Los ordenadores de placa única, como Raspberry Pi, están revolucionando la investigación biológica y democratizando la ciencia

Un nuevo estudio de revisión publicado en Methods in Ecology and Evolution muestra que la electrónica de código abierto es clave para revolucionar la investigación en biología.

Los ordenadores de placa única como Raspberry Pi han tomado el mundo por asalto y son utilizados por científicos y aficionados en cualquier situación imaginable. El nuevo estudio ‘Broad-scale Applications of the Raspberry Pi: A Review and Guide for Biologists’ publicado en Methods in Ecology and Evolution por el investigador del CREAF Jolle Jolles, muestra que esta electrónica de bajo coste y de código abierto también se utiliza cada vez más en la ciencia y es un avance tecnológico clave que ayudará a revolucionar aún más la investigación en biología.

Al revisar la literatura biológica, el investigador Jolle Jolles –que ocupa un puesto de postdoctorado Severo Ochoa en CREAF– encontró más de un centenar de estudios empíricos en el ámbito de la biología que implementaron la Raspberry Pi de alguna manera. El artículo muestra que los biólogos han utilizado estos ordenadores de bajo coste de muy diversas maneras, tanto en el laboratorio como en el trabajo de campo y en el aula, desde estaciones meteorológicas, alimentadores de aves automatizados, dispositivos de aprendizaje de bucle cerrado y sistemas de grabación en aguas profundas, hasta herramientas de control ambiental y cámaras trampa para la vida silvestre. "La Raspberry Pi abre la puerta a soluciones novedosas y creativas, lo que es clave para el progreso científico, y está ayudando a avanzar en nuestra comprensión de la biología, desde la micro a la macro escala", apunta Jolle Jolles.

"La tecnología Raspberry Pi abre las puertas a soluciones creativas e innovadoras, que son clave para el progreso científico y nos ayudan a avanzar en la comprensión de la biología, desde la micro hasta la macro escala"

Las Raspberry Pi se ponen al servicio de tareas relativamente sencillas, como la grabación de vídeo y la monitorización ambiental, hasta soluciones y dispositivos muy dedicados, como los sistemas de fenotipado de plantas y los microscopios confocales, que ofrecen una alternativa muy asequible a los costosos equipos de investigación.

Superar los límites de la ciencia

"Los ordenadores de placa única de bajo coste permiten a los científicos de países o institutos de investigación con fondos limitados desarrollar sus propias herramientas de investigación", apunta Jolle Jolles. “En última instancia, esto ayudará a acelerar el desarrollo de nuevas metodologías y a estimular la investigación interdisciplinaria”.

El estudio demuestra que la electrónica abierta, como la Raspberry Pi, puede desempeñar un papel fundamental al ampliar los límites de la ciencia y, por tanto, ayudar a avanzar en nuestra comprensión de la biología. Sin embargo, la revisión también identifica que, a pesar de su creciente aceptación por parte de la comunidad científica y la gran diversidad de aplicaciones, la Raspberry Pi no es una herramienta de investigación tan común como podría ser. Para ayudar a superar esta brecha tecnológica, el documento ofrece recomendaciones, directrices y consideraciones detalladas, así como una web específica con tutoriales paso a paso, para ayudar a científicos y no científicos a integrar la Raspberry Pi en su trabajo.

Además de su uso en la investigación, Jolles destaca que la Raspberry Pi es también una gran herramienta para la educación. Este es el caso de los campos STEM, ya que al construir sus propios dispositivos, los estudiantes aprenden los fundamentos de la electrónica, la programación, la biología y la física de forma práctica. Además, las Raspberry Pi pueden utilizarse específicamente para enseñar el proceso científico, desde el diseño de experimentos, la construcción de instrumentos, la recogida y el análisis de datos, hasta la interpretación de resultados. Y debido a su gran flexibilidad y a su amplia comunidad de usuarios, los ordenadores de placa única son una gran herramienta para la ciencia ciudadana y la divulgación científica y, por tanto, pueden ayudar a acercar la ciencia al público en general.

El ordenador más popular

Los científicos se están beneficiando de una industria en rápido crecimiento de ordenadores de placa única de bajo coste, impulsada por el crecimiento exponencial de la potencia y las capacidades de los ordenadores y el auge del Internet de las cosas (IoT) en los últimos años. Construido sobre principios de código abierto e impulsado por el incentivo sin ánimo de lucro de aumentar el acceso global a la informática y la fabricación digital, el Raspberry Pi es, con mucho, el ordenador de placa única más popular (más de 37 millones de unidades vendidas desde su lanzamiento en 2012), y reúne interfaces de hardware, sensores y controladores externos, con capacidades de programación fáciles de usar, alta conectividad y funcionalidad de escritorio. Es particularmente este ordenador de placa única el que ha sido adoptado por la comunidad científica, gracias a la gran cantidad de recursos y soporte en línea disponibles y a la enorme variedad de complementos que existen.

El investigador del CREAF también ha utilizado ampliamente las Raspberry Pi en su propia investigación, incluidos los sistemas de registro automatizado para el fenotipado del comportamiento de cientos de individuos y grupos de peces y el seguimiento a largo plazo del comportamiento parental de las poblaciones de aves silvestres a lo largo de la temporada de cría.

Referencia:

El estudio Broad-scale Applications of the Raspberry Pi: A Review and Guide for Biologists por Jolle W. Jolles se publica el 24 de junio 2021 en la publicación Methods in Ecology and Evolution y está disponible con acceso abierto: http://doi.org/10.1111/2041-210X.13652.