Tecnologia

ministro Marcos Pontes durante encontro com a diretoria da Fundação

A FAPESP e o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) articulam a criação de Centros de Pesquisa em Engenharia em Inteligência Artificial para o desenvolvimento de aplicações nas áreas de saúde, agricultura, segurança cibernética e recursos naturais, entre outras.

As linhas gerais da proposta, que está sendo avaliada pela equipe técnica do ministério, foram discutidas ontem (23/10) em um encontro que reuniu o ministro Marcos Pontes e o secretário executivo da pasta, Júlio Semeghini, com diretores da FAPESP. O ministro qualificou a possibilidade de parceria para o desenvolvimento de pesquisas na área de Inteligência Artificial como um “golaço para o país”. A FAPESP e o MCTIC mantêm convênio de cooperação científica e tecnológica desde 2013.

Participaram do encontro o diretor-presidente do Conselho Técnico-Administrativo da FAPESP, Carlos Américo Pacheco; o diretor científico da Fundação, Carlos Henrique de Brito Cruz, e o diretor administrativo, Fernando Menezes, além do chefe de gabinete da Presidência, José Roberto Drugowich, e o assessor Milton Flávio Lautenschlager.

Além da FAPESP e do MCTIC, os futuros centros seriam constituídos em parceria com empresas e instalados em universidades e institutos de pesquisas em São Paulo e em outros estados do país, selecionados por meio de chamadas de proposta.

Esse mesmo modelo de colaboração para pesquisa é usado nos 14 Centros de Pesquisa em Engenharia (CPEs) já constituídos pela FAPESP em parceria com empresas como, por exemplo, Shell, GSK, Embrapa e Natura. A FAPESP já anunciou, no início de outubro, um CPE em Inteligência Artificial com a IBM, que em breve será instalado na Universidade de São Paulo (leia mais em agencia.fapesp.br/31700).

No encontro entre o ministro e a diretoria da FAPESP, também estiveram em pauta eventuais colaborações em áreas relacionadas à pesquisa em mudanças climáticas, saúde pública e equipamentos multiusuários, entre outras.

Agência FAPESP

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Porto Livre

Um portal que reúne livros em formato digital, oferecendo aos internautas acesso livre a centenas de títulos com temáticas que interligam comunicação, informação, saúde pública e ciências sociais. Um acervo online que seleciona, organiza e disponibiliza obras que colaborem para o fortalecimento da ciência e do pensamento social no Brasil — e que possam ser compartilhadas, debatidas e lidas livremente, de forma gratuita. Assim é a Porto Livre, plataforma de livros em acesso aberto que será lançada pelo Instituto de Comunicação e Informação em Saúde (Icict/Fiocruz), nesta quarta-feira (23/10), às 9h30. O evento será no auditório do INCQS, no campus de Manguinhos da Fiocruz, e vai contar com palestras que abordam a importância da preservação digital no Movimento do Acesso Aberto.

“A Porto Livre se integra a um rol de iniciativas muito maior, que chamamos de Ciência Aberta, e está alinhada às políticas de acesso aberto e de memória da Fiocruz”, destaca Rodrigo Murtinho, diretor do Icict/Fiocruz e coordenador da plataforma. “Já há anos, a Fundação se debruça sobre a importância de criar estratégias para ampliar o acesso à ciência. Temos, por exemplo, o Arca, repositório institucional onde são depositadas teses, dissertações e trabalhos acadêmicos de nossos alunos. A Porto Livre nasceu com o objetivo de facilitar o acesso a livros importantes para nossas áreas de ensino e pesquisa”.

O diretor destaca que o novo portal reúne livros editados em open access não apenas pela Fiocruz, mas por diferentes instituições. Universidades, centros de pesquisa, editoras, movimentos sociais e ONGs, por exemplo. Como explica a apresentação da plataforma, “seu objetivo é reunir títulos de interesse científico e social, agrupando-os num acervo que funcione como porto seguro — mas também livre — para os leitores. Torna disponíveis, de forma gratuita, obras relevantes para a ciência e para o pensamento social, criando uma coleção online que apoie as atividades de ensino e pesquisa da Fiocruz e de outros centros de produção de conhecimento”.

Autores e leitores podem sugerir livros

Atualmente, a Porto Livre já dispõe de mais de 400 títulos. Mas seu acervo está em construção e expansão permanentes. Instituições e autores podem submeter suas obras à plataforma, para que sejam avaliadas pelo Conselho Curador, que irá determinar se estão de acordo com a política editorial. Leitores também podem sugerir títulos. Mas só serão aprovados, claro, livros licenciados para livre circulação na internet.

A Porto Livre é coordenada pelo Instituto de Comunicação e Informação em Saúde (Icict/Fiocruz), e fruto do projeto Acesso aberto e uso da literatura científica no ensino, financiado pelo Programa de Apoio à Pesquisa Estratégica em Saúde (Papes VII/Jovem Cientista, da Fiocruz/CNPq), e pelo Programa de Indução à Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico (PIPDT, do Icict/Fiocruz). 

Os primeiros títulos disponíveis na plataforma foram selecionados por meio de pesquisa feita com professores e alunos do Programa de Pós-Graduação em Informação e Comunicação em Saúde (PPGICS), do Icict/Fiocruz. Agora, porém, a Porto Livre convida autores, editores e leitores a colaborarem na construção de seu acervo.

Coleção Memória Vivae

Junto à Porto Livre, serão lançados novos volumes da Coleção Memória Viva, que resgata e reedita livros esgotados, indisponíveis nas livrarias físicas e virtuais, além de dissertações e teses acadêmicas que ainda não integram acervos online. O primeiro título da coleção foi O Massacre de Manguinhos, livro publicado originalmente em 1978, em que o entomologista Herman Lent narra a perseguição da ditadura militar à ciência brasileira. 

No dia 23, serão relançados, em versão digital, Saúde: promessas e limites da Constituição, de Eleutério Rodriguez Neto; Natural, Racional, Social: Razão Médica e Racionalidade Científica Moderna, de Madel Therezinha Luz; e A batalha invisível da Constituinte: Interesses privados versus caráter público da radiodifusão no Brasil, de Paulino Motter. Os dois primeiros são obras de muita relevância para as dimensões política e social da saúde em nosso país, mas se encontravam esgotados há anos. O terceiro é fruto de uma dissertação de mestrado, defendida na UnB em 1994, que se tornou uma obra de referência, apesar do acesso estar limitado a consultas na Biblioteca Central da universidade. Agora, estarão disponíveis para qualquer internauta.

“A Memória Viva é uma coleção integrada à plataforma Porto Livre: seu papel é fazer uma curadoria de livros que já se encontram fora de catálogo, imprimindo sobre eles todo um processo de edição que culmine em seu resgate e em sua reapresentação para o público”, destaca Murtinho. “São obras que investigam episódios e aspectos do passado que têm muito a dizer sobre os impasses do presente em nosso país.”   

O lançamento da plataforma digital Porto Livre integra a Semana Internacional de Acesso Aberto (21 a 27/10) e a 16ª Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, que ocorre na Fiocruz e em todo o território nacional de 21 a 26 de outubro, com entrada franca. 

Para assistir o lançamento da plataforma Porto Livre e participar do Seminário GT Preservo Preservação Digital e Acesso Aberto: possibilidades e desafio, que acontece a seguir, clique aqui. Confira também a programação completa do evento. 

Para acessar a plataforma Porto Livre, clique aqui.

Icict/Fiocruz

Sistema de realidade virtual

A inteligência artificial tem avançado exponencialmente nos últimos anos e diversas aplicações práticas têm surgido em todo o mundo. O apoio à pesquisa e à formação de recursos humanos nessa área da Ciência da Computação nas últimas décadas permitirá ao Brasil, agora, avançar e até mesmo liderar inovações em setores como agropecuária e exploração de petróleo em alto-mar.

