Dorotea Barnés, pionera en la implementación de técnicas espectrográficas, estrena la serie #Constelacióndecientíficas
El periodo comprendido entre finales del siglo XIX y el primer tercio del XX se conoce como la Edad de Plata de la cultura española. Durante esta época se desarrolló una intensa e importante actividad de índole cultural, no solo en el ámbito humanístico (literatura, pintura, cinematografía, o escultura, entre otras) sino también en el [...]
Autor:
Mujeres de Ciencia
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Fecha de publicación:
junio 24, 2026
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El periodo comprendido entre finales del siglo XIX y el primer tercio del XX se conoce como la Edad de Plata de la cultura española. Durante esta época se desarrolló una intensa e importante actividad de índole cultural, no solo en el ámbito humanístico (literatura, pintura, cinematografía, o escultura, entre otras) sino también en el ámbito científico donde algunas de las contribuciones más importante fueron realizadas por mujeres [1].
En este periodo se produjeron también cambios significativos en la situación social de las mujeres españolas. De manera paulatina fueron accediendo a la esfera pública en diversos escenarios: educación, trabajo y participación política. Poco a poco se fue formando un nuevo modelo de identidad femenina, el de la mujer moderna, al que se adhirieron numerosas escritoras, artistas, intelectuales y científicas. En este último grupo destaca Dorotea Barnés González.
Dorotea fue un miembro destacado en el área de ciencias químicas. Pionera en la introducción en España de novedosas técnicas espectroscópicas las cuales se siguen utilizando hoy en día, Dorotea Barnés es considerada en la historia de la ciencia española como una de las científicas más influyentes en las ciencias químicas.
Contexto socio-cultural y familiar
Dorotea Barnés nació el 21 de diciembre de 1904 en Pamplona. La España de esta época (conocida en historia como período o época de la Restauración) tenía más de un 60% de la población activa dedicada a la agricultura [2], con un cierto desarrollo industrial y un elevado grado de analfabetismo femenino [3]. Entre la intelectualidad predominaba el pesimismo por la pérdida de las últimas colonias españolas en el extranjero y se veía necesaria una regeneración en diversos ámbitos para superar las deficiencias del país [4].
Figura 1. Dorotea Barnés el día de su graduación en Smith College. Foto extraída de [13].
Fue esta España regeneracionista la que vio nacer a Dorotea. No obstante, cambiaría mucho en los próximos treinta años debido a diversos factores como la industrialización progresiva y demanda de mano de obra, el crecimiento de las ciudades con el consiguiente aumento de la población urbana, el desarrollo de la clase media, las modificaciones de los programas educativos, la creación de numerosos centros educativos -tanto públicos como privados- y disposiciones legales que facilitaron el acceso de la mujer a los estudios superiores. En 1900, se creó el Ministerio de Instrucción Pública y Bellas Artes y también se aprobaron las primeras leyes sociales españolas sobre el trabajo de mujeres y niños, reforzando así la obligatoriedad escolar [5].
En 1910 las reales órdenes de 8 de marzo y 2 de septiembre del Ministerio de Instrucción Pública y de Bellas Artes permitieron, respectivamente, el acceso en igualdad de condiciones de las mujeres a los estudios universitarios y a la habilitación para ejercer las profesiones en relación con dicho Ministerio [6]. Cada vez había más niñas que permanecían en los estudios primarios y más jóvenes mujeres que realizaban estudios universitarios, eso sí, teniendo que superar al principio no pocas dificultades y discriminaciones. Por ejemplo, durante años, las mujeres asistentes a universidades tenían que sentarse en lugares aparte de sus compañeros, cerca del profesorado y eran vigiladas al salir del aula por los bedeles para evitar situaciones de alteración del buen ambiente. Tal era la desconfianza hacia su conducta [6][7].
En el primer tercio del siglo XX tuvo lugar el hito más importante en la historia de la educación de las mujeres españolas: se aprobó su derecho para acceder a estudios universitarios. Todo esto, sumado a la realización de las aspiraciones personales y a la cada vez más notable visibilización de la mujer, favoreció conductas de autoafirmación y cambios positivos de autoimagen en esas mujeres, además de potenciar su desarrollo profesional y su autonomía personal y económica [7].
El entorno familiar de Dorotea fue muy favorable en este sentido, de otro modo difícilmente habría desplegado toda su actividad científica. Su padre, Francisco Barnés Salinas, había contraído matrimonio con Dorotea González De La Calle. Tuvieron siete descendientes: cuatro mujeres (Dorotea, Adela, Petra y Ángela) y tres hombres (Urbano, Francisco, Juan).
