Autor Tópico: Um Físico entre Biólogos  (Lida 819 vezes)

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Offline Luiz Souto

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Um Físico entre Biólogos
« Online: 09 de Julho de 2013, 20:06:18 »
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  UM FÍSICO ENTRE BIÓLOGOS

Bernardo Esteves
 

    A geladeira tomada por equações é um sinal de que aquele laboratório de neurociência é frequentado por um físico teórico


    Cientistas que trabalham em disciplinas diferentes podem recorrer a estratégias bastante distintas para atacar uma mesma questão. Quando eles trabalham numa cooperação sistemática – o que não é a norma nos grupos de pesquisa brasileiros –, essas diferentes visões da ciência podem render soluções criativas para problemas práticos e teóricos.

    Um bom exemplo é o do grupo liderado pela neurocientista Suzana Herculano-Houzel, no Instituto de Ciências Biomédicas da UFRJ. Entre os integrantes do time, está o cosmólogo Bruno Mota, que usa as ferramentas da física teórica para atacar as questões que o grupo tenta responder no Laboratório de Neuroanatomia Comparada, ou Naco(*). Uma das principais linhas de pesquisa da equipe busca determinar a composição celular do cérebro de várias espécies de animais e entender sua contrapartida evolutiva.

    Recentemente, acompanhei de perto a rotina do grupo durante várias semanas para uma reportagem publicada na piauí 77 (disponível para assinantes). Conversei com Bruno sobre como é ser um físico entre biólogos e com os outros integrantes da equipe sobre as peculiaridades de se trabalhar com um cosmólogo. Como a matéria ficou sem espaço para essas reflexões, volto ao tema no blog.

    A função de Bruno no Naco é ajudar o grupo a escrever algoritmos e desenvolver modelos matemáticos para abordar problemas biológicos. “Construir um modelo simplificado permite capturar a essência do que se quer estudar e obter resultados diretamente, sem que você dependa de um resultado experimental”, explicou o físico. Com a ajuda dessa ferramenta, o grupo determinou leis que parecem reger a construção do cérebro de diferentes grupos de mamíferos e, mais recentemente, mostrou as restrições que uma dieta crua impõe ao tamanho do cérebro dos primatas.

    Para Bruno, a vantagem de aplicar métodos da física à neurociência é a liberdade para fazer ciência de forma criativa. “Está tudo em aberto, você não sabe quais métodos serão mais úteis ou quais abstrações pode fazer”, explicou. “Chego com minha caixa de ferramentas de físico matemático e pergunto: o que vou usar hoje? Isso é muito interessante.”

    Após quatro anos trabalhando com neurocientistas, ele notou algumas diferenças na visão de mundo dos praticantes dessa disciplina. Para ele, diferentemente da física, a biologia é uma ciência eminentemente narrativa. “O biólogo conta uma história, diz o que vai acontecer”, explicou. “Na física, quando você tem um tratamento matemático, não tem isso. Uma igualdade não significa que A está causando B, mas que uma coisa implica a outra e vice-versa.”

    Bruno tem ajudado a treinar os alunos do Naco a lidar com conceitos matemáticos. Na avaliação de Suzana Herculano-Houzel, o domínio dessas ferramentas será um diferencial em sua formação. “Biólogos com conhecimento funcional de matemática são raríssimos”, disse ela. “Quando você entende que tem uma abordagem matemática possível, fica muito mais fácil apreciar o significado de uma série de conceitos biológicos.”

    O trabalho em cooperação permitiu colocar em evidência as diferentes concepções de físicos e biólogos. “A parte mais divertida era trazer o Bruno de volta para o chão e dizer ‘escuta, existem limitações básicas, não é assim que os neurônios funcionam’”, contou Suzana. “Os físicos trabalham com o ótimo, mas em biologia basta ser bom o suficiente. Se não custa demais e resolve o problema, está bom demais.”

