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CONVERGENCIAS TECNOLÓGICAS: NUEVAS OPORTUNIDADES PARA LA INNOVACIÓN EN LA AGRICULTURA Y LA INDUSTRIA DE LOS ALIMENTOS EN AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE

Arturo Barrera M. Académico de la Escuela de Ingeniería en Agronegocios, Universidad Central. 1.- Introducción Este documento tiene por propósito dar cuenta de las nuevas convergencias tecnológicas que se van desarrollando en el mundo y cómo estas constituyen la base para una nueva oleada de innovaciones en el sector agroalimentario. En este contexto, se aborda el rol de las tecnologías y de las convergencias tecnológicas en la agricultura del siglo XXI y cómo ellas van reconfigurando las actividades sectoriales a partir de la incorporación de más y mejor conocimiento. En términos específicos, se precisa el concepto de convergencias tecnológicas que estamos utilizando; se analizan las principales oportunidades que las tecnologías de la información y comunicación (TIC), la biotecnología, la nanotecnología y las convergencias representan para la innovación en la agricultura y la industria alimentaria; y se avanza sobre algunas aproximaciones a los cambios institucionales necesarios para favorecer la utilización inclusiva de tales desarrollos tecnológicos. Un elemento analizado en distintas partes de este texto es el de la precisión, un rasgo distintivo del mundo en que vivimos, de la nueva revolución agrícola en curso, y de la nueva manera de hacer las cosas en todos los eslabones de las cadenas agroalimentarias, desde el campo a la gastronomía. En este contexto, se analiza cómo la agricultura de precisión puede ser potenciada y transformada con el desarrollo de las convergencias tecnológicas, lo que nos permitiría hablar de una agricultura de precisión de segunda generación o una agricultura de precisión 2.0. Dada la naturaleza de frontera que algunas de las convergencias abordadas en este documento tienen, los temas son tratados desde una perspectiva global, sin hacer referencia a contextos o realidades específicas, salvo en el acápite en que se abordan los aspectos institucionales, en cuyo caso se hacen referencias explícitas a América Latina.

FACULTAD DE CIENCIAS

ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS

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2. Una sociedad y una agricultura intensivas en tecnología La relevancia de la tecnología en nuestras sociedades La relevancia y la omnipresencia de la tecnología en el mundo y en nuestras vidas son indiscutibles. Las tecnologías parecen sustentarlo y acompañarlo todo. Los distintos espacios en los cuales nos movemos durante el día y los diferentes ámbitos de nuestro quehacer están crecientemente impregnados por los ingentes usos de las tecnologías. Como lo dice el cientista social francés Gilles Lipovetsky “la tecnología interviene en lo infinitamente grande y en lo infinitamente pequeño” (Lipovetsky 2010) de nuestro mundo, sociedades y vidas. Esta relevancia y omnipresencia de la tecnología, sin embargo, no siempre son evidentes y visibles. Vivimos en una sociedad en que la globalización tecnológica gana terreno notablemente y los códigos y racionalidad de la tecnología parecieran ser los mismos en todo el mundo. Esta globalización tecnológica deviene en nuevas formas de hacer las cosas y finalmente en cultura, transformando las maneras de ser, de pensar y de vivir de las personas y de las comunidades. Las tecnologías han hecho que la inmediatez, la rapidez y la precisión sean algunos de los rasgos más característicos de nuestras sociedades. Cada vez es más frecuente escuchar hablar de una ingeniería de precisión, una medicina de precisión, una industria militar de precisión, una genética de precisión y, por cierto, una alimentación y agricultura de precisión. Los avances en la biotecnología y en la nanotecnología están multiplicando la capacidad transformadora de la tecnología, consolidando a ésta como uno de los motores principales de la historia de la humanidad. El enorme potencial transformador de la tecnología actual ha cambiado significativamente el alcance espacial y temporal de la acción humana (Jonas 1995). Tales avances permiten seguir cambiando nuestro mundo, como nunca antes en nuestra historia: cambiando el mundo externo a nosotros e, inéditamente, cambiándonos a nosotros mismos, como prometen hacerlo la biotecnología y la neurociencia, con el complemento sinérgico de la nanotecnología y de las TIC. Sin lugar a dudas, en las últimas cuatro décadas el paradigma tecnológico hegemónico ha sido el digital. Durante todo este tiempo han sido las TIC las que han otorgado las principales dinámicas estratégicas al progreso tecnológico y al crecimiento económico, al menos en las economías más desarrolladas, y han sido las TIC las que han “ordenado” el resto de las tecnologías y potenciado sus aplicaciones. Tal hegemonía podría ponerse en entredicho en el mediano plazo por las enormes capacidades de transformación de la biotecnología y la nanotecnología, dos tecnologías genéricas que estarían constituyendo, tímidamente todavía, un nuevo paradigma: el paradigma molecular (CEPAL 2009).

