Cientistas escolhem 12 avanços da ciência que testemunhamos neste ano

Líderes científicos escolhem a dúzia de descobertas e avanços mais importantes de 2017 — do declínio acentuado de insetos voadores até vírus que pode matar bactérias. O jornal The Guardian consultou especialistas sobre as principais...

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Líderes científicos escolhem a dúzia de descobertas e avanços mais importantes de 2017 — do declínio acentuado de insetos voadores até vírus que pode matar bactérias.

O jornal The Guardian consultou especialistas sobre as principais conquistas da ciência neste ano em diversas áreas. Este foi um ano bastante profícuo em ciência e tecnologia.

Os vírus salvam um homem de bactérias resistentes a antibióticos

Apetite saudável: ilustração computacional de um bacteriófago ou vírus que mata bactérias. Fotografia: Science Photo Library / Alamy Stock Photo
Apetite saudável: ilustração computacional de um bacteriófago ou vírus que mata bactérias. Fotografia: Science Photo Library / Alamy Stock Photo

Liz Sockett, professora de genética bacteriana na Universidade de Nottingham, relatou ao jornal inglês qual a mais significativa conquista científica em sua área:

“Em abril, foi publicado um artigo que relata que o americano de 69 anos Tom Patterson, que sofreu gravemente uma infecção por um acinetobacter resistente a antibióticos, saiu de um coma de dois meses devido ao emprego de um coquetel de bacteriófagos, pequenos vírus que atacam e matam especificamente bactérias.

Esse relato é o testemunho da esposa de Patterson, Steffanie Strathdee, que é cientista da Universidade de San Diego e que procurou terapias alternativas quando os tratamentos convencionais falharam, do médico dele, Robert Schooley, que usou um tratamento não testado e de um grande grupo de cientistas especialista em fagos, um tipo de vírus que infecta bactérias, liderados por Ryland Young da A&M University, no Texas, e por Theron Hamilton da US Naval Academy. O trabalho de pesquisa a longo prazo e, às vezes, não muito badalada, entendeu que os fagos estavam disponíveis em seus laboratórios para a tentativa de resgate. Já que um coquetel de fagos de diferentes tipos foi usado, ninguém tem certeza de qual venceu a resistência bacteriana, mas, e o mais é importante, funcionou. O Instituto Eliava em Tbilisi, na Geórgia, tem usado a terapia de fagos por anos, mas esse tipo de tratameto foi pouco experimentado no oeste dos Estados Unidos, até recentemente. Este novo caso encoraja os médicos a tentar tais tratamentos contra infecções microbianas em pacientes infectados em todo o mundo, quando os antibióticos falham. O caso também deve encorajar os governos a financiar mais pesquisas sobre bactérias naturais matando micróbios, porque estes podem vir a ser os medicamentos do terceiro milênio”.

Foi descoberto que papagaios brincam

Um papagaio Kea brincalhão em Arthur's Pass, Nova Zelândia. Fotografia: Andrew Walmsley / Kea Conservation Trust
Um papagaio Kea brincalhão em Arthur’s Pass, Nova Zelândia. Fotografia: Andrew Walmsley / Kea Conservation Trust

Para Sophie Scott, professora de neurociência cognitiva do University College London, a área que ela pesquisa não foi esquecida ao se olhar para trás o ano que se termina. Ela disse:

“É um equívoco comum achar que só os humanos riem: de fato, uma variedade de mamíferos, de gorilas a ratos, mostrou ser capaz de rir e, como em humanos, o riso animal é um comportamento social associado a cócegas e a brincadeira. Há muito suspeitei de que haja mais risadas de mamíferos por aí, pelo menos porque muitos mamíferos são sociais e todos os mamíferos brincam. O meu artigo científico favorito de 2017 revelou uma evidência sólida de que, de fato, uma vocalização de divertimento do tipo de uma risada — o chamado gorjeio — foi descoberta em keas*, um papagaio altamente social e inteligente da Nova Zelândia. Estes papagaios se divertem muito — por conta própria com objetos e com lutas outros papagaios (parecido com o que os gatos fazem) ou em acrobacias aéreas. Surpreendentemente, o estudo descobriu que, quando essas vocalizações de jogos são tocadas ao kea selvagem, tanto os juvenis quanto os adultos começarão a brincar com o outro kea por perto. Isso sugere que o kea está mostrando uma resposta contagiosa ao som reproduzido pelos pesquisadores (veja o vídeo aqui). Tanto quanto os humanos se juntarão às gargalhadas mesmo que não saibam por que as pessoas estão rindo, os papaguios keas irão espontaneamente começar a se envolver nos joguinhos e brincadeiras apenas por ouvir o som de um outro kea brincando e se divertindo”.