A avaliação foi feita por especialistas que participaram do lançamento do Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) em Inteligência Artificial, financiado pela FAPESP em parceria com a IBM. O evento foi realizado no dia 4 de outubro, durante o “IBM Research Brasil Colloquium 2019 – os caminhos para IA no Brasil”. Na ocasião, a Universidade de São Paulo (USP) foi anunciada como a instituição parceira e sede do novo CPE.

“Há uma base de pesquisa construída no Brasil nas últimas décadas e muitas empresas sabem que vão se beneficiar dos avanços nessa área, que tornou-se economicamente relevante nos últimos anos em razão do aumento da capacidade de processamento dos computadores”, avaliou Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP.

De acordo com Brito Cruz, a Fundação financia projetos sobre o tema desde a década de 1970. O primeiro a adotar o termo “inteligência artificial” data de 1975.

Desde então, já foram apoiados mais de 1.100 projetos sobre esse assunto e, nos últimos sete anos, sextuplicou o número de startups nessa área apoiadas pelo Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE).

“Esse é o papel que uma fundação pública deve desempenhar: apoiar novas ideias para ter um número suficiente de pesquisadores que dominam determinados temas e saibam como aplicá-los quando se tornarem relevantes, como foi o caso da inteligência artificial”, disse.

“Agora que esse tema tornou-se importante, é possível mobilizar pesquisadores que na década de 1980 tiveram apoio da FAPESP por meio de bolsas de iniciação científica ou de mestrado, por exemplo, e fazer parcerias em pesquisa com empresas como a IBM para criar centros de pesquisa nessa área”, acrescentou.

Um dos pesquisadores que receberam apoio da FAPESP para sua formação foi Fabio Gagliardi Cozman, diretor do novo CPE e professor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP).

Por meio de projetos apoiados entre o final da década de 1990 e início de 2000, Cozman desenvolveu estudos sobre robôs autônomos e desenvolvimento de ferramentas computacionais para suporte e tomada de decisão na área médica, por exemplo.

“O Brasil tem hoje uma comunidade científica forte em inteligência artificial que pode fazer grandes contribuições em áreas nas quais o Brasil tem chance real de ser líder internacional ou já lidera de alguma forma. Agora, com o novo centro de pesquisa, podemos catalisar os esforços”, disse.

Eixos de pesquisa

Algumas das áreas de aplicações da inteligência artificial que o Brasil pode liderar são exploração autônoma de óleo e gás em alto-mar (offshore), agricultura digital – a criação de fazendas sustentáveis, geridas de forma autônoma – e doenças tropicais, avaliou Cozman.

Essas áreas estão inseridas nos eixos de pesquisa do novo centro – recursos naturais, agronegócio, meio ambiente, finanças e saúde –, que são os focos do laboratório de pesquisa da IBM no país.

“Como já temos dados de agricultura digital de praticamente todo o país, talvez possamos acelerar e criar uma nova geração de serviços para essa área. Mas o foco de pesquisa do centro não é estanque. Como terá duração de 10 anos, muita coisa pode mudar nesse período”, disse Ulisses Mello, diretor do Laboratório de Pesquisa da IBM Brasil.

Outro eixo de pesquisa transversal do centro será inteligência artificial e sociedade. Para cobrir esse tema, além de pesquisadores das áreas das Engenharias, Ciências da Computação, Matemática, Medicina e Agricultura, entre outras, o CPE terá a participação de pesquisadores das Ciências Humanas, de áreas como Ciências Políticas, Direito e Economia.

“Nosso objetivo é levar a pesquisa em inteligência artificial no país a um novo patamar, com o intuito de beneficiar a sociedade. Estamos interessados em discutir como essa tecnologia pode ser melhor aproveitada pela sociedade”, afirmou Cozman.

A expectativa é que os estudos feitos no âmbito do tema sobre inteligência artificial e sociedade possam contribuir para a regulamentação da área, como pretende um projeto de lei em tramitação no Senado.

“As pesquisas feitas no âmbito do CPE podem contribuir para que esse debate no Brasil aconteça de forma mais educada e organizada, de modo que o país possa elaborar uma legislação adequada sobre o assunto. Quando não se tem muito conhecimento sobre um determinado tema, em geral, são feitas legislações muito restritivas”, disse Brito Cruz.

Colaboração plena

O centro terá a participação de mais de 60 pesquisadores, de diversas unidades da USP e das universidades Estadual Paulista (Unesp) e Estadual de Campinas (Unicamp), Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP), Centro Universitário FEI e do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). As pesquisas serão feitas em estreita colaboração com os pesquisadores da IBM.

“Queremos colaboração plena, no sentido de colocar nossos pesquisadores junto com os das universidades participantes do consórcio, de modo a desenvolver projetos que sejam realmente em conjunto”, afirmou Mello.

“Isso permitirá unir as competências em pesquisa básica das universidades com as de aplicação da indústria, que enfrenta problemas reais no dia a dia. Há poucas colaborações em pesquisa entre universidade e empresa que funcionam dessa forma”, avaliou.

A pesquisa colaborativa plena entre universidades e empresas é justamente uma das principais missões dos CPEs, ressaltou Brito Cruz.

Algumas das exigências sobre o funcionamento do centro é que o diretor seja um pesquisador da universidade e o diretor-adjunto um pesquisador da empresa, que participe ativamente das decisões cotidianas.

“Não é uma pesquisa sob contrato, em que a empresa dá o recurso, esquece o assunto e, 10 anos depois, vai lá verificar os resultados. Os pesquisadores da universidade e da empresa vão fazer as descobertas e apresentar os resultados juntos”, afirmou Brito Cruz.

O CPE fará parte do Centro de Inovação Inova USP, localizado na Cidade Universitária, em São Paulo, e deverá iniciar as atividades em 2020.

Com financiamento de até 10 anos, FAPESP e IBM reservarão, cada uma, até US$ 500 mil anualmente para implementar o programa, que contará com avaliações periódicas. Já a USP, por sua vez, investirá até US$ 1 milhão por ano em instalações físicas, laboratórios, professores, técnicos e administradores para gerir a unidade, entre outros custos.

A definição do cronograma de construção do espaço e outros detalhes do projeto serão definidos em acordo previsto para ser assinado até o fim de 2019.

Elton Alisson
Agência FAPESP

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

cana-de-açúcar

Um sistema inovador para o mapeamento genético de espécies poliploides – cujos cromossomos não se organizam aos pares, mas em vários conjuntos de distintos tamanhos, como é o caso da cana-de-açúcar – promete agilizar o trabalho dos cientistas e dos profissionais que trabalham com melhoramento genético de plantas, conhecidos como melhoristas.

Resultados do trabalho, desenvolvido na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP) com apoio da FAPESP, foram publicados na revista G3: Genes, Genomes, Genetics. O sistema nomeado MAPpoly, cuja licença é livre, pode ser acessado gratuitamente na internet.

Até o momento, estavam disponíveis apenas sistemas para mapeamento de espécies diploides (2n) – aqueles que possuem duas cópias de cada cromossomo, uma vinda do pai e outra da mãe, como os humanos – ou poliploides mais simples (4n). Nos poliploides complexos (Xn, múltiplas cópias), as possibilidades de combinações entre cromossomos são maiores, o que torna o processo de mapeamento mais difícil.

Muitos dos cultivos que passaram por melhoramento genético são poliploides. A batata-doce, por exemplo, é um hexaploide (6n), ou seja, tem grupos de seis cópias de cromossomos. A cana-de-açúcar do gênero Saccharum, usada pelos produtores de açúcar e de etanol no Brasil e no mundo, tem um número variável, que pode ser de seis a 14 cópias, tornando-a uma das espécies mais desafiadoras para estudos genéticos.

Encontrar uma forma de analisar de maneira eficiente situações complexas, como a presente nessas culturas, foi o objetivo da pesquisa de Marcelo Mollinari, hoje pesquisador da North Carolina State University em Raleigh, Carolina do Norte, Estados Unidos. Ele desenvolveu grande parte do sistema durante seu pós-doutorado, sob supervisão de Antonio Augusto Franco Garcia, professor do Departamento de Genética da Esalq-USP, e com apoio de bolsa a FAPESP.