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La relevancia de la tecnología en lo sectorial y los cambios de paradigmas Como otras actividades productivas realizadas por la humanidad, el desarrollo de la agricultura es en gran medida el desarrollo de las aplicaciones tecnológicas utilizadas en su práctica. No hay agricultura sin técnica o tecnología (aunque sea muy básica), toda vez que hacer agricultura significa “intervenir” la naturaleza. Una expresión muy concreta de tal intervención la constituyó, por ejemplo, sin duda, la revolución verde, así como otras aplicaciones tecnológicas implementadas desde entonces y que revisamos en los párrafos siguientes. A medida que el despliegue del paradigma digital avanzaba con creciente fuerza en los años 80 del siglo pasado, poco a poco las TICs empiezan a ser utilizadas en las actividades agrícolas y con ello comienza tímidamente a dejarse atrás el paradigma de la revolución verde. En este cambio de paradigma tecnológico es importante tener presente, además, que durante la década de los 90 se amplían las aplicaciones de la biotecnología en la agricultura, iniciándose la introducción de los cultivos transgénicos. Se ponían así las bases para el desarrollo de un nuevo paradigma tecnológico agrícola, el que se expresará con nitidez a partir de los inicios del nuevo siglo. El nuevo paradigma tecnológico agrícola empieza a hacerse cargo de las nuevas demandas por lo saludable y por la calidad en relación a los productos agrícolas y alimentarios y de las nuevas restricciones que la sociedad y los mercados imponen a la forma de producción agroalimentaria en distintos ámbitos, principalmente en lo que respecta a la utilización de los recursos naturales y las relaciones con el medio ambiente. Como hemos sostenido en otras oportunidades, tal paradigma tecnológico está orientado y organizado por el propósito de producir más, mejores y más variados alimentos y productos agrícolas no alimentarios a través de procesos productivos que generen menos gases de efecto invernadero y otros contaminantes, usen más eficientemente el agua y la energía, ocupen básicamente la misma cantidad de tierra, respondan a nuevos estrés bióticos y abióticos provocados por el cambio climático y estén sometidos a una mayor vigilancia de la sociedad en relación a las tecnologías utilizadas (Barrera 2011). Las aplicaciones de las TICs, de la biotecnología, de la nanotecnología y de las convergencias entre ellas, abren grandes oportunidades a la consolidación del paradigma tecnológico enunciado y están reinventando la forma de hacer agricultura y la producción de alimentos. En este escenario, la agricultura cada vez más está siendo transformada por actores “de fuera” del sector, sustentada en el desarrollo de nuevos modelos de negocios e instituciones, impulsada a partir de amplias lógicas de precisión y utilizando organismos vivos con cada vez mayores contenidos de mejoramiento genético. En este escenario, lo que está ocurriendo, entre otras cosas, es la consolidación de la agricultura inteligente y del conocimiento. Las aplicaciones tecnológicas mencionadas también están reinventando los alimentos. Del conjunto de tales aplicaciones, todo indica que serán las

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aplicaciones nanotecnológicas las que más contribuirán en esta reinvención. El historiador inglés Felipe Fernández Armesto (2004) identifica y describe ocho revoluciones alimentarias en la historia de la humanidad. Siguiendo su argumentación, a nuestro juicio, estamos en los inicios de la novena revolución alimentaria, de una dimensión y amplitud insospechada producto en gran medida de la significativa capacidad de multiplicar en diversidad y calidad los alimentos que tiene potencialmente la nanotecnología. 3.- Convergencias tecnológicas: ¿de qué estamos hablando? Es en el marco de una sociedad y de una agricultura hipertecnologizadas como la actual, que se desarrolla una nueva oleada de convergencias entre las tres principales tecnologías genéricas de estos tiempos. Como es obvio, estas no son las primeras convergencias tecnológicas que ocurren en el desarrollo tecnológico moderno. De hecho las TIC, la mecatrónica y la propia nanotecnología son convergencias. Solo para mencionar algunas. Entonces, para los efectos de este artículo, entenderemos como convergencia tecnológica a la combinación sinérgica de dos o más tecnologías genéricas en la búsqueda de objetivos comunes. En este sentido, hay un potenciamiento recíproco entre tales tecnologías pues están habilitadas unas para trabajar con las otras. Ejemplos de estas convergencias son la bioinformática y la nanobiotecnología. Para los efectos de este texto, en un sentido más amplio la agricultura de precisión también será considerada como convergencia, como una megaconvergencia. En el documento “Converging Technologies: Shaping the Future of European Societies”, la Unión Europea considera las convergencias tecnológicas como aquellas que se dan entre la informática, la biotecnología, la nanotecnología y las ciencias de la cognición. En esta forma de entender a las convergencias tecnológicas, un rol central adquiere la nanotecnología pues en la perspectiva europea se enfatizan las convergencias que ocurren principalmente a nivel de la nanoescala. Estas convergencias prometerían transformar los más distintos ámbitos de la vida de las personas y de la sociedad (European Commission 2004). En un sentido similar se inscribe el Informe de la National Science Foundation de Estados Unidos del año 2003, con un título más explícitamente referido a las transformaciones en las capacidades de las personas, “Converging Technologies for Improving Human Performance: Nanotechnology, Biotechnology, Information Technology and Cognitive Science” . (Nacional Science Foundation 2003). Desde una concepción más amplia, no utilizada en este texto, una convergencia también puede referirse a la “mezcla de tecnologías, redes, servicios e industrias tradicionalmente distintas, en nuevas formas combinadas”. En la experiencia de las telecomunicaciones, por ejemplo, se entiende por convergencia “a la habilidad de una o más redes para proveer diferentes servicios, o también a la conjunción de industrias en el sector de las comunicaciones” (CEPAL 2011).

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Es importante señalar que todas las convergencias tecnológicas analizadas en este documento se dan en el contexto de una mayor integración entre las ciencias y cuando la separación tradicional entre ciencia y tecnología parece diluirse, haciéndose cada vez más común hablar de tecnociencia1. En efecto, la interdisciplinariedad de la actividad científica es una realidad actualmente observada en muchos ámbitos, especialmente en aquellos ámbitos de punta. Ejemplos de ello son los casos de las ciencias de la cognición y las ciencias de la vida. El mundo científico e intelectual parece haber tomado conciencia que los complejos problemas de hoy requieren del concurso y la interacción de muchas disciplinas. Las visiones y enfoques sistémicos parecen estar contribuyendo significativamente en esta perspectiva. Todo indica que estamos frente a un “nuevo sistema de producción científica”, interdisciplinar, en que la tecnología es muy relevante para avanzar en la generación de los nuevos conocimientos científicos y en que la ciencia tiene cada vez más vocación de intervención en el mundo. En una sociedad en que los hibridación está a la orden del día, también existe una hibridación entre la ciencia y la tecnología, producto de una profunda transformación de la práctica científica en el marco de la tecnociencia, de los procesos de investigación, desarrollo e innovación (I + D + i) y de los sistemas nacionales de innovación (Echeverria 2010). 4.- Las tecnologías bio, info y nano: más y mejores oportunidades para la innovación Biotecnología, TIC y nanotecnología La biotecnología es uno de los pilares de la nueva revolución agrícola y alimentaria en curso, y sus aplicaciones en la agricultura y en la industria de los alimentos son cada vez más amplias. La biotecnología ha intensificado su contribución en estas áreas a partir de los notables avances en genética molecular, ingeniería genética y bioinformática ocurridos en las tres últimas décadas. Mirada la industria de los alimentos en su conjunto, desde la producción primaria al consumidor, las aplicaciones actuales y potenciales de la biotecnología pueden darse en los siguientes ámbitos: en la producción de materias primas; en la elaboración agroindustrial; en la distribución y comercialización; en el consumo; y en el desarrollo de técnicas analíticas. Dados los cuestionamientos a la transgenia que muchas veces manifiestan los consumidores de algunos países, los mayores usos actuales de la biotecnología se dan en la producción de materias primas y en las técnicas analíticas. En el ámbito de la transformación industrial, la biotecnología mayoritariamente es utilizada en algunos procesos como la

