La cruzada del MIT para mantener su actividad en plena pandemia

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Sin embargo, como los casos de coronavirus (COVID-19) seguían aumentando en todo el país, otros altos directivos y ella tomaron la difícil decisión ese mismo domingo: el MIT suspendería casi por completo su investigación por primera vez desde que abrió sus puertas hace 155 años. La responsable rememora: "Fue un shock total para la gente. Dimos a los laboratorios tres días para elaborar un plan y otros tres días para realizarlo". 

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El MIT siempre había presumido de haber mantenido sus puertas abiertas constantemente. Los profesores podían ir a sus laboratorios a las 3 de la madrugada para verificar los experimentos y encontrarse con estudiantes de posgrado que se preparaban otra taza de café. Cerrar simplemente no formaba parte del ADN del centro. Zuber, quien también es profesora de geofísica de E. A. Griswold, detalla: "Nos consideramos una institución abierta 24 horas al día, 7 días de la semana". 

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Pero, desde aquel vie es 13 de marzo, el MIT ha tenido que acostumbrarse a la investigación en la época de COVID-19. Con más del 90 % de sus laboratorios cerrados desde del 20 de marzo, los investigadores se tuvieron que adaptar a trabajar desde casa y coordinarse vía Zoom. Mientras tanto, a mediados de abril los profesores elegidos para formar parte del Comité de Reapertura y Aumento de Investigación empezaron a colaborar para resolver un abrumador desafío de ingeniería: cómo reabrir de los laboratorios del MIT de una manera segura. 

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Reducir la actividad

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La profesora de ingeniería biológica y ciencia de los materiales Krystyn Van Vliet volvía a casa en un avión desde Singapur pocos días después de que se confirmaran los primeros tres casos de COVID-19 en el país. Sabía que el brote pronto afectaría a Estados Unidos. En cuanto llegó a Cambridge (Reino Unido), comenzó los preparativos, redactando planes para dividir a su equipo en tres grupos que trabajarían en diferentes tu os, de modo que, si alguno de ellos contraía el virus, otras personas estarían protegidas. 

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Luego, menos de dos meses después, llegó la orden de cerrar su laboratorio por completo. En el momento del cierre, Van Vliet trabajaba en una línea de células madre que tardaba 80 días en crecer. La investigadora cuenta: "Tuvimos que parar ese experimento y perder tres meses de trabajo". Su equipo reunió frenéticamente todos los datos posibles antes de deshacerse de las células. "Hay que saber manejar la decepción", añade.

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Cerrar simplemente no formaba parte del ADN del centro, la profesora de geofísica y vicepresidenta para la Investigación del MIT, Maria Zuber, detalla: "Nos consideramos una institución abierta 24 horas al día, 7 días de la semana".

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Como rectora asociada del MIT, Van Vliet tenía la responsabilidad añadida de gestionar el uso del espacio de los laboratorios en el campus durante la pandemia, organizando las reuniones noctu as del Grupo de Trabajo de Contingencias Espaciales. "El MIT redujo la actividad, pero nunca se cerró por completo", asegura. Se han concedido excepciones a los laboratorios que estudiaban el coronavirus, que trabajaban en el desarrollo y ensayos de una nueva vacuna o en el diseño de un nuevo respirador. 

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Además, los investigadores podían solicitar exenciones para trabajar en experimentos en curso con materiales costosos o animales raros, como una cepa especializada de ratones transgénicos. El director del Instituto Koch y profesor de biología, Tyler Jacks, llevaba cuatro meses realizando unos experimentos para analizar la eficacia de un nuevo fármaco contra ciertos tipos de cáncer. "A los animales se les habían administrado varias dosis, pero la investigación no iba a terminar hasta dentro de uno o dos meses. Detenerla abruptamente provocaría una pérdida irrevocable de datos, materiales y, francamente, recursos", explica. Al final, alrededor del 10 % de los laboratorios, incluido el suyo, permanecieron activos.