“Usando conhecimento e instrumental da genética estatística, o estudo resultou em um novo método que resolve, de maneira robusta, esse desafio”, disse Mollinari, que também recebeu bolsa da FAPESP para um estágio de pesquisa realizado na Purdue University, nos Estados Unidos.

O trabalho também contou com recursos do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) aplicados no projeto “Genomic-assisted breeding of sugarcane: using molecular markers for understanding the genetic architecture of quantitative traits and to implement marker assisted selection”, coordenado por Anete Pereira de Souza, do Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Informações mais precisas

Desde o mestrado, Mollinari vem estudando um sistema para mapeamento genético de poliploides, com vistas, inicialmente, à cana-de-açúcar. Não havia, até agora, um sistema desenvolvido especificamente para poliploides complexos. Cientistas e melhoristas usavam sistemas aplicados ao mapeamento de organismos diploides, com adaptações nas análises estatísticas para trabalhar com organismos mais complexos, o que torna os resultados dos mapeamentos imprecisos.

“Quando recebemos os dados, temos dificuldade de entender o que ocorre em determinados pontos do cromossomo. Podemos ter muitas combinações, a informação é nebulosa”, disse Mollinari.

Para resolver essa dificuldade, o pesquisador propôs o uso do chamado modelo de cadeia oculta de Markov, muito usado na estatística. “Nosso cérebro consegue ler palavras inteiras, mesmo que letras estejam faltando ou existam números entre elas. O modelo de Markov faz a mesma coisa que nosso cérebro: em vez de olhar as posições específicas, olha os cromossomos como um todo e preenche essas posições, permitindo que tenhamos uma visão completa das posições dos cromossomos no genoma”, explicou Mollinari.

Depois de desenvolver os algoritmos, o pesquisador fez simulações para testar a plataforma. Uma delas foi aplicada para mapear duas variedades de batata (Atlantic e B1829-5) que já tinham seu mapeamento estabelecido com métodos desenvolvidos para seres diploides. Com essas simulações, ele pôde comparar seus resultados com os já existentes e, assim, validar seu sistema. Também fez uma simulação comparativa com um software holandês adaptado para poliploides.

Esse novo sistema pode ser usado para o mapeamento de genes de diversos poliploides, como forrageiras, kiwi, mirtilo e também a cana – espécies-alvo de pesquisadores de pelo menos sete instituições já estão usando a plataforma desenvolvida por Mollinari.

“O BIOEN foi a motivação inicial do projeto, que acabou tendo uma repercussão maior do que o mapeamento genético da cana”, disse Garcia. Além dessa espécie, o novo método também está sendo aplicado em estudos de forrageiras cultivadas no Brasil.

Em nível internacional, a aplicação mais recente está sendo feita pelo próprio Mollinari em seu trabalho nos Estados Unidos. Ele participa de um projeto apoiado pela Fundação Bill e Melinda Gates que visa desenvolver ferramentas genômicas aplicadas ao melhoramento genético da batata-doce – iniciativa voltada a dar apoio a produtores desse alimento na África Subsaariana.

Para o melhoramento genético, é preciso verificar como cada cromossomo foi herdado pelos “filhos” gerados no cruzamento, o que é possível com o MAPpoly. Combinado com o mapeamento do fenótipo, os melhoristas poderão desenvolver os cultivares de seu interesse de forma mais rápida e eficiente.

“Trata-se de uma ferramenta para facilitar a vida dos melhoristas e não para substituir esses profissionais. Eles conhecem melhor as características dos cultivos e vão atuar nos trabalhos de seleção, o que é necessário para se chegar a novas variedades”, disse Mollinari.

O artigo Linkage Analysis and Haplotype Phasing in Experimental Autopolyploid Populations with High Ploidy Level Using Hidden Markov Models, de Marcelo Mollinari e Antonio Augusto Franco Garcia, pode ser lido em www.g3journal.org/content/early/2019/08/12/g3.119.400378.

Janaina Simões
Agência FAPESP

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canaviais brasileiros

O uso da palha da cana-de-açúcar na produção de energia elétrica e de etanol de segunda geração (2G) tem sido apontado como uma forma de aumentar a geração de bioenergia sem ampliar a área plantada. No entanto, um estudo publicado na revista BioEnergy Research aponta que retirar da lavoura a palha, normalmente deixada no solo após a colheita, pode dobrar a necessidade de fertilizantes nos canaviais brasileiros até 2050.

O alerta foi feito por pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP) e do Laboratório Nacional de Biorrenováveis do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (LNBR-CNPEM), com base em um estudo apoiado pela FAPESP e pelo programa Fundo Tecnológico (Funtec), do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES).

Nas lavouras de cana, as colhedoras retiram uma parte da planta conhecida como colmo, de maior valor comercial e energético, e devolvem para o solo as folhas, que são ricas em nutrientes e, depois de secas, formam a palha. Já era sabido que a manutenção dessa biomassa na superfície do solo contribuía para a fertilidade do solo. Porém, pela primeira vez, calculou-se a quantidade de nutriente retida nas folhas da cana e a quantidade de fertilizantes que seria necessária para suprir a lavoura se a palha fosse retirada do solo na região centro-sul do Brasil.

“No estudo, transformamos o valor dos nutrientes presentes na palha da cana em fertilizantes equivalentes [nitrogênio, fósforo e potássio]. Afinal, ao fazer a retirada dessa biomassa, o agricultor deverá comprar fertilizante mineral, o NPK, e aplicá-lo na lavoura para repor nutrientes. Medimos esse valor, que era invisível até então”, disse Maurício Cherubin , pesquisador da Esalq e autor do artigo.

A manutenção da palha no solo contribui para um processo chamado de ciclagem de nutrientes. A planta absorve e acumula os nutrientes do solo em seu tecido e, quando morre e se decompõe, esses nutrientes retornam ao solo, iniciando um novo ciclo de transferência. Porém, quando a palha é retirada do solo, o processo é interrompido.

“Ao aproveitar a palha para a produção de bioenergia, aproveita-se também um terço do potencial energético da cana, o que é muito. Por outro lado, como o estudo mostra, é importante manter uma boa quantidade de palha para cobrir o solo, protegê-lo da chuva, reduzir emissões de gases do efeito estufa e, um dos aspectos primordiais, manter a ciclagem de nutrientes”, disse Cherubin.

Nutrição do solo

Em artigos anteriores publicados na BioEnergy Research, a equipe de pesquisadores apresentou dados sobre o impacto da retirada da palha em outras questões importantes, como a atividade biológica do solo, o controle de pragas, a compactação do solo, a emissão de gases do efeito estufa e a produtividade da cultura.

“O objetivo do nosso estudo foi fazer uma revisão ampla das questões relacionadas à retirada da palha. Alguns produtores já perceberam que ela é importante para a produtividade da cana, pois influencia na proteção e na nutrição do solo”, disse Cherubin à Agência FAPESP.

No artigo mais recente, o grupo descreve estudos de campo feitos para medir a perda de nutrientes no solo, assim como análises econômicas e projeção de cenários realizada com base em dados oficiais da Associação Nacional para Difusão de Adubos sobre a região centro-sul. Cinco possíveis cenários foram discutidos. As estratégias menos impactantes mantêm as folhas verdes no campo, colhendo apenas as folhas secas. Já no cenário mais extremo há remoção total da palha.

Definição de critérios

As análises sugerem que a retirada total da palha do solo resulta, em média, na necessidade de 195 quilograma de fertilizante por hectare (kg/ha) por ano, a um custo adicional de US$ 90 por hectare. Essa quantidade de fertilizante corresponde ao dobro do volume usado atualmente na região centro-sul, principal produtora de cana no país.

O cenário que contabiliza apenas a retirada moderada da palha seca e a permanência da palha verde no solo – o mais brando dos cinco – resulta na necessidade de 27 kg/ha de fertilizantes, a um custo adicional de US$ 27 por hectare.