1 Para Javier Echeverría (2010) la tecnociencia se desarrolla como tal a partir de la década de 1980

producto de una profunda mutación en la estructura de la práctica científica verificada a partir de una

estrecha colaboración entre científicos, ingenieros y técnicos y una vinculación estructural de la

investigación científica a los desarrollos tecnológicos patentables y a la innovación. Según este autor, la

tecnociencia se desarrolla a partir de esos años a través de: a) la hibridación entre científicos e ingenieros,

b) la aparición del objetivo de la innovación, c) la emergencia de las empresas tecnocientíficas como un

nuevo tipo de agente y d) el interés que la investigación y desarrollo (I +D) comenzó a suscitar en la

iniciativa privada y en los mercados financieros como ámbito de negocios.

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fermentación de vinos, vinagres, cervezas y quesos. Se estima que la biotecnología será cada vez más utilizada en la distribución y comercialización de los alimentos. Desde una perspectiva agrícola, la biotecnología está siendo crecientemente utilizada en los siguientes ámbitos: a) fito y zoomejoramiento; b) bioenriquecimiento; c) diagnóstico y tratamiento de enfermedades en plantas, ganado y peces; d) producción de “vacunas orales” para ganado y peces; e) inseminación artificial, ovulación y transplante de embriones; f) nutrición animal; g) crecimiento más rápido de especies vegetales y animales; y h) medición y conservación de los recursos genéticos (FAO, 2004). Entendiendo que la biotecnología no se agota en la transgénesis, es importante señalar el notable potencial de esta tecnología sobre todo en el desafío de reimpulsar los rendimientos, aumentar el valor nutritivo de los productos agrícolas y para hacer un uso más sustentable de los recursos naturales y el medio ambiente (Juma 2012). Sus contribuciones a la adaptación al cambio climático y a la seguridad alimentaria serán crecientes en los años que vienen. Las herramientas biotecnológicas actuales se usan masivamente en la producción de enzimas, probióticos, pigmentos, vitaminas, aminoácidos, potenciadores del sabor, aditivos y levaduras mejoradas. Todos estos son compuestos utilizados en los procesos de transformación industrial de los alimentos, obteniéndose con ellos una mejor calidad de los productos a través de mejores características organolépticas, químicas o fisioquímicas (Colin y Aguilera 2008). Un uso creciente de la biotecnología por parte de la industria alimentaria es el de las enzimas para la producción de jugos, con el propósito de hacer más eficiente la extracción y mejorar la clarificación. También en el ámbito de la transformación agroindustrial, en estos años se ha avanzado en la investigación de bacterias lácticas transgénicas para hacer más rápida la fermentación de los quesos, en levaduras que den más sabor afrutado a los vinos y en levaduras y enzimas para que el pan tenga una vida útil más larga. Actualmente la utilización de enzimas generadas en procesos biotecnológicos es ampliamente utiliza, por ejemplo, en la industria panificadora, la que las utiliza, ente otras cosas, para mejorar las características de industrialización de la harina y para conservar el pan en estado fresco por más tiempo. (GENOMA ESPAÑA, 2005). La biotecnología igualmente es utilizada en el ámbito de la distribución y comercialización de los alimentos a través de la bioconservación y del control de la calidad. La bioconservación es el conjunto de procedimientos orientados a “aumentar la vida útil e incrementar la calidad higiénico- sanitaria de los alimentos mediante la actividad de determinados microorganismos o sus metabolitos” (Indualimentos 2008). Ejemplos en este ámbito son el seguimiento del “perfil genético” de microorganismos dañinos o potencialmente dañinos para la salud de las personas o el uso de biocontroladores sin que se afecte la calidad. Además, la biotecnología se está convirtiendo, crecientemente, en un potente instrumento para comprobar la autenticidad de los alimentos y de sus materias primas.

