Teoria de Tudo

por Rafael Garcia

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Vem aí a nova biologia. Ou não.

Por Rafael Garcia
14/10/14 08:00

DarwinModern

NOTÍCIAS SOBRE BIOLOGIA voltadas ao público geral com frequência fazem referência à briga de acadêmicos contra o criacionismo –o movimento defensor de que seres vivos foram criados por Deus, não pelos processos descritos na teoria da evolução. Ofuscado por essa discussão infrutífera de cientistas lançando argumentos racionais contra mentes religiosas impenetráveis, porém, existe um debate sério sobre se a biologia evolutiva está ou não carente de atualização.

Esse movimento defende que a chamada “nova síntese” –a teoria da evolução de Darwin reformulada à luz da genética e, depois, da biologia molecular– precisa ser recauchutada. Liderados por biólogos como Gerd Muller, da Universidade de Viena, e Eva Jablonka, da Universidade de Tel Aviv, esses pesquisadores defendem aquilo que batizaram de EES (Síntese Evolucionária Estendida). É um corpo de conhecimento baseado em fenômenos que correm paralelamente aos descritos pela seleção natural de Darwin. Mas seria esta nova biologia algo com força suficiente para tornar a nova síntese uma teoria ultrapassada?

Para defender uma mudança radical, Jablonka recorre a fenômenos como a epigenética –transmissão de características que não requer mudança do DNA– e à construção de nichos –capacidade de animais de alterarem seu próprio ambiente e, portanto, modificar as pressões que a seleção natural exerceria sobre eles mesmos. Também são alvo de estudo da EES o “viés de desenvolvimento” –a impossibilidade de organismos de adquirirem certas formas enquanto evoluem– e a plasticidade –capacidade de um indivíduo de adquirir diferentes formas reagindo a seu ambiente.

Todos esses fenômenos, que são tratados pela (velha) nova síntese apenas como processos marginais, seriam sinal de que uma teoria de evolução com excesso de foco na biologia molecular se tornou incapaz de dar conta da explicação de processos que ocorrem sem interação com o DNA. Só a incorporação desses outros fenômenos, argumentam, pode salvar a teoria da evolução de se tornar algo ultrapassado.

TRAMANDO A REVOLUÇÃO

Entrevistei Jablonka em 2007 e achei interessante e bem fundamentada  sua defesa de que a epigenética reabilita ideias malditas do naturalista francês Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829). Mas fiquei incomodado com sua crítica ao conceito de “gene egoísta”, a expressão criada pelo bólogo Richard Dawkins para descrever a centralidade da biologia molecular no processo evolutivo.

No ano seguinte, um congresso organizado por Jablonka e outros correligionários em Altenberg (Áustria) mostrou com mais clareza qual era a intenção do grupo. Os 16 cientistas presentes finalmente cunharam ali a sigla EES, para colocá-la em oposição ao que chamavam de SET (Teoria Evolucionária Padrão), rebatizando a nova síntese com um nome que a faz parecer algo ultrapassado. Ninguém ali se atreveu a usar o palavrão iniciado com “P”, mas a intenção era claramente a de declarar que a EES seria um novo paradigma na biologia.

Muita gente se impressionou. Outros, incluindo Dawkins, nunca deram muita bola. Desde então, deixei de acompanhar essa escaramuça, e confesso que a maior parte do conhecimento de almanaque que tenho sobre evolução acabei adquirindo como ouvinte no curso de Hopi Hoekstra e Andrew Berry, professores de Harvard que não simpatizam com o grupo de Jablonka.

CONFRONTO DIRETO

Foi só lendo a edição desta semana da revista “Nature” que finalmente tomei pé de como está essa discussão agora, ao me deparar com dois artigos, um a favor e um contra decretar que a teoria da evolução precisa ser repensada. Em contraposição estavam justamente as duas biólogas que já tive o privilégio de ouvir pessoalmente, Jablonka e Hoekstra, além de seus coautores.

Vale a pena ler. Como já deixer transparecer meu viés aqui, posso dizer que a argumentação de Hoekstra me convenceu de que a sigla EES é mais um adendo teórico do que uma revolução. É uma tentativa de alguns biólogos de se autoatribuírem a responsabilidade por uma mudança de paradigma, quando, na verdade, o que ocorre é um avanço gradual, no qual epigenética, construção de nicho, plasticidade etc. vão se integrando à teoria da evolução tradicional.

Mas o grupo da EES não quer saber de se render. “Essa não é uma tempestade num copo d’água acadêmico, é a luta pela própria alma da disciplina [da evolução]”, escreve o grupo de Jablonka, num texto com Kevin Laland como autor principal. Hoekstra retruca: “Nós também queremos uma síntese evolucionária estendida, mas para nós essas palavras estão em letra minúscula, porque nosso campo sempre avançou assim”.

DE VOLTA ÀS ORIGENS

Talvez seja tudo uma questão de nome. Darwin, por exemplo, publicou um livro inteiro sobre como minhocas alteram seu próprio ambiente por meio de sua ação no solo. “Hoje nós chamamos esse processo de construção de nicho, mas o novo nome não altera o fato de que biólogos evolucionários têm estudado feedback entre organismos e seu ambiente por mais de um século”, diz Hoekstra.

