Un
artículo con el mismo
título, prácticamente
con el mismo contenido de este capítulo, y
otro añadiendo la situación de los
cristalógrafos del primer decenio del siglo XXI en
España,
fueron
publicados en dos números sucesivos de la
revista de la Unión Internacional de
Cristalografía (IUCr):
Copias
pdf de dichos artículos pueden obtenerse directamente
desde los enlaces que muestran las referencias
bibliográficas, ó a través de las
imágenes de las portadas.
Del mismo modo, otro artículo
equivalente a este capítulo, aunque añadiendo la
situación de los cristalógrafos de aquellas
fechas en España,
se publicó en español en la revista de la Real
Sociedad
Española de Química. Copia pdf de dicho artículo
puede obtenerse directamente
desde el enlace mostrado, o a través de la imagen de la
portada;
La
relación entre
España y los cristales se
remonta a tiempos remotos, y es consecuencia de que en nuestro
territorio existían importantes yacimientos para la
extracción de
minerales. En este sentido es muy probable que la primera
contribución
española a la historia de los cristales aparezca ya citada
por Plinio
el Viejo (siglo I) en su conocida Historia
Natural,
en donde describe cómo las ventanas e invernaderos de los
habitantes
más ricos del Imperio Romano estaban cubiertos por cristales
de Lapis
specularis,
el nombre latino de grandes cristales
transparentes de
yeso. Esta forma cristalina del sulfato cálcico dihidratado
la extraían
los romanos de los alrededores de Segóbriga (La Mancha) y
era muy
apreciada por su transparencia, tamaño (de hasta un metro de
longitud)
y capacidad de exfoliación. Parte de esta
introducción
está más ampliamente documentada en el
artículo de Juan
M. García Ruiz, titulado El papel de la
Cristalografía en los estudios de Historia Natural
y publicado en el Boletín
de la Real Sociedad Española de Historia Natural.
Sección geológica, ISSN 0583-7510, Tomo
100, Nº 1-4, 2005, pags. 25-37.
Yacimiento
de Lapis specularis en
Segóbriga (La Mancha) y un ejemplar de dicho mineral
La vasta
información que sobre
minerales figura en la Historia
Natural de Plinio fue preservada y mejorada en las obras
conocidas como Etimologías,
que escribió San
Isidoro de Sevilla (560-636), en concreto en el
denominadoLibro
XVI. Las piedras y los metales. Y este tipo de
información está igualmente presente en El
Lapidario,
encargado por Alfonso
X
el Sabio
(1221-1284), obra fascinante escrita por un grupo de los musulmanes,
hebreos y cristianos, sabios de una época en la que se
demostró que la colaboración multicultural
pacífica era posible. Sin embargo, fue el talento sin par de
los
geómetras árabes en la investigación
del problema
del teselado en los espacios bidimensionales, lo que generó
la
contribución española más importante a
la
Cristalografía y al arte geométrico
pre-renacentista. La
simetría decorativa de los pavimentos y alicatados,
todavía conservados en La
Alhambra de Granada, es utilizada hoy en todo el mundo
para la enseñanza de conceptos sobre
simetría.
Izquierda: Mosaicos
de La Alhambra (Granada) Derecha: Vista
general de La Alhambra (Granada)
Algunos cientos de
años
más tarde, en el siglo XV,
seguimos encontrando muchos ejemplos del interés por las
estructuras bidimensionales y la simetría, como en el techo
de
las habitaciones principales de los castillos, palacios y edificios
especiales tales como la
Universidad de Alcalá o el Castillo de
Segovia, cerca de Madrid.