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Los ámbitos de la inocuidad, del control de compras de materias primas, o del apoyo a sistemas de identidad preservada, entonces, son algunas de las áreas en que la biotecnología se aplica en la distribución y comercialización de los alimentos y cuyos usos de ampliarán en los años que vienen. En cuanto a las aplicaciones de la biotecnología en el consumo, éstas tienen el carácter de potenciales a través del desarrollo de la nutrigenómica y su uso en la alimentación a la medida. La nutrigenómica o genómica nutricional corresponde a una nueva rama de las ciencias, que estudia el efecto de la nutrición a nivel molecular y genético. Las aplicaciones de la biotecnología al consumo igualmente vendrán desde la proteómica, tecnología a través de la cual se estudia la estructura, función y regulación de las proteínas codificadas en el genoma de un organismo determinado bajo condiciones específicas. Tanto la nutrigenómica como la proteómica permitirán relacionar más fuertemente los alimentos y su impacto en la salud. Las tecnologías de la información y de la comunicación son otro de los pilares de la actual revolución agrícola y alimentaria. Al ser las TIC un conjunto de tecnologías de propósito general, sus aplicaciones en la agricultura y en la industria de los alimentos son múltiples y abordan un rango amplio de áreas en todos los eslabones de las cadenas alimentarias. Al igual que en otros sectores productivos, en las actividades agrícolas y alimentarias las TIC están transformando los procesos productivos, las estrategias empresariales, los modelos de negocios, las relaciones de las empresas con los consumidores y los patrones de organización de la producción de alimentos en el mundo. Desde una perspectiva agrícola, el Banco Mundial señala los siguientes grandes ámbitos en que las TIC pueden contribuir al desarrollo de la agricultura, poniendo especial atención en la pequeña agricultura: mejoramiento de la productividad y de los ingresos de los productores; fortalecimiento de los mercados y de las instituciones agrícolas; mejoramiento de los servicios agrícolas; y construcción de vínculos en las cadenas de valor agrícolas, regionales y globales (World Bank 2011). En términos más detallados se pueden agregar las contribuciones de las TIC: a) al mejoramiento de la gestión de los negocios agrícolas; b) a la facilitación de la constitución y gestión de redes y de alianzas de diferentes naturalezas y propósitos; c) a la administración de riesgos y de los recursos naturales, especialmente del agua; d) al desarrollo de la trazabilidad e inocuidad de los alimentos; e) al acceso oportuno a información de calidad de distinto tipo: agro meteorológica, de mercado, de políticas, etc. Otra utilización relevante es en la profundización y ampliación de la agricultura de precisión, tema que se abordará más adelante. Desde una perspectiva de la industria de los alimentos, un área que utiliza ingentemente las tecnologías de información y comunicación es la de la venta y consumo, (Wilson, 2006). Dichas tecnologías son cada vez más aplicadas en la gestión de las cadenas de suministro, especialmente en las grandes cadenas de distribución de alimentos; en la entrega de información, no sólo nutricional y

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funcional de los alimentos sino también relacionada a las formas en que estos fueron producidos; en la compra y venta, a través del comercio electrónico; en la interactividad de los productos con los consumidores mediante el desarrollo de envases inteligentes, los que pueden indicar entre otras cosas el mejor momento de consumo en productos como las frutas o las verduras; y en el manejo del stock doméstico de los alimentos (Barrera 2010). Internet, los sensores y los nanosensores juegan un rol muy relevante en varias de las aplicaciones mencionadas. El uso de las TIC ha sido favorecido, y lo será más en el futuro, por los siguientes cinco factores: “a) bajos costos y penetración de la conectividad; b) herramientas adaptadas y amigables; c) avances en el almacenamiento de datos y en su intercambio, d) modelos de negocios innovadores y alianzas; y e) la democratización de la información, incluyendo el acceso abierto y las redes sociales.” (World 2011). Complementariamente, no caben dudas que uno de los elementos que seguirá contribuyendo significativamente a la ampliación del uso de las TIC en la agricultura será la masividad de la utilización de los celulares y sus exponenciales aplicaciones. La utilización de la nanotecnología en la agricultura y en la industria de los alimentos está en su fase inicial. Sus aplicaciones en los tiempos que vienen podrían ser enormes en todos los eslabones de la cadena. En la producción agrícola se proyectan aplicaciones: en el diagnóstico precoz y en el tratamiento de enfermedades, tanto de plantas como de animales, a través de nanosensores y nanocápsulas; en el manejo más eficiente de fertilizantes y agroquímicos, a través de una “liberación inteligente” de compuestos y aumentando la durabilidad y seguridad de las aplicaciones de pesticidas con el uso de nanoencapsulados; en el mejoramiento genético; en la alimentación animal; en el manejo reproductivo del ganado, por ejemplo, con la determinación con mayor precisión de los momentos óptimos para realizar la inseminación artificial; en la desalinización, purificación y descontaminación del agua a través de la nanofiltración; y en la remediación de los suelos. Todas estas aplicaciones fortalecerán el desarrollo de la agricultura de precisión. En la transformación industrial de los alimentos se proyectan múltiples aplicaciones de la nanotecnología, algunas de las cuales incipientemente ya se utilizan hoy, para obtener una mejor calidad nutritiva, funcional y organoléptica de los productos alimenticos a través de nanocápsulas y nanopartículas que les incorporan componentes nutritivos y aditivos. En este ámbito se apuesta a lograr nuevos aromas, sabores y texturas. También se apuesta al mejoramiento de la biodisponibilidad de los componentes nutritivos. Chaudrhy et al. (2007) consignan que dos de los principales ámbitos en que ya se utiliza con bastante frecuencia la nanotecnología es en alimentos funcionales y en bebidas. En el área del consumo, el uso de nanosensores y de nanocápsulas permitirá una utilización más eficiente de los alimentos a través de una más oportuna disponibilidad de los nutrientes en el organismo de las personas y de una mejor absorción de ellos. En esta perspectiva, la nanotecnología favorecerá el desarrollo