*O papagaio kea ou  papagaio-da-nova-zelândia (Nestor notabilis) é uma espécie de papagaio na família Nestoridae encontrada em regiões arborizadas e alpinas na Ilha do Sul da Nova Zelândia. Veja mais imagens da ave aqui.

Data dos primeiros Homo sapiens é empurrada para atrás em até 300.000 anos

Já para o autor de “A Brief History of Everyone Who Ever Lived” (2016, Weidenfeld & Nicolson), Adam Rutherford, que além de escritor é divulgador científico, a nossa história evolutiva sendo reescrita novamente em face às novas descobertas é o fato científico mais importante de 2017.
Uma réplica de um crânio Homo naledi – datação de fósseis estabeleceu este ano que eles podem ter vivido ao mesmo tempo que Homo sapiens. Fotografia: Gulshan Khan / AFP / Getty Images

Já para o autor de “A Brief History of Everyone Who Ever Lived” (2016, Weidenfeld & Nicolson), Adam Rutherford, que além de escritor é divulgador científico, a nossa história evolutiva sendo reescrita novamente em face às novas descobertas é o fato científico mais importante de 2017.

“Nenhuma outra ciência tem desfrutado de uma revolução tão permanente nos últimos anos como a ciência da evolução humana. Em 2017, o ritmo da mudança experimentou uma acelerada com dezenas de estudos novamente reescrevendo a nossa própria história. Durante primavera do hemisfério sul, a exploração dos genes de pessoas vivas na Etiópia, na Tanzânia e no Botswana pintou uma recente imagem complexa dos tipos de pigmentação da pele e revelou cores de pele clara e escura em nossos antepassados, centenas de milhares de anos antes da existência da nossa espécie.

Embora grande parte do combustível para esta revolução seja a entrada do DNA — de vivos e de mortos — na caixa de ferramentas do paleantropólogo, ainda há muito a aprender com os ossos velhos. Em junho, o mais recente escrutínio de fósseis antigos e recentes empurrou para atrás a data dos primeiros membros da Homo sapiens em mais de 300 mil anos e, de quebra, mudou sua localização do leste da África para o Marrocos.

Em alguns meses antes disso, a descoberta de 2013 na África do Sul de um humano primitivo chamado Homo naledi foi finalmente datada: também em impressionantes 300 mil antes — esses humanos eram contemporâneos da nossa própria espécie no tempo, se não no espaço. Nós mal arranhamos a superfície das origens do DNA e dos ossos humanos, e nosso berço, o vasto continente africano, permanece em grande parte inexplorado. Se procurar, encontraremos: nossa história se tornará mais rica e profunda em 2018″.

Feixes de satélites chineses entrelaçam partículas de luz para a Terra

Ligação quântica de satélite realizada por físicos chineses. Fotografia: Xinhua / Alamy
Ligação quântica de satélite realizada por físicos chineses. Fotografia: Xinhua / Alamy

Para o professor de física na Universidade de Surrey, no Reino Unido, Jim Al-Khalili, a área teve a mais importante contribuição em 2017 com a pesquisa sobre entrelaçamento quântico realizada por pesquisadores chineses. Ao Guardian ele opinou o seguinte:

 “De todos os grandes avanços científicos de 2017, escolhi o que provavelmente é o mais difícil de explicar: emaranhado quântico de partículas de luz transmitidas de um satélite. Este foi um novo recorde mundial impressionante: menos de um ano depois de terem lançado o único satélite de comunicações quânticas do mundo, os físicos chineses enviaram pela primeira vez fótons emaranhados do espaço. O par de partículas foi produzido no satélite, que depois o enviou para as estações terrestres na China a 1.200 km (750 milhas) de distância, onde elas permaneceram emaranhadas quanticamente. O pesquisador teve que superar muitos desafios técnicos e é notável o que eles fizeram.