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Foto: Los cajones del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT (CSAIL) antes llenos de cables, ahora están equipados con guantes, mascarillas y desinfectante para manos. Créditos: Tony Luong

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Pero todos los demás se vieron obligados a cerrar de la forma más rápida y absoluta posible. La profesora asistente del MIT Media Lab Canan Dagdeviren, que diseña dispositivos electrónicos adaptables para aplicaciones biomédicas, se sintió afortunada. Como miembro reciente del cuerpo docente, con limitaciones de espacio y presupuesto, desde el principio había organizado su lugar de trabajo como un eficiente "laboratorio de apoyo". Los mapas codificados por colores en su sala limpia y el almacenamiento de datos en la nube le permitieron cerrar rápidamente. La investigadora cuenta: "Tenemos procedimientos operativos estándar para emergencias y todos sabían qué hacer. Lo desmontaron todo desde el principio al final en 15 minutos".

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Pero, a los investigadores que trabajaban en los experimentos biológicos complicados o con animales, no les resultó tan fácil pasar a un modelo de laboratorio virtual. El profesor de neurociencia y jefe del Departamento de Ciencias Cognitivas y Cerebrales, Jim DiCarlo, quien realiza modelos computacionales y experimentos de comportamiento con primates, explica: "Nuestros experimentos con animales tuvieron que detenerse y fue doloroso desde la perspectiva de la investigación".

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Algunos tipos de investigación, por ejemplo, involucran la implantación de electrodos en el cerebro de los primates que deben ser monitorizados de cerca durante seis meses. Aunque ninguno de esos experimentos estaba en marcha, el cierre significó que cualquier nuevo experimento tenía que suspenderse. Y añade: "No pudimos realizarlos por cuestiones éticas a menos que supiéramos que íbamos a poder mantenerlos todo el tiempo".

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Además, alguien también tenía que continuar cuidando a los animales. La tarea de asegurarse de que eso ocurriera recayó en el profesor de ingeniería biológica y director de la División de Medicina Comparada, Jim Fox, que supervisa a más de 100.000 animales, incluidos ratones y ratas, peces cebra y pinzones cebra, cerdos y primates. Algunos roedores fueron sacrificados, pero otros ratones y ratas y todos los demás animales permanecieron en el campus, repartidos en siete edificios, durante todo el cierre. El responsable explica: "Los primates están en una categoría especial debido a su precio, disponibilidad y cuestiones éticas. Otros son animales especialmente diseñados mediante modificación genética que son muy difíciles de sustituir".

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Como existía la preocupación de que algunos primates pudieran contraer el coronavirus, los técnicos que los atendían usaban el equipo de protección personal (EPP) completo (mascarillas quirúrgicas, protectores faciales, batas de laboratorio, guantes) para evitar la propagación de patógenos. Para los que cuidaban a otros animales, Fox ordenó el uso de mascarillas, junto con los habituales guantes y batas de laboratorio, intensificando también los procedimientos de higiene. 

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Ninguno de los animales contrajo la COVID-19 durante el confinamiento de tres meses, pero sí tres técnicos. "Afortunadamente, se quedaron en casa y se les volvió a hacer la prueba de diagnóstico, y todos regresaron al trabajo sin problemas", afirma Fox.

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Cierre de emergencia

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Con el cese de las operaciones del campus, la mayoría de los investigadores del MIT tuvieron que pasar su trabajo a un ento o virtual. Muchos, como cuenta DiCarlo, aún podían ser productivos en remoto: "Disponemos de una gran cantidad de datos y aprovechamos ese tiempo para organizarlos y analizarlos mejor. El lado positivo de esta situación es que podemos hacer todas las cosas para las que normalmente no tenemos tiempo". Mientras estuvo fuera del laboratorio, su equipo pudo avanzar en objetivos a largo plazo para compartir los datos de manera más pública y desarrollar una plataforma para comparar los modelos computacionales con los datos experimentales.

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Aun así, el cierre de tres meses fue difícil para los estudiantes de posgrado que dependían de su investigación para obtener un título superior. 

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El estudiante de posgrado del laboratorio de DiCarlo Michael Lee, que realiza experimentos de comportamiento con primates para estudiar la computación y el aprendizaje visual, recuerda: "Estaba en medio de un experimento con varios monos y empecé a obtener datos realmente buenos, cuando el coronavirus comenzó a brotar. Fue un poco decepcionante no poder continuar".

