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Introducción
El debate acerca de la necesidad de que las políticas de ciencia y tecnología orienten la investigación a la solución de los problemas más acuciantes de la sociedad ha crecido en importancia, aunque no se trata de algo nuevo. En el campo de los estudios sociales de la ciencia y la tecnología (CyT), esta problemática se ha abordado desde diferentes perspectivas, sin embargo, hay que reconocer que, aunque en términos globales la humanidad ha logrado construir sistemas científicos altamente productivos y complejos, es necesario seguir indagando la cuestión de cómo hacer que la ciencia se fortalezca como un bien público y contribuya a reducir las desigualdades sociales.
En la literatura de políticas de ciencia, tecnología e innovación (CTI), esta problemática ha sido planteada en términos de una persistente brecha entre la producción de conocimiento y su uso social para la toma de decisiones (Kreimer y Zabala, 2006; Lemos, Kirchhoff y Ramprasad, 2012). Sarewitz y Pielke (2007) lo denominan como una falla en la reconciliación entre las agendas de investigación y las necesidades sociales, debido a la falta de políticas de CyT adecuadas para alinear la oferta y demanda de conocimiento. Esta es justamente la problemática que se ha tenido en México, en donde existen dificultades para que la investigación científica se entrelace de mejor manera con las demandas sociales y se amplíe el aporte de la ciencia.
Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo de este artículo es problematizar la producción de conocimientos científicos en nanotecnología (NT) agrícola y alimentaria a la luz del cambio de concepción1 de la política de CTI, que acompaña la llegada del nuevo gobierno federal en 2018. Por su parte, en el área agrícola, la agronanotecnología se pronostica como una de las disciplinas con mayor crecimiento; su rápido desarrollo ha permitido crear nuevos productos y sistemas que pretenden combatir los problemas relacionados con la disponibilidad del agua, cambio climático, aridez, degradación de los ecosistemas, control de plagas y patógenos, entre otras muchas cosas. Por otro lado, estos beneficios tienen como contraparte un incremento en la exposición a los riesgos de algunos nanomateriales, pues los nuevos productos desarrollados para el sector agrícola (por ejemplo, fertilizantes o pesticidas) abren nuevas posibilidades de integración a los ecosistemas y al cuerpo humano (Kah et al., 2018; Lacey, 2017).
Si asumimos que la política de CTI es uno de los principales instrumentos con que cuenta el Estado para establecer las prioridades de investigación nacionales y con ello modificar las agendas de investigación de los científicos,2 resulta importante preguntarnos ¿cuáles son esas prioridades de investigación nacionales?, ¿qué concepción de ciencia las orientan?, y, ¿qué retos supone para la investigación en el campo de la NT agrícola y alimentaria, en términos de su avance como campo científico y en lo relacionado con la comprensión, evaluación, comunicación y control de los potenciales riesgos a la salud humana y al ambiente?
La perspectiva analítica que adoptamos en esta investigación es la noción de “oferta y demanda de conocimiento” de Daniel Sarewitz y Roger A. Pielke (2007). Así, los autores “conceptualizan la ciencia en términos de la “oferta” de conocimientos, los resultados sociales en términos de una función de “demanda” que busca aplicar el conocimiento para alcanzar objetivos sociales específicos; la relación entre las dos como “reconciliada” a través del proceso de toma de decisiones de política científica” (Sarewitz y Pielke, 2007: 6).
En términos operacionales, para este estudio consideramos al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) como el agente que establece un conjunto de demandas o prioridades de investigación a la comunidad científica nacional, para atender los problemas del sistema agroalimentario del país. Más concretamente, bajo esta conceptualización entendemos como demanda de conocimiento los temas de investigación establecidos por la política de ciencia, tecnología e innovación relacionada con los sistemas agroalimentarios y la nanotecnología agrícola y alimentaria de México. El sistema agroalimentario comprende el conjunto de procesos económicos, sociales, políticos y territoriales asociados con la producción, distribución, comercialización y consumo de los alimentos.
El artículo se divide en los siguientes apartados: el primero explica el marco analítico de la investigación, seguido de los aspectos metodológicos. El tercer apartado ubica la NT agroalimentaria en el contexto del mercado global. El cuarto, presenta la discusión y resultados de la investigación y, finalmente, las conclusiones generales.
Marco analítico
Una definición tradicional de política científica es la de Jean-Jaques Salomon, pionero en este tema, quien la define como “las medidas colectivas que toma un gobierno para fomentar el desarrollo de la investigación científica y tecnológica, con el propósito de utilizar los resultados de la investigación para objetivos políticos generales” (Salomon, 1977: 45-46, citado por Elzinga y Jamison, 1996: 2). Por su parte, Beatriz Ruivo la define como “los instrumentos de política que se formulan para el uso y regulación del sistema de investigación (Ruivo, 1994: 157). Para esta autora, regular el sistema de investigación significa ajustar los insumos (entradas) y los productos (salidas) de dicho sistema, es decir, recursos económicos, dotación de infraestructura, a cambio de nuevos investigadores y productividad científica. Con un entendimiento similar del tema, Sanz-Menéndez señala que son las “acciones gubernamentales que apoyan las actividades incluidas en la ciencia y tecnología y, al mismo tiempo, de políticas que canalizan estas actividades científico-técnicas hacia el cumplimiento de los fines del Estado” (Sanz-Menéndez, 1997: 19).
Con base en lo anterior, cuando hablamos de política de ciencia y tecnología nos ubicamos en la manera en que los gobiernos plantean un fin y un propósito para la ciencia, y diseñan instrumentos y programas específicos para orientar las actividades asociadas a ella. Teóricamente, la forma en que operan las políticas de CyT expresan una relación de delegación entre el Estado, como principal, y el consejo o agencia gubernamental que brinda el apoyo, como su agente, quien cumple la función asignada por el Estado, a través de los científicos, quienes, a su vez, tienen una relación de principal-agente con los consejos de ciencia.3 En consecuencia, como afirma la literatura sobre el tema, esta característica delegativa de la política científica le permite a los tomadores de decisión, vincular la asignación de recursos a criterios específicos con la calidad o el contenido de la investigación, lo que la convierte en uno de los principales instrumentos para que los gobiernos dirijan los sistemas de ciencia e innovación (Geuna, 2001, citado en Cocos y Lepori, 2020: 2).