La variedad de la
minería
española y la enorme riqueza de
los minerales extraídos de tierras americanas
motivó el
trabajo de excelentes metalúrgicos y mineralogistas, como
Juan
de Arfe Villafañe (1535-1603), Diego
de Santiago, y Álvaro
Alonso Barba (1569-1662), autor del libro El
arte de
los metales
y del desarrollo de un método para la
recuperación de oro
y plata mediante el mercurio extraído en Almadén
(La
Mancha), la mayor mina de mercurio del mundo. Por otra parte, tanto de
América como del Lejano Oriente se obtuvieron sorprendentes
muestras de minerales fascinantes para los coleccionistas y
científicos del Nuevo Mundo. El Real
Gabinete de Historia
Natural se creó en 1771 con la
colección de minerales de Pedro
Franco
Dávila (1711-1786), probablemente el mejor
muestrario mineral de su tiempo y que fue utilizado por Jean
Baptiste
Louis Romé de Lisle (ó Romé
de
L’Isle,
1736-1790) para sus estudios sobre la morfología cristalina.
En 1799 salió a la luz
Anales
de Historia Natural, la primera
revista periódica de carácter
científico, y en
ella fue en dónde
Proust, Herrgen, Del
Río, Humboldt
y
otros mineralogistas, educados en la Escuela Werneriana de Friburgo,
publicaron sus primeros artículos sobre la naturaleza de los
cristales. La controversia entre las ideas de Werner
en la
clasificación de los minerales basados en las propiedades
externas y el nuevo concepto introducido por Romé
de
L’Isle y el abate René
Just
Haüy (1743-1822) sobre la
morfología cristalina, se observa claramente en los Anales
de
Historia Natural. Todos estos trabajos muestran
cómo la ciencia
española era consciente de los cambios fundamentales que
ocurrieron en la mineralogía durante los siglos XVIII y XIX.
La
colección de sólidos cristalográficos
regalado
por Haüy
al matemático
gallego José
Rodríguez González (1770-1824) fue fehacientemente
utilizado por los
cristalógrafos Augusto
González de Linares
(1845-1904) y Laureano
Calderón Arana
(1847-1894),
quienes estuvieron
relacionados con el
establecimiento de lo que probablemente fue la primera (1888)
Cátedra de Cristalografía en las universidades
europeas (concretamente en Santiago de Compostela).
Algunos
modelos
cristalográficos del abate Haüy
A principios del
siglo XX, los cristalógrafos españoles
ya estaban al corriente de los avances internacionales en este campo.
Por ejemplo, Francisco
Pardillo (véase su
obituario escrito por J.L. Amorós) fue consciente
inmediatamente de
la importancia de las investigaciones llevadas a cabo por Laue,
y ya en 1913 informó de estos resultados en el Boletín de la Real
Sociedad Española de Historia Natural, concretamente en su artículo
Descubrimientos recientes sobre
la estructura de los cristales.
Izquierda: Francisco
Pardillo (1884-1955) (*) Derecha: Blas Cabrera (1878-1945)
Dos
años
más tarde, en 1915, año en el que los Bragg
recibieran el premio Nobel,Blas
Cabrera, quién posteriormente se
convertiría en director del Instituto
Nacional de
Física
y Química, escribió un informe para
los Anales
de la
Sociedad Española de Física y Químicacon el
título Estado
actual de la teoría de los rayos X y su
aplicación para el estudio de la estructura de la materia, publicado en cuatro
comunicaciones consecutivas publicadas en 1915 (parte I,
parte II,
parte III,
parte IV). Recomendamos también leer
la magnífica
semblanza que sobre Blas Cabrera fue publicada en 2013.
Izquierda: Julio
Palacios (1891-1970) Derecha: Gabriel
M. Cardoso (1896-1954)
Gabriel
Martín Cardoso
en el Museo
Nacional de
Ciencias
Naturalesde Madrid, Julio
Palacios(discípulo de Blas
Cabrera)
en elInstituto Nacional
de Física y Química, yFrancisco
Pardillo en elDepartamento de
Mineralogía de la Universidad de
Barcelona formaron los primeros grupos
españoles de la
Cristalografía moderna.
Luis
Rivoir y otros trabajaron con Palacios
en la determinación de estructuras de cristales
orgánicos e inorgánicos y en la mejora de los
métodos de análisis de Fourier.Pardillo
creó de
forma independiente una escuela de cristalografía en su
departamento en la Universidad
de Barcelona. Gabriel
Martin Cardoso
entrenó a Julio
Garrido, quién más tarde se
incorporaría al grupo dePalacios.