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Foto: Con las estrictas reglas del distanciamiento social, la chaqueta de un investigador señala la única silla que se usaba en el laboratorio de CSAIL un martes en septiembre. Créditos: Tony Luong

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Aunque Lee no estaba completamente parado, dado que parte de su trabajo implica procesos de codificación y análisis que podía llevar a cabo en remoto, detener la investigación le resultó exasperante. El joven cuenta: "Como muchos estudiantes de posgrado, siento la presión esforzarme constantemente para licenciarme, por lo que había cierta sensación de ansiedad sobre cuánto tiempo estarían paralizados mis experimentos". 

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Otros investigadores tuvieron que buscar nuevas formas de continuar su trabajo virtualmente. Dagdeviren destaca: "Como miembro reciente del cuerpo docente, no tengo el lujo de poder parar o reducir la velocidad, así que les dije a mis estudiantes: 'No podemos entrar físicamente a la sala limpia, entonces ¿por qué no simulamos los experimentos?'" 

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Contactó con físicos teóricos de la Universidad de Búfalo (EE. UU.), quienes colaboraron en las simulaciones de los materiales que estudiaban en el laboratorio. Y añade: "Ahora nuestros estudiantes no solo hacen experimentos prácticos, también se están volviendo teóricos". 

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Para los investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL), permanecer fuera del laboratorio planteaba desafíos diferentes. "Hay algunos estudiantes e investigadores que necesitan acceso a equipos especiales como robots e impresoras 3D", afirma la directora de CSAIL, Daniela Rus. Algunos pudieron enviar sus archivos a alguna empresa de fabricación para imprimir sus diseños, mientras que otros compraron sus propias impresoras 3D. Y añade: "Hemos podido producir en nuestras casas, pero no tanto ni con una variedad tan amplia de materiales como en el laboratorio". 

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No obstante, su equipo también aprovechó el tiempo fuera del laboratorio para desarrollar nuevas simulaciones. Para un proyecto que involucra nuevos sistemas de control para la conducción autónoma, los investigadores pudieron trabajar con un conjunto de datos existente para simular varias situaciones de conducción, como diferentes condiciones climáticas y de iluminación. Rus señala: "Todo eso es realmente bastante difícil de implementar en una simulación, pero hemos hecho un gran progreso y estamos muy entusiasmados por nuestra mayor capacidad de entrenar [un modelo de aprendizaje automático] comenzando con un conjunto de datos".

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Por supuesto, los investigadores también tuvieron que lidiar con las nuevas técnicas de comunicación en un mundo en el que no podían garabatear sus ecuaciones y fórmulas en la pizarra más cercana. Van Vliet, cuyo laboratorio ya tenía algo de experiencia en el uso de las herramientas online para compartir el trabajo con sus colegas en Singapur, explica: "Aunque el trabajo se puede hacer online, nuestro razonamiento a menudo ocurre cuando estamos juntos físicamente".

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Adaptarse a un mundo COVID-19, en el que muchos investigadores compaginaban su trabajo con otras tareas como el cuidado de los niños en casa, significaba tener que planificar gran parte de una conversación que antes era espontánea. La investigadora recuerda:  "Tuvimos que usar Slack o un calendario grupal para decir: 'Nos reuniremos y hablaremos de esto', no solo dejarlo al correo electrónico o al azar". 

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El aumento de la actividad

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"¿Cómo gestionar el acceso a los edificios del MIT en un campus que ha estado siempre abierto?", pregunta el vicepresidente de Servicios y Administración del campus, Joe Higgins. No es una pregunta retórica. "Algunas puertas del campus nunca han tenido cerradura", asegura.

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Pero, si algunos investigadores iban a volver al campus, entonces controlar el acceso a los edificios era fundamental para mantenerlos seguros. Abordar eso fue uno de los muchos temas en la agenda del grupo de investigadores y administradores que Zuber nombró para el Comité de Reapertura, que fueron los encargados de proponer rápidamente las pautas para reabrir los laboratorios de investigación del MIT de manera segura. 

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"¿Cómo gestionar el acceso a los edificios del MIT en un campus que ha estado siempre abierto? Algunas puertas del campus nunca han tenido cerradura".