O problema, talvez, seja o de achar que a biologia precisa de uma grande ruptura, para seguir em frente apenas por meio de grandes saltos. A quebra de paradigma, o modelo de avanço científico descrito pelo filósofo Thomas Kuhn, não se aplica muito bem à biologia, já defendia o saudoso Ernst Mayr, biólogo com importantes contribuições filosóficas à disciplina. “Precisamos também lembrar que Kuhn era físico e que sua tese reflete o pensamento ‘essencialista’ e ‘saltacionista’ tão disseminado na física”, escreveu.

Mesmo a teoria de Darwin, a coisa que mais próxima de uma revolução que já ocorreu dentro da biologia, levou quase um século de debates e avanços graduais para se consolidar na forma da nova síntese. Não se estabeleceu de forma tão brusca quanto a relatividade de Einstein, por exemplo. E mesmo a física pós-Einstein não parece estar avançando em saltos tão grandes. Não há nada de errado com a ciência feita por Jablonka, Muller e seus colegas, que têm dado boas contribuições para entender processos biológicos complexos. Mas vender o advento da epigenética e companhia como uma revolução me parece algo um tanto caricaturesco.

Amyr Klink e Buckminster Fuller

Por Rafael Garcia
27/09/14 07:00
A cúpula geodésica construída por Amyr Klink em sua casa em São Paulo (Foto: Adriano Vizoni/Folhapress)

A cúpula geodésica construída por Amyr Klink em sua casa em São Paulo (Foto: Adriano Vizoni/Folhapress)

APÓS PUBLICARMOS uma entrevista com o navegador Amyr Klink, algumas pessoas vieram me perguntar o que é a intricada estrutura metálica que aparece no vídeo. Quando entrei no quintal de sua casa para conhecê-lo, confesso que também fiquei intrigado com aquele domo de hastes metálicas, no qual Amyr estava instalando cordas e roldanas.

Sua intenção, percebi um pouco depois de chegar, era amarrar seu famoso barco a remo I.A.T. e içá-lo ali mesmo. Depois de interpelado, Klink contou ser um grande admirador de Buckminster Fuller (1895-1983), americano que se consagrou pelos projetos dos chamados “domos geodésicos”. Mas o motivo de o navegador se interessar tanto pelo arquiteto só ficou claro para mim no fim da conversa.

Fuller adotou essas estruturas geométricas por terem propriedades interessantes, como a “democracia estrutural” –a qualidade de construções com grande número de elementos de igual importância de sustentação. Um domo geodésico com uma única haste danificada, por exemplo, continua de pé. Não se pode dizer o mesmo de uma mesa com quatro pernas, que vai tombar se uma delas romper.

Outro conceito de engenharia usado pelas cúpulas geodésicas é o da “tensegridade”, a mescla de forças de tensão e compressão (“esticar” e “apertar”) numa mesma estrutura, o que ajuda a criar sistemas leves e resistentes. O fato de ser inteiro composto de triângulos, além da democracia estrutural e da tensegridade, faz dos domos geodésicos estruturas bastante resistentes para seu tamanho.

Os poliedros de Fuller são classificados de acordo com seu grau de semelhança com uma esfera perfeita. Um icosaedro (poliedro de 20 faces), é considerado uma esfera geodésica de frequência 1. Subdividindo os triângulos, as esferas de frequência 2, 3 etc. vão ficando cada vez mais arredondadas.

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Klink começou construindo estruturas de frequências baixas e agora tem no quintal de sua casa em Moema um domo de frequência 8, similar ao do diagrama abaixo.

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A estrutura em semiesfera, que ficou com a altura de um sobrado, incomodou alguns vizinhos, e Klink chegou a ser notificado para desmontá-la, mas recusou-se a fazê-lo.

A construção de domos geodésicos, diz, é apenas um hobby –um hobby para um navegador e construtor de barcos que domina usinagem de alumínio e bolou um jeito barato de produzir hastes e conexões.

Klink conta, porém, que seu fascínio por Fuller não se resume aos domos. O arquiteto também projetava barcos, e um de seus projetos mais originais é um apelidado de rowing needles (“agulhas a remo”). É basicamente um catamarã composto de dois cascos finos, similares aos racing shells usados nas competições de remo olímpico. A ideia era unir a estabilidade dos catamarãs com a eficiência hidrodinâmica dos racing shells, que em sua forma monocasco são barcos em que é extremamente difícil manter o equilíbrio.

Se Amyr Klink pode construir cúpulas geodésicas, afinal, por que Buckminster Fuller não poderia remar?

