Galería RSME-Universia
Matemáticas, Ciencia y Tecnología
Ricard Solé
Índice
Trayectoria académica
Perfil investigador
Influido en sus inicios por los teóricos de la biología y la complejidad
Stuart Kauffman,
Brian Goodwin,
Jorge Wagensberg y
Per Bak,
sus contribuciones giran en torno a los orígenes y
evolución de la complejidad. Después de completar su tesis doctoral en la UPC, realizó estancias
de investigación en Inglaterra (Open University) y Estados Unidos (Santa Fe Institute y la
Universidad de Yale) y creó el
Laboratorio de Sistemas Complejos.
Desde esa época, el hilo conductor de su
investigación ha girado alrededor del problema de los principios fundamentales de las
propiedades emergentes. Esta emergencia de la complejidad le ha llevado a explorar un amplio
conjunto de problemas que involucran todas las escalas posibles, desde los virus y las protocélulas
al cáncer y los ecosistemas.
En su primera etapa investigó acerca del papel de los fenómenos críticos y las transiciones de
fase en redes ecológicas, genéticas y cognitivas. Durante estos años (1990-2000) propuso
diversas ideas clave destinadas a formalizar conceptos relacionados con la inestabilidad
autoorganizada en sistemas ecológicos y tumores inestables, proponiendo que el estado
estacionario de estos sistemas se encontraría en un punto de transición entre orden y desorden.
Un resultado de su trabajo sobre caos en sistemas ecológicos
espaciales fue la idea de que el acoplamiento entre caos determinista y difusión espacial
permitirían explicar el mantenimiento la diversidad ecológica. Adicionalmente, se demostró que la
destrucción del habitat en modelos de metapoblaciones presentaba transiciones hacia la
extinción una vez la pérdida de habitat cruzaba un punto crítico. Así mismo, desarrolló el concepto de
redes neurales fluidas, proponiendo la existencia de conexiones profundas entre las colonias de
insectos sociales y los sistemas neuronales estándar.
En una segunda etapa (2000-2010) participó junto con sus colaboradores en los primeros pasos
hacia la hoy conocida como Ciencia de las Redes (Network Science). Entre otros avances,
contribuyó a los primeros modelos de redes complejas en ecología, sistemas celulares, lenguaje y
sistemas tecnológicos. Estas investigaciones revelaron la fragilidad asociada a los ecosistemas
complejos, indicando la existencia de fenómenos de coextinción que pueden dar lugar al colapso
sistémico. También descubrió la existencia de propiedades emergentes asociadas a los grafos
de sistemas que experimentan crecimiento mediante procesos de copia y divergencia. En
contraste con la idea de la selección natural como responsable principal de la generación de
complejidad, sus trabajos demostraron que dichos procesos dan lugar a las
propiedades topológicas observables en la naturaleza, incluyendo la alta eficiencia comunicativa
o la presencia de modularidad.
En su última etapa, ha expandido su aproximación a estos problemas mediante el empleo de la
biología sintética, que su grupo ha empleado como una vía para interrogar la complejidad de los
sistemas vivos. Ha propuesto el concepto de transiciones sintéticas como un nuevo marco en el
que estudiar las innovaciones evolutivas (emergencia de células, organismos,
lenguajes o ecosistemas) mediante una aproximación constructiva
que han permitido desarrollar un marco teórico
nuevo basado en un estudio del espacio de lo posible en distintos ámbitos (incluyendo redes
complejas, organoides sintéticos o la multicelularidad). Así mismo, ha desarrollado un marco
nuevo para el estudio de la cognición y su evolución que incorpora el concepto de “cerebros
líquidos” en el que se trata a los sistemas cognitivos distribuidos (colonias de hormigas, el
sistema inmune o grupos de robots) en términos de sistemas neuronales representados por
agentes en movimiento. Este concepto permite formalizar preguntas clave acerca de los límites
que la movilidad impone a estos sistemas a la complejidad cognitiva.
A caballo entre
la ecología teórica y la biología sintética, ha propuesto la idea de terraformación de
ecosistemas como una nueva forma de intervenir sobre comunidades ecológicas que pueden
experimentar colapsos asociados a los efectos del cambio climático. Este campo se ha
desarrollado mediante modelos matemáticos y computacionales, que incluyen el desarrollo de un
marco de dinámica de poblaciones sintéticas y los efectos de la terraformación sobre las
bifurcaciones asociadas a los puntos de no retorno.
Finalmente, ha desarrollado una propuesta
acerca de la existencia de leyes universales de organización para la lógica de los sistemas vivos,
sugiriendo (a través de diversas conjeturas) la posibilidad de que la vida observada en nuestro
planeta sea un ejemplo de un patrón universal.
Colaboradores
El orden por filas es según la primera colaboración. Los cifras entre paréntesis denotan el número de colaboraciones.
Tesis doctorales dirigidas
-
Las tesis distinguidas con un asterisco obtuvieron el Premio Extraordinario
del correspondiete Programa de Doctorado. Todas las demás obtuvieron com laude.
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Jordi Bascompte:
Spatiotemporal dynamics in ecosystems: nonlinear phenomena and dissipative structures.
Universitat de Barcelona
(UB), 1994.
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Susanna Manrubia:
Self-organized Criticality in Ecology and Evolution*.
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), 1996.
-
Jordi Delgado:
On Collective Computation.
UPC, 1997.
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Bartolo Luque:
Phase Transitions and Complexity in Random Boolean Networks.
UPC, 1999.
-
Javier G. P. Gamarra:
Nonlinear dynamics and control in ecosystems.
UPC, 2002.
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Isaac Salazar-Ciudad:
Gene network models in embrionary development and evolution.