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"Tuvimos que trabajar muy rápido", destaca Jacks, quien preside el Comité. Otros miembros eran jefes de distintos departamentos, laboratorios y centros más importantes del campus, incluidos DiCarlo y Rus. El presidente detalla: "Son personas que están acostumbradas no solo a investigar, sino también a planificar y supervisar las actividades de investigación. Pudimos reunir aportaciones de otros profesores y difundir esa información para que las pautas vinieran de sus propias filas, por así decirlo. Creo que, para el MIT, al menos, fue una estrategia más adecuada que si esas normas hubieran venido de arriba y se hubieran impuesto a todos los laboratorios".

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Conjuntamente, Zuber, el Comité y Van Vliet y el Grupo de Trabajo de Contingencia Espacial del MIT finalmente decidieron que las 42 puertas exteriores permitirían el acceso a los edificios y dejarían otras entradas cerradas para el futuro previsible.

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Una vez dentro, se esperaba que los investigadores se dirigieran directamente a sus laboratorios, evitando los habituales encuentros fortuitos en el Corredor Infinito que a menudo provocaban colaboraciones. Para limitar las posibilidades de propagación del coronavirus, el Grupo de Trabajo de Contingencia Espacial de Van Vliet dividió los edificios del campus en 13 grupos, muchos de los cuales estaban interconectados, y básicamente los separó entre sí.

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Foto: En el atrio del Edificio 46, un letrero recuerda a los investigadores de Ciencias Cognitivas y del Cerebro la norma de una persona por mesa. Créditos: Tony Luong

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Van Vliet recuerda: "Tuvimos que crear barrios artificiales. Lo explicábamos así: 'Su laboratorio está en el grupo 1, y ustedes van a entrar y salir por esta puerta, y solo por esta puerta'". (Por supuesto, no fue práctico bloquear tantas conexiones del Corredor Infinito en sí. "Se trata de un código de honor", señala Higgins.)

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Sin embargo, a diferencia de muchas universidades, el MIT utilizó las tarjetas de control de acceso solo para algunos edificios; otros nunca se llegaron a cerrar. Así se estableció un programa piloto para los tres edificios donde continuó la mayor parte del trabajo en el campus durante el cierre: el edificio 76 (el Instituto Koch), el 68 (Biología) y el E17-E25, que alberga muchos grupos administrativos y académicos, incluido el Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas.

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Las personas que recibieron acceso a esos edificios en concreto debían introducir sus identificaciones en los lectores de tarjetas temporales para poder entrar. En las entradas también había mostradores de registro para confirmar que los que entraban estaban en la lista de acceso autorizado y para proporcionarles mascarillas si fuera necesario.

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Pronto se hizo evidente que dicho sistema no se podía implementar en todo el campus, por lo que el equipo de Tecnología y Sistemas de Información (IS&T) comenzó a buscar aplicaciones de control de acceso, con los hospitales como modelo. Luego, los ingenieros de IS&T diseñaron el sistema COVID Access, que relaciona la información de identificación de cada persona que solicita acceso al campus con los resultados de una prueba de diagnóstico de COVID-19. Todos los que acudían al campus tenían que someterse a test de forma regular (hasta dos veces a la semana) y cada mañana debían dar fe de que no presentaban síntomas a través de la app COVID Pass, que se basaba en el sistema COVID Access. 

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Higgins recuerda: "Tuvimos este momento eureka, donde en vez de que la gente afirmara encontrarse bien en una puerta de entrada, pudimos vincularlo a una tarjeta de acceso que no funcionaría sin eso". El IS&T tuvo que programar los documentos de identificación de los investigadores del MIT para que sirvieran como claves que permitieran el acceso solo a los determinados grupos de edificios, un proceso que requería algunos ajustes. También proporcionaron acceso con tarjeta a edificios específicos a proveedores y autónomos, incluidos los que daban servicio a los laboratorios y a su equipo. 

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Para garantizar un distanciamiento social adecuado, Massachusetts (EE. UU.) había establecido una recomendación de una persona por cada 11,6 metros cuadrados. El Comité de Reapertura recomendó que el MIT empezara con 15 metros cuadrados por persona, lo que dejaría la capacidad de un laboratorio en aproximadamente el 25 % frente a la era preCOVID. La pregunta era cómo lograr que los laboratorios cumplieran esos requisitos. "Todos en el MIT quieren saber cuáles son las reglas para poder romperlas", bromea Higgins. 