Izquierda:
El
Instituto Nacional de Física y Química (Madrid,
1932). El “Rockefeller”
fue su apelativo cariñoso debido al hecho de que los fondos
usados para
su construcción (420.000 $) los donó la
Fundación “Rockefeller Junior”. Derecha: El
"Rockefeller”, hoy Instituto
de Química-Física “Rocasolano, uno de
los centros de investigación del CSIC
Fotografía
del Laboratorio de difracción de rayos X del "Rockefeller"
durante la
década
de 1930. Julio Palacios aparece a la izquierda, detrás del
tubo
de rayos X.
Pinche sobre la imagen para obtener otra de mayor
tamaño
"El Rockefeller"
fue inaugurado el 6 de febrero de 1932 por Fernando de los
Ríos,
Ministro de Instrucción Pública.
Niceto Alcalá-Zamora,
Presidente de la 2ª
República Española, visitó el edificio
el 7 de marzo de 1932.
La
Fundación Rockefeller
Junior estimó el coste del edificio y
donó 420.000 dólares en 1925. En 1926 el Estado
Español adquirió los terrenos en donde se
ubicaría y sacó a concurso el proyecto que
ganaron los arquitectos Lacasa
y Sánchez-Arcas.
Para realizar la obra, los arquitectos visitaron varios institutos
extranjeros, acompañados por Miguel Catalán
y Enrique Moles,
y fueron asesorados por una comisión integrada, entre otros,
por Blas Cabrera
y Julio Palacios. La
empresa alemana Siemens
& Halske se encargó de las
instalaciones científico-técnicas.
Izquierda: Luis
Brú (1909-1997) Centro: José
L. Amorós (1920-2001) Derecha: Julio
Garrido (1911-1982)
El
ímpetu de algunos jóvenes
cristalógrafos
después de la Guerra Civil Española fue la
raíz de
la cristalografía española actual. Entre ellos,Luis Bru
promovió por primera vez el uso de los rayos X y de la
microscopía electrónica en las Islas Canarias,
posteriormente (después de 1949) en Sevilla y, finalmente
(después de 1956) en la
Universidad Complutense de
Madrid. Luis
Bru,
excelente microscopista, fue un convencido defensor de la
Cristalografía en España, tal como él
mismo
declaró en un
artículo publicado en 1983 en un periódico
español.
Luis
Rivoir dirigió el Departamento
de Rayos X
en el
Instituto de Física Alonso de Santa Cruz,
ya perteneciente al CSIC, y anteriormente denominado Instituto Nacional de
Física y Química.
José
Luis
Amorós (un ex alumno dePardillo)
estuvo
en el Instituto Lucas
Mallada (CSIC) desde 1942 y posteriormente en la Universidad de
Barcelona, en la
Universidad de Saint Louis (EE.UU.) y por
último, en 1956, se trasladó a la Universidad Complutense de
Madrid en donde formó
un grupo de
jóvenes cristalógrafos y expertos en crecimiento
de
cristales.
Portada
del
primer volumen y
primer número de la revista Acta Crystallographica.
El primer
artículo aparece firmado por Julio Garrido, desde el
Instituto
Nacional de Física y Química (pinchar
en la imagen para obtener su contenido)
En 1949, el CSIC
fundó el Comité
Nacional Español de
Cristalografía que se adhirió a la Unión
Internacional de Cristalografía
creada dos
años antes, en
1947.
En 1950, se fundó la Asociación
Cristalográfica
Española (ACE) con 35 miembros, entre ellos Francisco Pardillo,
Luis Rivoir,
Gabriel
Martín Cardoso, Manuel Abad y José
Luis Amorós como primera Junta de Gobernadores,
cuya primera
reunión se celebró en Barcelona.
Durante esos
años
fueron invitados a España muchos cristalógrafos
importantes, como Taylor,
Laval,
Lipson,
Jeffrey,
Wyckoff,
Hägg,
Buerger,
Zädonov,
Fornaseri,
MacGillavry,
Strunz,
Henry...