Buckminster Fuller no catamarã "Rowing Needles", em 1971 (Foto: Reprodução)

Buckminster Fuller remando em seu catamarã “Rowing Needles”, em 1971 (Foto: Reprodução)

Nós e os pigmeus

Por Rafael Garcia
20/08/14 09:59
Um grupo de pigmeus Batwa em Uganda numa foto do séc. 19 (Foto:M.Pesek/Tafel/CC)

Um grupo de pigmeus Batwa em Uganda numa fotografia do séc. 19 (Foto:M.Pesek/Tafel/CC)

UM ESTUDO QUE analisou os genomas de duas diferentes populações de pigmeus em Uganda e na África Central, encontrou pela primeira vez evidências físicas de que a seleção natural atuou para diminuir a estatura desses povos.

Liderados pelo geneticista português Luis Barreiro, da Universidade de Montréal (Canadá), os cientistas coletaram amostras de DNA de mais de 331 indivíduos. Do total, 169 eram pigmeus da etnia Batwa e 74 eram pigmeus da etnia Baka –ambas grupos de caçadores-coletores. Os outros eram 61 indivíduos Bakiga, de estatura normal, agricultores.

Já se desconfiava que a razão para a baixa estatura dos pigmeus, que raramente ultrapassam 1,50 metro de altura, estava mesmo nos genes. A hipótese era a de que, numa floresta tropical hostil, só indivíduos mais baixos teriam conseguido superar condições difíceis, pois precisam de menos comida, resistem melhor ao calor e podem ter um ciclo reprodutivo um pouco mais rápido.

Sem uma evidência concreta da ação da seleção natural, porém, ainda perduravam algumas teorias de que a desnutrição ou algum outro fator ambiental poderiam ser a explicação da baixa estatura daqueles povos.

Agora, ao analisar o genoma das duas populações de pigmeus, Barreiro e sua equipe identificaram várias mutações em genes relacionados ao crescimento, sugerindo que eram essas alterações no DNA a explicação da baixa estatura dos pigmeus. Mais importante do que isso, Barreiro notou que as mutações “encolhedoras” dos Batwa eram diferentes daquelas que deixavam os Baka baixinhos. As descobertas foram publicadas em um artigo na revista científica “PNAS”.

Isso é uma evidência forte daquilo que os biólogos chamam de evolução convergente. É o que ocorre quando uma pressão seletiva forte causa alterações similares em características físicas de duas espécies diferentes, ou em dois grupos diferentes de uma mesma espécie.

A história natural dos povos pigmeus de Uganda, então, é mais um exemplo vivo de que a evolução humana —a formação de toda a nossa espécie, não só dos povos pigmeus— foi constantemente moldada pela seleção natural. Os antepassados de todos nós, altos ou baixos, passaram por um desafio de adaptação, assim como ocorreu com outros animais.

Um vírus letal num continente negligenciado

Por Rafael Garcia
11/08/14 16:50
Um laboratório improvisado para diagnóstico de ebola em Serra Leoa (Foto: Michael Duff/AP)

Um laboratório improvisado para diagnóstico de ebola em Serra Leoa (Foto: Michael Duff/AP)

QUANDO OS AGENTES de saúde americanos Nancy Writebol e Kent Brantly contraíram o vírus ebola em Serra Leoa e foram levados às pressas de volta aos EUA para serem tratados, muita gente imaginava que eles seriam recebidos como heróis –ou como mártires. Para ajudar um povo carente de tudo a combater um dos patógenos mais agressivos do planeta, os dois haviam arriscado suas próprias vidas.

A reação de boa parte público porém, acabou sendo simplesmente o pânico, personificado na frase do magnata Donald Trump, para quem os dois cidadãos americanos infectados deveriam ser impedidos de voltar ao país e mereciam “sofrer as consequências”.

Mas Writebol e Brantly foram, enfim, recebidos num centro de alta proteção para tratamento de doenças contagiosas em Atlanta, onde receberam uma terapia experimental, o ZMapp. O medicamento provavelmente foi aquilo que salvou suas vidas. E a disseminação do ebola –um vírus que só se transmite por fluidos corporais– num lugar como os EUA, ainda é algo de risco baixo, como avaliam os próprios NIH (Institutos Nacionais de Saúde).

(Para aqueles que buscam razão para entrar em pânico no Brasil, também, basta lembrar que os Médicos Sem Fronteiras também têm brasileiros nas equipes de campo na África ocidental agora.)

Às vésperas de fazer mil mortos, porém, e com a OMS (Organização Mundial da Saúde) conclamando um alerta global, o maior risco que o ebola oferece agora é o de ampliar aquilo que já é uma tragédia humanitária de saúde na África subsaariana. Mais uma, como se não bastassem Aids, malária, tuberculose e qualquer doença que prospera em terras sem acesso à saúde básica.

ISOLAMENTO

Enquanto muita gente no mundo desenvolvido acha que o ebola tornou a África Ocidental um câncer que deve ser isolado do resto do planeta, pouca gente se dá conta de que, na verdade, aqueles países já estão economicamente isolados há muito tempo. E isso é algo que está colaborando para a doença se disseminar, e não para detê-la.

Uma das coisas mais importantes a se fazer agora é rastrear o caminho feito pelo vírus para identificar quem entrou em contato com cada um dos doentes. Isso tem esbarrado, por exemplo, em barreiras sociais, como a desconfiança que povoados em Serra Leoa, Guiné e Libéria têm em relação a missionários estrangeiros.

