Academia

Como en los años anteriores, en la edición 12 de los Premios Alcaldía de Medellín 2017, los docentes y estudiantes investigadores de la Universidad de Antioquia volvieron a cumplir un papel protagónico en las tres categorías que otorga la ciudad en el premio que está orientado a fomentar y reconocer el trabajo científico en las universidades públicas y privadas de la región.

En la décima segunda edición de Medellín investiga, la profesora e investigadora de la Facultad de Medicina, María Teresa Rugeles López obtuvo el reconocimiento ´A toda una vida dedicada a la investigación´, mientras que el profesor John Fredy Barrera Ramírez, coordinador del grupo de investigación Fotónica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, recibió el premio en la categoría Investigación de mayor impacto.

Por su parte, Daniel Alexander Jaramillo Calle, Liza Ysamarli Acevedo Sáenz, Diego Enrique Vélez Gómez y Daniela Arboleda Cárdenas, de la Universidad de Antioquia, integran el grupo de los diez distinguidos en la categoría Estudiantes de pregrado destacados por su vinculación a la investigación.

María Teresa Rugeles López, una vida dedicada a la investigación

Profesora titular de la Facultad de Medicina, donde se desempeña como docente y como investigadora desde hace más de veinte años. Ha sido tutora de estudiantes de doctorado, maestría y pregrado.

Durante su carrera investigativa, centrada fundamentalmente alrededor del VIH/SIDA, ha desarrollado actividades de extensión, destacándose su participación en la creación de la Fundación SÍFuturo, entidad que trabaja por el presente y el futuro de los niños infectados por el VIH y sus familias. Desde la Fundación, la doctora Rugeles López lidera el programa de prevención VIH/SIDA, desarrollado en colegios de bajos recursos de la ciudad y del Área Metropolitana, incluyendo instituciones incluyentes como el Comité de Rehabilitación.

Rugeles López ha hecho parte de las redes internacionales de trabajo colaborativo en investigación y formación de estudiantes: “Programa de entrenamiento en investigación y enfermedades infeccionas y salud global: cuatro continentes, una sola experiencia”, liderado por la Universidad de Manitoba en Canadá; y “Programa de entrenamiento en investigación sobre el impacto de enfermedades zoonóticas y transmitidas por vectores como la rickeusiae y leptospira, enfermedades febriles agudas no diferenciadas”, financiados por el Centro internacional “Fogarty” de los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos.

En su trayectoria científica ha sido merecedora de más de 37 reconocimientos por su labor investigativa, entre los cuales cabe destacar cinco premios de investigación en VIH/SIDA otorgados por la Asociación Colombiana de Infectología en los años 2000, 2006, 2008, 2012 y 2016; Medalla de Oro al Mérito Femenino, categoría Ciencia, otorgada por la Alcaldía de Medellín en 2007; Premio Academia Nacional de Medicina - Abbott, otorgado por la Academia Nacional de Medicina en 2007, “Premio al Grupo investigador del año en medicina con participación estudiantil Ascofame - Fundación Medina”, 2013; “Egresado sobresaliente. Corporación Ciencias Básicas Biomédicas en sus 20 años” en 2016.

La profesora es coautora de más de 95 publicaciones indexadas en la base de datos Scopus, donde registra más de mil citaciones. Ha realizado numerosas publicaciones en revistas científicas de circulación nacional y es coautora de varios libros y capítulos de libro, y en la actualidad es revisora de varias revistas científicas de su área.

En la actualidad forma parte del grupo que está desarrollando el proyecto de investigación “Modelo para el desarrollo humano y ocupacional de personas con discapacidad intelectual, métodos mixtos”, financiado por la Universidad de Antioquia y Colciencias, proyecto de gran impacto social que busca disminuir las barreras de los jóvenes con discapacidad intelectual para su inclusión en el contexto familiar, social y ocupacional, mediante el diseño y validación de un modelo de atención integral con enfoque ecológico e interdisciplinar y desde las perspectivas del desarrollo humano y la teoría de las inteligencias múltiples.

Investigación de mayor impacto

El trabajo “Protección y compresión de datos usando luz”, autoría de investigadores del Grupo de Óptica y Fotónica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, con el profesor John Fredy Barrera Ramírez como investigador principal, recibió el reconocimiento en la categoría Investigación de mayor impacto, así como “Muros de contención - mampostería postensada”, del Grupo de investigación en ingeniería civil, de la Universidad de Medellín, con Ricardo León Bonett Días como investigador principal.