Y diez
años después, en 1960, se fundó laAsociación
Iberoamericana de Cristalografía.
Durante las décadas
que
siguieron a los 50, los estudiantes
eran
conscientes de que la Cristalografía en España
estaba
centrada en dos escuelas principales, una en Barcelona en torno a Manuel
Font-Altaba
(Universidad de Barcelona)
y otra en Madrid
alrededor de Sagrario
Martínez-Carrera
y Severino
García-Blanco (Instituto
de Química-Física
"Rocasolano", CSIC). En aquel Instituto es donde Sagrario
Martínez-Carrera incorporó
sus
valiosas experiencias de su larga estancia en Pittsburgh sobre los
incipientes programas de
computación que comenzaban a sustituir a las famosas tiras
de Beevers-Lipson
y a las máquinas de cálculo casi manuales.
Entre aquellos grupos de investigadores se llegaron a concentrar un par
de equipos de difracción de rayos X de tipo Jong-Bowman y
algunas cámaras de tipo Weissenberg,
y comenzaron a usarse (con
muchas dificultades) las primeras computadoras de IBM. Los
años
70 trajeron el primer difractómetro automático de
cuatro
círculos para monocristal que poco a poco fue sustituyendo
las
antiguas cámaras de Weissenberg
y de precesión.
Izquierda: Cámaras
Weissenberg
y tubos de rayos X usados en Madrid durante la
décadas de 1950-60. Derecha: El primer
difractómetro automatic de 4 círculos (PW1100)
instalado en España, Madrid, 1973.
Durante
largos años, el grupo
madrileño
localizado en el
"Rocasolano" hizo un
esfuerzo adicional para dar soporte a todos
sus colegas cristalógrafos españoles, ofreciendo
las
facilidades locales para la medida experimental de datos de
difracción, la creación y mantenimiento de las
primeras
librerías de cálculo cristalográfico
en
España (instalado en una computadora central UNIVAC del Ministerio de
Educación y Ciencia), y haciendo un esfuerzo
económico para llegar a un acuerdo con el Cambridge
Crystallographic Data Centre (CCDC) y
el CSIC
para ofrecer
gratuitamente a todas las instituciones académicas
españolas copias regulares de la base de datos
cristalográficos CSD. Gracias a la generosidad del CCDC,
este
acuerdo se extendió más tarde a todos los
países
de América Latina, situación que estuvo en vigor
hasta 2012.
La influencia de
Cristalografía, tan importante para el
desarrollo de la Química en España durante el
último tercio del siglo XX, condujo (a través de
muchos
esfuerzos) a la creación de varios grupos de
Cristalografía cuya actual relevancia está fuera
de toda
duda. Y en esta empresa, la generación de
cristalógrafos
españoles nacidos alrededor la década de 1940
también jugó un papel importante. A
través de
muchos esfuerzos, estas personas lograron elevar el nivel de la
cristalografía que se desarrollaba en España a un
lugar
legítimo en la escena internacional. Muchos de ellos han
muerto,
incluyendo F.H. Cano
(CSIC), C. Foces-Foces (CSIC), F.
Sanz
(Univ. de Valencia) y
X. Solans
(Univ. de Barcelona); otros se
han retirado como J.
Fayos
(CSIC), J.A. Subirana
(Univ.
Politécnica de Barcelona) y M.A. Cuevas (Univ.
de Barcelona), mientras que otros siguen ahí como C. Miravitlles, E. Iglesias, M.
Martínez-Ripoll (CSIC)y J.M.
Amigó (Univ. de Valencia).