Lá, comunidades que normalmente não têm nenhum tipo de assistência a saúde, começaram de repente a receber equipes de médicos estrangeiros. Só que ali, onde o pânico realmente se justifica, ninguém quer falar com ninguém. Grupos locais desconfiam desse súbito interesse dos países ricos com a saúde dos africanos, talvez com algum fundo de razão. Às vezes, em vez de ajudar os médicos, eles barram sua passagem.

Teria a história sido diferente se essas pessoas tivessem acesso regular a cuidados básicos de saúde? Sem saber se os estrangeiros chegaram a esses vilarejos antes ou depois dos vírus, não me parece tão incrível que pessoas sem acesso a informação desconfiem que são os médicos que espalham o ebola. Na África ocidental, um lugar mais densamente povoado e com mais infraestrutura do que a área de epidemias passadas, os boatos correm rápido. E eles sempre correm mais rápido que as informações corretas.

NEGLIGÊNCIA

O ebola raramente é citado nas listas de “doenças negligenciadas”, mas é isso que ele é. Ele causa uma febre hemorrágica aguda, com surtos esporádicos, que afeta apenas uma região extremamente pobre do globo. Não importa que o vírus seja letal. Qual laboratório farmacêutico teria interesse em desenvolver uma droga para tratar uma doença nessas condições, sem nenhuma perspectiva de grande lucro?

O Zmapp parece ser realmente uma boa notícia (a ver; dois casos positivos não são ainda suficientes para provar a eficácia da droga). Mas até a semana retrasada, esse tratamento ainda era uma iniciativa modesta tocada por uma start-up obscura. Ele e outras drogas experimentais vêm se mostrando promissores desde 2009, então por que não havia ainda planos sérios para um teste clínico?

Com relação aos reservatórios da doença, desde 2005 já existem evidências fortes de que são os morcegos. Por que as pesquisas são tão poucas? Por que não existe ainda um sistema de vigilância para esses animais, como aqueles que monitoram a gripe aviária em pássaros migratórios?

A resposta para isso tudo é quase evidente: porque o lar do ebola é a África, e o palco da catástrofe é distante de nações desenvolvidas, ainda que a OMS tenha subido o tom de alerta. Na África, as mortes por malária superam os 520 mil: mais de uma criança morre a cada minuto em razão da doença. A prevalência do HIV em muitos países ali supera os 10% da população, e muitos soropositivos têm tuberculose, com uma taxa anual de 250 novas infecções por 100 mil/ano.

Donald Trump não precisa se preocupar: essa tragédia humanitária não vai ser exportada para os EUA. Nem o ebola. A catástrofe que estamos vendo, ao que parece, continuará sendo uma catástrofe do continente africano, e seu espalhamento epidêmico tem muito a ver com as condições de vida ali.

O gene que não estava lá

Por Rafael Garcia
31/07/14 18:25
Em pessoas-mosaico, diferentes partes do corpo têm DNAs distintos (Ilustração: Nature)

Em pessoas-mosaico, diferentes partes do corpo têm DNAs distintos (Ilustração: Nature)

COM O BARATEAMENTO do sequenciamento de DNA, começam a se disseminar serviços de aconselhamento que podem ajudar casais a avaliar riscos de doenças genéticas em seus futuros filhos. Com os genomas do homem e da mulher em mãos, um especialista pode dizer se algum deles possui genes que podem colocar a criança sob risco de alguma síndrome.

Agora, imagine um bebê com uma síndrome genética nascendo de pai e mãe anteriormente apontados como saudáveis. Segundo os geneticistas, isso pode acontecer se um dos pais da criança for um mosaico genético, ou seja, possuir dois genomas diferentes em diferentes partes do corpo. Se a pessoa mosaico faz um único teste genético, seu outro genoma fica oculto, mesmo que tenha sido aquele que contribuiu para o DNA da prole.

O mosaicismo pode ocorrer por diferentes razões, sendo uma delas quando um embrião sofre uma mutação genética numa única célula ainda em estágios iniciais de desenvolvimento. Já é consenso entre cientistas que o câncer, por exemplo, é um caso de mosaicismo, pois um tumor nada mais é do que um grupo de células com genoma diferente do original, defeituoso. Quando não gerava tumores, porém, o mosaicismo era tido mais como uma curiosidade biológica do que como qualquer outra coisa.

Mas essa visão está mudando. No ano passado, por exemplo, a geneticisita Leslie Biesecker, dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA, publicou um artigo pedindo mais atenção ao fenômeno. É um reconhecimento do fato de que se o filho de uma pessoa-mosaico tiver o azar de herdar a parte ruim do genoma, uma doença pode surgir aparentemente do nada.

EVENTO RARO?