A pesar de los avances en el estudio y diseño de políticas de CyT, se reconoce que es un largo camino el que se requiere transitar desde que el conocimiento se genera hasta que este se moviliza para atender problemas sociales. Por ello, para nuestro análisis acudimos al planteamiento que hacen Daniel Sarewitz y Roger A. Pielke (2007) sobre la reconciliación entre las prioridades de investigación (oferta de conocimiento) y las necesidades sociales (demanda de conocimiento) a través de las políticas de CTI.
Sarewitz se pregunta, cómo a través de las políticas de CTI es posible mejorar el valor social de la ciencia, cómo sabemos si estamos haciendo la ciencia correcta, particularmente en estos tiempos en los que hay más científicos que nunca, se publican millones de artículos y la ciencia está más diversificada y especializada que en cualquier otro momento de la historia (Sarewitz, 2007). Sin negar la multiplicidad de dimensiones implicadas en estas preguntas, los autores sugieren mirar la situación como un problema de reconciliación entre la oferta y la demanda de conocimientos, y lo plantea de la siguiente manera:
la ciencia en términos de “oferta” de conocimientos e información; los resultados sociales, en términos de una función de “demanda” que busca aplicar el conocimiento para alcanzar objetivos sociales específicos, y la toma de decisiones de política científica como un proceso dirigido a reconciliar la relación dinámica entre oferta y demanda. (Sarewitz y Pielke, 2007: 6).
Esta conceptualización forma parte del proyecto teórico de Daniel Sarewitz quien busca entender la compleja dinámica que existe entre la formulación de políticas de ciencia, las agendas de investigación y el valor público de los resultados de la ciencia. Dicha conceptualización ayuda a plantear preguntas acerca del papel que adquieren las políticas de CTI no solo para orientar la investigación científica sino también para examinar en qué medida reconcilian los esfuerzos de investigación (oferta de conocimiento) con las necesidades sociales (demandas de conocimiento).
Para examinar los desajustes entre oferta y demanda de conocimientos, los autores plantean diversos abordajes metodológicos, pero, en general, la evaluación de la oferta comprende el examen de los actores que producen el conocimiento, la intensidad en la producción, las prioridades de las agendas de investigación, el tipo y nivel de financiamiento, la articulación con los usuarios del conocimiento, entre otros aspectos. Todo ello puede incluir el análisis bibliométrico, de contenido de los artículos, grupos focales, entre otros. Sin embargo, el análisis de los fondos competidos y la orientación del financiamiento a la ciencia, sigue siendo una buena forma de analizar el funcionamiento de las políticas de CTI (Cocos y Lepori, 2020). En esta investigación optamos por esta vía, la de mapear los proyectos de investigación financiados a miembros de la comunidad científica nacional en el marco de este tipo de fondos. La razón principal de esta decisión metodológica es porque los proyectos seleccionados por fondos competidos son los que precisamente responden a una demanda de investigación priorizada por el agente que otorga los fondos, lo que no sucede necesariamente con los artículos científicos, en caso de que se tomara la vía del estudio bibliométrico.
En la evaluación de la demanda se sugiere caracterizar a los actores usuarios del conocimiento (productores, funcionarios, políticos, empresas); los mecanismos de distribución del conocimiento sobre el tema específico y el impacto del conocimiento sobre los usuarios o sus instituciones (Sarewitz y Pielke, 2007: 12). Se trata, en última instancia, de obtener un mapa amplio del tipo de usuarios, sus capacidades de apropiación del conocimiento, el contexto sociopolítico, por mencionar algunas características.
La evaluación de las demandas de investigación comprende una mayor complejidad, pues se trata de indagar primero quiénes son los actores relevantes en un tema o problema social, qué aspectos de estos merecen ser investigados primero y cuáles requieren mayor financiamiento. De tal suerte que, como analistas, nos introduce en el terreno de los valores, de las preferencias políticas e ideologías.
Como señalamos en la introducción, en este trabajo adoptamos la conceptualización de “oferta y demanda de conocimiento” para analizar el desarrollo de la nanotecnología agrícola y alimentaria a la luz de los cambios en la concepción de ciencia que subyacen a la actual política de CTI. Por un lado, el Conacyt ha establecido un conjunto de prioridades de investigación, las cuales ha dado a conocer a través del Programa institucional 2020-2024, el proyecto de nueva Ley de CyT, los programas de financiamiento a proyectos y sus convocatorias, entre otros documentos, lo cual, para nosotros, conforma las demandas de investigación; por otro lado, los proyectos de investigación financiados por este Consejo se constituyen en este modelo en la oferta de conocimientos ante la actual política, permitiéndonos, así, discutir los retos de este campo de investigación ante la introducción de nuevas reglas del juego en el marco institucional y, en general, en la concepción del para qué del conocimiento científico.
Aspectos metodológicos
Para mapear la oferta de conocimientos relacionada con la (NT) agrícola y alimentaria tomamos como fuente de información los proyectos de investigación financiados por el Conacyt. Se optó por esta estrategia porque los proyectos aprobados por este Consejo son una fuente directa para conocer los más recientes temas de investigación que aborda la comunidad científica del país. Esta vía tiene sus limitaciones porque estamos tomando únicamente los proyectos aprobados por programas con recursos muy reducidos, sin embargo, también ha mostrado ser una forma adecuada para hacer un mapeo de las investigaciones en tecnologías emergentes como las NT. Por otra parte, hay que decir que en México se carece de información sistematizada y consultable, sobre proyectos, artículos, patentes y productos comerciales que utilicen nanotecnología, más allá de la que los interesados en el tema han logrado construir.
