Honestidad científica

"Aún no dispongo de datos. Es un error capital teorizar antes de tener datos. Sin darse cuenta, uno empieza a manipular los hechos para que se ajusten a las teorías, en lugar de ajustar las teorías a los hechos."

Quien habla de esta forma es Sherlock Holmes, personaje literario de Sir Arthur Conan Doyle (1859-1930), detective tenaz, analítico, defensor y practicante del método deductivo. Este fragmento lo extraigo de la historia Escándalo en Bohemia, que he encontrado en el libro de relatos cuya referencia os dejo al final de esta entrada [1]. Siempre insisto a mis alumnos en que el modelo (matemático) debe ajustarse a los datos y nunca los datos deben ajustarse a un modelo propuesto. Básicamente podría usar esta cita literaria entrecomillada y creo que no es un mal comienzo para establecer las bases de la formación científica.

Motivo de la portada del libro Sherlock Holmes. Relatos 1, PENGUIN CLÁSICOS.
Diseño: Penguin Random House Grupo Editorial /Yolanda Artola, Ilustración: Álvaro Domínguez

Pero el motivo de seleccionar precisamente estas palabras ha sido que en estas últimas semanas han surgido varias noticias en prensa relacionadas con artículos científicos retractados, es decir, que han sido retirados de la revista en que se publicaron. En el último caso que he leído, parece que los autores presentan una teoría que afirma que las larvas de perca prefieren el consumo de microplásticos presentes en el mar que de su propio alimento natural. No sé si será cierto, pero estas afirmaciones deben estar sustentadas por datos experimentales y eso es precisamente lo que los autores alegan haber perdido, los datos primarios. Para ser justos, creeremos en la presunción de inocencia y espero que les den la oportunidad de demostrar su teoría. 

También he de decir que la pérdida de datos primarios una vez obtenido el resultado objeto de nuestro deseo (la publicación) puede ser más habitual de lo que pensamos. Dejadez propia o de terceras personas, fallos de hardware, traslados de información con mermas, necesidad de espacio físico o virtual, se ha traspapelado, en qué disco duro o CD puse yo eso, como diablos se llamaba el archivo... Seguro que os suena alguna.

Si uno escribe en un buscador de Google Académico scientific fraud o fraude científico se dará cuenta de la enorme preocupación de la comunidad científica con este tema. Cualquiera de los artículos que encontréis en estos dos enlaces os darán un análisis pormenorizado de los motivos y consecuencias de estas prácticas. Entre las prácticas que parecen más habituales se encuentran la presentación de trabajos sin existir los datos experimentales o con datos sospechosos, uso del nombre de co-autores consagrados en la firma de artículos para subir el caché ante los editores, autorevisión de artículos propios sugiriendo a las revistas nombres de revisores falsos (amigos o el propio autor), plagio o utilización de datos de terceras personas, etcétera... Cierto que las revistas, gracias a la revisión por pares, tratan de poner coto a estos problemas. Pero pensad en el volumen de trabajos que se envían en todo el mundo, la cantidad de decisiones que debe tomar un editor y el trabajo que debe realizar el revisor, suponiendo la buena fe de los autores. Existen plataformas que velan por las buenas prácticas en la publicación científica, como Retraction Watch, que trata de detectar e informar sobre artículos retractados y los motivos para ello. Otras como PubPeer se basan en la denuncia de investigadores que detectan presuntos fraudes o errores en publicaciones científicas. Quizá esta última me gusta menos, porque admite comentarios anónimos. Se pueden poner los medios que uno quiera, pero la clave está en los autores. 

En líneas muy generales, tengo mi teoría al respecto sobre motivaciones y consecuencias de este tipo de prácticas, pero ojo, no tengo todos  los datos. Las motivaciones son principalmente la presión por publicar, la necesidad de promoción, consecución de fondos, mantenimiento del estatus científico y la presión política y mediática sobre los investigadores para obtener "buenos resultados", entre otras que seguro dejé en el tintero.  Las consecuencias son evidentes: pérdida de credibilidad de cara a la sociedad y daño irreparable al desarrollo científico por falta de esa confianza.   