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de “alimentos interactivos” y de esta forma contribuirá también al avance de la nutrición a la medida. Un ámbito amplio de utilización de la nanotecnología está siendo, y lo será más en el futuro, el de los empaques y envases. Esto está directamente relacionado con los objetivos de la disminución de las pérdidas post cosecha y de la inocuidad de los alimentos. En estos ámbitos, por ejemplo, se pueden mencionar el desarrollo de envoltorios y empaques con nanomateriales absorbentes de etileno y el desarrollo de nanosensores que detectan tempranamente contaminación de microorganismos y las superficies con capacidades biocidas (Mousavi y Rezaei 2011). Como se sostuvo en un acápite anterior, la creciente utilización de las herramientas nanotecnológicas en la agricultura y en la industria de los alimentos, habida cuenta de las correspondientes medidas de su regulación para garantizar la salud de las personas y del medio ambiente, permiten aseverar que se está en los inicios de una verdadera reinvención de los alimentos. En otras palabras, una parte importante de los alimentos que consumiremos en el futuro será muy distinta a la que consumimos actualmente. Otra parte, no menos importante, estará constituida con alta probabilidad por alimentos estrictamente “naturales”. 5.- Algunas convergencias relevantes para el desarrollo del sector agroalimentario Bioinformática Muchos de los progresos tecnológicos y su aplicación en el campo de lo agroalimentario analizados en este capítulo han sido posibles gracias al desarrollo de la bioinformática, una disciplina científica en que convergen la biología, las matemáticas, la estadística y la computación para analizar lo biológico. Específicamente, la bioinformática puede ser definida como “el uso de técnicas computacionales, matemáticas y estadísticas para el análisis, interpretación y generación de datos biológicos y para entender sistemas de alta complejidad” (Restrepo 2013). La bioinformática incluye la modelación de procesos biológicos y su desarrollo ha sido esencial para el estudio del genoma y de las secuencias de proteínas. En los últimos años se han ido explorando y desarrollando nuevas convergencias entre las TIC y la biología, que evidentemente fortalecen el desarrollo de la bioinformática. En este ámbito es posible mencionar “el uso de técnicas derivadas de la biología, como las redes neuronales y los algoritmos genéticos, y la introducción de componentes orgánicos para avanzar en la ciencia computacional, como por ejemplo la computación con ADN”, (CEPAL, 2009). Desde una perspectiva de la industria alimentaria, Colin y Aguilera (2008) mencionan algunas potentes aplicaciones de la bioinformática, a saber: a) el análisis de ADN y de proteínas para determinar la autenticidad de los alimentos; b) el uso de marcadores moleculares en el mejoramiento genético de plantas, animales y peces; c) la genómica nutricional; d) el análisis de proteínas para una

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mejor comprensión de sus propiedades y sus potenciales aplicaciones en los procesos de transformación agroindustrial; y e) el análisis microbiológico para una rápida identificación de patógenos y el desarrollo de especies benéficas. Nanobiotecnología Desde una perspectiva amplia, la nanobiotecnología puede ser entendida como el conjunto de tecnologías originadas en la intersección o combinación de la nanotecnología y la biotecnología. En términos más específicos, puede ser defina como “el diseño, construcción y manipulación de entidades en el rango de 1 a 100 nanómetros empleando enfoques basados en la biología (lo que incluye las “nanobiomáquinas” y la imitación de patrones biológicos en la nanotecnología) o para el beneficio de sistemas biológicos, (que alude al uso de la nanotecnología en los sistemas biológicos)” (Shoseyov y Levy 2008). En otras palabras, la nanobiotecnología puede ser entendida también como nanotecnología biológica, es decir, como el conjunto de diseños, construcciones y aplicaciones que utilizan materiales biológicos a nivel de la nanoescala (Muraleedharan 2010). Tal como lo sostuvimos en un acápite anterior, la nano y la biotecnología son la base del emergente paradigma molecular. En este contexto, la nanobiotecnología es una expresión muy potente de ese nuevo paradigma, en que la convergencia se produce a escala de los átomos y las moléculas. Según De Cózar (2012) la nanobiotecnología, además, favorece una potencialmente amplia hibridación entre lo orgánico y lo artificial a nivel nanoscópico. Desde una perspectiva agrícola, las actuales y potenciales aplicaciones de la nanobiotecnología contemplan ámbitos muy similares a los de la nanotecnología, aprovechándose las propiedades de los materiales a nivel de la nanoescala y las propiedades de las biomoléculas como enzimas, metabolitos, etc. Estos ámbitos pueden ser: la entrega “inteligente” de biocidas, fertilizantes y reguladores del crecimiento; el mejoramiento genético, a través por ejemplo de la miniaturización del proceso de secuenciación del ADN (Rocha 2013); el diagnóstico precoz y el tratamiento de enfermedades; la remediación de suelos; y la gestión del agua. La utilización de las nanobiotecnologías en varios de estos ámbitos contribuirá a la rescilencia de los sistemas en los cuales se utiliza (De Cózar 2012). Un ámbito amplio de utilización de la nanobiotecnología es a través de los nanobiosensores en base a componentes biológicos como células, enzimas o anticuerpos. Se ha comprobado que éstos muchas veces presentan una mayor sensibilidad y precisión que sensores de otra naturaleza y por lo tanto pueden ser usados en diagnósticos de enfermedades, pruebas de inocuidad, en el monitoreo de la calidad y la detección de algunas contaminaciones. (Mousavi y Rezaei 2011).