Don Francisco Barnés era catedrático de Geografía e Historia en el instituto de Pamplona cuando Dorotea nació. Posteriormente trabajó en el Instituto de Ávila, donde Dorotea cursó el bachillerato. En 1920 Francisco Barnés comenzó a trabajar como docente en el Instituto-Escuela de Madrid (hasta que se detuvo su funcionamiento con el advenimiento de la Guerra Civil Española). El Instituto-Escuela era un centro piloto de innovación educativa de enseñanza secundaria, fundado en 1918 en el fragor de las ideas de la Institución Libre de Enseñanza y auspiciado por la Junta para la Ampliación de Estudios e Investigaciones [8].
Durante la Segunda República, Don Francisco Barnés militó en el Partido Republicano Radical Socialista y en Izquierda Republicana. Entre otros cargos oficiales ostentó el de Ministro de Instrucción Pública y Bellas Artes en tres ocasiones: una en el bienio reformista de 1933 y dos durante el gobierno del Frente Popular en 1936 (la última ocasión ya durante la guerra civil) [9]. Fue también cónsul de España en Argel y en Gibraltar [10].
Los Barnés eran por tanto, una familia burguesa librepensadora partidaria de las ideas regeneracionistas de la Institución Libre de Enseñanza. Pensaban que todos sus descendientes tenían los mismos derechos a elegir libremente acerca de su futuro independientemente de su género. Ángela Barnés (la cuarta de las hermanas) comentaba: “Mi padre siempre decía: mis hijos que se casen y mis hijas que estudien” [11] . Ese ambiente liberal de educación familiar y económicamente favorecido fue determinante para que todas las hijas del matrimonio desarrollasen brillantes carreras, caso prácticamente inaudito en aquellos tiempos. De hecho, todos excepto Juan (el menor de la saga Barnés) cursaron carreras universitarias: Dorotea y Adela fueron químicas, Petra farmacéutica, Ángela historiadora y, Urbano y Francisco médicos.
Así pues, Dorotea se crio en el seno de una familia liberal entre cuyos principios estaba acordar las mismas capacidades y, por tanto, exigencias académicas a las niñas que a los niños [12]. Su situación familiar le permitió asistir a cursos y completar su educación: un privilegio no accesible a todas las mujeres de la época.
Formación y contribución científica
La investigación de Dorotea ha causado un gran impacto internacional. Su carrera fue multidisciplinar y se centró en el estudio e implementación de técnicas espectrográfícas, incluyendo su introducción en España .
Dorotea, tal y como se ha indicado antes, cursó el bachillerato en el Instituto General y Técnico de Ávila [13]. Ya entonces destacó en sus estudios, obteniendo varias matrículas de honor [14]. Fue allí cuando Dorotea comenzó a interesarse por las materias científicas.
En 1918 comenzó sus estudios en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central de Madrid.
En 1928, antes incluso de acabar sus estudios universitarios, se afilió a la Sociedad Española de Física y Química. En 1931 se licenció en Ciencias Químicas en Madrid, obteniendo el Premio Extraordinario de su promoción [15].
Durante su periodo universitario asistió a los cursos impartidos por la Dra. Mary Louise Foster en el laboratorio de Química -Laboratorio Foster- de la Residencia de Señoritas en Madrid [16], la cual funcionaba bajo la dirección de la ilustre María de Maeztu, única mujer que formaba parte de la Junta para la Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas (JAE). Dicha Residencia fue creada en 1915 por la JAE, al igual que cinco años antes había fundado su equivalente masculino: la Residencia de Estudiantes [17].
Fue en la Residencia de Señoritas, donde Dorotea realizó su primera inmersión en el mundo de la investigación, colaborando con la propia Mary Louise Foster.
A finales de 1929, obtuvo una beca doble para estudiar química en el Smith College, en Northampton, Massachusetts [18]. Esta beca fue concedida por la JAE (la cual cubría su manutención y los desplazamientos de ida y vuelta al extranjero) y el Smith College (que cubría los gastos de los estudios de Dorotea) [13].
En el Smith College trabajó con las profesoras Mary L. Foster y Gladys A. Anslow en el estudio e investigación de técnicas espectroscópicas para análisis químico. Dichas técnicas exigían una sólida formación en Óptica y, por tanto, Dorotea tuvo que formarse en este campo obteniendo así una visión científica multidisciplinar. Mencionar que este periodo no fue fácil pues, como ella misma reconocería, además de las implicaciones emocionales derivadas de separarse de sus seres queridos, su inglés no era todo lo fluido que debiera y tuvo que acudir a clases de fonética y composición [9].
De este primer periodo en el extranjero destacan los resultados obtenidos en su estudio sobre la cistina ya que registró (por primera vez) el espectro de absorción del aminoácido cisteína en disolución acuosa [19]. Su estudio sobre la cistina suscitó un gran interés en la comunidad científica de la época, pues hasta entonces se sabía muy poco sobre este aminoácido.