El tema de los buenos resultados es algo muy recurrente. Todos queremos disponer de buenos resultados para que vean que bien trabajamos. A veces, saber cual es el error de una teoría tiene más valor que demostrar que la teoría es cierta mediante la obtención de datos "buenos". Y hay que estar preparado para obtener datos experimentales que no sirven para nada, salvo para descartar caminos y premisas, que no es poco. No es tan grave que un experimento falle, el problema es que en la vorágine actual lo etiquetamos como inútil porque no te lo van a publicar. Pero, como diría Michael Ende, esa es otra historia y debe ser contada en otra ocasión.

[1] A. Conan Doyle, Escándalo en Bohemia. Sherlock Holmes. Relatos 1, PENGUIN CLÁSICOS, p.9, Barcelona, 2016. ISBN: 978-84-9105-010-1. (Traducción: Esther Tusquets).

Lo que hace mi Facultad... cirios más limpios

Se que hoy estoy haciendo memoria histórica, pero esta noticia se me escapó completamente por motivos ajenos a mi voluntad. Sería para mi imperdonable no citar aquí a mi compañero Catedrático de Universidad José María Fernandez-Bolaños, director  del grupo Química Fina de Carbohidratos, y dar a conocer su buena iniciativa de buscar una formulación de cera para que los cirios que se pasean por nuestra Semana Santa dejen restos más fáciles de limpiar. No se trata de reducir la cantidad de cera que se produce, sino de que el residuo sea más duro y fácil de retirar mecánicamente, por su menor adherencia al suelo. Esto es no solo una cuestión estética, sino de seguridad en la calzada. Pero claro, también hay que asegurar que el producto cumpla su cometido e ilumine las grandes noches de estas fiestas con una durabilidad adecuada. 

Como podéis ver en esta noticia, la empresa de limpieza pública de Sevilla (LIPASAM) está muy interesada en el tema. LIPASAM patentaría el sistema, en caso de éxito, y se cedería la formulación a las cererías. ¡Pues esperemos que todo vaya bien! Enhorabuena por la iniciativa.

Noticia aparecida en la versión digital del Diario de Sevilla el 5 de abril de 2017 (a la que le he quitado la publicidad, pero os dejo el enlace)

Lo que hace mi Facultad... plástico biodegradable de residuos de guisante

El vídeo que os dejo es de octubre de 2016, ya sé que no estuve atento. Pero no quiero dejar pasar por alto esta investigación del  grupo de investigación Tecnología y Diseño de Productos Multicomponentes, que dirige el Catedrático de Universidad Antonio Guerrero, del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Sevilla. 

El trabajo lo presentan Victor Pérez y el Profesor Alberto Romero (que me corrijan pero... creo que el que editó el vídeo se confundió de nombre). Se trata de elaborar un plástico biodegradable a partir de residuos de vainas de guisantes. Claro está, hay que buscarle una utilidad en función de sus propiedades mecánicas, pero no me digáis que no parece interesante. Mejor será que veáis lo que ellos quieren explicar.

Mi enhorabuena a estas iniciativas de nuestros alumnos y profesores.

Sensibilidad de un método analítico y límite de detección

La sensibilidad de un método analítico se define de acuerdo a la IUPAC como la pendiente de la curva de calibración, tratándose de una característica del método que depende sólo del proceso de medida. Así definida, la sensibilidad no es otra cosa que el factor de respuesta, o lo que es lo mismo, el cociente entre la variación de señal asociada a un determinado analito y la variación de su concentración o cantidad (si tuviésemos un solo patrón simplemente es el cociente entre señal y concentración del mismo). La definición es muy clara pero, sin embargo, cuando se presentan las características de un método analítico en publicaciones académicas y científicas se opta normalmente por usar el límite de detección. Pocos autores hablan de sensibilidad dando el valor de la pendiente de calibración, y aquí quiero explicar el motivo de ello.  

El límite de detección (LOD, limit of detection), expresado como la cantidad o concentración, proviene de  la señal más pequeña que puede detectarse con razonable certeza en un determinado procedimiento analítico (IUPAC). Según esto, se trata de la cantidad asociada a la mínima señal que pueda atribuirse al analito, es decir, que sea distinguible de la señal del blanco de medida.  Esa señal mínima se suele definir como la señal del blanco más tres veces la desviación estándar del blanco:

Si en esta expresión se usase la señal del blanco más diez veces su desviación estándar estaríamos defiendo la señal correspondiente al límite de cuantificación (LOQ, limit of quantification), la mínima cantidad cuantificable. Pero en esta entrada nos centraremos en el límite de detección.