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Agricultura de precisión En términos generales, la agricultura de precisión es una agricultura “a la medida”, sitio específico. En otros términos, es el uso de las TIC y de la electromecánica en la gestión de las prácticas agrícolas, teniendo en cuenta la variabilidad de los suelos y de las condiciones microclimáticas dentro de las explotaciones agropecuarias. Como lo sostiene Fedro Zazueta (2013), esencialmente es la gestión de la variabilidad. El objetivo de la agricultura de precisión es, entonces, sacar el máximo margen de utilidad de cada unidad de manejo o lote a través del aumento de la productividad y de la reducción de los costos de producción de cada una de estas unidades. Así, por lo tanto, la fertilización, el riego, la aplicación de agroquímicos, las dosis de siembra, las fechas de siembra y otras prácticas agrícolas son realizadas con mayor información y precisión. Este tipo de agricultura se ha ido extendiendo en todo el mundo, siendo Estados Unidos, Australia y Argentina los países que más la realizan. Como lo señala Chartuni, E. et al. (2007), en términos generales la agricultura de precisión se ha desarrollado a partir de la convergencia de tres ingenierías: las ingenierías de sistemas y telecomunicaciones, las ingenierías electromecánicas, y la ingeniería agronómica-ambiental. Más específicamente, tal agricultura ha sido impulsada principalmente por las siguientes tecnologías: a) sistema de posicionamiento global, b) sistema de información geográfica, c) percepción remota, d) tecnologías de dosis variables y e) análisis de datos georeferenciales (PROCISUR - IICA, 2006). En los próximos años, la agricultura de precisión irá incorporando nuevas innovaciones producto de los progresos de las tres ingenierías señaladas anteriormente y de las convergencias entre ellas. Así, con toda seguridad podremos constatar una agricultura de precisión que utiliza crecientemente más información en tiempo real gracias al desarrollo de sensores de distinto tipo y una agricultura de precisión que permite la gestión a más fina escala, cada vez más próxima a la gestión planta a planta (Hassall 2010). Adicionalmente, existen otros dos ámbitos en que los avances de la agricultura de precisión serán fortalecidos: la trazabilidad de los productos y procesos y la diferenciación por calidad al momento de la cosecha de los productos agrícolas (INTA 2012). Ambos temas son muy centrales en el posicionamiento y el desarrollo de la agricultura del conocimiento. Desde una perspectiva más específica, Hassall (2010) proyecta para los próximos años importantes avances que intensificarán la agricultura de precisión: el mejoramiento de la exactitud y robustez de la navegación satelital; una mayor automatización y robotización; un mejoramiento del desempeño de las bombas de aspersión; la aplicación creciente de las tecnologías de transmisión inalámbrica de datos; la intensificación de la telemetría; y la estandarización de los distintos equipos e información de agricultura de precisión. Por su parte, el INTA (2012) de Argentina proyecta, entre otros avances, la disponibilidad de más y mejores maquinarias intensivas en electrónica e informática, las que serán más automatizadas, sensorizadas, autoguiadas, autorregulables, con mayor desarrollo de comunicación, con transferencia de datos en tiempo real y menos complejas en

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su manejo. Adicionalmente, con toda seguridad la agricultura de precisión se verá fortalecida con los ingentes desarrollos de la fotónica y sus crecientes aplicaciones en la agricultura, (The Economist, 2009; Zarco-Tejada et al. 2008) Complementando las innovaciones señaladas en el párrafo anterior, la mayor utilización de las aplicaciones nanotecnológicas y nanobiotecnológicas previstas en la agricultura abrirán significativas oportunidades para el fortalecimiento y transformación de la agricultura de precisión, al punto que podremos hablar de una agricultura de precisión 2.0 o agricultura de precisión de segunda generación. Y esto producto a que, dicho en otras palabras, a las tres ingenierías que han sido la base de la agricultura de precisión de primera generación se está incorporando la ingeniería molecular. Con las transformaciones descritas todo indica que la agricultura de precisión se irá masificando sostenidamente, al punto que en el mediano plazo, tal vez en 10 años más, sea la forma convencional de hacer agricultura. Dicho en otros términos, difícilmente habrá espacio para hacer agricultura que no incorpore aspectos importantes de la agricultura de precisión. Fotónica, nano y biofotónica La fotónica es la ciencia / tecnología que trata del conocimiento y utilización de los fotones, unidades básicas de la luz. Más específicamente, también puede ser definida como “la ciencia que abarca la generación y detección de la luz, su transporte y guiado, su manipulación y amplificación y, lo más importante, su utilización para el beneficio humano” (Plataforma Española de Fotónica, 2009). La fotónica en sí misma es una convergencia tecnológica pues su desarrollo involucra a la óptica, la electrónica y la ciencia de materiales, entre otros campos del saber. Como tecnología, se desarrolla en la segunda mitad del siglo pasado, en el marco de la primera revolución tecnológica cuántica. En ese tiempo, sus principales aplicaciones se realizan en el almacenamiento óptico de datos, las TIC y los diversos usos del láser. En el último tiempo ha empezado a converger con la biotecnología y la nanotecnología, dándose origen a la nanofotónica y la biofotónica. En el sector agroalimentario las aplicaciones de la fotónica están siendo crecientes en el diagnóstico y control de enfermedades; en la gestión de la inocuidad de los alimentos; en la trazabilidad y control de la calidad agroalimentaria; en la teledetección; en la determinación de la salud, contenidos de nutrientes y la hidrología del suelo; en la medición de nutrientes en frutas y cereales; en la estimación de rendimientos de cultivos y del secuestro de carbono por parte del suelo; y en la agricultura de precisión, entre otras áreas (Kelley, 2009). En la medida en que el desarrollo de la computación y de las TIC vaya incorporando a la fotónica, las actividades sectoriales se beneficiarán exponencialmente. El desarrollo de la fotónica y la ampliación de sus aplicaciones en el sector agroalimentario fortalecerán uno de los rasgos más notables de la nueva revolución agrícola como es la precisión. En esta perspectiva, la precisión se verá