O emaranhamento quântico é o fenômeno mais contra-intuitivo no mundo subatômico, e muitas vezes é desconcertante. A ideia de que um par de partículas pode ser amplamente separada e ainda assim consegue influenciar instantaneamente uma a outra é tão estranho que mesmo Einstein se aborrecia a ideia, chamando-a de “ação fantasmagórica à distância”. E, no entanto, a ideia já foi demostrada, uma e outra vez, em experimentos de laboratório, como sendo um efeito real. Na verdade, o efeito nos fornece um sistema radical para comunicações quânticas seguras. A China está na liderança mundial desta tecnologia em rápida expansão”.

Extensão de grande declínio de carnívoro revelada

Um leão no deserto de Kalahari, África do Sul. Fotografia: Hannes Lochner / Barcroft Media
Um leão no deserto de Kalahari, África do Sul. Fotografia: Hannes Lochner / Barcroft Media

Amy Dickman, bióloga conservacionista do departamento de zoologia da Universidade de Oxford, nos propõe uma reflexão ao escolher sua novidade científica de 2017:

“Grandes carnívoros, como leões, tigres e ursos, são algumas das espécies mais importantes do mundo. Elas são espécies predadoras no topo da pirâmide alimentar com papéis ecológicos vitais e têm um imenso valor econômico nos países (em geral em desenvolvimento) onde elas ainda existem. Esses animais também têm um grande valor cultural, tendo vivido ao lado de humanos por milênios, se tornaram símbolos culturais de força e beleza. Dado o carisma e o fascínio que conquistaram, um estudo de 2017 documentando a extensão do declínio global foi particularmente chocante. Leões, cães selvagens africanos e guepardas desapareceram de pelo menos 90% de sua área, tigres em 95% e lobos etíopes e lobos vermelhos em mais de 99%. No entanto, a situação não é sem esperança: os carnívoros podem se recuperar com sucesso nas áreas onde as ameaças são reduzidas e podem até conviver com humanos nas circunstâncias corretas. No entanto, se queremos que nossos netos vivam em um mundo com essas espécies incríveis, precisamos agir rápido — garantir e financiar áreas protegidas e investir em comunidades que ainda mantêm essas espécies incríveis. Este é um apelo à ação, que deve ser atendido se não quisermos perder, dentro de uma geração, espécies que são reverenciadas há milhares de anos”.

Revelada a aparência da primeira flor do mundo

Uma reconstrução tridimensional da primeira flor do mundo. Fotografia: Hervé Sauquet & Jürg Schönenberger
Uma reconstrução tridimensional da primeira flor do mundo. Fotografia: Hervé Sauquet & Jürg Schönenberger

O diretor do Cambridge University Botanic Garden, Beverley Glover, nos revela a sua novidade científica preferia no ano:

“As histórias da ciência que estão nas manchetes geralmente são as que trazem más notícias — como o recente relatório de que a União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN) adicionou este ano as versões selvagens de trigo, arroz e inhame a sua lista de espécies ameaçadas. Isso importa enormemente, porque para alimentar uma população humana cada vez maior, precisamos aprender com os truques genéticos que essas espécies selvagens usam para tolerar a seca e doenças. Mas uma reportagem muito mais animadora este ano foi a notícia do relatório de uma análise estatística detalhada sobre como poderia ter sido a aparência da primeira flor do mundo. O estudo usou as características de quase 800 flores em toda a árvore genealógica de plantas com flores para produzir a imagem mais próxima possível da primeira flor. Isso foi muito emocionante para os biólogos evolutivos, porque as interações entre flores e animais polinizadores conduziram grandes dispersões de ambas espécies. Ser capaz de imaginar a primeira flor nos dá a oportunidade de explorar como essas relações entre polinizadores e vegetais floridos surgiram pela primeira vez, e então, como elas mudaram ao longo do tempo para gerar a enorme diversidade de formas de flores que apreciamos hoje — incluindo flores sazonais favoritas como a Rosa de Natal (que é na verdade um ranúnculo)”.