“Como se vê, a decisão de retirar ou não a palha do solo tem um impacto grande na lavoura e em todo o setor. Hoje, cada usina adota seus próprios critérios para definir a quantidade e o local da retirada. Necessitamos avançar e, coletivamente, definir critérios para que essa prática possa trazer benefícios em termos de produção de bioenergia, de qualidade do solo e de produtividade”, disse.

O Brasil é responsável por cerca de 40% da produção global de cana-de-açúcar, com 10 milhões de hectares de lavouras. A maior parte da produção nacional (92%) fica na região centro-sul, que abrange parte de seis estados brasileiros (SP, PR, MS, GO, MG).

O estudo não comparou os gastos na compra de fertilizantes com os ganhos na geração de energia com a palha da cana. O preço do quilowatt-hora (kw/h) por hectare varia conforme a demanda, localização da usina, período do ano e fatores meteorológicos (seca).

Uso de fertilizantes cresce

Ainda de acordo com o estudo, se o cultivo da cana continuar no ritmo atual, a tendência é que o consumo de fertilizantes na cultura cresça cerca de 80% até 2050. Nos últimos 30 anos, o consumo na região estudada aumentou 46,5 mil toneladas por ano. Em 2016, foram consumidos 1,75 milhão de toneladas – ou 11,6% do consumo total de fertilizantes no país.

“O uso da palha na indústria é uma grande oportunidade. Porém, existem os prós e os contras. Ela aumenta a eficiência produtiva em uma mesma área. Por outro lado, como o estudo mostra, é importante que parte da palha fique no solo”, disse.

O artigo Sugarcane Straw Removal: Implications to Soil Fertility and Fertilizer Demand in Brazil (doi: 10.1007/s12155-019-10021-w), de Maurício R. Cherubin, Izaias P. Lisboa, Aijânio G. B. Silva, Letícia L. Varanda, Ricardo O. Bordonal, João L. N. Carvalho, Rafael Otto, Paulo S. Pavinato, Amin Soltangheisi, Carlos E. P. Cerri, pode ser lido em https://link.springer.com/article/10.1007/s12155-019-10021-w.

Maria Fernanda Ziegler
Agência FAPESP

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Ciência e inovação digital em saúde

Os gastos com saúde crescem exponencialmente em todo o mundo e, segundo relatório recentemente divulgado pela Organização Mundial da Saúde (OMS), já equivalem a 10% do Produto Interno Bruto (PIB) global.

Na avaliação de especialistas, a eScience – termo usado para se referir às pesquisas multidisciplinares que lidam com grandes volumes de dados ou usam métodos computacionais sofisticados – pode ser uma ferramenta para aumentar a eficiência dos processos nesse setor, reduzir gastos com insumos e melhorar a prestação de serviços à população.

A avaliação foi feita pelos participantes do evento "Ciência e inovação digital em saúde", realizado no dia 2 de outubro na sede da FAPESP.

O objetivo do encontro foi discutir como a pesquisa e a inovação na ciência de dados e o desenvolvimento de novos equipamentos estão solucionando alguns desafios da área da saúde e contribuindo para a melhoria da qualidade de vida do cidadão.

“Inovações podem, seguramente, induzir ganhos de eficiência na área de saúde e a ciência de dados terá um papel fundamental nisso”, disse Rudi Rocha, professor da Escola de Administração de Empresas de São Paulo da Fundação Getúlio Vargas (EAESP-FGV), durante o evento.

De acordo com o pesquisador, os gastos em saúde no mundo totalizam hoje US$ 10 trilhões e estima-se que, nas próximas duas décadas, devem chegar a US$ 24 trilhões. Uma das razões é o aumento da longevidade, resultante de avanços nas ciências da saúde.

Essa escalada de gastos, consequentemente, deve aumentar as tensões entre os três principais agentes do sistema de saúde no mundo: os pacientes, os provedores – hospitais, médicos, laboratórios e indústrias farmacêuticas – e as seguradoras.

“Muito por conta da assimetria de informações que não conseguem resolver, esses três atores vivem em conflito. Essas tensões tendem a aumentar à medida que os gastos e, consequentemente, a complexidade desse sistema aumentar”, avaliou.

Em razão das tensões crescentes no setor, diversos países, principalmente os desenvolvidos, estão implementando reformas para tornar seus sistemas de saúde sustentáveis do ponto de vista financeiro, porém, sem ter um modelo ideal a seguir.

Essa agenda, contudo, ainda não chegou a países como o Brasil, afirmou Rocha. “Ainda estamos discutindo a reforma da Previdência, mas no exterior tem sido feita uma série de reformas nos sistemas de saúde, que não se sabe quais serão suas consequências”, disse.

Nos países de renda alta, como os do Reino Unido e a Suécia, mais de 50% dos gastos em saúde são feitos pelo governo, enquanto no Brasil o gasto privado nessa área, equivalente a 55% do total, é maior do que o público – equivalente a 45%, a despeito de o país ter um sistema de saúde público universal.

A fim de melhorar a eficiência nesses dispêndios, os países têm tentado elaborar novos modelos de contratos com os três atores do sistema de saúde, afirmou Rocha.

“A eScience pode ajudar não apenas por meio de inovações digitais em bens e serviços de saúde, mas principalmente mitigando as falhas informacionais e as tensões entre os três atores do sistema de saúde e apoiando a gestão de sistemas”, avaliou.

Big data em hospitais

No ambiente hospitalar, instituições como o Hospital Israelita Albert Einstein já estão usando análises de big data para melhorar a eficiência de seus processos e a qualidade dos serviços prestados.

A fim de garantir a agilidade na assistência de pacientes em suas Unidades de Pronto Atendimento (UPAs), um grupo de pesquisadores do grupo de análises de big data da instituição desenvolveu um modelo para ajustar a escala médica por especialidade.

Com base no modelo, a equipe gestora tem conseguido prever a oferta e a demanda de médicos por especialidade nas UPAs da instituição com antecedência de 40 dias.

“Esse modelo, baseado nos chamados algoritmos de staffing, voltados para ajustar a equipe médica, funciona para algumas especialidades, como pediatria e clínica geral, mas menos para outras, como cirurgia e ortopedia”, disse Edson Amaro Júnior, responsável pela área de Big Data Analytics da instituição.

As clínicas de bairro do hospital, inauguradas nos últimos anos e voltadas a atendimento de especialidades básicas, também passaram a contar com um serviço de agendamento de consulta por reconhecimento facial desenvolvido pela Hoobox – uma startup apoiada pelo Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da FAPESP.

Por meio de um aplicativo chamado Neonx, o paciente faz o cadastramento biométrico para o agendamento da consulta. Na clínica há um quiosque da Hoobox, que faz o reconhecimento facial e indica para o paciente o consultório onde será feita a consulta.

“A plataforma possibilita diminuir o tempo de espera do paciente e, para os planos de saúde, que são nossos principais clientes, evitar fraudes”, disse Paulo Gurgel Pinheiro, CEO da Hoobox.

O professor João Batista Florindo, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), mostrou como estudos baseados em grandes volumes de imagens dos hospitais possibilitam desenvolver algoritmos de inteligência artificial que ajudam na identificação do câncer de pulmão.

“Os algoritmos podem subsidiar os médicos na detecção precoce desse tipo de câncer extremamente letal”, avaliou.

Já no hospital A. C. Camargo Cancer Center, especialistas em bioinformática têm usado técnicas baseadas em sequenciamento genético, combinadas com dados epidemiológicos, para tentar melhorar o entendimento de tumores hereditários.

Hoje, em apenas 20% dos pacientes é possível identificar qual gene faz com que vários membros de uma família desenvolvam o mesmo tipo de tumor, disse Emmanuel Dias Neto, pesquisador da instituição.

“Outro problema é que, às vezes, dois tumores que são idênticos também apresentam um comportamento completamente diferente. Ao entender melhor a evolução desse tipo de câncer também será possível predizer qual paciente poderá se beneficiar de um tratamento”, afirmou.

Segundo o pesquisador, apenas 20% dos pacientes com tumor hereditário respondem muito bem a um tratamento.