Imaginemos que tenemos una recta de calibrado externo del tipo Y = b·X + a, donde Y es la señal correspondiente a una concentración de analito X, b es la pendiente y a es la ordenada en el origen. Si se ha corregido la señal del blanco de los patrones de calibración en la recta anterior, la ordenada en el origen tendrá un valor de cero (a = 0). Ahora debemos sustituir la señal del límite de detección en la ecuación de la recta, pero será la señal corregida, es decir la señal correspondiente al límite de detección menos la señal del blanco:

Esta expresión para el límite de detección es muy común en técnicas de espectroscopia atómica, en las que a baja concentración puede asumirse una ordenada en el origen prácticamente nula. existen otras formas de expresar los límites de detección, pero en todo caso siempre se trata de un parámetro con unidades de señal (en nuestro caso la desviación estándar del blanco) dividido entre el factor de respuesta (la pendiente de la recta de calibrado), cuyas unidades son de señal dividido por concentración. De esta forma siempre se tiene un limite de detección con unidades similares a las de los patrones de calibrado. En otras ocasiones se usa, en lugar de la desviación estándar de la señal del blanco, la desviación estándar de residuales, la de la ordenada en el origen o la desviación estándar de la linea base. Lo importante es que el LOD quede expresado en unidades de concentración, y tras los siguientes ejemplos veremos el porqué.  

a) Comparación de la sensibilidad de una técnica para distintos analitos

En esta comparación voy a usar datos publicados en el trabajo Direct determination of copper, lead and cadmium in aniseed spirits by electrothermal atomic absorption spectrometry, publicado en Food Chemistry en el año 2007, como fruto de mi tesis doctoral: Caracterización analítica de aguardientes anisados.  Vamos a considerar dos ejemplos, un caso donde la diferencia de sensibilidad es obvia y otro en que parece obvia, pero no lo es tanto.

Ejemplo 1. Determinación de cobre y cadmio mediante espectroscopia de absorción atómica con atomización electrotérmica.

El  método propuesto para ambos elementos incluyen una dilución de la muestra en una mezcla de agua / etanol / ácido nítrico (58:40:2) y determinación directa tras un programa optimizado de secado, mineralización y atomización, previa adición del modificador de matriz adecuado. Por lo tanto el calibrado se realiza en una mezcla de los tres componentes en esa misma proporción. 

En el caso del cobre se añade una disolución de nitrato de paladio como modificador de matriz, se seca en dos etapas a 80 y 110 ºC, se mineraliza a 1300 ºC y se atomiza y mide a 2300 ºC. Para el cadmio se emplea una mezcla d nitrato de magnesio y paladio, secando de igual modo que para el cobre. En este caso la mineralización ocurre a 700 ºC y la atomización a 1500 ºC. Las rectas de calibrado tienen las siguientes ecuaciones:

Cu: Y = 0.012·X - 0.001

Cd: Y=0.11·X - 0.004

Siendo Y la señal obtenida y X la concentración en µg/L. Como puede observarse la pendiente de calibración del Cd es casi 10 veces mayor que la del Cu, luego la técnica ETAAS (de electrothermal atomic absorption spectroscopy) es casi diez veces más sensible para Cd que para Cu en estas condiciones de trabajo. El límite de detección debe ser una diez veces más bajo para Cd que para Cu. Los valores calculados como se explica al comienzo de esta entrada  son 0.04 µg/L para cadmio y 0.6 µg/L para cobre, algo más de diez veces menor.  

Ejemplo 2. Determinación de cobre y plomo mediante espectroscopia de absorción atómica con atomización electrotérmica.