Proteger datos con luz

De acuerdo con Fotónica, grupo de investigación que ya había logrado el mismo reconocimento, los resultados de la investigación “Protección y compresión de datos usando luz” representan una contribución científica y tecnológica relevante e integral, que constituye una solución innovadora que redundará en el mejoramiento de la calidad de vida, no solo de los habitantes de la ciudad de Medellín, sino que demás tiene un impacto a nivel global.

La investigación —señala el equipo ganador— permitió sobrepasar varias limitaciones básicas fundamentales para la obtención de un sistema de seguridad basado en la manipulación de la luz y dio como resultado un dispositivo que permite proteger información, con características prácticas que lo hace viable para su uso masivo. Además —agrega—, los avances reportados dieron lugar al surgimiento de nuevas líneas de investigación relacionadas con la manipulación de información por medio de la luz en diferentes tópicos y áreas, entre ellas una que tiene como objetivo comprimir información usando luz; los resultados en esta línea generaron un sistema óptico-físico que permite comprimir datos, entre otros logros.

La investigación está constituida por una patente de invención basada en un sistema experimental de laboratorio como elemento de protección de propiedad intelectual y un prototipo como componente tecnológico. Como productos de investigación publicados y disponibles para toda la comunidad, la investigación dio como resultado 15 artículos publicados en revistas internacionales, 4 artículos publicados en proceedings de eventos internacionales y 2 artículos publicados en revistas nacionales. Además, los resultados de la investigación fueron presentados en 13 ponencias en eventos internacionales, nacionales y en un evento iberoamericano; y en dos revistas de divulgación científica.

Estudiantes investigadores

Cuatro alumnos de la Universidad de Antioquia hacen parte de quienes fueron galardonados en la categoría Estudiantes de pregrado destacados por su vinculación a la investigación. Como ellos, también se hicieron merecedores del reconocimiento Felipe Bedoya Maya y Amalia Díaz Jaramillo de la Universidad Eafit, Sergio Zapata Velásquez y Joham Álvarez Montoya de la Universidad Pontificia Bolivariana, Henry Jhoán Areiza Laverde y Juan Esteban Úsuga Restrepo del Instituto Tecnológico Metropolitano.

Daniel Alexander Jaramillo Calle, de la Facultad de Medicina, ganó con el trabajo “Estudio multi-céntrico nacional para la conformación de una cohorte retrospectiva y caracterización de pacientes con ataques agudos de porfiria atendidos en hospitales de alta complejidad de Colombia (Estudio PorfiCol)”.

Liza Ysamarli Acevedo Sáenz, del pregrado de Antropología, ganó con la investigación “En la casa no se llora: silencios, subjetividades y comunidades emocionales de mujeres familiares de detenidos y desaparecidos”.

Diego Enrique Vélez Gómez, de Administración en salud: énfasis en gestión sanitaria y ambiental, se hizo acreedor al reconocimiento con su trabajo “Proyecto de saneamiento hídrico rural para la quebrada Santa Elena. Medellín, 2017”.

Daniela Arboleda Cárdenas, de Trabajo Social, ganó con la tesis “Estrategias socioeducativas en el ámbito familiar y comunitario y su incidencia en la garantía de derechos de niñas y niños partícipes de los seis centros de atención integral a la infancia (Medellín, Urabá y Suroeste) de Comfenalco Antioquia”.

"Grandes avances en esta área de investigación": John Fredy Barrera Ramírez 

Figura 1. Investigadores (de izquierda a derecha) John Fredy Barrera Ramírez (Coordinador de la Investigación) coordinador del Grupo de Óptica y Fotónica, y Alejandro Mira Agudelo, profesores e investigadores vinculados a la Universidad de Antioquia, Medellín. Y Alejandro Vélez Zea, actualmente realizando su doctorado en la Universidad Nacional de La Plata, adscrito al Centro de Investigaciones Ópticas, Argentina.

¿Qué reconocimientos ha recibido el Grupo de Óptica y Fotónica por su trabajo investigativo durante este año?

El Grupo de Óptica y Fotónica (GOF) ha recibido dos reconocimientos por el trabajo investigativo que ha venido realizando en la línea de investigación en Procesamiento Óptico de información. El 4 de octubre recibió la Mención de Honor en los Premios Nacionales en Ciencias 2017 y el pasado 6 de diciembre recibió el Premio a la Investigación de mayor impacto en el año otorgado por la Alcaldía de Medellín.