A partir de lo anterior, construimos una base de datos de proyectos de investigación relacionados con NT aplicadas a la agricultura y a la alimentación financiados por el Conacyt. La búsqueda arrojó una compilación de 22 proyectos aprobados entre los años 2013 a 2019 a través de los siguientes instrumentos: Proyectos de Desarrollo Científico para Atender Problemas Nacionales, Convocatoria de Investigación en Fronteras de la Ciencia, Fondos Mixtos y Ciencia de Fronteras (antes Convocatoria de Investigación Científica Básica). En este trabajo se excluyeron los proyectos del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) de Conacyt, programa de la pasada administración que estaba dirigido exclusivamente a estimular la innovación en las empresas. Estos se excluyeron porque nuestro interés es conocer la agenda de investigación de las instituciones académicas y sus comunidades, y no las agendas de investigación del sector industrial privado. Los resultados del mapeo de proyectos se presentan más adelante en la Tabla 2 de esta investigación.
La problematización de la oferta y demanda de conocimientos en torno a nuestro objeto de estudio incluyó también el análisis de los aspectos discursivos de la política nacional de CTI. Para ello, acudimos a la revisión de los siguientes documentos de política: el Programa institucional Conacyt 2020-2024, la Convocatoria 2021 Propuestas para el desarrollo de proyectos nacionales de investigación e incidencia para la soberanía alimentaria y sus anexos.
Panorama global del mercado de la nanotecnología agrícola y alimentaria4
Esta sección tiene el objetivo de brindar un panorama del mercado de la nanotecnología aplicada a los sectores agrícola y alimentario. Conocer el desempeño comercial de la nanotecnología es todo un reto incluso para las autoridades gubernamentales. Esto debido a la falta de registros, inventarios, etiquetados y demás regulaciones que obliguen a las empresas a informar sobre los niveles de uso de nanomateriales, así como la comercialización de los mismos al interior y exterior de las fronteras. No obstante, algunos datos disponibles, que citaremos a continuación, son útiles como marco de referencia.
De acuerdo con la plataforma de información Nanotechnology Products Database (NPD), circulan en el mercado aproximadamente 9,000 productos con nanotecnología y poco más de dos mil empresas (StatNano, 2020). El 60% de los productos se encuentra en los sectores electrónico, farmacéutico, construcción, cosméticos y textiles.
Estados Unidos de América (EUA) sigue siendo el país que más innovaciones nanotecnológicas genera, le sigue China, Alemania y Suiza. No obstante, es muy probable que este escenario se modifique en el mediano plazo en favor del gigante asiático, ya que ese país ha superado la producción científica de EUA. En 2020, de acuerdo con los datos del año 2020 reportados por el ISI Indexed Nano-articles Indicator, la producción científica global fue de 210,309 artículos científicos, de estos China publicó 85,480 artículos, lo cual significa el 40.6% del total de artículos en nanotecnología publicados en esa base de datos, le siguen EUA (27,330), India (18,939) e Irán (12,357). En este rubro México ocupa el lugar 28 con 1,915 artículos (StatNano, 2021).
Ahora bien, en lo que respecta a los sectores agroindustrial y alimentario, los datos disponibles muestran que es mayor la oferta de productos de consumo para el sector alimentario, principalmente suplementos (43%) y empaques para alimentos (30%), en comparación con los productos para el sector agroindustrial, dentro de los cuales destacan los fertilizantes (44%) y el alimento para animales (25%) (Figura 1).
Fuente: Elaboración propia con datos de Nanotechnology Products Database (NPD), disponible en https://product.statnano.com/.
Figura 1 Mercado mundial de las nanotecnologías en la agroindustria y alimentos. a) Distribución del mercado por sector; b) principales aplicaciones en el sector agro-nano; c) principales aplicaciones en el sector nanoalimentos.
El desempeño de la NT en estos sectores parece estar presentándose de manera desigual y al mismo tiempo singular (Tabla 1). Por ejemplo, mientras los países occidentales hegemónicos como EUA, Reino Unido y Alemania continúan apareciendo como los principales países fabricantes de productos con nanotecnología en el sector alimentario, otros países como Vietnam, India e Irán ocupan un lugar cada vez más destacado en el mercado de los nanoproductos. Otro aspecto a mencionar es la existencia de varias organizaciones certificadoras de la calidad y seguridad de los productos en los países que compiten por el mercado de los nanoalimentos. Al final de la Tabla 1 se muestran estas organizaciones, las cuales, a nivel de Estados, pueden exigir el cumplimiento de ciertas regulaciones (estándares y certificaciones técnicas). Sin embargo, al ser regulaciones voluntarias se entiende que la idea es no obstaculizar demasiado los mercados.
Tabla 1 Características del mercado global de la nanotecnología agroindustrial y alimentaria.
| Agricultura | Alimentación | |
|---|---|---|
| Productos | 231 | 347 |
| Sub-sector | Fertilizantes (102)* Fitomejoradores (24) Protectores de cultivos (39) Alimento para animales (58) Mejoramiento del suelo (8) |
Suplementos (148) Empaque (104) Alimentos (52) Nutrición deportiva (31) Sensores para alimentos (12) |
| Empresas | 75 Neufarm GmbH (Turquia) Nano Agro Science Co-operative Society Ltd (India) Plant vitality Ltd (Reino Unido) APA United Nano Technology Co. LTD (Vietnam) |
137 Advanced Sports Nutrition BioPharma Scientifica, Dose of Nature, NanoGreens, NanoSynergy Worldwide, Purest Colloids Inc. |
| Países | 26 India, Alemania, EUA, Reino Unido, Vietnam |
25 EUA, Australia, Irán, China, Rusia |
| Aplicaciones | Se comercializan más de ochenta tipos de aplicaciones principalmente para plantas, cereales, acuacultura, floricultura. | Se comercializan más de un centenar de aplicaciones, principalmente para empaques alimentarios, insumos para la industria alimentaria, productos para atletas, fortalecimiento de huesos, corazón y piel. |
| Nanomateriales | Plata (nanoparticula/nanopolvo) Dióxido de silicio (nanopartícula/nanopolvo) Potasio Calcio |
Arcilla (nanopartícula/nanopolvo) Plata (nanopartícula/nanopolvo) Dióxido de titanio (nanopartícula/nanopolvo) Óxido de zinc Q10 (vitamina C y E) |
| Tipo de nanomaterial | Nanopartículas/nanopolvos Nano-cápsulas Nanoporoso |
Nanopartículas/nanopolvos Nanoliposomas Nanocápsulas |
| Certificadores | 5 certificaciones disponibles (obligatorias o voluntarias):
|
|
* Los números entre paréntesis se refieren a la cantidad de productos.