    (*) No fim de fevereiro, Bruno Mota deixou o Naco para assumir uma vaga como professor de física médica no Instituto de Física da UFRJ, na outra ponta do campus da Ilha do Fundão. Mas deve continuar a colaborar com o grupo de Suzana Herculano-Houzel.

http://revistapiaui.estadao.com.br/blogs/questoes-da-ciencia/geral/um-fisico-entre-biologos
Se não queres que riam de teus argumentos , porque usas argumentos risíveis ?

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Offline caerus

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #1 Online: 09 de Julho de 2013, 20:20:46 »
Lindo. Eu odeio que a abordagem mais comum nas pesquisas em biologia seja quase puramente qualitativa. Tem que tacar matemática aí.

Offline Filosofo Superficial

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #2 Online: 09 de Julho de 2013, 22:10:30 »
Biologia é física e química aplicadas as formas vidas, usar físicos e químicos em grupos de pesquisa de biologia faz total sentido.
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Offline Gigaview

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #3 Online: 09 de Julho de 2013, 23:00:15 »
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A geladeira tomada por equações é um sinal de que aquele laboratório de neurociência é frequentado por um físico teórico

[off topic]

Acho engraçado essa coisa achar que físico fica rabiscando tudo que é branco e de matemático escrever fórmulas em janelas.

Isso veio de Hollywood.

[/off topic]
Brandolini's Bullshit Asymmetry Principle: "The amount of effort necessary to refute bullshit is an order of magnitude bigger than to produce it".

Pavlov probably thought about feeding his dogs every time someone rang a bell.

Offline SnowRaptor

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #4 Online: 09 de Julho de 2013, 23:17:22 »
É que você não conhece as janelas do depto onde eu trabalhei na Holanda.
Elton Carvalho

Antes de me apresentar sua teoria científica revolucionária, clique AQUI

“Na fase inicial do processo [...] o cientista trabalha através da
imaginação, assim como o artista. Somente depois, quando testes
críticos e experimentação entram em jogo, é que a ciência diverge da
arte.”

-- François Jacob, 1997

Offline Gigaview

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #5 Online: 09 de Julho de 2013, 23:33:06 »



Acho que é só para tirar onda de gênio de Hollywood, mas há exceções:

Brandolini's Bullshit Asymmetry Principle: "The amount of effort necessary to refute bullshit is an order of magnitude bigger than to produce it".

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Offline Südenbauer

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #6 Online: 09 de Julho de 2013, 23:35:10 »
Ecrever em janelas é exagero, mas de usar tudo quanto seja branco é verdade. :lol:

Offline SnowRaptor

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #7 Online: 09 de Julho de 2013, 23:37:22 »
Conheço gente que firra paredes com papel contact para ter mais área rabiscável.

Foi assim que as salinahs de estudo em grupo do IFUSP passaram a ter lousas. Inclusive, tem uma sala de aula que é forrada por lousas (quadriculadas) nas três paredes que não são janelas.
Elton Carvalho

Antes de me apresentar sua teoria científica revolucionária, clique AQUI

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imaginação, assim como o artista. Somente depois, quando testes
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arte.”

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Offline Gigaview

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #8 Online: 09 de Julho de 2013, 23:43:30 »
Conheço gente que firra paredes com papel contact para ter mais área rabiscável.

Foi assim que as salinahs de estudo em grupo do IFUSP passaram a ter lousas. Inclusive, tem uma sala de aula que é forrada por lousas (quadriculadas) nas três paredes que não são janelas.

Isso é legal.
Brandolini's Bullshit Asymmetry Principle: "The amount of effort necessary to refute bullshit is an order of magnitude bigger than to produce it".