“Talvez os pacientes que respondem muito bem ao tratamento não precisassem ser submetidos à cirurgia. Mas não basta sequenciar seus genomas para ter essa resposta. É preciso ter uma série de outros dados, como os de epidemiologia, que incluem mais de 1,5 mil variáveis diferentes”, afirmou.

Os pesquisadores da instituição têm feito mais recentemente estudos sobre a microbiota intestinal para tentar entender como a composição de bactérias presentes no intestino afeta a metabolização de um determinado medicamento usado no tratamento de câncer.

“A microbiota tem um papel muito importante na resposta a um tratamento. Já há estudos que mostram que a presença de um determinado microrganismo no intestino leva à degradação de uma droga em menos de duas horas. Então, não adianta tentar tratar o paciente com essa bactéria, pois ele não vai responder. Será preciso, primeiro, tentar aniquilar o microrganismo”, avaliou.

Já a microbiota que ronda os pacientes hospitalizados é o alvo de uma tecnologia desenvolvida pela NanoChemTech.

A startup sediada em São José do Rio Preto está desenvolvendo, também com apoio do PIPE-FAPESP, um kit biossensor para detecção rápida de bactérias e fungos causadores de infecções hospitalares.

Em contato com um ambiente hospitalar, o biossensor, em fase de validação, identifica a presença de microrganismos causadores de infecções hospitalares, que acometem 10 entre 100 pacientes hospitalizados em países desenvolvidos, disse Gabriela Byzynski, pesquisadora e sócia da empresa.

“As técnicas concorrentes para detecção de microrganismos em ambientes hospitalares são caras e os resultados são demorados. A tecnologia que estamos desenvolvendo apresenta os resultados em 30 minutos, é específica para cada microrganismo e tem sensibilidade alta”, disse.

Durante o evento, também foram apresentados outros projetos apoiados pelo PIPE-FAPESP, como uma plataforma de inteligência artificial para avaliar o nível de toxicidade de compostos usados em cosméticos, medicamentos e produtos agrícolas, desenvolvida pela Altox, e um algoritmo de inteligência artificial para auxílio no diagnóstico de lesões hepáticas, criado pela Machiron, prestes a ser adotado pelo Hospital das Clínicas da USP, em São Paulo.

Pesquisa interdisciplinar

O evento foi organizado pelos professores Claudia Bauzer Medeiros, da Unicamp, e Roberto Marcondes Cesar Junior, da USP, membros da coordenação do Programa de Pesquisa em eScience e Data Science, e Fábio Kon, também da USP e integrante da coordenação do PIPE.

“O evento buscou exemplificar a abrangência da eScience, com palestrantes de formação variada, como Economia, Medicina, Farmácia, Química, Engenharias, Biologia e Computação”, disse Medeiros.

“As apresentações cobriram um espectro que abrangeu desde aspectos globais de saúde pública até o nível genético, passando por usabilidade de equipamentos, hospitais, exames e inovação empresarial de vários tipos, com exemplos de pesquisas multidisciplinares envolvendo dados e competências típicas da eScience”, afirmou.

Um dos objetivos do programa eScience é justamente estimular a conexão entre pesquisadores de diferentes áreas para unirem suas ideias e desenvolverem aplicações com impactos econômicos e sociais, explicou Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP.

Um dos exemplos apresentados no evento foi um sistema integrado de equipamento e software para diagnóstico parasitológico, desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Computação e da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp e parceiros na indústria com apoio da FAPESP.

Denominado DAPIS (sigla de Diagnóstico Automatizado de Parasitos Intestinais), o sistema faz o diagnóstico de parasitas entéricos por análise computadorizada de imagens.

O sistema deve chegar ainda este ano a laboratórios das redes pública e privada de saúde do país.

“A computação tem desenvolvido técnicas de aprendizado interativo de máquina, como processamento, visualização e análise de imagem, e as áreas da saúde e da química têm criado técnicas para gerar lâminas de microscopia óptica mais ricas em parasitas e com menos impurezas fecais”, disse Alexandre Xavier Falcão, professor do Instituto de Computação da Unicamp e um dos criadores do DAPIS.

“Ao combinar os novos conhecimentos gerados por essas áreas com conhecimento da indústria, foi possível desenvolver esse sistema”, disse Falcão durante um painel sobre perspectivas de pesquisa e inovação em saúde, com a participação de Dias Neto, Saide Calil, professor da Unicamp, e Agma Juci Machado Traina, professora da USP.

Em sua palestra, Calil destacou os desafios da usabilidade de sistemas hospitalares, como os riscos de invasão por hackers, em razão de graves falhas de interfaces nesses sistemas, que demandam soluções urgentes.

“Os hackers podem explorar por acesso remoto esses sistemas e interromper as operações de assistência médica, por exemplo”, alertou.

Traina ressaltou a importância de assegurar a qualidade dos dados e como a gestão adequada de big data é a base para ciência e inovação digital em saúde.

“Além dos desafios computacionais, não podemos esquecer as questões éticas no uso de dados médicos”, disse.

Elton Alisson
Agência FAPESP

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

reagentes químicos

O pesquisador Lucio Freitas Junior, do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da Universidade de São Paulo (USP), lançou a plataforma virtual SocialLab para reunir e compartilhar um inventário de reagentes químicos e células existentes em laboratórios de pesquisadores de todo o Brasil.

Totalmente gratuito, o site foi desenvolvido em parceria com dois alunos do curso de Ciências Moleculares da USP, Fernando Tocantins e Matheus Morroni, com a empresa júnior Poli Júnior, da Escola Politécnica da USP, e a empresa júnior Conpec, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

A ideia busca combater o desperdício de reagentes e promover o seu rápido acesso entre os cientistas brasileiros.

Atualmente, após o vencimento dos reagentes, a universidade tem a responsabilidade de eliminar esses resíduos por meio de incineração, processo caro geralmente realizado por empresas especializadas. Para incinerar os reagentes químicos, gasta-se em torno de R$ 12 por quilo, além dos gastos com transporte de resíduos perigosos e infraestrutura.

O SocialLab passa a incentivar o cientista a doar os reagentes que não estiverem mais em uso, contribuindo para acelerar a pesquisa científica no país, uma vez que o acesso a esses materiais é muito restrito em determinadas regiões.

A plataforma também garante privacidade aos usuários. Além disso, permite que o pesquisador crie um inventário de seu banco de células e que, da mesma forma, doe aquelas que não usa mais.

A intenção é trabalhar em parceria com as universidades, permitindo que os pró-reitores de pesquisa tenham acesso aos inventários.

Os interessados em participar da plataforma podem entrar em contato pelo e-mail This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.. A plataforma, lançada há menos de um mês, já tem cadastrados cerca de 100 laboratórios e vem viabilizando trocas entre eles. Em breve, esse cadastramento será feito diretamente no site, que está em fase final de ajustes.

Agência FAPESP*
*Com informações da Acadêmica Agência de Comunicação
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Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Tecnologia na medicina

Inteligência artificial melhora capacidade de decisões médicas, melhorando diagnósticos e prognósticos

A proposta de inteligência artificial (IA) surgiu na década de 1940 e obteve saltos significativos entre as décadas de 1970 e 1980, sendo que atualmente já faz parte do dia a dia da maior parte da população.

A IA está presente em tecnologias de reconhecimento facial, estratégias de marketing, prevenção de fraudes financeiras, análise de voz e outras.

Mas, o que afinal é a inteligência artificial? Consiste na capacidade de softwares aprenderem e tomar decisões, imitando o que seria o raciocínio e comportamento humano.

Com aplicações em diferentes segmentos, a tecnologia também foi incorporada à medicina, promovendo melhorias em diferentes demandas do setor da saúde. Saiba mais a seguir!

Como a inteligência artificial é usada na medicina?
O uso da IA na medicina tem permitido mudanças em diagnósticos, tratamentos e prognósticos. A tecnologia avalia, por exemplo, fatores de risco da diabetes, detecção de nódulos pulmonares, análises de mamografia, exames de imagem e outros.

Como se esperava há décadas, a inteligência artificial também tem viabilizado a cirurgia robótica, que pode reduzir em 20% o tempo de internação de pacientes.