Fuente: Elaboración propia con datos de https://statnano.com/ (Consultado el 20 de marzo de 2021).
Es interesante el caso de India que además de especializarse en fabricar materiales como la coenzima Q10 (Vitamina C y E) muy demandada en el mercado de los cosméticos, también ha desarrollado nanomateriales con base en la curcumina, uno de los ingredientes tradicionales de su gastronomía. México, por su parte, registra en este inventario solo cuatro productos en los sectores groalimentarios: tres tipos de fertilizante marca Nubiotek de la empresa Bioteska que utiliza nanomateriales de hierro, calcio y magnesio, y un aceite de cáñamo como suplemento alimenticio que contiene extractos de aceite puro de semillas de hemp (un miembro de la familia Cannabis sativa) y aceite de coco orgánico (Cocos nucifera L.), manufacturado por la empresa HempMeds.
Resultados y discusión
Mapeo de la oferta de conocimientos en nanotecnología agrícola y alimentaria
En esta sección presentamos la agenda de investigación pública en el tema que estamos estudiando, y que construimos con base en la metodología descrita. El mapeo de los proyectos de investigación aprobados por el Conacyt dio como resultado 22 proyectos asociados con aplicaciones de las NT al sector agroalimentario de 2013 al 2019 (Tabla 2). De estos, 7 fueron aprobados en la convocatoria de Proyectos para el Desarrollo Científico para Atender Problemas Nacionales, 5 en la convocatoria de apoyo a la Investigación Científica Básica del Fondo Sectorial de Investigación en Educación (FSIE), 7 en la Convocatoria Fronteras de la Ciencia, 2 en la Convocatoria Ciencia de Frontera y 1 en el Fondo Mixto del Estado de Zacatecas. El monto asignado para estos proyectos fue de $31,374,303 teniendo en cuenta que no contamos con la información del monto aprobado de seis proyectos; en promedio, cada proyecto recibió $1.4 millones de pesos.
Tabla 2 Proyectos de investigación en NT agrícola y alimentaria financiados por el Conacyt en el periodo de 2013-2019.
| Año | Investigador Responsable |
Institución | Entidad | Título | Área de orientación |
Aplicación | Monto Aprobado |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ciencia de Frontera | |||||||
| 2019 | Vicente Rodríguez González |
IPICYT | SLP | Nanomateriales activos en aplicaciones de agricultura sustentable. | Agricultura | Nanomateriales para agricultura sustentable. | $500,000 |
| 2019 | - | CIATEJ | JAL | Hidrogeles nanocompuestos para aplicaciones en acuacultura. | Acuacultura | Nanocompuestos para acuacultura. | - |
| Desarrollo Científico para Atender Problemas Nacionales | |||||||
| 2013 | Sadasivan Shaji | UANL | NL | Desarrollo de sistemas antimicrobianos a base de nanopartículas para incrementar la vida útil de frutas y vegetales. | Alimentos | Antimicrobianos para frutas y verduras. | $1,000,000 |
| 2013 | Anna Ilina | UAdeC | COAH | Alternativas nanobiotecnológicas para el aprovechamiento de residuos agroalimentarios para la obtención de biocombustibles de segunda generación. | Alimentos | Producción de biocombustibles. | $1,000,000 |
| 2014 | Claudia Anahi Pérez Torres |
INECOL | VER | Fertilizantes nanoencapsulados. Una estrategia para garantizar la seguridad alimentaria y mitigar el impacto de la escasez de fósforo. | Agricultura | Fertilizantes nanoencapsulados. | $4,000,000 |
| 2015 | Gabriel Rincón Enríquez |
CIATEJ | JAL | Nanobiocontrol inteligente de bacterias fitopatógenas (xanthomonas) de solanáceas de importancia agrícola en México. | Agricultura | Bactericidas (control biológico) chile y jitomate. | $2,000,000 |
| 2015 | Jorge Alberto García Fajardo |
CIATEJ | NL | Nanoestructuras autoensambladas a base de biopolímeros naturales y su evaluación estabilizante de hierro para atender la desnutrición infantil. | Alimentos | Absorción de hierro en infantes. | $1,200,000 |
| 2016 | J. Gabriel Luna Bárcenas |
CINVESTAV-QRO | QRO | Desarrollo de un insecticida nanotecnológico con alto valor agregado para contrarrestar altas pérdidas de poscosecha de frutos de guanábana (Annona muricata L). | Agricultura | Insecticida para proteger plantas de guanábana. | $4,000,000 |
| 2017 | Erika Padilla Ortega |
UASLP | SLP | Formulación de plaguicidas basados en tebuconazole y diuron empleando nanocápsulas de materiales biohíbridos de arcillas y biopolímeros. | Agricultura | Plaguicidas nanoencapsulados. | $1,500,000 |
| FOMIX-ZAC | |||||||
| 2013 | Gabriel Rincón Enríquez |
CIATEJ | JAL | Nanobiocontrol de tizón tardío y del halo para una producción sustentable de frijol en Zacatecas. | Agricultura | Control de enfermedades en el cultivo del frijol. | $630,000 |
| Investigación Científica Básica del Fondo Sectorial de Investigación para la Educación (SEP-Conacyt) | |||||||
| 2015 | María Cristina Chávez Sánchez |
CIAD | SON | Estudio del efecto de nanopartículas de plata en virus, bacterias y parásitos de organismos acuáticos. | Acuacultura | Virus de camarón y parásitos de peces y moluscos. | $2,705,000 |
| 2016 | Fabián Fernández Luqueño |
CINVESTAV-Saltillo | COAH | Mecanismos físicos, químicos y biológicos a través de los cuales las nanopartículas de Fe2O3, ZnO y TiO2 alteran la germinación, el crecimiento, desarrollo y rendimiento de maíz, frijol y girasol. | Agricultura | Evaluación de efectos del uso de nanopartículas en maíz, frijol y girasol. | $2,000,000 |
