¿Cuán verdadera es la frase “la biología de sistemas es la teoría de cuerdas de la biología”?

La teoría de cuerdas es un tema difícil que requiere la invención de herramientas matemáticas completamente nuevas para describir la naturaleza. La biología de sistemas es un tema difícil que requiere la invención de herramientas matemáticas completamente nuevas para describir la naturaleza. Esta es la similitud más significativa, y es lo que atrae a la gente a ambos campos: es un lugar donde uno puede hacer un trabajo original de importancia.

Pero aquí es donde termina la similitud. La teoría de cuerdas requiere un conjunto de herramientas matemáticas completamente diferente a la biología de sistemas. La teoría de cuerdas requiere matemática geométrica y supersimetría, y es seguro decir que estas cosas están ausentes de la biología. En biología de sistemas, la matemática es más combinatoria y discreta, porque la biología es lo que las personas llaman informática cuando se encuentra en la naturaleza.

Los biólogos de sistemas pueden hacer muchas más predicciones comprobables que los teóricos de cuerdas, tanto porque hay tantos experimentos como porque no existe un “modelo estándar” de biología que funcione (los modelos estándar son ridículamente falsos). Hoy en día, no es posible simular incluso el sistema vivo más simple en una computadora, pero esto podría cambiar con respecto a las bacterias más simples en los próximos años.

Pero esta pregunta básicamente dice: “La teoría de cuerdas es un fraude, ¿y la biología de sistemas no es un fraude también?” Esta actitud es sorprendentemente ignorante de la teoría de cuerdas y la biología de sistemas.

Existe una cierta deshonestidad en la biología de sistemas, pero esto no se debe a un fraude intencional, sino a personas que intentan comprender, a veces engañándose con afirmaciones demasiado fuertes.

Para mí, la biología de sistemas significa el reconocimiento de que los sistemas biológicos son computadoras naturales, y su algoritmo y contenido de datos son primarios. Esto le permite predecir muchas cosas nuevas y sorprendentes, lo más importante, el hecho, lentamente reconocido, de que el ARN está involucrado en procesos que aún no se han observado. Esto fue predicho por primera vez por John Mattick en 2001, y se ha demostrado cada vez más de manera concluyente en los laboratorios convencionales durante la siguiente década. Mattick predijo esto a partir de consideraciones simples del sistema, basadas en la capacidad de información de las redes de ARN para calcular (más o menos, lo expresó de manera ligeramente diferente). Esta predicción fue contra la corriente, y se ha demostrado que es verdad.

De manera similar, debo agregar, la teoría de proto-cuerdas predijo el Pomeron en la década de 1960, que las secciones transversales totales protón-protón y protón-antiprotón deberían ser iguales a altas energías. Esta fue también una asombrosa predicción contraintuitiva que se verificó a mediados de la década de 1990.

Toda la ciencia nueva se siente como una mierda al principio, independientemente de la corrección. Es por eso que debe leerlo y pensarlo, independientemente de las fuerzas sociales, para evaluarlo honestamente antes de que adquiera suficiente influencia política para que su corrección se haga evidente simplemente por las emociones socialmente mediadas de lo que se siente bien.

Nunca encontré tal visión de la biología del sistema. Claro, puede que no sea la taza de té de todos, pero al menos se necesita el pensamiento / filosofía detrás de esto (ver aquí: El valor de la biología de sistemas y el pensamiento en red), como un antídoto contra el sobre-reduccionismo que ocasionalmente ocurre. Porque, al final del día, la biología se trata de sistemas y módulos interconectados, a cualquier escala que se mire, y uno necesita capturar todos los parámetros y factores que afectan el sistema.

Por supuesto, puedo estar combinando cosas entre la biología de sistemas, el pensamiento en red y el simple resumen. Pero como entiendo al menos la propagación de la biología de sistemas, eso es lo que hacen: resumir todas las interconexiones encontradas por los experimentadores para ayudarlos a encontrar nuevos objetivos con los que experimentar significativamente. Por lo menos, es como construir un súper árbol en filogenética: no ofrece nuevas hipótesis, pero sirve como resúmenes excelentes de dónde necesitamos más datos. Pero, por lo que he visto, hace más que eso para encontrar nuevas propiedades y es mucho más útil que solo una herramienta de resumen o visualización de datos.

A veces, se extralimita, pero de nuevo, también lo hace cada subdisciplina de cada ciencia. Hubo una hipótesis en un momento en paleontología, donde los paleontólogos postularon un ciclo regular de asteroides que golpean la Tierra para coincidir con todos los eventos de extinción global más grandes y más pequeños. Sin mencionar la tontería que aún surge en estos días que reemplaza esos asteroides con supernovas. En ninguno de los casos se consultó a los astrónomos. La escuela Gutmann de biología evolutiva, los morfólogos de la construcción, basan (d?) Toda su ciencia en la idea de que los animales evolucionaron como máquinas de conversión y ahorro de energía. Hacen una biomecánica excelente y una zoología comparativa, pero su idea central aún tiene poco mérito y ha dado lugar a una ciencia muy extraña (tenga en cuenta que no estoy seguro de qué tan de cerca lo siguen los morfólogos de la construcción moderna que, como dije, hacen una excelente biomecánica trabajo). Estos ejemplos no significan que la paleontología o el estudio de la evolución animal sean desechables.

Entonces, sí, no creo que sea realmente justo denigrar la biología de sistemas. Hacen las cosas de manera diferente, pero el objetivo general es integrar el trabajo teórico con el trabajo experimental. Los dos enfoques son complementarios, cuando las cosas se hacen correctamente de todos modos.

Depende: algunos biólogos de sistemas son teóricos e intentan crear modelos / abstracciones para ayudarnos a comprender sistemas complejos en biología. Otros biólogos de sistemas se centran en comprender sistemas complejos a través del análisis de datos a gran escala. El primer grupo es un poco como el grupo “teórico de cuerdas” en el departamento de biología.

Los teóricos de cuerdas a veces se convierten en biólogos de sistemas (probablemente con más frecuencia que otros tipos de biólogos):

Teóricos de cuerdas y biología de sistemas