Apesar desses avanços, uma das principais contribuições atuais da IA na medicina é na capacidade decisória dos agentes. A Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo tem realizado pesquisas nesse sentido usando Big Data e Análise Preditiva.

O objetivo é que uma imensa base de dados contribua na criação de softwares de IA com capacidade de diagnóstico e identificação da probabilidade de pacientes desenvolverem determinadas doenças.

Portanto, muitas expectativas da aplicação da inteligência artificial na medicina referiam-se a capacidade de realização de determinadas tarefas, como cirurgias complexas.

No entanto, o avanço da tecnologia demonstra uma aplicação significativa na medicina preventiva e diagnóstica, não apenas em tratamentos. São dois os tipos de sistemas utilizados para dar suporte ao desenvolvimento médico:

  • sistemas inteligentes: tecnologias que desenvolvem determinadas atividades autonomamente, sem auxílio de agentes humanos;
  • sistemas de apoio à decisão: tecnologia como a desenvolvida na USP pela qual o software auxilia na tomada de decisões dos profissionais.

Com esse grande potencial tecnológico, a inteligência artificial já tem apresentado ganhos significativos e proporcionado benefícios à medicina. Saiba mais!

Quais são os benefícios da tecnologia na saúde?
A inteligência artificial inclui técnicas que envolvem probabilidade e estatística, modelos matemáticos e simbólicos, sendo que a aplicação desses métodos à saúde preenche lacunas que até então tornavam algumas decisões arriscadas.

A tecnologia tem sido a principal responsável pelos avanços recentes nas diferentes áreas da sociedade, incluindo na da saúde. Os benefícios vão deste a gestão hospitalar até o tratamento do paciente.

Redução de custos
Um primeiro ganho significativo promovido pela tecnologia foi a redução dos custos dos serviços médicos, viabilizando a expansão e universalização dos tratamentos médicos, incluindo alguns mais complexos.

Os custos relacionados às soluções de saúde sempre consistiram em um impeditivo de que os tratamentos fossem amplamente difundidos.

Ao reduzir esses custos, a inteligência artificial permite que os benefícios proporcionados pelos avanços impactem a vida de mais pessoas.

Previsibilidade
Como o sistema estudado pela Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo, um dos benefícios da inteligência artificial consiste na previsão de ocorrências com base na probabilidade delas acontecerem.

Um exemplo já prático é o estudo do histórico e antecedentes de pacientes e avaliação do DNA para determinar a probabilidade de uma mulher ter câncer de mama.

Esse recurso foi usado pela atriz Angelina Jolie que, devido uma alteração no gene chamado BRCA1, tinha 87% de chances de desenvolver câncer de mama, doença responsável pelo falecimento da mãe dela após uma década de tratamentos.

Ela optou por realizar uma dupla mastectomia preventiva para reduzir as chances de desenvolvimento da doença.

Tomada de decisões
Uma das principais contribuições da inteligência artificial na medicina é o auxílio à tomada de decisão, com avaliações que incluem variáveis que, anteriormente, não poderiam ser avaliadas por um humano devido à capacidade de processamento.

Assim, a tomada de decisão continua como responsabilidade do gestor ou profissional da saúde, o que é fundamental para garantir a humanidade do atendimento e suporte médico, no entanto considerando mais informações.

No exemplo da atriz citado anteriormente, por exemplo, sem a capacidade de identificar as chances de desenvolvimento do câncer de mama, uma dupla mastectomia poderia ser considerada uma decisão extrema e pouco aconselhável.

Mas a possibilidade de avaliar variáveis que anteriormente não seriam consideradas contribuiu para uma decisão por parte da atriz e da sua equipe médica.

Superação de barreiras geográficas
Assim com a inteligência artificial tem contribuído na expansão do acesso aos serviços médico, também se tornou possível superar barreiras geográficas que limitavam o acesso de grupos aos serviços mais avançados.

A telemedicina já é uma tecnologia que viabilizava o acesso ampliado aos serviços médicos em regiões rurais, ribeirinhas, reservas e áreas afastadas dos centros urbanos, onde, em geral, concentram-se os principais recursos.

Dessa forma, um paciente morador de uma região de sertão, por exemplo, pode ser beneficiado com tecnologias disponíveis apenas em grandes centros urbanos do país.

O envio e troca de informações dos profissionais da saúde pela internet viabilizou esse acesso e a inteligência artificial já tem sido usado para complementar os serviços médicos.

Por exemplo, nos laudos a distância a IA é usada pelas empresas de telerradiologia para aumentar a precisão do diagnóstico, considerando variações mínimas muitas vezes imperceptíveis à avaliação humana.

Verifica-se assim que a aplicação da inteligência artificial na medicina atinge diferentes áreas como laudo a distância, diagnóstico, tratamentos, prognósticos e tomada de decisão, tanto médica quando gerencial.

Elementar

O Laboratório Aberto de Interatividade para a Disseminação do Conhecimento Científico e Tecnológico (LAbI) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) lançou o projeto “Elementar” – em comemoração ao Ano Internacional da Tabela Periódica, celebrado em 2019 a partir de uma iniciativa da Organização das Nações Unidas (ONU).

O projeto é desenvolvido em parceria com o Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) financiado pela FAPESP e sediado na UFSCar. Também participa a Aptor Software, spin-off do CDMF.

Ao longo de 118 dias, o projeto divulgará informações sobre os 118 elementos atualmente presentes na Tabela Periódica nas redes sociais do LAbI: Facebook, Instagram, Twitter e Zap Ciência (lista de transmissão no WhatsApp).

Após a divulgação inicial, o projeto terá também vídeos sobre os diferentes grupos de elementos e, por fim, um jogo interativo criado a partir desse conteúdo.

A cada dia, de segunda a sexta-feira, é veiculada uma cartela gráfica com o nome, a sigla, o número atômico, a massa atômica e o grupo ao qual pertence o elemento, além de uma imagem associada a esse elemento, geralmente de uma aplicação ou de uma forma de ocorrência na natureza, e de frase que destaca algum aspecto relevante sobre ele.

Junto à imagem, um parágrafo complementar traz outras informações, como aspectos históricos da descoberta ou do uso do elemento, propriedades fundamentais, principais aplicações, importância para a vida e a saúde de plantas, animais e seres humanos, dentre outras características.

Em breve, os materiais produzidos serão compilados também em site específico da iniciativa.

Agência FAPESP*
* Com informações do LAbI-UFSCar
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Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Instituto de Física Gleb Wataghin

Um grupo de pesquisa do Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) adquiriu da Versatus/Dell um novo sistema de computação de alto desempenho (HPC), que recebeu o nome de Cluster Bohr.

Apoiado pela FAPESP por meio do Projeto Temático “Modelagem computacional da matéria condensada”, o grupo é associado ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) financiado pela FAPESP e sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

O grupo é formado pelos professores Alex Antonelli, Edison Zacarias da Silva e Maurice de Koning, do IFGW-Unicamp, e Miguel Angel San Miguel Barrera , do Instituto de Química da Unicamp.

O Cluster Bohr é um sistema computacional de alto desempenho com 920 núcleos computacionais, memória RAM de 4,32 Terabytes (TB) e 132 TB de armazenamento. O sistema conta com interconexão de última geração Infiniband EDR, que permite eficiência em processamento paralelo em uma arquitetura Intel Skylake.

O sistema computacional permitirá um avanço na pesquisa científica do grupo e também auxiliará outros pesquisadores que necessitam ter acesso ao HPC, uma vez que foi adquirido por meio do Programa Equipamentos Multiusuários (EMU) da FAPESP.

Agência FAPESP*
* Com informações da Assessoria de Comunicação do CDMF
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Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

tecnologias de controle biológico

Com aplicação desse tipo de manejo em mais de 23 milhões de hectares, o Brasil está na liderança mundial no uso do controle biológico nas lavouras e já exporta tecnologias da área para outros países. Alexandre de Sene Pinto, professor do Centro Universitário Moura Lacerda, de Ribeirão Preto (SP), destaca o pioneirismo brasileiro no ramo. “Toda a tecnologia que os outros países estão usando para grandes áreas está vindo do Brasil. O drone para liberação, as técnicas para quantificar os parasitoides, o momento e a frequência de liberação, tudo é brasileiro. Passamos a ser exportadores de tecnologia de controle biológico para campos abertos”, afirma.