| 2016 | Mona Kassem | CIQA | COAH | Rendimiento fotosintético y expresión genética de proteínas involucradas en la ruta de biosíntesis de hule en plántulas de guayule dopadas con nanotubos de carbono. | Agricultura | Aplicaciones de nanotubos de carbono en plantas de guayule. | $1,250,000 |
| 2017 | Hortensia Ortega Ortiz |
CIQA | COAH | Síntesis de complejos de nanopartículas de quitosán yodados y su evaluación como biofortificante, promotores del crecimiento y de la tolerancia al estrés de plantas. | Agricultura | Promotores de crecimiento para lechuga y tomate. | $1,425,000 |
| 2017 | Eber Addi Quintana Obregón |
CIAD | SON | Respuestas transcriptómicas de complejos de Colletotrichum expuestos a nanopartículas de quitosano en un modelo in vitro (aplicaciones en mango). | Agricultura | Nanopartículas de quitosano con complejos fúngicos para enfermedades que atacan el mango. | $1,481,000 |
| Fronteras de la ciencia | |||||||
| 2015 | Ricardo Hugo Lira Saldívar |
CIQA | COAH | Nanofertilizantes y promotores del crecimiento de plantas para una agricultura sustentable usando nanopartículas metálicas y grafenos. | Agricultura | Fertilizantes y promotores de crecimiento. | $3,750,000 |
| 2016 | Carlos Eliud Angulo Valadez |
CIBNOR | BCS | Inmunomodulación funcional y comparada de las mucosas por nano vacunas orales en crustáceos, peces y mamíferos. | Acuacultura | Nanovacunas orales en especies modelo de crustáceos, peces y mamíferos. | $2,933,303 |
| 2016 | Patricia Isabel Torres Chávez |
UNISON | SON | Prolaminas de maíz y sorgo, estructura-funcionalidad en alimentos y materiales nanoestructurados | Alimentos | Aplicación no definida. | - |
| 2016 | Marlon Rojas López |
IPN | CDMX | Diseño y desarrollo de nanoinmunosensores fluorescentes para la detección rápida de toxinas, patógenos y parásitos en agua y alimentos. | Inocuidad | Nanoinmunosensores para detección de toxinas y patógenos. | - |
| 2016 | Rosa Isela Ventura Aguilar |
IPN | CDMX | Diseño de un sensor nanoestructurado para la determinación de índices de cosecha en frutas con potencial de exportación. | Agricultura | Sensor nanoestructurado para mejorar ls cosecha de frutas. | - |
| 2016 | Gregorio Cadenas Pliego |
CIQA | COAH | Síntesis de nanopartículas metálicas y estudio de sus aplicaciones en pinturas antimicrobianas de uso doméstico, tintas conductoras y mejoramiento de cultivos agrícolas. | Agricultura | Pinturas antimicrobianas para el mejor3miento de cultivos. | - |
| 2016 | Luis Manuel Carrillo López |
UACH | CHI | Ultrasonido como tecnología asistida para la incorporación de nanopartículas metálicas en alimentos de origen animal. | Alimentos | Nanopartículas metálicas en alimentos de origen animal. | - |
Fuente: Elaboración de los autores.
Al clasificar los proyectos según la temática que atienden, el análisis muestra que el 64% son investigaciones orientadas a problemas del sector agrícola, 23% al de alimentos y 14% acuacultura. En relación con las instituciones, encontramos que las investigaciones se llevan a cabo en catorce centros de investigación y universidades, todos ellos públicos, destacando el Centro de Asistencia de Investigación y Diseño Tecnológico del Estado de Jalisco (CIATEJ) y el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Por otra parte, llama la atención que no encontramos ningún proyecto de las grandes universidades públicas del país como la UNAM o la UAM, instituciones que por su importancia nacional y experiencia científica se esperaría tuvieran algún proyecto. Tampoco se encontraron proyectos del INIFAP, centro de investigación especializado en tecnologías para el sector agropecuario.
En cuanto a la distribución geográfica de los proyectos en el territorio nacional, encontramos que estos se esparcen en tan solo diez entidades, especialmente en el centro y noreste del país más Jalisco. La distribución geográfica coincide con lo reportado en otras investigaciones que abordan las capacidades de investigación en NT, las cuales muestran que es el centro y el noreste del país donde se encuentran las instituciones que concentran infraestructura y grupos de investigación equipados (como, por ejemplo, CIMAV, UANL, CIQA, UASLP, UNAM).
Por otra parte, de entre los temas de investigación aprobados para los tres principales sectores identificados, destacan tres temas para el sector agrícola, que pueden dividirse en: 1) el desarrollo de agentes para el control de insectos y microrganismos patógenos; 2) desarrollo de nanofertilizantes para incrementar la calidad y cantidad de productos, y, 3) el desarrollo sustentable de la agricultura. Del mismo modo, para el sector de alimentos se observan proyectos relacionados con: 1) desarrollo de sistemas antimicrobianos, y, 2) desarrollo de sistemas catalíticos para la generación de subproductos. Por último, para el sector de acuicultura, se observan dos principales líneas: 1) desarrollo de vehículos de transporte para fármacos y biomoléculas, y, 2) desarrollo de nanofertilizantes y promotores de crecimiento.