Um cavalo marinho segurando um cotonete destaca a poluição por plásticos

Esta imagem de um cavalo marinho que segurava um cotonete foi a finalista no concurso do Fotografia da Vida Selvagem do Ano do Natural History Museum. Fotografia: Justin Hofman
Esta imagem de um cavalo marinho que segurava um cotonete foi a finalista no concurso do Fotografia da Vida Selvagem do Ano do Natural History Museum. Fotografia: Justin Hofman

Callum Roberts, professor de conservação da vida marinha na Universidade de York, Inglaterra, e conselheiro científico no Blue Planet II também constatou que a descoberta científica do ano que termina é na verdade um chamado à reflexão e à mudança. Ele opinou assim:

“Neste ano descobrimos que nenhum canto do oceano não é afetado pela poluição dos plásticos. Partículas de microplástico — pedaços de plástico quebradiço menor que alguns milímetros de diâmetro — foram encontrados em quase todos os animais pesquisado numa faixa de dez quilômetros da parte mais profunda do mar, a Trincheira de Mariana. Esses micropedaços também foram descobertos em densidades de 100.000 peças por quilômetro quadrado no Mar de Ross na Antártica, um dos mares mais remotos da Terra. As praias da Ilha Henderson, no Pacífico Oriental, uma das mais isoladas do mundo, foram cobertas por toneladas e toneladas de lixo plástico. Mas à medida que nos afundamos mais profundamente na imundície da proliferação de lixo plástico, há um movimento de mudança, crescendo como uma onda forte. Este pode ser visto como o ano em que dissemos: basta! Indivíduos, comunidades, cidades e países estão começando a chegar o momento de terminar o excesso de uso de plástico, banindo sacos plásticos de uso único, canudos e introduzindo esquemas de depósito para garrafas plásticas. Os políticos declararam a guerra à poluição por plástico em uma reunião internacional de cúpula sobre os oceanos realizada em Malta este ano. A mudança está em andamento e, embora haja contratempos, até o momento tudo indica que ela não será detida”.

Número de insetos voadores cai três quartos

Insetos como vaga-lumes são vitais para a biosfera terrestre. Fotografia: Monodon / Getty Images / iStockphoto
Insetos como vaga-lumes são vitais para a biosfera terrestre. Fotografia: Monodon / Getty Images / iStockphoto

A biologia realmente não nos trouxe notícias muito animadoras em 2017. O professor de  palaeobiologia na Universidade de Leicester, Jan Zalasiewicz, também demonstrou que há a necessidade de maiores cuidados com o meio ambiente ao escolher a sua notícia científica impactante de 2017:

“A demonstração de que as populações de insetos voadores diminuíram cerca de 75% ao longo do último quarto de século foi para mim a pesquisa mais bonita, inquietante e provocadora do ano passado. Lindo, porque era um estudo maravilhosamente sólido e lúcido, baseado em uma coleção sistemática e paciente de dados “de fundo”. Perturbável, devido à importância vital que os insetos voadores têm para a biosfera terrestre, portanto, para os nossos sistemas de apoio à vida. E provocador, porque é apenas um fragmento tentador de algum processo global maior do Antropoceno, a nova época geológica, propondo uma reflexão sobre o impacto humano em nosso planeta.

Quão grande é o verdadeiro declínio dos insetos? O estudo começou em 1989, quando a transformação da agricultura global por aplicações massivas de fertilizantes e pesticidas já estava em andamento há várias décadas: os resíduos dessas inovações químicas são amplamente detectados em solos e sedimentos a partir do meio do século XX. Os insetos, porém, não se fossilizam facilmente e, por isso, é difícil mostrar com precisão até que ponto as populações se afastaram de seus níveis de equilíbrio natural. Trabalhar em comparações tão profundas — um desafio para a ingenuidade dos paleontólogos — mostrou a escala desse novo fenômeno e da tarefa a ser feita a seguir: restaurar os níveis saudáveis das populações de insetos”.