La determinación de cobre ya se ha explicado, para el plomo se emplea una mezcla de nitratos de magnesio y paladio, con el mismo secado que para los otros dos elementos, mineralización a 900 ºC y atomización a 1800 ºC. Si se comparan las rectas de calibrado:

Cu: Y = 0.012·X - 0.001

Pb: Y = 0.07·X + 0.000

A primera vista la técnica parece casi el doble más sensible para cobre que para plomo. Pero, ¿que hemos olvidado? Hemos olvidado el error asociado a la pendiente, que esta relacionado con el ruido de fondo que afecta a toda medida. En el caso del cobre el error es de ± 0.004 (33%) y para plomo ± 0.001 (14%). Esto se debe a que la señal del fondo para cobre es más acuciada que para plomo.

Señales obtenidas para cobre y plomo, así como señal de fondo. La señal que se emplea en el calibrado es el área de pico, cuyas unidades son unidades de absorbancia por segundo (u.a.·s) 

Esto hace que cuando se obtienen los límites de detección se encuentre 0.6 µg/L para cobre y 0.7 µg/L para plomo. En realidad no son tan diferentes, puesto que la desviación estándar del blanco es mayor en el caso del cobre y esto hace que, aunque su pendiente sea mayor, no se aprecie un límite de detección mucho menor. Por ese motivo es necesario conocer el error de la pendiente si se quieren comparar sensibilidades o bien realizar el cálculo de los límites de detección.

  

b) Comparación de la sensibilidad de dos técnica diferentes

Para este ejemplo compararemos la determinación de cobre en aguardientes mediante espectroscopia de absorción atómica con atomización electrotérmica (ETAAS) y la determinación del mismo elemento en tequila mediante espectroscopia de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente (ICP-AES, de inductively coupled plasma atomic emission spectrometry). Los datos del segundo caso han sido obtenidos de la tesis de Silvia Ceballos Magaña, titulada "Caracterización analítica de destilados de Agave Tequilana mediante técnicas de análisis multivariante". En este caso se digiere una cantidad de muestra en un microondas usando ácido nítrico como oxidante y pentóxido de divanadio como catalizador. Las rectas de calibrado tienen las siguientes ecuaciones:

Cu (ETAAS): Y = 0.012·X - 0.001

Cu (ICP-AES): Y = 2.52·X - 0.13

En principio puede parecer que la técnica ICP-AES es unas 200 veces más sensible que la ETAAS para la determinación de cobre, pero, ¿qué hemos olvidado? Hemos olvidado decir cuales son las unidades de dichas pendientes. En el caso de ETAAS, como la señal viene en u.a.·s y la concentración en µg/L, las unidades de la pendiente son u.a.·s·L/µg. En el caso del ICP-AES, las señales en el equipo de medida vienen dadas en kilocuentas (kcuentas) y las concentraciones de la recta de calibrado en mg/L, así la pendiente viene dada en kcuentas·L/mg. Obviamente no se puede comparar las pendientes con unidades diferentes. Por eso se hace necesario el cálculo de los límites de detección en las mismas unidades. 

Cuando se obtienen los límites de detección se observa que para ETAAS el LOD del cobre es de 0.6 µg/L y para ICP-AES es de 3 µg/L. Es decir, para cobre medido mediante ICP-AES el límite de detección es aproximadamente  5 veces mayor que cuando se mide mediante ETAAS. La espectroscopia de absorción atómica con atomización electrotérmica es más sensible que la espectroscopia de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente para la determinación de cobre en estas condiciones experimentales.

Conclusión

Aunque la IUPAC define la sensibilidad como la pendiente de la recta de calibrado (o factor de respuesta), existen situaciones donde es mejor usar los límites de detección para comparar este parámetro de calidad del método. De hecho, es lo que recomiendo siempre. 

Espero que estos ejemplos hayan sido ilustrativos.

Que le den a la ANECA

Buenas noches

Tras leer algunos comentarios de compañeros míos, y algún que otro artículo en prensa, sobre ANECA y sus nuevos criterios  y haber firmado la petición de mi amigo Victor Molina para que se retiren los criterios en changue.org, voy a exponer el porqué de mi decisión (la de pedir que se eliminen). Esto tal vez no interese a nadie, pero el blog también contempla mi opinión sobre algunos aspectos. 

Para el que no sea de España, la Agencia Nacional de Evaluación de la Calidad y Acreditación (ANECA) es un Organismo Autónomo, adscrito al Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, que tiene como objetivo contribuir a la mejora de la calidad del sistema de educación superior mediante la evaluación, certificación y acreditación de enseñanzas, profesorado e instituciones (sic).