UB, 2002.
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Ramon Ferrer Cancho:
Language: Universals, Principles and Origins*.
UPC, 2003.
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David Alonso:
The Stochastic Nature of Ecological Interactions.
UPC, 2004.
-
Jose M. Montoya:
The Architecture of Ecological Fragility.
Universidad de Alcalá, 2004.
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Jesús Marín:
Macroevolutionary Algorithms.
UPC, 2005.
-
Fede Bartomeus:
Levy processes in animal movement and dispersal*.
UB, 2005.
-
Harold Fellermann:
Micelles as Containers for Protocells.
University of Osnabrück, 2005.
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Sergi Valverde:
Evolution and Dynamics in Information Networks.
UPC, 2006.
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Martí Rosas i Casals:
Topological complexity of the electricity transmission network.
UPC, 2009.
-
Josep Sardanyés:
Dynamics, Evolution and Information in Nonlinear Dynamical Systems of Replicators*.
UPF, 2009.
-
Bernat Corominas-Murtra:
A unified approach to the emergence of complex communication.
Universitat Pompeu Fabra
(UPF), 2011.
-
Núria Conde Pueyo:
Biological computation in yeast.
UPF, 2014.
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Ben Shirt-Ediss:
Modelling early transitions toward autonomous protocells*.
UPB/EHU y UPF, 2016.
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Luís F. Seoane:
Multiobjetive Optimization in Models of Synthetic and Natural Living Systems.
UPF, 2016.
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Salvador Duran Nebreda:
Artificial multicellularity and pattern formation.
UPF, 2016.
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Aina Ollé Vila:
From simple to complex multicellularity: on the preconditions, design spaces and the evolution of neural agents.
UPF, 2020.
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Guim Aguade:
Cancer as a complex adaptive system: Mathematical models of tumor ecology, evolution and development.
UPF, 2021.
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Blai Vidiella Rocamora:
Terraforming Earth's ecosystems : engineering ecosystems to avoid anthropogenic tipping points*.
UPF, 2022. Premio Jorge Wagensberg a la mejor tesis de
Sistema Complejos.
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Adriano Bonforti:
Modelling the dawn of simple multicellularity : Cooperation, physics and evolutionary
branching.
UPF, 2022.
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Jordi Piñero:
Towards a statistical physics of major evolutionary transitions: information,
thermodynamics and ecology at the mathematical foundations of evolution.
UPF, 2023.
Servicios, Distinciones, Premios
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2001 2022: Miembro de Comités de Vida Artificial para varios workshops ECAL.
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2005-2018: Evaluador de candidatos postdoctorales para las Becas Omydiar del
Santa Fe Institute.
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2009-2010: Diseño y coordinación del Grado de Ingeniería Biomédica
(BME ) de la UPF.
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2012-2015: Coordinación y docencia del curso de Biomodelado Matemático del BME/UPF.
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2012-2023: Coordinación y docencia del curso de Principios del Diseño Biológico del BME/UPF.
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2014-2024: Coordinación y docencia del curso de Modelado de Enfermedades Complejas del BME/UPF.
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2013: Co-organizador de la Conferencia ICREA sobre la evolución de la multicelularidad.
Parque de Investigación Biomédica, Barcelona, España.
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2016: Co-organizador del Workshop Las principales transiciones evolutivas sintéticas
(Santa Fe Institute, Nuevo México, EE.UU.)
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2017: Co-organizador del Workshop Cerebros líquidos, cerebros sólidos
(Santa Fe Institute, Nuevo México, EE.UU.)
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2020: Co-organizador (junto con Simon Levin) del Workshop
Complejidad ecológica y la sexta extinción: escenarios de intervención
(Santa Fe Institute, EE.UU.)
-
2021: Co-organizador (junto con
Chris Kempes)
del Workshop Orígenes de la Vida: lo posible y lo actual
(Santa Fe Institute, EE.UU.)
-
2023: Invitado a impartir las XXVIII
Stanislaw Ulam Memorial Lectures
organizadas anualmente por el Santa Fe Institute.
El tema general de sus disertaciones fue Evolving brains: Solid, liquid and systhetic, el cual se concretó
en dos conferencias:
Liquid Brains and Solid Brains: The Cognitive Biosphere
(Video)
y Synthentic Brains and Minds: What is Possible?
(Video).
Miembro de los Consejos Editoriales de:
-
2005------: PLoS ONE
-
2010------: Biology Direct
-
2020------: Philosophical Transactions Royal Society B
Revisor frecuente de las revistas siguientes:
Science,
iScience,
Science Advances,
Science Robotics,
Nature,
Nature Communications
(incluyendo la redacción de varios artículos de News & Views y Perspectives),
Nature Human Behaviour,
Nature Robotics,
BMC Systems Biology,
Evolution,
J. Theoretical Biology,
Physical Review,
Physical Review Letters,
PLoS Biology,
PLoS Computational Biology,
PLoS ONE,
Proceedings National Academy of Sciences,
Proceedings Royal Society B,
Proceedings Royal Society Interface
y
Science Advances.
-
Formo parte del Consejo del CCCB, institución en la que ha organizado
durante varios años las conferencias del ciclo
Ciència al Nadal
y ha sido comisario de las exposiciones +Humans y
Cerebro(s).
-
Es colaborador habitual de la Escuela Europea de Humanidades
y escribe regularmente para publicaciones dirigidas al público general. Ha escrito varios
libros académicos y de divulgación científica.
-
2004: Premio Ciudad de Barcelona en reconocimiento de su investigación sobre la emergencia del lenguaje humano.
Referencias biográficas
Índice |
Mención
23.8.2024