Google AlphaGo Zero dispensa tutores humanos

Partida de Lee Sedol em 2016 contra o AlphaGo. Fotografia: Yonhap / Reuters
Partida de Lee Sedol em 2016 contra o AlphaGo. Fotografia: Yonhap / Reuters

Danielle George, professora de engenharia de comunicação por micro-ondas na Universidade de Manchester, destaca o avanço da inteligência artificial como o mais importante para o ano de 2017. Ela justificou sua escolha com as seguintes palavras:

“Nós, seres humanos, somos ótimos em resolver uma grande variedade de problemas desafiadores, desde o controle motor refinado até tarefas cognitivas de alto nível. O grupo de inteligência artificial (IA) do Google, o DeepMind, pretende produzir máquinas incrivelmente inteligentes que podem aprender tarefas intelectuais da maneira como podemos. O AlphaGo do grupo tornou-se o primeiro programa de computador a vencer o melhor jogador de todos os tempos, Lee Sedol, no antigo e complexo jogo chinês de Go, em março de 2016. Versões anteriores do AlphaGo foram treinadas em milhares de jogos amadores e profissionais humanos para aprender como jogar Go. O que acho absolutamente incrível é que o AlphaGo Zero, uma nova versão anunciada em outubro, ignora este passo e aprende a jogar simplesmente jogando jogos contra si mesmo, começando com um jogo completamente aleatório. Ele tomou conhecimento dos princípios fundamentais a partir de uma lista em branco e aprendeu a jogar o jogo em um nível de especialista em apenas três dias! Ao não usar a experiência humana de qualquer forma, os criadores realmente eliminaram as restrições do conhecimento humano.

A vitória histórica da AlphaGo contra um dos melhores jogadores Go de todos os tempos foi um marco para o campo da inteligência artificial, e especialmente para a técnica conhecida como aprendizado profundo por reforço. Se essa técnica puder ser aplicada a outros problemas, como a redução do consumo de energia ou a busca de novos materiais revolucionários, a IA terá realmente um enorme impacto positivo na sociedade e abrirá caminho para “artificial general intelligence” — imagine uma espécie de máquinas que possam ser bem-sucedidas ao realizar qualquer tarefa intelectual que um ser humano possa”.

Os robôs começam a fazer saltos mortais

Assista a um vídeo do robô de saltos mortais Atlas, da Boston Dynamics, empresa de pesquisa em robótica do Google.
Assista a um vídeo do robô de saltos mortais Atlas, da Boston Dynamics, empresa de pesquisa em robótica do Google.

Robô fazendo um mortal. Esse foi o avanço científico do ano para Mark Miodownik, professor de materiais e sociedade no University College London. E ele explicou a escolha:

“Observadores das indústrias de robótica estão dizendo há bastante tempo que os robôs estão vindo para assumir nossos empregos. Mas em 2017, essas reivindicações atingiram um crescendo com engenheiros, economistas e políticos, todos concordando que isso acontecerá em breve. Este alinhamento incomum de opinião deu a todos uma pausa para pensar, já que essas profissionais quase nunca concordam entre si em suas análises.

Em fevereiro, a empresa de robótica Boston Dynamics lançou um vídeo de sua última criação, denominada Handle. É um robô híbrido que possui rodas e pernas. As rodas permitem aproveitar o fato de que a paisagem urbana é compatível com roda, de modo que o robô pode facilmente ser dobrado. Suas pernas e juntas dão estabilidade e equilíbrio. Em outras palavras, o Handle combina a velocidade de um veículo com a versatilidade de um bípede. As reações ao Handle foram misturadas; alguns elogiaram a inovação que tornou possível, enquanto outros a descreveram como “indutor de pesadelo”. No final deste ano, a Boston Dynamics lançou um novo vídeo, dessa vez do Atlas, um robô que pode fazer saltos mortais. Este vídeo parecia acabar com todos os argumentos sobre quando os robôs iriam chegar. Eles já estão aqui. A questão agora é quais os trabalhos que eles vão substituir primeiro: empilhadores de prateleiras ou ginastas”.

