Zumbis! Entrevista com o cientista que confirma, sim, matem, MATEM os zumbis!!!

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Não tenha dó de morto-vivo. Se avistar um ou mais, atire nos miolos deles sem parar ou estamos perdidos. Essa é a conclusão do primeiro modelo epidemiológico do ataque de mortos-vivos comedores de carne humana que transmitem sua maldição por saliva.

Sim, estou falando do famigerado estudo que caiu no radar de sites populares como Boing Boing e Wired em agosto deste ano.

Meu colega scibling Gabriel Cunha, do RNAm, se fartou de explicar o estudo. Na época, eu estava atrapalhado demais para blogar, mas cheguei a enviar umas perguntas por email ao Robert Smith? (o nome dele é assim mesmo, com ponto de interrogação), da Universidade de Ottawa, no Canadá, que é o autor do estudo e que deve visitar o Brasil ano que vêm para participar de um congresso de biologia matemática.

A seguir, após o quadro abaixo resumindo a pesquisa, as respostas que Smith? me passou por email, explicando como por trás da piada dos zumbis há muita pesquisa séria envolvida.

Matemática Zumbi

Smith? e três de seus alunos matemáticos resolveram estudar seriamente como evoluiria um ataque de zumbis capaz de destruir a civilização. Pasmem, o estudo foi publicado no quarto capítulo de um livro sobre modelos de doenças infecciosas.

Eles assumiram condições biológicas baseadas em filmes de terror populares, filhos do clássico de 1968, Nigth of the Living Dead, de George Romero.

O que fizeram foi simplismente usar uma classe de modelos matemáticos conhecido como SIR usado no estudo de doenças infecciosas. Três equações diferenciais relativamente simples que determinam como três variáveis evoluem no tempo: o número de pessoas Sucetíveis a serem infectadas, o número de pessoas Infectadas, e o número de pessoas Recuperadas (daí a sigla do modelo) .

No caso dos zumbis, as variáveis são Sucetíveis (todo mundo que topar com zumbis), Zumbis (autoexplicativo) e Removidos (zumbis mortos por destruição do cérebro). O desafio de modelar a “doença” é que os doentes voltam à vida.

Simth? e colegas partiram desse modelo simples e foram adicionando complicações. As conclusões do estudo nas palavras dos pesquisadores:

“Um surto de zumbis infectando humanos será provavelmente um desastre, a menos que táticas extremamente agressivas sejam empregadas contra os mortos-vivos. Enquanto uma quarentena agressiva possa erradicar a infecção, é improvável que isso ocorra na prática. Uma cura apenas resultaria em alguns humanos sobrevivendo ao surto, embora eles teriam ainda que coexistir com os zumbis. Apenas ataques suficientemente frequentes, com força cada vez maior, resultariam em eradicação, assumindo que os recursos disponíveis possam ser agregados a tempo.”

Como surgiu a ideia de modelar um ataque de zumbis?

Robert Simth? : Eu estava dando uma aula sobre modelagem de doenças e propus um projeto a meus estudantes. Eu disse que eles poderiam fazer qualquer modelagem que quisessem, desde que envolvesse alguma doença. Em seguida, um grupo veio até minha sala dizendo “Temos uma ideia, mais é meio fora do convencional: zumbis!” Respondi prontamente que eles fossem em frente, o que pode tê-los surpreendido um pouco.Quando eles voltaram com um manuscrito preliminar, examinei o modelo e disse “já vi Shaun of the Dead e isso não funciona assim. Senhores, vocês precisam voltar pra casa e assistir alguns flimes este fim-de-semana…” Dessa maneira, nós desenvolvemos a “biologia” até termos um modelo satisfatório.

Como vocês conseguiram publicar o artigo como capítulo de um livro?

Robert Simth? : Eu já tinha um capítulo de livro sobre gênero e HIV em localidades urbanas e rurais em um publicação irmã, Advances in Disease Epidemiology. Quando li o relatório da grupo, pensei que seria interessante submetê-lo, então enviei um email perguntando ao editor. Ele disse sim, mas que precisava dele em 3 dias. Eu estava em Newfoundland para uma defesa de doutorado. Então transformei o relatório em um artigo acadêmico e o submeti. Quando recebemos a confirmação oficial, ela dizia algo como “o corpo editorial avaliou seu capítulo e o considerou apropriado para publicação. O modelo matemático é consistente, o problema bem colocado, as quantidades apropriadas… Oh, e aliás, acreditamos que seja o primeiro modelo matemático de uma doença fictícia.”

Como outros pesquisadores reagem quando ficam sabendo que vocês publicaram um modelo de ataque de zumbis?

Robert Simth? : A maioria fica intrigada, embora algumas poucas pessoas nunca tenham ouvido falar em zumbis e me perguntem “essa doença é real?”. Isso provavelmente porque apresentei a pesquisa na conferência da Sociedade de Biologia Matemática em Vancouver no último julho, fingindo que era tudo real. Também foi a primeira palestra que já fiz onde o tempo para questões durou mais que a palestra original. Todo mundo tinha ideias do que fazer a seguir!