Sene Pinto palestrou no 2º Curso de Controle Biológico de Pragas no Brasil, promovido pela Embrapa e pela Federação Brasileira de Plantio Direto e Irrigação (Febrapdp), realizado entre os dias 27 a 29 de agosto na Embrapa Cerrados (DF). O evento reuniu 50 profissionais interessados nas novidades do mercado e em aperfeiçoar as técnicas de controle biológico de pragas para o setor agropecuário.

Mercado mundial cresce 9% ao ano, o brasileiro, 15%

De acordo com estimativa da empresa de consultoria Dunhan Trimmer, o mercado mundial de bioagentes movimentará em 2020 mais de US$ 5 bilhões, sendo mais de US$ 800 milhões na América Latina. E enquanto o mercado de biológicos do mundo está crescendo 9% ao ano, no País o aumento é de mais de 15%.

O professor aponta ainda as tendências mundiais para a área: adaptação de tecnologias na África; migração para sistemas de produção orgânica na Europa; investimentos da China para substituição de produtos químicos por biológicos; nos Estados Unidos, mudança nas empresas de químicos e instalação de filiais de empresas brasileiras.

Para chegar a esse ponto, a pesquisa científica continua sendo fundamental. Essa é a opinião de Marcelo Ayres, chefe-adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa Cerrados. Ele destaca que o controle biológico está no DNA do centro de pesquisa, que, desde sua criação, tem contribuído com o desenvolvimento de produtos para o controle das cigarrinhas da raiz e das pastagens, bem como de brocas.

Segundo o vice-presidente da Febrapdp no Distrito Federal, José Guilherme Brenner, a grande procura pelo curso é devido à busca de alternativas para a agricultura: “Isso reflete o atual momento. Vários players da agricultura brasileira estão unidos em torno desse ideal. Acredito que o controle biológico, que é uma tecnologia sustentável, tem um futuro muito grande pela frente”, acredita.

John Landers, vice-presidente honorário da Febrapdp, aponta paralelos entre o controle biológico no Brasil e o início da adoção do Sistema de Plantio Direto no País, destacando a necessidade de mudança de mentalidade dos produtores, já que não se trata de um controle químico. “É preciso auferir a força do controle natural, ver se é necessário introduzir um agente biológico e entender que não é algo imediato, porque você não vai ver insetos mortos no chão no dia seguinte. Você tem que prever o desenrolar da situação bem antes do ponto crítico para a lavoura”, explica.

A primeira forma de controle biológico relatada remonta ao século III antes de Cristo, na China. “É o método racional de controle de pragas mais antigo que se tem na humanidade”, destaca o professor do Centro Universitário Moura Lacerda, e agora ele é uma das bases da 4ª revolução agrícola, também chamada de “agricultura 4.0” ou “agricultura digital”. Alexandre Pinto completa: “O controle biológico passou a ser tecnologia com o advento de formulações para microrganismos e o uso tecnificado de macrorganismos, com a aplicação via drones em grandes áreas, em mesmo nível que os agroquímicos”.

Tratamento reduziu em 60% presença de falsa-medideira

Uma tendência apontada pelo professor é o uso de bioagentes no tratamento de sementes. Ele cita uma pesquisa com sementes de soja tratadas com os fungos B. bassiana, Metarhzium anisopliae e Isaria fumosorosea. Até 60 dias depois do tratamento, houve a diminuição de 60% de lagartas falsa-medideira, 30% de Helicoverpa armigera e 60% de mosca-branca na parte aérea, além da redução de 50% no consumo das folhas pelas pragas. Resultados semelhantes foram obtidos com hortaliças e feijoeiro. “A planta com sementes tratadas com qualquer desses microrganismos produz tanta peroxidase, que fica impalatável a essas pragas”, informa.

Outra tendência é o manejo externo, que utiliza bioagentes no entorno das áreas-alvo, o que diminui o custo do controle, já utilizado em citros para o controle do psilídeo e em desenvolvimento para o manejo-da-broca e do Sphenophorus sp. em cana-de-açúcar.

 

Mercado de ativos biológicos

Os prejuízos causados por insetos-praga são enormes. Uma área com 25 insetos por metro quadrado reduz a produção de pasto e afeta sua capacidade de suporte de animais. Um pasto saudável poderia suportar 6,65 animais por hectare. Quando atacado pela cigarrinha-da-pastagem, seu rendimento reduz para 4,65 animais. Ou seja, a cada dez dias, são produzidos 59 quilos a menos de carne no mesmo espaço. “Mas o fungo, quando aplicado, não fica na pastagem só por esse período. Seu efeito será sentido por mais tempo”, explica o pesquisador da Embrapa Cerrados, Roberto Alves, e coordenador do curso.

O mercado de micoinseticidas tem registrado grande crescimento. Para o controle da cigarrinha-da-pastagem, existem, 37 produtos registrados no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) com Metarhizium anisopliae. Já para mosca-branca, cigarrinha-do-milho, broca-do-café, psilídeo do citrus, moleque-da-bananeira e outras pragas que podem ser combatidas com o fungo Beauveria bassiana, existem 26 produtos disponíveis no Brasil.

insetos-praga
Foto: Sebastião José de Araújo

E existe tecnologia para atender outras culturas que hoje não têm opção de defensivos biológicos. “Já temos indicação de microrganismos capazes de controlar até 99% do percevejo-da-renda em seringueira. Mas como é um mercado pequeno [140 mil hectares], ainda não há empresas interessadas em produzir um defensivo biológico para essa cultura”, informa Alves.

A maior oferta de produtos reflete também a maior adesão a práticas sustentáveis pelos produtores rurais. “O aumento do uso do controle biológico ocorre porque hoje as pessoas estão buscando alimentos mais saudáveis, que sejam produzidos de forma sustentável, sem contaminar o meio ambiente, e os insumos biológicos oferecem isso”, explica o pesquisador.

Se depender dos participantes do curso, a procura por produtos biológicos deve crescer ainda mais. “Eu já vinha usando o biológico no tratamento de sementes. Esse curso abriu mais uma fronteira para mim, porque é uma coisa sustentável. Vou difundir bastante o que aprendi aqui. As pessoas precisam saber que o controle biológico não é utopia. Hoje saio daqui ciente que vou conseguir fazer esse trabalho”, afirma Armando Azevedo Romero, consultor que atua no estado de Goiás.

Outro fator que também justifica o crescimento da adoção do controle biológico é a resistência que as pragas desenvolvem aos produtos químicos disponíveis, que deixam de ser efetivos. Segundo levantamento apresentado pelo professor Alexandre Pinto, 29% dos produtores que utilizam o controle biológico o fazem por ineficácia dos agrotóxicos e transgênicos, e 26% devido ao surgimento de novas pragas.

Mas apesar de o Brasil ter registrado um crescimento de 70% na comercialização de insumos biológicos em 2018, em relação a 2017, os biodefensivos representam apenas 2% do mercado. Ou seja, 98% das vendas ainda é de defensivos químicos, conforme observa Alves.

Manejo Integrado de Pragas

O pesquisador Edson Hirose, da Embrapa Soja (PR), apresentou o Manejo Integrado de Pragas (MIP) como uma prática mais sustentável do ponto de vista econômico e ambiental para a produção brasileira. Hirose explica que um dos pilares do MIP é justamente a integração dos métodos de controle, como resistência de plantas (com o uso de transgenia), controle químico (buscando-se aplicar o produto no alvo e a reduzir a pressão de seleção) e controle biológico, conservando os inimigos naturais das pragas.