La cistina fue descubierta en 1810 por William H. Wollaston y es uno de los constituyentes básicos de las proteínas (biomoléculas con una gran variedad de importantes funciones biológicas) siendo particularmente crucial su presencia en las queratinas. Dado que la cistina (también la cisteína) es un aminoácido que contiene azufre en su molécula, su estudio resultaba de gran interés para la comunidad científica de la época pues, por esta razón, es responsable de la actividad metabólica (enzimática) y de la estabilización de muchas proteínas (como las que forman parte de pelo, uñas, o la hormona insulina, etc.) [20].
La investigación realizada por Dorotea en colaboración con las profesoras Foster y Anslow permitió resolver algunas de las cuestiones asociadas a la cistina : demostró que el rendimiento metabólico de la forma cristalizada de la cistina depende del pH del líquido en el que está disuelta (ver Figura 2 izquierda para un ejemplo de los espectrogramas obtenidos para la cistina) [19]. Este descubrimiento permitió aumentar el rendimiento de las reacciones asociadas a la cistina mediante el control de dicho parámetro; confirmó que el valor de pH no es constante, pues varía con la concentración de cistina; demostró que la estructura de la cisteína es lineal y no cíclica, como se había creído hasta entonces según la hipótesis de Ward [21], confirmando que la teoría aceptada sobre la absorción selectiva debida a efectos vibratorios o rotatorios no era correcta; obtuvo, por primera vez, el espectro completo de absorción del aminoácido cisteína en disolución acuosa (Figura 2, derecha), calculó, confirmó experimentalmente y registró el calor de disociación de la cistina a partir de la longitud de onda en que empieza la absorción.
Estos resultados se compilaron en un artículo titulado originalmente como “A Study of Some of the Chemical Characteristics and the Absortion Spectrum of Cystine”, el cual fue publicado en la prestigiosa revista The Journal of Biological Chemistry [19]. Dada su repercusión, la versión traducida al castellano se publicó también en los Anales de la Real Sociedad Española de Química bajo el título “Estudio de la cistina y de su espectro de absorción” [22]. Dicho artículo constituye la primera contribución científica internacional hecha por una mujer española en el campo de la Bioquímica [15].
Con los resultados obtenidos, obtuvo el diploma de Master Degree of Science por el Smith College en junio de 1930. Tras esto, dado su excelente rendimiento y la relevancia de su trabajo, la propia Dra. Foster no dudó en apoyar y motivar la solicitud de Dorotea para una beca de investigación Marion Le Roy Burton Ikirton Memorial Scholarship que, unida a una Fellowship concedida por Yale University (New Haven, Connecticut, Estados Unidos), le permitió realizar una estancia de investigación en Yale [23]. La beca le fue concedida en septiembre de ese mismo año para trabajar con el Dr. Robert Coghill en el Sterling Chemistry Laboratory de Yale . Esta universidad era una de las de más difícil acceso para las mujeres.
Figura 2. Izquierda, espectrograma obtenido para la cistina, longitud de la trayectoria 1cm y, con concentración molecular: M/1000, 3 HCl. Los puntos indican la posición correspondiente a una misma intensidad; Derecha, curva de absorción obtenida para la cisteína. Estas imágenes constituyen parte del trabajo original de Dorotea Barnes y han sido extraídas de [22].
En particular, fue notorio el estudio realizado sobre la bacteria de la difteria (Corynebacterium diphtheriae). Este trabajo confirmó que el cromosoma de estas bacterias es de doble cadena, circular y superenrollado y que, además, se trata de un ácido nucleico diferente a los estudiados previamente. Estas conclusiones se recogen en castellano en los Anales de la Real Sociedad Española de Química [24].
Durante sus años en Estados Unidos visitó también otras universidades, como las de Harvard y Columbia, donde aprendió nuevas técnicas experimentales y mejoró sus capacidades investigadoras.
A su vuelta a España, en 1931, presentó su Tesis Doctoral en la Universidad Central de Madrid bajo la supervisión de los profesores J. Giral y E. Madinaveitia. Dorotea obtuvo el Grado de Doctor con calificación sobresaliente [25] y premio extraordinario [26]. No obstante, la situación de inestabilidad política de la época (II República y la Guerra Civil Española, años 1931-39) complicó la expedición de los títulos oficiales de doctor concedidos en las diversas áreas de la Facultad de Ciencias de Madrid. Algunos de los nuevos doctores tardaban en reclamar el título. Dorotea ni siquiera llegó a solicitarlo [27].
Dorotea se incorporó en 1932 al Instituto Nacional de Física y Química (INFQ), también conocido como el Instituto Rockefeller, donde trabajó como becaria con el Dr. Miguel A. Catalán (director de la sección de espectroscopia) hasta 1934 [23]. Siguiendo la recomendación del Dr. Catalán, Dorotea se trasladó a la Universidad de Graz en Austria, para colaborar con el profesor Karl W. F. Kohlrausch (director del departamento de Física). Allí trabajó en el Physikalisches Institut der Technischen Hochschule y se especializó en la entonces novedosa técnica de espectroscopía Raman.