Sin embargo, al contrario de lo que ha ocurrido (y ocurre) en otros
países desarrollados, la Cristalografía en
España
y especialmente en el mundo académico, parece seguir siendo
una
asignatura pendiente, quizá porque, erróneamente,
es
considerada como una técnica menor, de aplicación
trivial
e interpretación baladí. De modo similar, la
Cristalografía, aplicada a los cristales de las
macromoléculas, es igualmente la disciplina que
más
profundamente ha repercutido en la Biología,
Bioquímica y
Biomedicina, dando nombre a la Genómica Estructural, sin
límites en la complejidad molecular y, por lo tanto, capaz
de
abordar el estudio de enzimas, proteínas, virus,
ácidos
nucléicos y todos sus complejos. El conocimiento detallado
de la
estructura de las macromoléculas biológicas
permite no
sólo la comprensión de la relación
entre
estructura y función, sino realizar propuestas racionales de
mejora funcional, lo que constituye un objetivo prioritario de la
Biomedicina actual. Frente a la importancia de estos aspectos, del
apreciable número de grupos investigación en
España, muy competitivos en Biología Celular y
Molecular,
se hace aún más patente cierta falta de recursos,
o
desequilibrio, entre los escasos laboratorios españoles
dedicados a la Cristalografía de macromoléculas
biológicas.
A finales de
los años ochenta, España
se convirtió en el primer miembro colaborador
científico
delInstituto
Laue-Langevin (ILL),
el reactor de alto flujo de
neutrones sito en Grenoble, y con ello se abrieron nuevas posibilidades
para la comunidad cristalográfica española,
incluyendo a
los físicos, biólogos e ingenieros. Ello trajo
consigo un
aumento de la actividad desarrollada en torno a la
cristalografía magnética, a la materia condensada
blanda,
líquidos y vidrios, así como a la
biología.
Finalmente, la entrada de España en el European Synchrotron
Radiation Facility (ESRF) también
contribuyó
decisivamente al comienzo de una nueva etapa de la actividad
cristalográfica española.
Sincrotrón español
ALBA (noviembre 2009)
En la actualidad el Grupo
Español de Cristalografía y
Crecimiento Cristalino (GE3C) cuenta con
más de
200 miembros. Y
si tenemos en cuenta a los cristalógrafos asociados a otros
grupos, como los usuarios de neutrones, los de estado
sólido,
proteómica, superficies, etc., se llega a los 400
investigadores
españoles que participan de los avances
cristalográficos.
La mayoría de cristalógrafos españoles
se agrupan
en equipos bien reconocidos, distribuidos por toda España,
Islas
Canarias, Andalucía, Comunidad Valenciana, Asturias,
Cataluña, Galicia, País Vasco y, por supuesto
Madrid,
así como en las restantes regiones de nuestra
geografía.
Todos ellos comparten más de 200 equipos de
difracción de
rayos X para técnicas de polvo y de monocristal, y mantienen
una
participación activa en técnicas de neutrones y
de
sincrotrón en diferentes instalaciones europeas (dos
instrumentos españoles en el ILL, D1B y D15, y dos
líneas
de luz en el ESRF, BM16 y BM25). Además, el sincrotrón
español ALBA fue inaugurado en marzo de 2010, con
varias
líneas de luz X para cristalografía, y en donde
la
microscopía de rayos X también estará
bien
representada.
La primera reunión de la
IUCr que tuvo lugar en Madrid en 1956.
Los
cristalógrafos
españoles organizan anualmente
un
Congreso Nacional, así como seminarios, talleres,
conferencias y
reuniones internacionales. En este sentido, en la reunión del
Comité Ejecutivo de la Unión Internacional de
Cristalografía (IUCr,
International Union of
Crystallography) que se organizó durante el Tercer
Congreso
Internacional y Asamblea General de la IUCr, en julio de
1954 en
París, se propuso que la Unión debería
organizar
simposios especializados entre cada Asamblea General. Pues bien, la
primera de estas reuniones se celebró en Madrid en 1956
y
desde
entonces, estas reuniones especializadas entre Congresos
Internacionales se han convertido en una característica
regular
de las actividades de la Unión.
Izquierda:J.M.
Bijvoet y esposa (Madrid, 1956) Derecha: L.O.