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fortalecida en todos los eslabones de las cadenas agroalimentarias, desde la producción primaria, robusteciendo la agricultura de precisión, hasta el consumo. Del mismo modo, en la medida que la fotónica permita nuevos avances en las aplicaciones en la computación y en las TIC, también se fortalecerá el desarrollo de la bioinformática. 6.- La tecnología no lo es todo: transformaciones tecnológicas y adecuaciones institucionales. En general las adecuaciones institucionales “siguen” a los cambios tecnológicos, ocurren con posterioridad al inicio y despliegue de éstos. Este proceso parcialmente secuencial pareciera ser más cierto cuando hablamos de revoluciones tecnológicas significativas como lo son las TIC, la biotecnología y la nanotecnología. En tal sentido, primero ocurriría la transformación tecnológica en algunas pocas empresas innovadoras, luego tal transformación se difundiría y se implementaría en grupos de empresas más amplios, para finalmente estructurarse nuevas industrias. En algún momento de dicho proceso ocurrirían los ajustes o cambios en los ámbitos institucionales, los cuales en algunos casos son determinantes para el desarrollo de las nuevas industrias. En algún momento, también, se implementarían adecuaciones en las políticas y en las organizaciones del sector público. Esta descripción varía, evidentemente, dependiendo de las transformaciones tecnológicas de las que se trate y de los intereses en juego por parte de los distintos actores. Por lo tanto, la “destrucción creadora” de la que hablara Schumpeter no ocurriría solo en las empresas e industrias sino que también en el ámbito de las instituciones (Pérez 2004). En otra palabras, algunas instituciones dejan de tener vigencia, se transforman en obstáculos a la difusión del nuevo progreso técnico y por lo tanto son sustituidas o transformadas por las fuerzas de las nuevas realidades productivas y tecnológicas. La relación entre cambios tecnológicos y cambios institucionales descrita en los párrafos anteriores puede observarse en el desarrollo de lo agrícola y alimentario de las últimas décadas. En este ámbito, la nueva revolución agrícola y alimentaria en curso, sustentada en las grandes revoluciones tecnológicas de nuestra época, ha ido generando profundas transformaciones estructurales, ha favorecido el desarrollo de nuevas industrias y de nuevos productos, y ha ido incorporando a nuevos actores a los negocios agrícolas y a sus servicios complementarios. En muchos aspectos, también, es posible constatar a un nuevo consumidor, más exigente, más evaluativo y socialmente más responsable. En el curso de esta revolución agrícola y alimentaria nuevas regulaciones han surgido, entre ellas las relacionadas con la propiedad intelectual, con la calidad sanitaria de los alimentos, con la gestión ambiental y con las de bioseguridad en el marco de la producción y comercialización de los productos transgénicos. Sin duda las regulaciones en algunos de estos ámbitos han sido críticas para el desarrollo,

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por ejemplo, de las industrias vinculadas a la biotecnología, especialmente aquella de semillas transgénicas, o para el desarrollo de la industria de alimentos de alto valor. En este escenario, cuando aún los temas regulatorios vinculados a las aplicaciones de algunas de las tres revoluciones tecnológicas en consideración en este artículo están en pleno debate y en proceso, empieza a instalarse el tema de las convergencias tecnológicas y el debate sobre la necesidad, por ejemplo, de regular e incorporar a la nanobiotecnología en el Protocolo de Cartagena (Rocha 2013). Los desarrollos productivos y tecnológicos actuales son intensivos en regulaciones, y probablemente lo serán más en el futuro, lo importante es que dichas regulaciones sean de calidad, cumplan los propósitos de proteger a las personas y al medio ambiente y favorezcan y promuevan el emprendimiento y la innovación. En cuanto a las adecuaciones de las distintas instituciones que apoyan, por ejemplo, el desarrollo tecnológico del sector, entre ellas de las organizaciones que realizan investigación agroalimentaria, las adecuaciones en América Latina están en proceso, con una intensidad y rapidez variable según el país, pero en promedio menos profundas que las transformaciones estructurales en curso. En cuanto a las políticas, ellas también se han ido gradualmente adaptando a las nuevas realidades estructurales, impulsadas por distintas razones e intereses pero no siempre con los impactos esperados para apoyar uno de los grandes desafíos de la nueva revolución agrícola y alimentaria: que sus oportunidades y beneficios incorporen a todos los actores productivos, entre ellos a la agricultura familiar. Este desafío es muy importante pues con frecuencia las grandes revoluciones tecnológicas generan, al menos en un primer momento, importantes desigualdades en el aprovechamiento de sus beneficios por parte de los distintos actores productivos. Las políticas públicas son insustituibles para revertir o al menos reducir dichos efectos. Un papel clave en este propósito debieran tener las políticas de extensión para la innovación, de ampliación de las capacidades emprendedoras y las de financiamiento. El objetivo debiera ser que el nuevo conocimiento y su aprovechamiento se difundan lo más rápidamente posible de tal modo que las brechas tecnológicas disminuyan. Aprovechar todo el potencial de las nuevas convergencias tecnológicas para enfrentar la mitigación y la adaptación al cambio climático y mejorar la seguridad alimentaria, requiere profundas transformaciones en el ámbito de las instituciones vinculadas al desarrollo tecnológico e innovador de la agricultura y la industria de los alimentos de América Latina. Es importante en este sentido, a) avanzar en el desarrollo de los sistemas nacionales de innovación agroalimentaria, b) apoyar la modernización de las Instituciones Nacionales de Investigación Agrícola en la perspectiva de INIA de tercera generación, b) desarrollar y difundir arreglos institucionales público – privados innovadores para la investigación y la extensión y c) promover la articulación de redes nacionales y locales de innovación. Los INIA de tercera generación son aquellos que se caracterizan por lo siguiente: a) disponen de una visión estratégica y de una agenda sólida, sustentadas en ejercicios prospectivos participativos, b) desarrollan una masa crítica de recursos

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humanos en ámbitos tecnológicos clave, c) se articulan plenamente con los sistemas de ciencia y tecnología y son parte importante de los sistemas nacionales de innovación, d) gestionan buenas articulaciones entre la investigación y la extensión para la innovación, e) desarrollan una cultura de resultados, de evaluación de impactos y de rendición de cuentas, f) implementan sólidas alianzas con el sector privado y con actores internacionales y g) asumen activamente el concepto de investigación agrícola para el desarrollo (IICA, 2012). 7.- Consideraciones finales Las innovaciones tienen como impulsores principales a las tecnologías y a los cambios en los mercados. El avance en afrontar los grandes desafíos que tiene la agricultura mundial y de América Latina tiene en las nuevas convergencias tecnológicas significativas oportunidades, algunas de las cuales fueron analizadas en este documento. Pero las tecnologías, siendo muy relevantes, no lo son todo. Para avanzar en la adaptación de la agricultura al cambio climático, mejorar la seguridad alimentaria y hacer de las actividades agrícolas y alimentarias actividades más inclusivas, las políticas y las instituciones también cuentan. El desarrollo y avance de las tecnologías genéricas analizadas en este artículo muestran una autonomía que no siempre es deseable. En esta perspectiva, la responsabilidad como criterio ético es relevante y el dotar a la política democrática de más atribuciones en este ámbito también. El desarrollo de las convergencias tecnológicas requerirá de un ingente trabajo en los ámbitos de la regulación, de las políticas y de las instituciones de América Latina, así como un creciente esfuerzo en la formación de los recursos humanos, en la inversión y en la implementación de mecanismos de inteligencia competitiva y tecnológica. Igualmente requerirá de sólidas estrategias para incorporar en sus oportunidades y beneficios a todos los actores de la agricultura y de la industria alimentaria. Con la nueva oleada de innovaciones que promoverá la ampliación de las aplicaciones de las convergencias tecnológicas analizadas en este documento, se consolidará el nuevo paradigma tecnológico que está sustentando a la nueva revolución agrícola y alimentaria que vive el mundo y se profundizará notablemente la agricultura del conocimiento.