La espectroscopia Raman es una técnica basada en la dispersión inelástica de luz monocromática y consiste en la medición del cambio de frecuencia de los fotones de esta luz al interactuar (absorción y reemisión) en una muestra dada [28]. La frecuencia de los fotones reemitidos se desplaza con respecto a la frecuencia monocromática original, lo que se denomina efecto Raman (descrito por primera vez en 1928), proporcionando información que permite determinar no sólo la composición química sino también la estructura molecular de los compuestos analizados. Para comprender mejor dicha técnica la Figura 3, izquierda, muestra un esquema-resumen del funcionamiento de un equipo de espectroscopia Raman.
Figura 3. Izquierda, esquema del funcionamiento de un equipo de espectroscopia Raman. El equipo ilustrado dispone de varias fuentes de excitación monocromáticas con distinta longitud de onda, de manera que es posible obtener distintos espectros dependiendo de la longitud de onda incidente. La radiación de excitación se focaliza mediante espejos en la muestra analizada y, seguidamente, la luz dispersada (señal Raman) se colecta en un detector, el cual incluye un espectrógrafo para separar las distintas longitudes de onda; Derecha, espectro de vibración obtenidos en parafinas. Gráfica original extraída de [29].
Fue la propia Dorotea quien introdujo las técnicas de espectroscopia Raman en España. Notese que, las aplicaciones de la espectroscopia Raman son numerosas y, por tanto, la contribución de Dorotea ha resultado de gran relevancia para el avance no sólo científico, sino también industrial de España, pues algunas de las aplicaciones de esta técnica son ampliamente empleadas en la industria química [30]. Por ejemplo, se emplean para la identificación de fármacos, determinación de la forma y la estructura de polímeros, control de los procesos de cristalización, investigación y desarrollo de nanomateriales, como el grafeno y los nanotubos de carbono, los fullerenos o los compuestos tipo diamante. Estos compuestos no tienen bandas características en el espectro de infrarrojos (IR) pero sí en la espectroscopía Raman siendo ésta, por tanto, la única técnica analítica que permite identificarlos y evaluar su calidad [31]. Así mismo, en Biomedicina y Biología, esta técnica se emplea para distinguir tejidos cancerosos, precancerosos y sanos, además del estudio de cambios en el metabolismo celular y estructuras de proteínas [32]. Curiosamente, la espectroscopia Raman va más allá del área científica pues se utiliza también para identificar materiales pictóricos en obras de arte, como son los pigmentos empleados, además de poder situarlos y datarlos en el tiempo [33].
Tristemente, la carrera científica-investigadora de Dorotea quedó truncada a finales de 1932 cuando contrajo matrimonio. En palabras de la propia Dorotea (con 92 años): “A mí me retiró de la ciencia mi marido”. Centrada ahora en la enseñanza, obtuvo en 1933 la Cátedra de Química del Instituto de Segunda Enseñanza Lope de Vega de Madrid [34]
En enero de 1935 Dorotea estaba embarazada de 8 meses y se le concedió la licencia de enseñanza . En julio de 1936 iba a presentarse a concurso-oposición para trabajar en otro instituto[36] pero la guerra Civil española imposibilitó tal opción pues, desafortunadamente, el comienzo de la guerra la llevó al exilio en Carcasonne (Francia), junto con su marido y su pequeña hija. Dorotea y su familia regresaron a España en 1940 pero, en 1941, se dictó un decreto por el que fue inhabilitada para ejercer la enseñanza durante el resto de su vida
Dorotea falleció en 2003 a la edad de 99 años en Fuengirola, España.
Resumen
La fascinante y prolífica carrera científica de Dorotea Barnés González se resume en la Figura 4 donde los hitos más relevantes de su vida académica, científica y docente, son mostrados cronológicamente. Como puede observarse, el impacto de esta mujer se extiende de la academia a la industria, sus estudios permitieron resolver cuestiones fundamentales asociadas a los aminoácidos y a los ácidos nucleicos. Así mismo, consiguió introducir nuevas técnicas espectroscópicas en nuestro país, siendo estas ampliamente utilizadas en la actualidad.
Considerando todos estos logros se pueden plantear cuestiones que lleven a reflexión como:
¿Hasta dónde habrían llegado sus aportaciones si su carrera no se hubiese truncado tan pronto y hubiese dispuesto en España de medios abundantes y adecuados para su trabajo de haber continuado este?
Figura 4. Evolución histórica de la carrera académica, científica y docente de Dorotea Barnes, destacando sus contribuciones más relevantes.