Winfree procede de una familia en la que nadie fue a la universidad. Empezó, asegura, sin tener educación adecuada. Su padre, mientras ascendía desde el fondo de la escala del negocio de los seguros de vida al cargo de vicepresidente, llevó a los suyos, casi todos los años, arriba y abajo de la costa oriental de los Estados Unidos, y Winfree estuvo en más de una docena de escuelas, antes de concluir la enseñanza secundaria. Adquirió, poco a poco, la percepción de que las cosas interesantes del mundo se relacionaban con la biología y las matemáticas, y también la de que ninguna combinación usual de ambas hacía justicia a lo interesante. Por ello, decidió no abordarlas del modo habitual. Estudió física mecánica durante un lustro, en la Universidad de Cornell, y aprendió matemáticas aplicadas y una colección completa de habilidades de laboratorio. Preparado para que le contratase la industria militar, se doctoró en biología y procuró combinar de manera innovadora el experimento con la teoría. Comenzó en Johns Hopkins, que hubo de abandonar a consecuencia de sus conflictos con la facultad, prosiguió en Princeton, que tuvo que dejar asimismo por dificultades de la misma índole, y finalmente se graduó en Princeton, desde lejos, cuando ya enseñaba en la Universidad de Chicago.
Winfree era un ave rara, un pensador insólito, en el mundo biológico, pues aportó decidida noción geométrica a su estudio de los problemas fisiológicos. Su exploración de la dinámica de la biología se inició, al principio de los años setenta, con el estudio de los relojes biológicos o ritmos circadianos. Tradicionalmente, la materia se enfocaba con criterio naturalista: este ritmo corresponde a ese animal. En opinión de Winfree, la cuestión debía hacerse según el pensamiento matemático.
—Tenía la cabeza llena de dinámica no lineal y comprendí que el problema podía —y debía— concebirse en esos términos cualitativos. Nadie sabía ni por asomo cuáles eran los mecanismos de los relojes biológicos. Cabían dos cosas: esperar a que los bioquímicos los imaginasen, e intentar derivar algún comportamiento de los mecanismos conocidos; o estudiar cómo funcionan los relojes conforme a la teoría de los sistemas complejos y la dinámica no lineal y topológica. Me propuse hacer lo último.
Hubo un período en que llenó su laboratorio de mosquitos enjaulados. Como se sabe, estos insectos se animan a diario a la puesta del sol. En un laboratorio en que se mantengan constantes la temperatura y la iluminación, para inhibirlos del día y la noche, los mosquitos tienen un ciclo interno de veintitrés horas y no de veinticuatro. Cada veintitrés horas zumban con especial intensidad. Lo que los alerta al aire libre es la sacudida luminosa que reciben cotidianamente; da cuerda a su reloj.
Winfree proyectó luz artificial sobre los insectos en dosis que calculó cuidadosamente. Aquellos estímulos adelantaron o retrasaron el ciclo siguiente. Hizo la gráfica del efecto obtenido en comparación con la distribución de la sacudida. Después, renunciando a conjeturar qué aspectos bioquímicos mediaban en el fenómeno, consideró el problema de manera topológica, o sea se fijó en la forma cualitativa de los datos, prescindiendo de los pormenores cuantitativos. Llegó a una conclusión sorprendente: había una singularidad en la geometría, un punto diferente de todos los restantes. Estudiando la singularidad, predijo que un estallido de luz especial, de duración dada y lanzado en el momento oportuno, causaría el trastorno total del reloj biológico de un mosquito. O de cualquier ser vivo. La predicción era asombrosa, pero los experimentos de Winfree la respaldaron.
—Se va a un mosquito a medianoche y se le propina cierto número de fotones. Esa descarga, bien calculada, estropea su reloj. En adelante, tiene insomnio. Dormita y zumba un rato, todo al azar, y continuará haciéndolo cuanto tiempo se moleste uno en observarle, o hasta que reciba otra sacudida. Se le ha administrado un chorro de retraso perpetuo.
Al comienzo de la década de 1970, el enfoque matemático de Winfree de los ritmos circadianos despertó poco interés. Por otra parte, era complicado ampliar la técnica de laboratorio a especies que se opondrían a estar en jaulitas durante meses sin fin.
La alteración del reloj biológico y el insomnio en el hombre figuraban en la lista de problemas biológicos no solventados. Los dos fomentaban el peor charlatanismo: píldoras inútiles y remedios de curandero. Los investigadores acopiaban datos de los seres humanos, por lo regular estudiantes, jubilados o dramaturgos apremiados por terminar una obra, y deseosos de aceptar unos centenares de dólares semanales a cambio de vivir «aislados del tiempo»: sin luz natural, sin cambios termométricos, sin cronómetros, sin teléfonos. La gente posee un ciclo de sueño y vigilia, y también uno de temperatura corporal. Son osciladores no lineales que se restablecen tras experimentar leves perturbaciones. En el aislamiento, sin estímulos que repongan el ritmo cotidiano, el ciclo de temperatura parece ser de veinticinco horas, con la más baja durante el sueño. Pero investigadores alemanes habían averiguado experimentalmente que, al cabo de unas semanas, el ciclo de sueño y vigilia se desgajaba del de la temperatura, y se volvía caprichoso. La gente permanecía despierta de un tirón durante veinte o treinta horas, y luego dormía durante diez o veinte. Y los sujetos no sólo no se percataban de que su día se había alargado, sino también se negaban a creerlo cuando se lo decían. Sólo mediados los años ochenta se aplicó a los seres humanos el enfoque sistemático de Winfree.
El primer sujeto fue una anciana, que hizo labor de punto durante la primera noche frente a baterías de luces brillantes. Su ciclo cambió por completo. Informó que se sentía en el mejor de los mundos, como si condujera un coche descapotado. Winfree había trasladado ya su atención a los ritmos cardíacos.
Él no hubiese dicho «trasladado». Para Winfree era la misma materia: química distinta, igual dinámica. El corazón le atrajo después de haber observado con impotencia la muerte repentina, cardíaca, de dos personas, un pariente durante las vacaciones estivales, y un desconocido en una piscina en que Winfree nadaba. ¿Por qué se interrumpía de pronto, transformándose en frenesí desesperado y trágicamente inefectivo, un ritmo que se había mantenido durante toda una vida, con dos mil millones de ciclos por lo menos, soportando la relajación y la tensión, la aceleración y la deceleración?