mucho que me ha dado”.