Cientistas acreditavam que essa má sorte seria um tipo de evento raro, mas acabam de descobrir que não é tão impossível assim. Em um estudo recente sobre mosaicismo, geneticistas do Baylor College of Medicine, de Houston (EUA), fizeram uma busca por esse tipo de fenômeno em 100 famílias com casos de doenças genéticas. Usando uma técnica nova para identificar mosaicismo, os cientistas escolheram fazer a busca só em famílias nas quais havia esse tipo de mistério: a criança herdando um gene que não estava presente no pai nem na mãe.

Uma criança, claro, pode adquirir uma doença genética em razão de uma mutação nova em seu próprio DNA na fase embrionária. Mas cientistas descobriram que em ao menos 4 das 100 famílias o problema já estava presente na mãe ou no pai. O resultado saiu em um estudo publicado hoje no “American Journal of Human Genetics”. Em muitos casos, os pais só não o haviam desenvolvido a doença eles próprios porque as células de partes diferentes do mosaico corrigiam o problema.

Quatro casos em cem não parece ser muita coisa, mas o número é muito mais frequente do que se esperava –abaixo de 0,5%– em função da incidência de mosaicismo estimada na população geral. Serviços de aconselhamento genético, então, precisarão de atenção redobrada para isso na hora de aconselharem ou desaconselharem casais a continuarem tendo filhos. É um serviço importante. O jornalista Carl Zimmer, do “New York Times” conta em reportagem que um dos casos estudados pelo Baylor College era o de uma mulher-mosaico com três filhos portadores da síndrome de Smith-Magenis, que causa problemas intelectuais e insônia crônica.

 

O centenário do foguete espacial

Por Rafael Garcia
21/07/14 16:58
O foguete de propulsão a combustível líquido inventado por Robert Goddard (Foto: Instituição Smithsonian)

O foguete de propulsão a combustível líquido de Robert Goddard (Foto: Instituição Smithsonian)

QUEM VISITA pela primeira vez o fabuloso Museu Nacional do Ar e do Espaço, em Washington, dificilmente reserva alguns segundos para olhar um punhado de tubos velhos e enferrujados junto da entrada sul do prédio. Ao se depararem com o famoso o módulo de comando da Apollo-11, as hordas de crianças que entram naquele saguão não costumam parar antes para ver aquelas ferragens que, se estivessem em cima de um telhado, poderiam facilmente ser confundidas com chaminés de cozinha.

Essa modesta geringonça, porém, é um dos foguetes originais de Robert Goddard (1882-1945), o inventor da tecnologia que efetivamente levou o homem até a Lua. É compreensível, então, que enquanto o mundo inteiro celebra o aniversário de 45 anos da chegada do homem à Lua, pouca gente se lembre de uma efeméride mais redonda: o centenário das primeiras patentes de Goddard para o foguete movido a combustível líquido.

Em 1914, foguetes não eram uma grande novidade em si, uma vez que chineses usavam versões movidas a pólvora desde o século 13. O emprego desse tipo de propulsão com fins de transporte já era uma proposta antiga, também, só que ninguém tinha conseguido fazer a ideia “decolar”.

Materiais sólidos em geral não eram opções práticas para tornar foguetes um meio de transporte manobrável, pois não é fácil cessar a queima de combustível sólido uma vez que ela começa. Foi o esquema de Goddard para uso de combustível líquido que finalmente deu uma autonomia razoavelmente longa para foguetes. A nova tecnologia dispensava o uso de tanques sob alta pressão e tornava possível ligar e desligar foguetes. (Combustíveis sólidos voltaram a ser usados em alguns tipos de veículos para exploração espacial, mas essa é outra história).

Goddard começou a trabalhar em sua ideia em 1913, quando recebeu um diagnóstico de tuberculose e teve de deixar seu emprego de pesquisador na Universidade de Princeton, em Nova Jersey. Ironicamente, a nova situação de ócio é que lhe conferiu tempo para trabalhar no projeto pelo qual tinha mais apreço após voltar para Massachusetts, seu estado natal. Seu novo foguete foi descrito numa patente em 1914, mas só após muito preparo e planejamento é que o cientista foi realizar seu primeiro experimento. Em 1926, ele fez decolar um foguete movido a gasolina, que entrava em cobustão ao ser misturada com oxigênio líquido, armazenado em outro tanque.

Eu só fui me dar conta da efeméride do foguete espacial hoje, após ler um ótimo post no blog do jornalista Cory Powell, contando sobre a recepção fria que as ideias de Goddard tiveram em sua época. Em 1920, Goddard publicou um livro intitulado “Um método para atingir altitudes extremas”, no qual especulou diversas possíveis aplicações para seu foguete. Uma delas era justamente conseguir chegar à Lua. (Goddard não chegou a propor o envio de astronautas, mas sim detonar um míssil no satélite natural da Terra, de forma que a explosão pudesse ser vista daqui, validando a tecnologia.)

Como conta Powell, não foram só as crianças que deixaram de se impressionar com a perspectiva futura dos foguetes que ele construía. Um editorial do “New York Times” sobre seu livro ridicularizou a ideia de que foguetes seriam capazes de acelerar no vácuo do espaço. “Isso contraria uma lei fundamental da dinâmica, algo que apenas o Dr. Einstein e outra dúzia de eleitos, poucos e qualificados, estão licenciados a fazer”, dizia o jornal.