Estos reconocimientos, que se suman a los que ha recibido a nivel nacional e internacional en los últimos años, son un reconocimiento al trabajo ininterrumpido que ha realizado el GOF desde su formación en 1972. Se debe resaltar que es la tercera Mención de Honor que se le otorga al GOF en los Premios Nacionales de Ciencias y Solidaridad, ya que en el año 2014 yo recibí la Mención de Honor, mientras que en el año 2004 le fue otorgada al profesor Fernando Medina Estrada (miembro y ex-coordinador del GOF) por un trabajo que realizó en conjunto con dos colegas de La Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín. 

Además, esta es la segunda vez que somos merecedores del Premio a la Investigación de mayor impacto en el año, ya que en 2013 le otorgaron el premio a una investigación en la cual participé como Investigador Principal, mientras que el profesor Alejandro Mira Agudelo fue coinvestigador, y Alejandro Velez Zea integro el grupo de trabajo como estudiante de pregrado.

¿Cuál fue el grupo de trabajo que llevo a cabo la investigación merecedora al premio la investigación de mayor impacto?

Este año estamos repitiendo como ganadores del Premio de mayor impacto con la investigación “Protección y compresión de datos usando luz”. En la investigación que inició a finales de 2013 y culminó en el julio de este año, y de la cual fui el investigador principal, participaron como coinvestigadores el profesor Alejandro Mira Agudelo (miembro del GOF) y Alejandro Vélez Zea, Físico egresado de la Universidad de Antioquia y quien actualmente realizando su doctorado en la Universidad Nacional de La Plata, adscrito al Centro de Investigaciones Ópticas, La Plata-Argentina.                    

¿Por qué cree que su investigación genera tanto impacto?

El estudio de las propiedades de la luz y la forma como se puede manipular la información por medio de la luz es una de las áreas de investigación que ha mostrado grandes avances en los últimos años; esto debido a su gran interés desde el punto de vista científico y a que sus aplicaciones tecnológicas han permitido mejorar la calidad de vida de la sociedad actual y se prevé que ayudará a solucionar algunos de los problemas tecnológicos, sociales, económicos y ambientales que se presentarán en los próximos años. Los desarrollos en esta área han tenido un impacto notable en temas como energías nuevas y renovables, desarrollo sostenible, innovación industrial, salud, seguridad, entre otros. En particular, el área del manejo seguro y eficiente de información por medio de la manipulación de la luz se presenta como una alternativa poderosa para asegurar la protección y compresión de datos. 

Asimismo, se debe tener en cuenta que día a día aumenta en forma significativa la cantidad de información pública y privada disponible en el mundo, y en esa misma medida se incrementa el número de personas que intercambian datos que en muchos casos contienen información secreta o sensible. Por lo tanto, la generación de sistemas confiables y eficientes para el manejo de la información tiene un gran impacto en la sociedad, ya que estos aseguran la privacidad y protección de la información y bienes (recursos) de los ciudadanos. En la actualidad los sistemas comercialmente disponibles que permiten proteger esta información, usualmente llamados “sistemas de cifrado”, son sistemas de software (algoritmos digitales) o hardware (dispositivos electrónicos). Debido a que se ha mostrado que estos sistemas son vulnerables, los sistemas basados en el uso de la luz aparecen como una atractiva y poderosa herramienta para el manejo seguro de la información ya que los sistemas físicos basados en el uso de la luz han mostrado ser invulnerables. 

Por otro lado, una tendencia que cobra cada vez mayor atención en las sociedades modernas es el crecimiento vertiginoso de la infraestructura necesaria para almacenar y transmitir información. Debido a esta tendencia, se han realizado grandes esfuerzos en el desarrollo de técnicas de compresión de datos que permiten disminuir el volumen de un dato, es decir, reducir su espacio de almacenamiento. Estas técnicas juegan un papel crucial ya que permiten hacer más eficiente el uso de la infraestructura disponible. 