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Bibliografía Barrera, A. 2010. El contexto mundial de la nueva revolución alimentaria. En La Agricultura Chilena en la Nueva Revolución Alimentaria. Editorial Universitaria. Santiago. Barrera, A. 2011. Nuevas Realidades, Nuevos Paradigmas. La Nueva Revolución Agrícola. Revista COMUNIICA, Enero – Julio. IICA. CEPAL, 2009. ¿Quo vadis, tecnología de la información y de las comunicaciones?. Santiago. CEPAL, 2011. Un modelo institucional para la regulación en materia de convergencia tecnológica en América Latina. Santiago. Colin, D. y Aguilera J. M. 2008. Technologies Shaping The Future. Mimeo. Chartuni, E. et al. 2007. Agricultura de Precisión. Nuevas herramientas para mejorar la gestión tecnológica en la empresa agropecuaria. Revista COMUNIICA, Edición N1, II Etapa, Enero – Abril de 2007. Chaudhry, Q. et al., 2008. Applications and implications of nanotechnologies for the food sector. Food Additives and Contaminants. Food Additives and Contaminants Revieww. 25(3) 241 – 258. De Cózar, J.M. 2012. Dimensiones de la investigación social sobre la nanotecnología. (en líneas). Consultado 7 dic. 2012. Disponible en http://www.revistacts.net/files/Volumen%207%20-%20N%C3%BAmero%2020/Cozar_EDITADO.pdf Echeverría, Javier. 2010. Tecnociencia, tecnoética y tecnoaxiología. Revista Colombiana de Bioética Vol 5 No 1. European Commission, 2004. “Converging Technologies: Shaping the Future of European Societies”. Bruselas. FAO. 2004. Agricultural Biotechnology. Meeting the needs of the poors?. Roma. Fernánez – Armesto, F. 2004. Historia de la comida. Alimentos, cocina y civilización. Editorial TUSQUETS. Barcelona. Fotónica 21. Agenda Estratégica de Investigación 2009. Plataforma Tecnológica Española de Fotónica. Valencia. GENOMA ESPAÑA. 2005. Biotecnología en el Sector Alimentario. Fundación Genoma España. Madrid.

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Hassall, James. 2010. Future Trends in Precision Agriculture. Nuffield Australia Farming Scholars (en línea). Consultado 11 enero 2013. Disponible en http://www.nuffieldinternational.org/rep_pdf/1271281847James_Hassall_Report_2009.pdf IICA, 2012. Compromiso del IICA con la Innovación para el Desarrollo de las Américas. Nota técnica del IICA para la GCARD2. San José. INDUALIMENTOS, 2008. Biotecnología en la industria de los Alimentos. N 53. EXE Ltda. Santiago. INTA, 2012. Agricultura de Precisión y Máquinas Precisas. (en línea). Consultado 30 nov. 2012. Disponible en www. agriculturadeprecision.org Jonas, H. El principio de la Responsabilidad. Ensayo de una ética para la civilización tecnológica. Editorial Herder. Barcelona. Juma, C. 2012. Technological Abundance for Global Agriculture: The Role of Biotechnology. Harvard Kennedy School (en lineas). Consultado 21 nov. 2011. Disponible en http://ssm.com/abstract=2020447 Kelley, B. Agri – Photonics. SPIE Professional, Julio de 2009. Mousavi, S, y Rezaei, M. 2011. Nanotechnology in Agriculture and Food Production. J. Appl. Environ Biol. Sci. 1(10) 414 – 419. Muraleedhraran, H, 2010. Nanobiotechnology: BioInspired Devices and Materials of de Future. J. Biosci. Res., Vol. 1(2): 108 – 117. National Science Foundation. 2002. Converging Technologies for Improving Human Performance: Nanotechnology, Biotechnology, Information Technology and Cognitive Science. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. Pérez, C. 2004. Revoluciones Tecnológicas y Capital Financiero. La dinámica de las grandes burbujas financieras y las épocas de bonanza. Editorial Siglo XXI. Buenos Aires. PROCISUR - IICA, 2006. Agricultura de Precisión: Integrando conocimientos para una agricultura moderna y sustentable. Montevideo. Restrepo, S. La bioinformática y la agricultura. Documento para el IICA sin publicar. Rocha, P. 2013. Nanobiotecnología y sus potenciales aplicaciones en agricultura. Documento para el IICA sin publicar. Shoseyov, O. y Levy, I. Nanobiotechnology Overview. En Nanobiotechnology: BioInspired Devices and Materials of the Future. Humana Press Inc. New Jersey.

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The Economist, 2009. Using Lasers in Farming: Twinkle, twinkle, little laser. Marzo de 2009. World Bank, 2011. ICT in Agriculture Connecting Smallholders and Institutions. Washington DC. Zarco – Tejeda P., Berni A.J., Suárez, L., 2008. A new era in remote sensing of crops with unmanned robots. Consultado el 7 de enero de 2013. Disponible en http://spie.org/X32288.xml Zazueta, F. Agricultura de precision: nanotecnología, biotecnología y tecnología de la información. Wilson, P. 2006. An overview of developments and prospects for e-comerce in the agricultural sector. European Commision, Bruselas.