La Figura 2 presenta la distribución de los proyectos de investigación y montos aprobados por año. Se observa una tendencia a la baja tanto en el número de proyectos, como en el monto económico otorgado. El pico de aprobación fue en 2016, y es probable que dada la escasez de recursos debido a la pandemia del virus SARS-COV-2 la aprobación de nuevos proyectos no logre recuperarse en el corto plazo.
La nanotecnología agrícola y alimentaria en el marco de la política de ciencia, tecnología e innovación en México (las demandas de investigación)
En la política de CTI de las últimas décadas, la nanotecnología ha sido considerada un área estratégica, junto con otras tecnologías como la biotecnología, las tecnologías de la información, la genómica, entre otras. Particularmente, se le concibió como “una tecnología transversal con la capacidad de contribuir con el desarrollo tecnológico a través del desarrollo de materiales avanzados, nanomateriales y nanotecnología para incrementar el valor agregado en las industrias” (Conacyt, 2014).
Los analistas de esta tecnología han señalado reiteradamente la ausencia de un programa específico para esta tecnología; un programa que oriente los esfuerzos de investigación nacionales hacia áreas o sectores específicos (por ejemplo, nanomedicina, electrónicos, etc.), lo cierto es que el hecho de que la NT fuera considerada una prioridad en la política de CTI, favoreció la asignación de recursos y el que otros actores del sistema de investigación también la concibieran de esa manera, y la integraran en sus agendas institucionales.
Por una parte, las universidades crearon programas educativos de licenciatura y posgrado en nanotecnología, lo cual aumentó el acervo de científicos en el área; varios centros de investigación públicos se volcaron a la investigación en materiales, por ejemplo, el CIMAV y CIQA. Por su parte, la UNAM creó en Ensenada, Baja California, el Centro de Nanociencias y Nanotecnología, fortaleciendo la infraestructura científica, los laboratorios y las redes; la Sociedad Mexicana de Física creo un apartado para la difusión de esta tecnología, entre otras muchas acciones.
Por otra parte, el sector privado, generalmente en asociación con universidades y centros de investigación, se subió al tren de la NT. Se crearon nuevas empresas y parques de innovación y clústers, los cuales proporcionaban espacios para la incubación de empresas e infraestructura nanotecnológica para facilitar la adopción de la tecnología por parte de las empresas. En 2012, el INEGI y el Conacyt crearon el apartado para la nanotecnología en la Encuesta sobre Investigación y Desarrollo Tecnológico (ESIDET).
En suma, en México ha habido un despliegue y una institucionalización académica de las NT. Actualmente, el país ocupa el segundo lugar después de Brasil en el número de publicaciones científicas y en la generación de patentes. Ciertamente, lo que ha faltado es una planeación prospectiva que permita elaborar un mapa de ruta que integre la transversalidad en la política de CTI, es decir, que se conecte con otras políticas públicas (agricultura, salud, energía) y la descentralización territorial de las necesidades, es decir, que en el establecimiento de las demandas de investigación se involucre al sector público y privado de los estados. Lo especial en este mapa de ruta es que se defina qué tipo de nanotecnología queremos y a quiénes beneficia.
Ahora bien, las NT no son cualquier tecnología, son una tecnociencia,5 caracterizada por la complejidad, la incertidumbre y la ambigüedad en diversos frentes de la vida social (Renn y Grobe, 2010; Hermans et al., 2012). Diversos estudios científicos provenientes tanto de la academia como de organizaciones ambientalistas han documentado ampliamente los riesgos a la salud humana y al ambiente que caracterizan a esta tecnología (Lacey, 2017; Kah, Kookana, Gogos y Bucheli, 2018; Pérez-Moreno et al., 2021). De forma particular, hay que mencionar el informe de la Agencia Europea para el Ambiente (EEA, por sus siglas en inglés) de 2013 (European Environmental Agency), Late lessons from early warnings: science, precaution, innovation, el cual clasifica las NT como un riesgo emergente, y advierte la necesidad de utilizar el enfoque precautorio. Otro informe es el titulado Risk governance of nanotechnology applications in food and cosmetics del Consejo Internacional de Gobernanza del Riesgo (IRG, por sus siglas en inglés) que, en 2008, publicó un análisis de riesgo sobre el uso de nanomateriales en los alimentos y cosméticos (Grobe, Renn y Jäger, 2008).
En suma, la bioseguridad y riesgos por el uso de los nanomateriales en el sector agrícola y alimentario son temas muy importantes y complejos. Las regulaciones internacionales son todavía muy débiles y no permiten controlar su uso, este hecho se debe principalmente a la falta de estudios dirigidos en la bioseguridad. En palabras de Jorge Linares Salgado, especialista en filosofía de la tecnología, “los riesgos que genera la tecnociencia contemporánea no resultan solo de “errores humanos” o de fallos en los diseños, sino de la creciente complejidad de efectos encadenados entre las acciones humanas y los fenómenos naturales” (Linares Salgado, 2007: 61).
Tal situación de complejidad y potencial de efectos adversos no ha sido reconocida en la política nacional de ciencia, pues en esta ha predominado una visión universalista, apolítica y autónoma de la ciencia, más adelante retomaremos este tema.
Demandas de investigación para la nanotecnología agrícola y alimentaria
La llegada de un nuevo gobierno en México en 2018 significó cambios en la concepción de ciencia que prevalecía en gobiernos anteriores. La actual política de CTI ha sido plasmada en el Programa Institucional Conacyt 2020-2024 bajo los siguientes principios (Conacyt, 2020):
Orientar el fortalecimiento de la comunidad científica y la generación de conocimiento a la búsqueda de soluciones a los grandes problemas nacionales, para contribuir al bienestar general de la población, al estricto cuidado del ambiente, al mantenimiento de la riqueza biocultural y la protección de los bienes comunes.