Após a chegada de Neil Armstrong à Lua, justiça seja feita, o Times publicou uma impagável errata. Reconheceu que o ceticismo em relação à ideia de Goddard se baseava não apenas em uma compreensão equivocada das ideias de Einstein como também das de seu predecessor no rol de grandes gênios da física, Isaac Newton. Naquele ano, enfim, o foguete de Goddard entrou para o rol das coisas impossíveis que se tornaram possíveis.

A copa que abalou Marte

Por Rafael Garcia
08/07/14 15:56
Quando o jipe Curiosity pousou em Marte, foi a maior comemoração. Uma vitória dos EUA teria levado a mesma empolgação (Foto: JPL/Nasa)

Quando o jipe Curiosity pousou em Marte, em 2012, foi a maior comemoração na sala de controles da missão. Uma vitória dos EUA na copa teria gerado a mesma empolgação? (Foto: JPL/Nasa)

UMA SEMANA ATRÁS, na noite do dia em que a seleção dos Estados Unidos perdeu para a Bélgica e foi eliminada da Copa do Mundo, cientistas e engenheiros da Nasa que trabalham no projeto Mars Science Laboratory, do jipe-robô Curiosity, receberam um e-mail com o seguinte texto:

“Caros integrantes da equipe do Mars Science Laboratory,

Para evitar que a rede de computadores sai do ar da mesma forma que ocorreu na última vez em que a seleção dos EUA jogou, por favor sejam solidários com a equipe tática e não assistam a jogos por streaming em seu PC ou Mac. Caso queiram assistir a outra partida, por favor dirijam-se a uma das áreas comuns onde há transmissão por TV.

Obrigado,

James Erickson

Gerente de projeto – Mars Science Laboratory

JPL (Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa)”

Se alguém duvida que o Brasil esteja sediando a “Copa das Copas”, está aí a prova de que até os americanos foram contagiados pela febre do futebol. E, mesmo entre os americanos, até o estereótipo cientista/nerd/engenheiro passou a ser um sujeito que não consegue perder uma partida.

No e-mail acima, que circulou entre engenheiros e depois vazou para a imprensa, não ficou claro se algum aspecto da missão do Curiosity foi comprometido por causa da queda da rede no JPL. Se alguma coisa atrasou por causa disso, creio, foi por uma boa causa. Marte pode esperar.

O homem mais inteligente do mundo

Por Rafael Garcia
23/06/14 13:31
Flávio de Carvalho Serpa (1948-2014) em seu hábitat natural (Foto: reprodução/Facebook)

Flávio de Carvalho Serpa (1948-2014) em seu hábitat natural (Foto: reprodução/Facebook)

QUANDO EU AINDA era um novato na cobertura de ciência, numa conversa com minha colega Martha San Juan França, ouvi ela se referir ao físico e jornalista Flávio de Carvalho Serpa como “o homem mais inteligente do mundo”. Com essa reputação entre os colegas, evidentemente fiquei curioso para conhecê-lo.

Na primeira vez em que o encontrei, num encontro informal de jornalismo científico, ele se revelou um cara totalmente despretensioso, quase a antítese do título que os amigos tinham lhe conferido por brincadeira. No bar, não fazia nenhum esforço para parecer um gênio. Na verdade, adorava desviar o assunto de ciência para falar bobagem.

Seu título honorário, fui descobrir depois, era mais do que merecido. Conheci pouca gente capaz de se intrometer tão a fundo nos afazeres da física. Conseguia extrair as observações mais pertinentes e as sacadas mais bacanas para fazer o público leigo entender assuntos cabulosos como o bóson de Higgs, a teoria das cordas e as dimensões extras de espaço.

Ele conversava com esses monstros da física como se estivesse batendo papo com um colega de redação. E sempre que alguém publicava uma matéria sobre física ou algum assunto de ciência mais intricado, logo em seguida aparecia o Flávio com um texto melhor. Devorava livros de ciência como se fossem best-sellers de banca. Sempre escrevia as melhores resenhas.

Com a morte dele nesta madrugada, aos 66 anos, todo mundo que o conhecia ficou muito triste e meio chocado. Foi muito cedo. É uma sensação ruim pensar que fiquei tanto tempo sem bater papo com ele. Ainda ontem, o Humberto Werneck, do Estadão, estava torcendo para ele melhorar. Agora, lendo o blog do Flávio, vejo quanta coisa ele escreveu e eu ainda não li. Ele fez o favor para a gente de deixar um portfólio legal de matérias que podemos fuçar quando estamos tentando entender algo inexplicável. Universos múltiplos? Computação quântica? Ele encarava tudo.

Eu não sei se o Flávio era realmente o cara mais inteligente do mundo, mas se não era ele conseguia enganar a gente muito bem. O que eu sei é que agora, sem termos ele para nos ajudar a compreender toda sorte de coisas complicadas, nós, leigos, estamos um pouco mais desconectados da ciência.