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Offline Rocky Joe

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #9 Online: 10 de Julho de 2013, 01:30:01 »
Onde estudo até alguns corredores tem quadros negros. Precaução. :P

Offline Dr. Manhattan

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #10 Online: 10 de Julho de 2013, 10:57:07 »
Acho legal e tudo mais, mas existe uma desvantagem em se usar físicos em trabalhos interdisciplinares, que está embutida neste trecho do texto:

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   A função de Bruno no Naco é ajudar o grupo a escrever algoritmos e desenvolver modelos matemáticos para abordar problemas biológicos. “Construir um modelo simplificado permite capturar a essência do que se quer estudar e obter resultados diretamente, sem que você dependa de um resultado experimental”, explicou o físico. Com a ajuda dessa ferramenta, o grupo determinou leis que parecem reger a construção do cérebro de diferentes grupos de mamíferos e, mais recentemente, mostrou as restrições que uma dieta crua impõe ao tamanho do cérebro dos primatas.

Costumo dizer aos estudantes de primeiro semestre que fazer pesquisa em física teórica é necessariamente mais fácil do que em Biologia, Bioquímica etc. Pelas seguintes razões:

1. A gente costuma lidar com partículas ou objetos simples: todos os elétrons são idênticos. Aliás, fundamentalmente indistinguíveis. Daí que a conta que serve para um serve para todos.

2. As interações entre as partículas costumam diminuir com a distância. Isso quer dizer que podemos saber, de forma sistemática, até que ponto podemos desprezar essas interações. Se as partículas não interagem (e devido ao item 1), podemos entender o comportamento coletivo delas estudando apenas uma partícula. E também podemos ir acrescentando as interações, por assim dizer, de forma controlada [1].

3. Interações diferentes costumam ser relevantes em escalas de energia diferentes. É por isso que, quando a gente estuda química, não precisa se preocupar com forças nucleares. Isso também vale para escalas de tempo.

4. Geralmente, sistemas físicos contém um número estupidamente, Fabulousamente, enorme de partículas. Isso quer dizer que o comportamento coletivo delas pode ser muito bem descrito pelas propriedades médias das partículas.

5... (Existem outras razões, de caráter mais técnico[2])

Se vocês não dormiram ainda, então o que quero dizer é que pelas razões acima, modelos simplificados costumam funcionar muito bem. Só que a Biologia, a Fisiologia, a Antropologia, etc. não satisfazem esses critérios. Elas lidam com sistemas complicados. Daí que nesses caso, modelos simplificados devem ser tratados com MUITO cuidado. A mania dos físicos de usarem modelos simplificados é tão conhecida que já rendeu até aquela piada da "vaca esférica". Mas fora isso, acho legal essa ideia.


[1] Como em teoria de perturbação diagramática: antes de fazer as contas, podemos ter uma boa ideia de quais diagramas serão necessários.
[2] Que têm a ver com o tamanho da constante de Planck, efeitos de blindagem eletromagnética e do fato de elétrons serem férmions, mas dá pra ter uma ideia de onde quero chegar. Em seguida dou um exemplo de uma hierarquia de teorias em matéria condensada com níveis crescentes de complexidade e precisão: metais como um plasma, líquido de Fermi, teoria de bandas, modelo tight-binding, modelo de Hubbard, modelo de Hubbard com interação elétron-fônons, até chegar em DFT.
You and I are all as much continuous with the physical universe as a wave is continuous with the ocean.

Alan Watts

Offline Price

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Re:Um Físico entre Biólogos
« Resposta #11 Online: 10 de Julho de 2013, 13:17:51 »
Conheço gente que firra paredes com papel contact para ter mais área rabiscável.

Foi assim que as salinahs de estudo em grupo do IFUSP passaram a ter lousas. Inclusive, tem uma sala de aula que é forrada por lousas (quadriculadas) nas três paredes que não são janelas.

Lousas são excelentes. Aqui onde trabalho, no passado tiveram que colocar vidros nas mesas para não riscarem o alumínio, só que começaram a escrever nos vidros com canetas permanentes que são um inferno de limpar. Agora além de cada funcionário ter pelo menos 4 monitores interligados para análises gráficas a empresa está distribuindo tablets para reduzir o consumo de papel e a poluição visual. :)
Se você aceitar algumas colocações minhas...
A única e verdadeira razão de eu fazer este comentário em resposta é deixar absolutamente claro que NÃO ACEITO "colocações" suas nem de quem quer que seja.

 

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