Estuve hablando con un par de representantes de un sindicato (yo hace tiempo que dejé de pertenecer a ninguno) y esbocé mi opinión, cuando no había leído del todo los criterios de ANECA. Dije que iba a hacerlo pero no he podido cumplir mi promesa, pues leer eso cansa a cualquiera y he decidido no perder más tiempo de mi vida en leer sandeces. Conste que creo que gracias a ANECA se ha conseguido que mucha gente que no investigaba en la Universidad lo haga, pero ese no debe ser el fin de la agencia, porque no se debe olvidar la enseñanza.

Lo primero es lo enrevesado de dividir a las personas susceptibles de ser acreditados en tipo A y B (también puedes ir de la C a la E). Vamos a ver el tipo A y B, que es lo que definen los criterios publicados y luego hablaré de como se combina esto. Me fijaré solo en la acreditación de Titular, por no seguir leyendo, como he dicho antes.

Para ser un candidato a Titular Tipo A  (excelencia) en investigación en Química necesitas 85 publicaciones (50 de primer tercio JCR, autoría preferente en 10 de ellas), 15 de ellas de proyectos propios. Y luego al menos cinco méritos de los siguientes: IP (investigador principal) de al menos 2 proyectos competitivos nacionales o internacionales, ser jefe de grupo de investigación, pertenecer a comités científicos internacionales, a paneles de expertos internacionales, tres conferencias plenarias en congreso internacional, cinco invitadas, estancias de seis meses con publicaciones asociadas... 

Para no ser malo del todo, diré que para ser un Titular con una B en investigación (y hablo de Química), la cosa se relaja, son casi como los criterios de antes, con sus 20 publicaciones (15 de buenas buenas, primer tercio JCR; autoría preferente en cuatro de ellas, con las de la tesis supongo que vale), pero con cinco méritos complementarios como 10 artículos extra a los anteriores, un libro técnico, capítulos de libro técnicos, estancias de más de seis meses que hayan dado frutos publicados, dirigir al menos una tesis, pertenecer al consejo editorial de revistas extranjeras de prestigio......).  

Aviso para navegantes, en los próximos sexenios quizá pidan menos de cinco autores por publicación. Esto aparece en la explicación de contribuciones cientificas en los criterios de Titular B (Química), no en el tipo A. Y que me expliquen como se debe justificar que eres autor preferente. Ahora es el primero, el último por ser el "masca" o el que lleva el asterisco (autor de correspondencia). Según área y moda.

En esto de la investigación, la mayor crítica a los criterios que haré (al margen de que hay muchos subcriterios de graduación de méritos que me resultan liosos) es una frase que he visto repetida en los mismos. Resulta que es un mérito de pata negra dirigir proyectos competitivos nacionales y sobre todo internacionales (creo que no valen autonómicos). Y las publicaciones en revistas de alto índice de impacto, que sean de proyectos dirigidos por el solicitante en cuestión.

Lean los criterios de Química (A3) donde en el apartado de publicaciones para Titular tipo A (sea lo que sea esto) dice que 15 deben derivar de proyectos donde el solicitante sea o haya sido IP. Y pregunto:

1) ¿Cuantos profesores aspirantes a Titular tiene la Universidad en España?

2) ¿Cuantos para Catedrático? (Que también tienen que demostrar este mérito)

3) ¿Cuantos proyectos Europeos o Nacionales se dan cada año? Tenga en cuenta que para Titular debe haber sido IP de 2 al menos.

4) ¿Cual sería el número de proyectos que haría falta para mantener una tasa aceptable de funcionarización?
5) ¿Quien financia eso? ¿El Estado y la Unión Europea podrían asegurar un número adecuado de proyectos y que se repartan por igual en áreas no preferentes? ¿O nos dedicamos todos a hacer lo mismo, competir con los grupos fuertes o hacerles trabajos por cuenta? Habrá áreas que dejen de avanzar, de eso hay muchos ejemplos en la Historia.