O espetáculo da ciência

Por Rafael Garcia
12/06/14 20:58
Juliano Pinto usa o exoesqueleto robótico para dar o pontapé inicial da Copa (TV Globo/reprodução)

Juliano Pinto usa o exoesqueleto robótico para dar o pontapé inicial da Copa (TV Globo/reprodução)

O NEUROCIENTISTA Miguel Nicolelis trabalhou duro nos últimos meses produzindo a interface cérebro máquina e o exoesqueleto usados pelo jovem paraplégico que deu o pontapé inicial simbólico na abertura da Copa. Trabalhou, porém, num ambiente de segredo, o que gerou um bocado de desconfiança. O feito a ser mostrado no Itaquerão seria só uma encenação para fins de espetáculo ou seria a demonstração real de um avanço científico relevante?

O pontapé inicial, finalmente, foi executado pelo jovem Juliano Pinto, 29. Como espetáculo, o evento decepcionou um pouco. Quanto à ciência, pode ser que haja motivo para comemoração, se Nicolelis adotar mais transparência com a imprensa e com a comunidade científica a partir de agora. Seria interessante ver mais detalhes de uma tecnologia cuja eficácia só foi demonstrada com imagens ambíguas.

É verdade que a frustração sobre a apresentação no Itaquerão foi em grande medida culpa da TV, que mostrou poucos segundos de filmagem. Mas a extensão do avanço científico representado pelo feito ainda é uma incógnita.

A promessa inicial de Nicolelis era a de usar eletrodos implantados no cérebro de um voluntário vítima de lesão medular para que este realizasse movimentos precisos com as pernas. Ilustrações de divulgação do projeto mostravam uma paraplégica entrando em campo numa cadeira de rodas, levantando-se dela, caminhando até a bola no meio do campo e chutando-a.

Hoje, pelas imagens de TV e fotos na internet, o que se viu foi um rapaz vestindo uma armadura pesada, apoiado por duas pessoas, chutando levemente uma bola posicionada bem à sua frente, na lateral do campo. Juliano não andou até lá. Foi levado por um carrinho motorizado.

Antes do início de Brasil x Croácia, Nicolelis já comemorava o feito, em inglês, no Twitter: “We did it!” (Nós o fizemos!). No Facebook, começou a despejar vídeos das sessões de teste do exoesqueleto em seu laboratório em São Paulo, realizadas nas últimas semanas. As imagens mostravam alguns voluntários movimentando as pernas e se deslocando, mas com pouco controle motor, pendurados numa espécie de guindaste. Alguns voluntários dão depoimentos emocionados.

SINTONIA FINA

Não é exagero dizer, porém, que a proposta de controle fino dos movimentos, a rigor, ainda não foi demonstrada. Nicolelis pode argumentar que ofereceu uma prova de princípio da viabilidade de sua tecnologia, e que o controle preciso é uma meta futura. Mas atingir um controle fino de movimentos não é apenas um avanço incremental neste caso. É a diferença entre vermos uma pessoa controlando uma prótese robótica e uma prótese robótica controlando uma pessoa, conforme argumentei aqui.

Provavelmente Nicolelis atingiu algum avanço no desenvolvimento do exoesqueleto, mas não está claro o quanto isso significa diante da meta de fazer uma pessoa paralisada “andar de novo”. Chutar uma bola a 15 cm de distância equilibrado por duas pessoas é uma tarefa relativamente simples comparada à promessa inicial de caminhada independente e chute controlado.

Juliano usava uma touca de captação de eletroencefalografia conectada à veste robótica, em vez de uma interface com eletrodos conectados ao cérebro, originalmente prometida pelo cientista. A tecnologia mais invasiva, dizia Nicolelis, proporcionaria mais precisão. A razão da mudança nunca ficou muito clara. O cientista nunca mencionou se houve receio de tentar aprovar às pressas no Conep (Comissão Nacional de Ética em Pesquisa) o uso de eletrodos invasivos em seus voluntários.

Com uma bola colocada junto a seu pé, talvez fosse mais fácil Juliano chutá-la do que fazer qualquer outra coisa. Será que um sinal de eletroencefalografia truncado, ou mesmo um ruído, poderia desencadear um chute depois de algumas tentativas? Nicolelis teve chance de afastar esse ceticismo sobre o mérito da demonstração no Itaquerão, mas não o fez. Conduziu toda a fase de testes humanos de seu exoesqueleto sem publicar qualquer relato formal sobre o desempenho da tecnologia. Diferentemente do que é praxe na comunidade científica, o projeto Andar de Novo foi transformado numa demonstração teatral antes de ser avaliado por outros cientistas.

Mas, se Nicolelis realmente atingiu o objetivo inicial do projeto, terá muitas oportunidades de dobrar a língua dos céticos. Terminado o jogo de abertura, não há mais a pressão do prazo e a necessidade de guardar surpresas para festa nenhuma. Seria de bom tom, para um projeto que consumiu R$ 33 milhões em investimento público, começar a submeter artigos científicos a periódicos de prestígio, que coloquem cada detalhe sob questionamento de revisores. Uma entrevista coletiva e uma visitação a seu laboratório aberta à imprensa mais crítica também seriam um gesto desejável.