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Al principio, consideraron dar a los investigadores principales la opción de llegar a una capacidad de laboratorio del 25 % organizándose en términos de horas trabajadas o el espacio de su laboratorio. Higgins cuenta: "Dijimos: 'Vamos a darles espacio y tiempo, y ellos lo podrían resolver según sus necesidades'". Al final, dejaron que los jefes de laboratorio calcularan la cantidad máxima de investigadores que podrían estar en su laboratorio a la vez, respetando la regla de los 15 metros cuadrados, y que dividieran las horas disponibles como mejor les pareciera.  

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Como administradora e investigadora, a Van Vliet le pareció bien poder gestionar el trabajo de su equipo de esta manera: "Me dio flexibilidad como jefa del grupo de trabajo. Pensé: 'Está bien, tengo un montón de horas, ¿cómo puedo organizarlas?' Como si estuviera programando los tu os de personal de un restaurante". Además, si un laboratorio necesitaba más horas en una semana en concreto, podía intercambiar las horas con su laboratorio vecino la semana siguiente.

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El Comité de Reapertura trabajó en innumerables cuestiones de este tipo, colaborando estrechamente no solo con IS&T, Higgins y el equipo de operaciones del campus, y Van Vliet y el Grupo de Trabajo de Contingencia Espacial, sino también con los grupos como el Médico, el de Seguridad y Salud Ambiental, el Equipo de Adquisiciones y el de Gestión de Emergencias del MIT. 

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Mantener a todos a salvo significaba exigir que todos usaran mascarillas en todo momento, excepto cuando comían o bebían, o cuando estaban solos en una oficina a puerta cerrada. Así que, el grupo que había reunido el equipo de protección personal de los laboratorios del Instituto para donarlo a los trabajadores de atención médica de primera línea en los primeros días de la pandemia cambió su enfoque hacia la preparación para la repoblación del campus.

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Hicieron un llamamiento a los antiguos alumnos y a las redes de investigación en Asia y América del Sur, donde se fabrica el equipo, para ayudarles a reunir más EPP. Y como el habitual enfoque descentralizado para pedir suministros no funcionaba bien durante la pandemia, también trabajaron con el equipo de compras del MIT para crear la tienda MIT COVID-19, que entrega PPE gratis en uno o dos días a cualquier departamento que lo solicite.

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Foto: El investigador Nicholas Miller tiene una sección del laboratorio de Mark Ha ett para él en el Instituto McGove de Investigación del Cerebro. Créditos: Tony Luong

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Mientras tanto, el equipo de profesores del campus y los investigadores del Grupo de Sistemas de Asistencia Humanitaria y Ayuda en Desastres del Laboratorio Lincoln comenzaron a desarrollar el Sistema de Respuesta COVID-19 del MIT (conocido como MCRS), que incluye un panel informativo para ayudar a los líderes médicos y operativos del MIT a comprender el riesgo de contagio en las instalaciones.

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Al integrar los datos anonimizados de múltiples fuentes, como COVID Access, los registros diarios de los lectores de las tarjetas de identificación del campus y los planos de planta de los jefes de los laboratorios para el aumento de la investigación, el sistema MCRS modela los patrones del tránsito y de la concentración en el edificio y con el tiempo incorporará los análisis predictivos. La primera versión se lanzó en septiembre.

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Mientras Zuber y el Comité de Reapertura se preparaban para abrir los laboratorios de nuevo a principios de junio, la falta de toallitas desinfectantes obligó a retrasarlo una semana. La responsable recuerda: "Cambiamos todas las tarjetas de acceso y teníamos lista la aplicación. Todo funcionaba a la perfección, y entonces las toallitas no llegaron".

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Pero el 15 de junio, después de que el equipo obtuviera un suministro seguro de aerosoles desinfectantes, los laboratorios del MIT oficialmente volvieron a aumentar su capacidad hasta un 25 %. Como muchos investigadores no querían usar el transporte público, la dirección del MIT decidió que el aparcamiento del campus fuera gratuito. "Se trataba simplemente de ser realistas y hacer un pequeño gesto para disminuir la ansiedad de las personas", señala.