Y ahora docencia:

El tipo A de docencia no se para que diablos lo definen, pues no se contempla para nada que ser docente de tipo A te sirva de algo, a juzgar por estas tablas:

Extracto del Real Decreto 415/2015, de 29 de mayo, por el que se modifica el Real Decreto 1312/2007, de 5 de octubre, por el que se establece la acreditación nacional para el acceso a los cuerpos docentes universitarios.

Y el docente tipo B, muchas horas de clase (800 mínimas), y como complementario: docencia en máster (al menos tres años), docencia en inglés, IP de proyecto de innovación, dar cursos on-line (y esto a mi no me gusta), dirigir dos Trabajos de máster, una tesis,.... Creo que lo normal para un profesor de Universidad. El problema es poder hacer de todo eso siendo el último mono eligiendo docencia, porque en la Universidad se escoge por orden de prelación (las figuras más altas y de mayor antigüedad primero y por orden). 

Pero al margen de eso, ¿sirve de algo ser docente tipo A? Pues se supone que deberíamos estar más preocupados en eso que en otras cosas. Vamos, no en ser tipo A en docencia por tener los méritos establecidos por una agencia, sino en ser buenos docentes y punto.

Y ahora lo peliagudo,desde mi perspectiva.

1) Si soy jefe de grupo y no soy Catedrático, ¿debo sacrificar a los miembros de mi equipo para llegar yo a Catedrático? Porque no caben méritos para todos, dos personas implican cuatro proyectos de los chulos.

2) Si decido sacrificarme yo y no llegar a Catedrático, ¿a cual de los miembros de mi equipo sacrifico? Porque todos no pueden a la vez. Suponiendo que sea yo quien decida, como los antiguos y al menos haya dos personas que quieran ser Titulares...

3) Si fuese ya Catedrático (de lo que actualmente paso). ¿A quien ayudo a promocionar? Como los antiguos de nuevo, He-Man, yo tengo el poder....

4) Si quiero ir por libre para llegar a Titular o Catedrático, ¿me olvido de mi equipo?

Es decir, ¿volvemos a una Universidad de poder absoluto y selecciones a dedo? ¿De rancio abolengo? ¿De luchas encarnizadas entre compañeros, zancadillas y demás? ¿De pleitesía y rencores? ¿Ya no trabajamos en equipo?

Perdonen mi expresión, pero para esta mierda, que le den a la ANECA.

Yo prefiero seguir trabajando en equipo con mis compañeros y amigos. Disfrutar mis publicaciones de alto, medio, bajo y muy bajo impacto. De aportar a congresos aunque sea un póster y pagarme yo mismo las copas. De dar alguna charla o curso cuando me invitan mis amigos, aunque no seamos de prestigio. Y, espero no me excomulguen, incluso publicaciones docentes, reconocidas o no por editoriales. También blogs de docencia o divulgación que no lee nadie. Disfrutar mis clases, el contacto con mis alumnos, jóvenes investigadores, técnicos, Titulares y Catedráticos, personal de mantenimiento, administración y servicios. 

Además de eso quiero llegar a casa y olvidarme de todo y disfrutar de mi familia, en especial mis hijos y esposa, mis amigos, mis plantas, mis peces, tortugas, mis vecinos, un buen vino...

En una balanza, lo importante es equilibrar los platos. Así que, lo siento, "Señores de la ANECA", pero yo no juego. Trabaja para vivir y no vivas para trabajar.

Es mi simple opinión y desde mi perspectiva actual. Tomando esto como lo que es, una carrera de fondo, tal vez algún día algo cambie y decida ponerme en juego, pero seguro que no con estas reglas. Además, cuando a un candidato a concejal le pidan pasar por una acreditación, que me avisen. O a algunos cargos de diputaciones y consejerías. Ese día me replantearé esta entrada del blog.

Espero no haberos cansado. 

PD: Posiblemente he metido la pata en algunas cosas de esos documentos que no he leído del todo. Admito críticas.

PD2: Soy Titular de Universidad, tal vez por eso paso un poco de este tema. Pero me aterra pensar en las criaturas que empiecen ahora su carrera docente en la Universidad. Esto es estresante. Por eso creo que hay que revisar el fondo y retirar estos criterios.

PD3: Lo he revisado dos días después y he retocado algo, pero en esencia la entrada sigue igual que el día de publicación.