Tesla abre a maior fábrica de bateria do mundo na Austrália

Subestação Mira Loma de Tesla no sul da Califórnia. Fotografia: Bloomberg / Getty Images
Subestação Mira Loma de Tesla no sul da Califórnia. Fotografia: Bloomberg / Getty Images

A pesquisadora Helen Czerski, afiliada ao departamento de engenharia mecânica do University College London, disse que a revolução silenciosa que cientistas estão promovendo na tecnologia das baterias é a sua escolha de maior avanço científico neste ano:

“Para mim, a história mais significativa do ano não é uma das que anuncia sua chegada com uma banda, uma exibição de fogo de artifício e manchetes gigantes nos jornais. Minha escolha é um fluxo acelerado de histórias menores que, em conjunto, contam uma história importante: uma revolução em massa na tecnologia da bateria. Todos sabemos o problema: há pressa por baterias mais barato, mais leve, menores, mais versáteis, sendo a bateria ainda a bola e a corrente ao redor do tornozelo de um inventor. Elas são pesadas, ficam sem carga em pouco tempo e, ocasionalmente, explodiram em chamas. Mas o ano de 2017 marca um aumento acentuado no sucesso da inovação. Além os anúncios ruidosos da Tesla sobre suas maiores e melhores baterias de íons de lítio, vimos desenvolvimentos da tecnologia de bateria de sódio, uso de componentes orgânicos e polímeros e uma enorme exploração de melhores materiais e sistemas de controle. Também vimos a queda dos preços nas baterias de Li-ion de alta capacidade e a instalação, concluída em novembro, do sistema Tesla, o capaz de armazenar energia de uma rede elétrica.

Essas novas baterias não irão apenas revolucionar nossa eletrônica pessoal; elas mudarão nossa geração de energia e nossos transportes. Esta não é uma batalha para a tecnologia “vencedora”, mas o desenvolvimento de um ecossistema de possibilidade. As novas tecnologias podem ser a estrela deste ano, e mal posso aguardar a chegada das invenções que as utilizarão”.

A Voyager 1 continua operante

Concepção artística da Nasa para a Voyager 1, atualmente atravessando o espaço interestelar. Fotografia: AP
Concepção artística da Nasa para a Voyager 1, atualmente atravessando o espaço interestelar. Fotografia: AP

E novembro trouxe o fato científico mais impressionante para Kevin Fong, co-director do Centre for Altitude, Space and Extreme Environment Medicine e médico palestrante também no University College London. Ele ficou com a “partida” nos motores da sonda Voyager 1 pelo JPL da Nasa visando reposicionar a antena da nave como o fato científico do ano. E suas palavras ao The Guardian foram:

“Em novembro, uma equipe de engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato (o JPL, na sigla em inglês) da Nasa contactou a antiga sonda espacial Voyager 1, enviando comandos para que ela disparasse um conjunto de propulsores que estavam inativos há 37 anos. A Voyager 1 está a mais de 20 bilhões de quilômetros (mais de 13 bilhões milhas) de distância atualmente e tem pesquisado desde o seu lançamento em 1977. Nenhum outro objeto feito pela humanidade já viajou tanto até agora; os sinais transmitidos levam mais de 19 horas viajando à velocidade da luz para alcançar a nave espacial.

Apesar da inatividade prolongada dos motores, a Voyager 1 atendeu obedientemente ao comando enviado pelo JPL, soprando hidrazina em precisas explosões de milissegundo, girando suavemente e realinhando com sucesso sua antena, o que permitirá que ela fique audível por mais alguns anos. Essa manobra tornou-se meu momento científico favorito do ano.

A Voyager 1 está lá fora na escuridão, navegando sem atrito no oceano de espaço, tão distante da Terra agora que quase não tem sentido descrever a extensão em qualquer unidade de medida convencional. Ela deixou a linha indefinida de nosso sistema solar e começou sua longa jornada no espaço interestelar, mas continua a reunir e transmitir informações sobre o ambiente alienígena que a rodeia.

Que, depois de todo esse tempo, e toda essa distância, os engenheiros ainda podem encontrar maneiras de fazer a Voyager 1 dar um giro, permitindo que o enorme triunfo da ciência, engenharia, tecnologia e matemática compartilhe sua odisseia conosco um pouco mais, vale a pena comemorar, penso”.

Com informações do Science – The Observer no jornal The Guardian.

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