Orientar la investigación hacia problemas nacionales concretos que, por su importancia y gravedad, requieren de una atención urgente y de una solución profunda y amplia, basada en el avance de las ciencias, en la integración de conocimientos y en la investigación.
Generar las condiciones para la articulación de colectivos de investigación e incidencia interdisciplinarios, interinstitucionales y transectoriales, cuya labor permita identificar y comprender los problemas fundamentales que padece México, partiendo de enfoques territoriales, multiescalares, intergeneracionales, interculturales y de género.
Los principios que se acaban de mencionar es lo que se conoce en la literatura como política científica explícita (Herrera, 1995),6 y corresponde a las ideas que expresan la visión que tiene el gobierno respecto a la función social de la ciencia, misma que se expresa en los documentos normativos, en su narrativa discursiva y, en este caso, en los temas prioritarios que el Conacyt establece en sus convocatorias. No nos abocaremos a discutir estas nuevas ideas, sino en revisar los retos que tiene la nanotecnología agrícola y alimentaria para responder a las demandas de investigación planteadas. La Figura 3 presenta de manera sintética las demandas de investigación para atender los problemas de los sistemas agroalimentarios del país. En la figura integramos los objetivos de la política, enfatizamos las concepciones e identificamos los instrumentos y los temas que pueden o podrían ser atendidas por la NT agrícola y alimentaria.7
Fuente: Elaboración propia con base en los siguientes documentos: Programa Institucional del Conacyt 2020-2024; convocatorias emitidas por el Conacyt a partir de 2019.
Figura 3 Demandas de investigación de la política de ciencia, tecnología e innovación relacionada con los sistemas agroalimentarios y la nanotecnología agrícola y alimentaria.
Como puede observarse, la NT ofrece enormes posibilidades para el desarrollo de la agricultura y sector alimentario. Desde un punto de vista científico y tecnológico, la NT permite desarrollar novedosos dispositivos utilizados como biosensores, nanofertilizantes, nanopesticidas, nanoplaguicidas, empaques inteligentes para conservar alimentos, formulación de tratamientos postcosecha o el impulso a una agricultura sustentable, entre otras muchas aplicaciones, que sin duda alguna, podrían ser las herramientas que podrían permitirnos reducir o eliminar el uso de agroquímicos nocivos del sector agropecuario, el desarrollo de novedosos marcadores moleculares, el saneamiento de suelos agrícolas o el desarrollo de dispositivos para modificar genéticamente las plantas y frutos e incrementar sus nutrientes. Todo esto, coincide con los productos que se necesitan para atender las demandas del sistema agroalimentario. Sin embargo, uno de los retos más importantes, es la vinculación entre el sector productivo y la academia. Estos dos actores son muy importantes, y debido a la naturaleza misma de cada uno, existe una brecha considerable de interacción que necesita ser reducida para abordar los problemas de manera local o regional, y con esto, dar soluciones reales a los problemas del sector agrícola. Este tema parece ser abordado en las nuevas convocatorias de Conacyt que incluyen dentro de los requisitos para las propuestas de investigación, que estas deben articularse con los pequeños productores rurales, en lugar de las grandes empresas; y que la investigación debe plantearse con ellos desde etapas tempranas.
Otro importante reto de la agronanotecnología es la articulación de su multidisciplinariedad con los conocimientos tradicionales del campo, es decir, su aplicación y aceptación por los campesinos. Anteriormente, se han dado algunos acercamientos con los productores del campo, quienes esperan a corto plazo, la solución de problemas o incremento en la cantidad o calidad de sus productos. Desafortunadamente, muchos de estos intentos no han arrojado rápidas soluciones, por lo que el descontento y desconfianza entre el sector académico y productivo se han extendido de manera considerable.
Por otra parte, las universidades y centros públicos de investigación tendrían también que hacer un esfuerzo y actualizar sus programas de investigación para que impacten de manera directa en la formación de recursos humanos especializados en agronanotecnología. Paralelamente, se requiere que los programas de posgrado en áreas científicas y tecnológicas actualicen sus programas de estudio con materias que traten las implicaciones éticas, sociales y ambientales de las tecnologías. Este hecho aportará conocimiento desde áreas como la física, química, biología, ciencia de materiales, métodos de simulación, toxicología, biotecnología y ciencias sociales, entre muchas otras áreas. Sus beneficios pueden ser mayores y se han visto por ejemplo en el desarrollo de otras líneas de investigación como han sido la electrónica y recientemente la biomedicina.
Finalmente, una dimensión que ha estado ausente en la política de CTI es la evaluación de la seguridad de los nanomateriales y su regulación. La Unión Europea y Estados Unidos, por mencionar algunos, tienen políticas de ciencia e innovación que explícitamente consideran el análisis de riesgos a la salud humana y al ambiente de los nanomateriales, así como el estudio de la percepción social de las aplicaciones.8 El financiamiento que se dedica a este tema suele ser menor que el que se dedica al impulso de la tecnología, pero es un tipo de investigación que se ha integrado debido a experiencias previas de rechazo del público a nuevas tecnologías. Por el contrario, en México el tema ha permanecido rezagado. En este sentido, es necesario que la actual política de CTI incorpore la evaluación y la regulación de los nanomateriales en el país. En esta dirección, para poder presentar una regulación en el tema, hay que, primeramente, evaluar sus riesgos. Estos involucran diferentes aristas: 1) el personal que desarrolla la nanotecnología y está expuesto; 2) los consumidores, y, 3) los ecosistemas y medio ambiente. Se ha demostrado que la naturaleza química de los nanomateriales, su forma, tamaño, y química superficial, son factores clave que determinan la interacción con las células y sistemas biológicos (Tian et al., 2020). Estos factores han sido clave en el éxito y desarrollo de la nanotecnología en otras áreas, por ejemplo, el área biomédica, donde se han utilizado nanomateriales como vehículos de transporte para nutrientes, biomoléculas e incluso fármacos, como fue demostrado en la reciente vacuna contra el COVID-19 producida por la compañía Pfizer (Polack et al., 2020). Para el área de la agronanotecnología, también es importante reconocer algunos reportes que alertan sobre la citotoxicidad de los nanomateriales, debido a que estos son capaces de traspasar las barreras biológicas y tener amplia movilidad dentro del cuerpo humano, interaccionar con diferentes células, alterar su función biológica e inducir citotoxicidad. Incluso se ha demostrado que algunas nanopartículas presentan citotoxicidad en animales, que probablemente también puedan llegar a ser tóxicos para los humanos y limitar su uso en la agroindustria (Sun et al., 2019).