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Investigar en la nueva normalidad

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Las medidas implementadas parecen haber dado sus frutos: entre mediados de junio y mediados de agosto, solo se detectaron cuatro casos de COVID-19 en el campus. Después de un mes con la capacidad al 25 %, el Comité de Reapertura permitió que los laboratorios aumentaran al 50 % su relación horas-personas de antes, reduciendo el espacio requerido por investigador a 11,6 metros cuadrados. (La tercera fase anticipada para este otoño, en teoría, abriría los laboratorios hasta el 100 % de su capacidad, aunque se anima a los investigadores a teletrabajar todo lo que puedan). 

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Para poder recibir a más investigadores en el campus y a los estudiantes del último curso para el trimestre de otoño, MIT Medical aumentó significativamente su capacidad de pruebas de diagnóstico a mediados de agosto. De los más de 22.000 test realizados a los que pidieron acceso al campus entre el 17 y el 31 de agosto, solo 10 (o el 0,05 %) dieron positivo y acabaron en una rápida cuarentena y con el protocolo habitual de rastreo de contactos. 

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Para incrementar su actividad, los laboratorios han tenido que adaptarse a un ento o de investigación en el que los miembros deben usar mascarillas y mantener una separación de dos metros. "La gente es mucho más cuidadosa con la forma en la que distribuye su tiempo. Ahora, el tiempo que pasan en el campus es mucho más intencional: vienen para usar las impresoras 3D para algo muy concreto o para realizar algún experimento de robot que se probó en simulación", afirma Rus.

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Foto: Una estación de desinfección de manos en el edificio 46. Créditos: Tony Luong

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Foto: Algunos pasillos se usan para caminar hacia un solo sentido, como lo indica esta señal de puerta en el CSAIL. Créditos: Tony Luong

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DiCarlo está de acuerdo. "Es como entrar, conseguir los datos, salir", admite. En el pasado, una parte de su espacio en el Edificio 46 era el "laboratorio húmedo" donde los investigadores se ponían mascarillas y guantes para realizar los experimentos, mientras que el resto era "espacio seco" donde podían tomarse un café y socializar. Y añade: "Ahora parece como si todo el edificio fuera un laboratorio húmedo. Se pueden ver algunas personas pasando por ahí con mascarillas, pero por lo demás está bastante tranquilo". 

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Cuando Lee, que pudo retomar de inmediato los experimentos, volvió a trabajar de nuevo con sus monos, pensó: "Me sorprendió lo brillantes que estaban los suelos. Afortunadamente, mis monos aún sabían comportarse de las formas que les había enseñado", señala. No obstante, extraña la compañía y las largas conversaciones con sus compañeros de laboratorio. Y añade: "Echo de menos estar con mis amigos y colegas de laboratorio. Resulta bastante solitario todo". 

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Los investigadores han tenido que llevar a cabo numerosos ajustes. Van Vliet resalta que ya no puede trabajar codo a codo con los estudiantes, aunque "es necesario mirar por el mismo microscopio para ayudarles". Los miembros de su equipo han empezado a usar cámaras GoPro mientras trabajan, para que sus colegas puedan ver virtualmente lo mismo que ellos. La investigadora afirma: "Los tipos de células con los que trabajamos son valiosos, tenemos que trabajar con ellos de la manera adecuada. Y de paso, nuestros cerebros se vuelven a conectar".

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A pesar de todos los inconvenientes y dificultades, la experiencia no ha estado exenta de ventajas fortuitas: nuevas formas virtuales de trabajo, simulaciones mejoradas para los experimentos y diferentes perspectivas sobre el uso final de la investigación. 

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Zuber admite: "Nunca habríamos hecho un experimento en el que le dijéramos a la gente que teletrabajara durante largos períodos de tiempo". Sin embargo, como en cualquier buena investigación, a veces los mayores descubrimientos aparecen de los resultados inesperados. Y concluye: "La gente ha demostrado ser increíblemente productiva y ha trabajado de manera muy eficaz desde casa. Creo que en el futuro habrá mucha más flexibilidad en la forma de trabajar".

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