Brockway y
esposa, y Gunnar Hägg (derecha) (Madrid, 1956)
Izquierda: Ralph
W.G. Wyckoff (Madrid, 1956) Derecha: Paul
P. Ewald y Jorge Doetsch (derecha) (Madrid, 1956)
Años
más tarde y gracias a los votos
explícitos de
Mario Nardelli
(Italia) y Olga Kennard
(Reino Unido), así como a
la ayuda financiera concedida por M.
Font-Altaba (alcalde de Barcelona
durante la década de 1980) el 6º Encuentro Europeo
de
Cristalografía (6th European Crystallographic
Meeting, ECM-6)
tuvo lugar en Barcelona durante el verano de 1980, siendo Carlos
Miravitlles el Presidente del Comité Organizador.
En 2011, los
cristalógrafos que trabajan en
España, y más concretamete los que formaron parte
del Comité Local Organizador, junto con el Comité
Internacional del Programa, hicieron un magnífico trabajo y
ofrecieron una excelente organización para el XXII Congreso y
Asamblea General de la Unión Internacional de
Cristalografía que se
celebró por primera vez en España, haciendo de Madrid- 2011
(casi tras un siglo desde los famosos experimentos de Laue
y Bragg)
un acontecimiento memorable desde el punto de vista
científico y social.
El congreso
reunió a casi 2800 personas (1880 participantes,
360 estudiantes, 350 becados, 65 expositores comerciales y 113 personas
acompañantes) y en él estuvieron representados
hasta 73 países, cuyos científicos contribuyeron
con 2040 comunicaciones, que se presentaron en 98
Micro-Simposios, con 490 comunicaciones orales, y 1550 presentaciones
en paneles, 20 de los cuales fueron premiados por 9 instituciones o
compañías comerciales.
Además, 36 Conferencias Magistrales cubrieron el estado del
arte de la cristalografía en la mayor parte de sus
más importantes campos actuales, desde las grandes
asociaciones de macromoléculas, complejos con ribosomas,
proteínas de membrana, química supramolecular,
aspectos estructurales de la patogénesis bacteriana, bases
estructurales de los procesos de regulación celular,
genómica estructural, herramientas sobre la
validación de grandes estructuras, XAFS como nueva
herramienta para inestigaciones sobre estructura-función en
proteínas, cristalografía ultra-rápida
utilizando rayos X producidos por láseres de electrones
libres, nuevos y prometedores métodos de
resolución (incluyendo la tomografía de
difracción de electrones y técnicas de imagen en
espacio real),
materiales policristalinos y difracción en la nano-escala,
cristalografía de neutrones en materiales
magnéticos, estructuras inconmensurables, materia blanda,
materiales sólido-gas, materiales de interés en
problemas energéticos, ingeniería cristalina,
últimos avances sobre crecimiento cristalino, nuevos
aspectos sobre caracterización de topologías
cristalinas, cristales moleculares y minerales a alta
presión, y hasta aspectos ornamentales del arte en
La Alhambra (desde grupos planos hasta cuasi-redes), entre otros muchos
aspectos. En resumen, el congreso mostró la
investigación cristalográfica en muchos campos
frontera, desde la Mineralogía hasta la Química,
Física, Ciencia de Materiales, Nanotecnología,
Bioquímica, Biología y Biomedicina.
Izquierda: Algunos
miembros del Comité
Local Organizador de IUCr2011 Derecha: Tomas A.
Steitz
y Venki
Ramakrishnan acompañados por Martin M.-Ripoll (Vice-Chairman
de IUCr2011) Haga
"click" en cualquiera de las fotos para verlas a mayor
tamaño
Una mención especial merecen las 4 Conferencias Plenarias
del congreso. Tres de ellas, basadas en los aspectos estructurales y
funcionales del ribosoma fueron presentadas por los tres Laureados
Nobel de Química de 2009, Thomas A. Steitz,
Venki Ramakrishnan y Ada Yonath. La cuarta Conferencia Plenaria estuvo
a cargo de Omar
M. Yaghi, sobre las redes metalo-orgánicas. El congreso
incluyó, además, otros
eventos como 6 Reuniones Satélite, 2 Talleres
Especializados y 7 Reuniones Paralelas. Pero, volvamos
al punto de partida...