La política actual de CTI podría comenzar con fortalecer una iniciativa académica ya existente, el Sistema Nacional de Evaluación Nanotoxicológica (Sinanotox), propuesta por toxicólogos y nanotecnólogos en el marco de la extinta Red de Nanociencia y Nanotecnología (RNyN) del Conacyt. El Sinanotox busca conformar una plataforma de referencia nacional para la evaluación de la inocuidad en la salud y ambiente de los NMs, así como el establecimiento de protocolos y pruebas de toxicidad (Vázquez, 2017, citado en Saldívar-Tanaka, 2019).
Bajo este mismo contexto, una comunicación ética y adecuada es vital para la aceptación de la nanotecnología en el sector agrícola y alimentario. Su beneficio puede ser mayor que los riesgos. Los reportes y divulgación deben ser adecuados e incluir los aspectos positivos y negativos de su uso, además de presentar evidencia científica de su bioseguridad en la agroindustria con rigurosas evaluaciones de citotoxicidad, biodistribución, degradación, acumulación e impacto ambiental. Esto nos permitiría, finalmente, evaluar su uso y potenciales riesgos para implementar la regulación y futuro impacto.
Conclusiones generales
En la presente investigación abordamos un problema que es común en los sistemas de investigación de países emergentes: la escasa reconciliación entre la producción de conocimiento científico y su uso social. Para ello, acudimos a la conceptualización de oferta y demanda de conocimiento (Sarewitz y Pielke, 2007) como forma de analizar las brechas entre las prioridades de investigación (oferta de conocimiento) y las necesidades sociales (demanda de conocimiento) en un tema o campo de investigación específico. El abordaje utilizó los proyectos de investigación seleccionados por fondos competidos y generamos un mapeo de la oferta de conocimientos asociados con la NT agrícola y alimentaria, de entre los cuales destacan tres temas para el sector agrícola: el desarrollo de nanomateriales para el control de plagas y microrganismos patógenos; la innovación en nanofertilizantes, y, la agricultura sustentable. Para el sector de alimentos la visión de los temas va en dirección del desarrollo de compuestos con efecto antimicrobiano y sistemas catalíticos.
Con el análisis comparativo que hicimos de las concepciones y narrativas dominantes de la política de CTI de los últimos gobiernos, operacionalizamos la demanda de conocimientos del sector agroalimentario, en este caso, la establecida por el Estado a través del Conacyt, como institución rectora de la CyT en México. En este sentido, las demandas de investigación para el sistema agroalimentario ponen al centro los siguientes ejes problemáticos: la seguridad alimentaria (acceso adecuado a alimentos inocuos, saludables y nutritivos); la soberanía alimentaria (derecho de los pueblos a cultivar y comer alimentos coincidentes con su cultura); promover el uso de semillas nativas y aquellas libres de transgénicos; la transición agroecológica de la producción de alimentos, en donde se inserta la necesidad de innovaciones que sustituyan agroquímicos altamente contaminantes. Tales demandas son consistentes con los planteamientos que han venido haciendo los estudiosos del sector rural en México desde hace al menos una década;9 así como con la agenda de organismos internacionales especializados en alimentación. Un ejemplo, son los temas tratados en la Pre-cumbre sobre los Sistemas Alimentarios de la Organización de las Naciones Unidas llevada a cabo el pasado mes de julio (https://www.un.org/es/food-systems-summit). En esta reunión se señala la urgencia global de garantizar un modelo agroalimentario que garantice el derecho a la alimentación de todas las personas, el equilibrio con los ecosistemas y la interlocución entre la ciencia y los saberes agrícolas de los pueblos originarios.
En definitiva, los cambios en el marco institucional y en la concepción de ciencia propuestos en la política de CTI en México establecen como demandas de investigación nuevos tópicos y nuevas formas de aproximación metodológica y epistemológica a los problemas sociales y cognitivos. No solo las demandas de investigación son distintas, sino también las formas de hacer ciencia y el tipo de interlocutores con quienes se puede generar conocimiento. Por ello, es importante problematizar la situación actual, pues, como señalan Casas, Corona y Rivera (2014), las posibilidades de éxito de una política de CTI orientada a la inclusión social van a depender de la visión que tengan los miembros de la comunidad científica con respecto a esta idea, y al papel que tengan otras comunidades epistémicas en la demarcación de las prioridades de investigación.
La coyuntura actual remite a reflexionar interdisciplinariamente: ¿qué podemos hacer para que la nanotecnología agrícola y alimentaria pueda contribuir a una agricultura justa con los productores rurales y respetuosa con el ambiente? Sin duda alguna, más de una respuesta a esta pregunta hará converger la multidisciplinariedad de la ciencia básica, la ciencia aplicada y el compromiso de los actores de las políticas públicas y quehacer científico. Podríamos empezar sosteniendo que la comunicación y divulgación de la información en agronanotecnología debe hacerse de manera ética y adecuada para dejar que la sociedad decida sobre la aceptación de esta rama de las ciencias. Los materiales utilizados en el sector agrícola y alimentario deben ser acompañados por estudios toxicológicos y de impacto ambiental, aspecto ausente en el mapeo de la agenda de investigación que realizamos. Sin embargo, los principales retos están en promover una estrecha vinculación y colaboración entre el sector productivo, el sector académico y el sector social.