Teniendo como marco de referencia lo antes mencionado, la investigación por la cual se recibe el Premio de mayor Impacto de la Alcaldía de Medellín permitió sobrepasar varias limitaciones básicas fundamentales para la obtención de un sistema de seguridad basado en la manipulación de la luz y dio como resultado un dispositivo que permite proteger información con un alto grado de seguridad. Además, los avances reportados dieron lugar al surgimiento de nuevas líneas de investigación relacionadas con la manipulación de información por medio de la luz en diferentes tópicos y áreas, entre ellas una que tiene como objetivo comprimir información usando luz. En particular, se desarrolló un protocolo de compresión de datos que ha mostrado ser muy eficiente para manipular información proveniente de sistemas ópticos, y que podría ser aplicado para reducir el volumen de datos como método alterno a los mecanismos digitales que se usan ampliamente en la actualmente. En particular, se propuso e implementó una novedosa técnica de compresión óptica que permite una reducción extrema del volumen de los datos encriptados ópticamente, hasta de un 94.24%. Se demostró que esta técnica tiene  un desempeño superior a una de las técnicas de compresión digitales más usadas a nivel mundial. El método de compresión, presenta un gran potencial para la creación de un sistema óptico capaz de procesar grandes volúmenes de información de forma segura y eficiente a gran velocidad.

¿Qué otros reconocimientos y que impacto científico han generado los resultados de la investigación premiada este año?

La investigación contribuyó significativamente a la obtención de premios y reconocimientos, entre ellos se puede destacar el reconocimiento internacional “Future Leader 2016” otorgado por la Academia de las Ciencias de New York (NYAS) y la Sociedad Japonesa para la Promoción de las Ciencias (JSPS).

Asimismo, algunas de las publicaciones que resultaron de la investigaciones fueron incluidas y/o reseñadas en secciones y plataformas científicas internacionales, como la sección “IOPselect” de la plataforma científica “IOPscience”, las secciones “Highlights” y “Lab Talk” de la revista “Journal of Optics”, y en la contribución especial “Roadmap on optical security” y “Notable advances in photonics: the JOPT Highlights of 2016” de la revista Journal of Optics. Además, los avances reportados dieron lugar al surgimiento de nuevas líneas de investigación relacionados con la manipulación de información por medio de la luz en diferentes tópicos y áreas.

¿Qué destacaría de su proceso de investigación en este año 2017? 

Durante el 2017 nuestras investigaciones han estado enfocadas en el desarrollo e implementación de sistemas para el procesamiento de información por medio de la luz. En particular, durante el segundo semestre de este año hemos avanzado en investigaciones que buscan la optimización de un prototipo de un sistema de seguridad. Actualmente se siguen realizando pruebas de laboratorio para probar algunas ideas que buscan desarrollar un sistema óptico que preserve la seguridad que provee el prototipo actual, y que a su vez posea menos elementos, sea más compacto y flexible. Adicionalmente, se sigue avanzando en el desarrollo e  implementación de sistemas ópticos dedicados a la compresión de datos, en particular se están desarrollando y probando en el laboratorio mecanismos de compresión de información proveniente de objetos a color.

¿Qué proyectos tiene para el 2018?

Avanzar en las líneas de trabajo en que hemos venido investigando, en particular en lo relacionado con la optimización del prototipo y el desarrollo de métodos ópticos para la compresión de datos. Asimismo, tenemos planeado incursionar en algunas de las líneas de trabajo y desarrollo que han sido impactados por nuestras investigaciones. Dentro de esas líneas se puede destacar la proyección dinámica de información holográfica, que tiene un gran impacto en áreas que van desde las trampas ópticas hasta la corrección de aberraciones en óptica visual.

¿Cómo aporta su trabajo al desarrollo de la ciudad? 

Además del aporte científico, académico y tecnológico que genera la investigación y que se expone en las respuestas anteriores, uno de los principales aportes es visibilizar a nivel nacional e internacional la investigación y los desarrollos que se llevan a cabo en la ciudad. Con los resultados e impacto del trabajo que se ha llevado a cabo se evidencia que en la ciudad es posible llevar a cabo proyectos que integren investigación en ciencia básica, productos de protección de propiedad intelectual y de desarrollo tecnológico con impacto no solo local, sino también a nivel nacional y en algunos aspectos con un impacto a nivel internacional.

Este tipo de investigaciones demuestran que el esfuerzo que históricamente ha hecho la Universidad de Antioquia para apoyar la investigación sigue dando sus frutos, incluyendo el apoyo que le ha dado al programa de Gestión Tecnológica cuando la investigación va más allá del ámbito de ciencia básica.

Finalmente, quiera resaltar que el desarrollo de las futuras investigaciones depende en gran medida de la obtención de financiación, asunto que se ha complicado significativamente en los últimos tres años.