Pragas
Foto: Alberto Marsaro Júnior Foco na mosca-branca
Os resultados do MIP são comprovados pela pesquisa. Um trabalho da Emater-PR, comparando o uso da estratégia com o manejo convencional (somente controle químico) em áreas com soja, mostroa que nas áreas com MIP, o custo de produção foi 1,9 sacas/ha inferior, sendo que as produtividades foram iguais. O mesmo trabalho foi realizado em Silvânia (GO), com resultado semelhante. Já em Mato Grosso, o custo com o MIP foi a metade do observado no controle convencional.

O pesquisador enfatiza que o MIP é basicamente conhecimento: “Fazer MIP depende de conhecimento, de ir ao campo, reconhecer a praga e decidir que não é preciso pulverizar. Isso vai fazer você ganhar em produtividade, reduzir seu custo e ter mais sustentabilidade”, afirma.

Sobre o futuro, o pesquisador defendeu que as práticas do manejo integrado serão facilitadas, mais rápidas e precisas a partir da convergência de tecnologias e da internet das coisas. Hirose cita exemplos de equipamentos com alta tecnologia embarcada, como monitoramento digital da mosca-branca em estufas para tomates; escaneamento dos talhões para identificação de pragas; armadilha para captura de pragas com GPS; câmara de vídeo que gera imagens em alta definição para a contagem de mariposas, que facilitarão a adoção do MIP.

Foco na mosca-branca 

Tomate, soja, feijão, algodão, melão, melancia – mais de 70 culturas agrícolas podem ter grandes prejuízos causados pela mosca-branca. “Esse é inseto de difícil controle”, alerta a pesquisadora Eliane Dias Quintela, da Embrapa Arroz e Feijão. Por isso a importância de o produtor agir logo quando a praga começar a aparecer na lavoura. “Em regiões com 30°C, uma única fêmea, após três gerações de reprodução, gera insetos suficientes para cobrir uma quadra de tênis inteira”, ressalta. A especialista alerta que nem os defensivos químicos conseguem um ótimo resultado em relação ao inseto adulto.

Eliane apresentou resultados de experimentos que mostraram maior eficiência quando foram associados o controle biológico e o químico. No caso da mosca-branca, chegou-se a 100% de mortalidade dos insetos, sendo que 55% das mortes foram ocasionadas por parasitismo natural, ou seja, pela atuação do fungo. “Em nenhum dos experimentos o uso de apenas inseticidas teve melhor resultado do que o uso do fungo associado ao inseticida. Essa é uma opção que o produtor deve considerar”, destaca a pesquisadora.

Outra novidade foi anunciada aos participantes presentes no curso. A pesquisa isolou diversos fungos e selecionou aquele com maior resistência a altas temperaturas, facilidade de reprodução e virulência. A especialista completa: “Chegamos ao fungo Isaria javanica, que apresentou o melhor resultado quanto a essas características. Já desenvolvemos um produto com esse microrganismo, que está em fase de registro. Uma única aplicação do I. javanica equivale a três com o Beauveria bassiana [o fungo hoje utilizado no controle da mosca-branca]”.

A pesquisadora explica ainda que, na sua opinião, usar parasitoides é o melhor e mais barato tipo de controle de pragas. São inimigos naturais que já existem na natureza. “Basta manejar o ambiente para favorecer sua reprodução e já existem recomendações para isso”, finaliza.

Manejo e controle da cigarrinha-do-milho

Apesar de estarem presentes no Brasil desde a década de 1970, nas últimas safras, as doenças do milho denominadas enfezamentos têm se agravado e causado danos expressivos. “Em surtos epidêmicos, a quebra de produção pode chegar a 70%”, afirma o pesquisador da Embrapa, Charles Oliveira. Uma planta infectada produz espigas pequenas com reduzida quantidade de sementes e com qualidade comprometida.

A cigarrinha-do-milho é o único inseto que transmite os patógenos causadores dessas doenças vasculares e sistêmicas: o espiroplasma, que causa o enfezamento pálido; e o fitoplasma, que causa o enfezamento vermelho. Elas provocam uma desordem fisiológica nas plantas, para as quais não existem medidas curativas. Dessa forma, os produtores devem ficar atentos às orientações de manejo para que a ocorrência dos enfezamentos nas lavouras de milho possa ser minimizada. “Nenhuma medida tomada de forma isolada será eficaz e tampouco 100% eficiente”, alerta o especialista.

O manejo dessas doenças pode ser feito tanto com foco no inseto-vetor quanto nas doenças em si. No primeiro caso, o controle pode ser direto, com a utilização de inseticidas – químicos ou biológicos. Segundo o pesquisador, existem no mercado 24 produtos registrados no Mapa para o manejo do inseto-vetor, sendo cinco biológicos. Um deles é a Beauveria bassiana (bioinseticida fúngico). Outros estudos, no entanto, estão sendo conduzidos para o desenvolvimento de novos produtos utilizando parasitoides dos ovos da cigarrinha, como conta Oliveira.

Em estudos recentes foram observadas populações da cigarrinha-do-milho em outras espécies de gramíneas – até então se acreditava que o milho era a única planta hospedeira. Oliveira antecipa que agora pesquisas deverão ser conduzidas para saber como eliminar as cigarrinha que ficam nesses hospedeiros alternativos. (Assista aqui ao vídeo sobre os enfezamentos do milho)

Sobre vírus e bactérias

A bactéria Bacillus thuringienses (Bt) é um dos agentes de controle biológico mais utilizados no mundo. No Brasil, há cerca de 20 produtos biológicos registrados que possuem Bt em sua formulação. De acordo com a pesquisadora da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Rose Monnerat, uma das grandes vantagens desse microrganismo no controle de insetos é que ele é inofensivo ao homem, assim como aos animais domésticos e aos insetos benéficos. 

Por outro lado, quando comparado a um produto químico, o Bt possui ação mais lenta, já que o inseto precisa comer a bactéria para se intoxicar e morrer. A pesquisadora chama atenção para os cuidados que se deve ter na produção desses microrganismos, na chamada produção “on farm”, quando os produtores fabricam dentro das fazendas caldos fermentados contendo Bt. Essa forma caseira de fabricação aumentou de forma considerável nos últimos anos.  

Para orientar os produtores nesse sentido, foi lançado no final de 2018 o manual Produção e controle de qualidade de produtos biológicos à base de Bacillus thuringiensis para uso na agricultura. O objetivo é incentivar a utilização de bioinseticidas e orientar empresas e agricultores na produção eficaz e segura desses produtos. Além disso, a Embrapa está desenvolvendo em parceria coma iniciativa privada um kit de controle de qualidade, anuncia Rose Monnerat. 

Em relação ao uso de vírus no controle de insetos-praga, o pesquisador da Embrapa Soja, Daniel Gomez, explica que cada um atinge uma praga-chave: “Eles, em geral, são específicos de cada espécie, o vírus da falsa-medideira (lagarta-da-soja) infecta apenas esse tipo de lagarta”.

Dentre as vantagens de se utilizar vírus no combate aos insetos-praga, Gomez destaca a eficiência, seletividade, estabilidade dos produtos, que podem ser conservados sob baixas temperaturas por longos períodos de tempo, custo reduzido, quando o inseto é fácil de se criar, e persistência por multiplicação do inóculo. Sobre essa questão, o especialista explica a vantagem do biodenfesivo: “Como o depósito natural dos vírus é o solo, quando em várias safras seguidas o produtor se utiliza deles, eles acabam se depositando no solo. Assim, podem infectar lagartas na safra seguinte sem necessidade de reaplicação”.

Vitor Tinazo, sócio-diretor da empresa Agro TNZ, que produz grãos em Anápolis (GO), confirma o efeito residual dos produtos biológicos. “Eu me formei em 2009 e achei que nunca ia usar isso aí. Hoje é o que eu mais uso na lavoura. Reduzi demais o inseticida e agora estou tentando reduzir fungicida. Percebi que nossa produção está mais resiliente a diferentes doenças. Quando elas ocorrem, parece que vêm com menor severidade, que a lavoura tem mais equilíbrio”, informa.

Assista aqui ao vídeo sobre controle biológico de pragas:

 

 Breno Lobato (MTb 9417-MG)
Embrapa Cerrados