Uma regra sagrada da metodologia científica, refraseada pelo astrônomo Carl Sagan, indica que “alegações extraordinárias requerem provas extraordinárias”. Sob este mandamento, Nicolelis ainda está em dívida com a comunidade científica e com o público.

A estatística da bola e o relinchar da zebra

Por Rafael Garcia
12/06/14 07:30
Zebra no Portobello Resort, em Mangaratiba (RJ), onde a seleção da Itália se hospeda (Ricardo Moraes/Reuters)

Uma zebra em Mangaratiba (RJ), no hotel onde a seleção da Itália se hospeda (R. Moraes/Reuters)

ONTEM À TARDE, 24 horas antes do início da Copa, entreguei minhas apostas para o bolão da redação da Folha. Dei os meus palpites na raça, juro, sem apelar para as novas ferramentas da indústria das apostas, que tem inspirado vários modelos estatísticos para prever qual será a seleção campeã mundial de 2014.

Se depender da matemática, ao que parece, o Brasil já é hexacampeão. Dois dos modelos que mais estão dando o que falar na internet indicam que a chance de a seleção canarinho ganhar a Copa é praticamente de 1 para 1: um cara-ou-coroa. Estou me referindo aqui às projeções do jornalista e estatístico Nate Silver (45% de chance para o Brasil) e à do banco de investimentos Goldman Sachs (48,5%).

Um modelo estatístico totalmente brazuca, feito pela Fundação Getúlio Vargas, parece ser menos otimista, apontando 28% de probabilidade. Ainda assim, é uma projeção que nos dá bastante vantagem em relação à segunda seleção com mais chances, a Espanha, 15%.

Outros dois modelos criados por especialistas do mercado financeiro também apontam o Brasil como principal candidato ao título, mas com chances bem mais modestas. São o da empresa de auditoria KPMG (22% de chance para o Brasil) e do serviço de notícias financeiras Bloomberg (19,9%).

Todas essas previsões contam com modelos berm detalhados, que processaram um bocado de dados. O da FGV, por exemplo, foi alimentado com o resultado de todos os jogos envolvendo seleções nos últimos quatro anos. Os números foram usados para prever a força de ataque e defesa de cada seleção, e o modelo rodou 100 mil simulações.

O modelo do Goldman Sachs foi alimentado com os resultados de todos os jogos oficiais entre seleções realizados desde 1960. (Existe algum banco de dados para isso? Ou o Goldman empregou um exército de estagiários para tabular todos esses resultados?) Os números foram usados depois para fazer o que os estatísticos chamam de análise de regressão.

A Bloomberg, que também aplicou regressão em seu modelo, apresentou-o com um interessante gráfico interativo, interpolando todos os possíveis cruzamentos entre equipes da Copa.

Se reconhecermos que existe algum rigor científico nessas previsões, não é impressionante que o Brasil seja apontado como campeão virtual em todas elas. O que eu acho mais curioso é que, apesar de todo o verniz metodológico, esses trabalhos produzam resultados tão diferentes quando se leva em conta os números erm si. Uma probabilidade de 19%, afinal de contas, é bem inferior a uma de 48%.

A MALDIÇÃO DO FAVORITO

Toda essa numeralha derramada pelos estatísticos às vésperas da Copa me fez lembrar de um estudo bem mais modesto, sobre o qual escrevi em 2009. Naquele trabalho, o astrofísico Gerald Skinner, da Nasa, usou como base de dados apenas os resultados da Copa de 2006 (em outras palavras, não precisou colocar nenhum estagiário no Excel).

Para fazer sua análise, ele adotou um abordagem diferente. Decidiu contar as instâncias em que acontecia um triângulo de derrotas em conjuntos de três equipes. Essas são as combinações de resultado onde time A vence time B, time B vence time C, e time C vence time A. Isso é uma situação na qual há ao menos uma partida em que o time favorito perdeu. E aplicando esse “coeficiente zebra” à estrutura de torneio da Copa, por fim, o cientista concluiu que a melhor equipe do mundo, não importa qual seja, corre 72% de risco de ser eliminada antes de se tornar campeã.

Se levarmos isso em conta, o resultado da simulação da FGV é a que mais se aproxima de uma projeção realista. Isso, claro, assumindo que a seleção do Brasil seja indubitavelmente a melhor, algo que está longe de ser consenso. Até onde eu sei, também, ninguém calculou ainda qual é a média histórica do “coeficiente zebra”. A copa de 2006 pode ter sido uma em que o equídeo listrado apareceu mais vezes do que o habitual.

Minha genial e original conclusão aqui, então, é que futebol é mesmo uma “caixinha de surpresas”. E deixemos que tudo se decida dentro das quatro linhas. Se esse pessoal do mercado financeiro fosse tão bom em prever futebol, afinal, talvez também fosse mais eficaz em prever bolhas financeiras e crises econômicas.

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