No artigo vocês dizem que “claramente, esse é um cenário improvável se tomado literalmente, mas possíveis aplicações na vida real podem incluir filiações a partidos políticos ou doenças com infecção dormente”. Poderia me dar um exemplo de como a filiação a partidos políticos poderia se parecer com zumbis?
Robert Simth? : A principal maneira pela qual zumbis diferem de outras doenças infecciosas é que os mortos podem volta a vida. Assim, pensamos nessa mudança de estado–de vivo para morto e vivo de novo, ou de Democrata para Republicano e de novo Democrata–como algo que pudesse ser análogo.

Além da diversão, o que você aprenderam sobre doenças reais trabalhando na matemática dos ataques de zumbis?

Robert Simth? : É muito instrutivo, porque te dá as ferramentas para lidar com uma doença que não é familiar. De fato, a gripe suína não tinha ainda surgido quando escrevemos o artigo, mas desde então emergiu. É muito importante estar preparado para entender rapidamente como novas doenças podem se espalhar e como certas intervenções (vacinas, remédios, quarentena etc) podem afetar o resultado. A modelagem matemática é uma grande maneira de fazer isso rápido e barato. Assim, embora a aplicação a zumbis seja divertida, também é bastante útil.


Vocês estão plenejando publicar um International Journal of Zombie Studies?

Robert Simth? : Um número de pesquisadores tem mencionado que está fazendo trabalhos em cima do artigo original, o que acho fantástico. Então, nunca se sabe…  

Pobres dinossauros,holograma de DNA,tensão Pré-Copenhagen

Esses foram alguns dos destaques nos sites de notícias de ciência que chamaram minha atenção semana passada:

Dois asteróides (no mínimo) mataram os dinossauros

Os dinossauros se extinguiram quando o clima da Terra sofreu mudanças extremas, há 65 milhões de anos. A cratera Chicxulub, no México, com 180 km de diâmetro, foi onde caiu o asteróide que muitos cientistas acreditam ser o principal culpado por essas mudanças.

Mas semana passada, no Encontro Anual da Sociedade Geológica da América, foi anunciada a descoberta de uma cratera de 500 km de diâmetro, submersa próxima ao litoral de Mumbai, na Índia. A cratera nasceu de uma colisão com um asteróide 100 vezes mais energética que o impacto de Chicxulub e apenas 300 mil anos depois.

Parece, então, que a extinção dos dinossauros aconteceu por uma série de catástrofes. As colisões com os asteróides coincidiram com (foram a causa de ????) um dos períodos de atividade vulcânica mais intensa da história do planeta e que certamente afetou o clima. Saiba mais na The Economist (via Physics Today).

Imagem holográfica de um pedaço de DNA

Sem título

Uma nova técnica desenvolvida na Suíça usa elétrons de baixa energia para obter imagens holográficas de biomoléculas, como a imagem acima (extraída daqui), de um pedaço de DNA. Isso é impossível de se fazer pela técnica tradicional de cristalografia de raios X, pela qual se descobriu a estrutura de dupla hélice do DNA (Prêmio Nobel de Medicina/Fisiologia de 1962) e com a qual se explorou a estrutura do ribossomo, atómo por átomo (!) (Prêmio Nobel de Química de 2009). (via PhysicsWorld ; obs.: a imagem no PhysiscsWorld está errada.)

Tensão Pré-Copenhagen

Estamos às vésperas da conferência de mudanças climáticas da ONU, em Copenhagen, Dinamarca, que acontecerá entre os dias 7 e 18 de dezembro. Esperamos que todas nações assumam compromissos de verdade para mitigar as emissões de gases de efeito estufa, embora já se preveja a mesma palhaçada que produziu o pífio Protocolo de Kyoto.

Aproveitando o gancho, as revistas científicas Nature e Science publicaram semana passada artigos e reportagens especiais sobre emissões de dióxido de carbono.

Como monitorar todo o carbono da Amazônia

Na Nature, a reportagem de Jeff Toleffson destaca um novo método para monitorar a biomassa de grandes áreas de floresta na Amazônia, sem precisar medir cada tronco de árvore com uma fita métrica.

Testado com sucesso no Peru, o método chamado de CLASLite foi criado pelo ecólogo Greg Asner. Combina imagens de satélite, com medidas à laser (método LIDAR) tomadas de avião e poucas medidas de campo para produzir uma imagem em 3D da floresta. Livre de patente, o método pode ser adotado por um custo razoável por qualquer governo de boa vontade para monitorar áreas continentais de florestas.

O monitoramento de florestas é feito principalmente por imagens de satélite, cuja resolução é de 30 metros. Dê uma olhada na Amazônia no Google Earth, que você vai observar umas clareiras como se fosem espinhas de peixe saindo das estradas. São essas atividades madeireiras em larga escala que os satélites conseguem detectar.

Dados preliminares de Asner mostram que a soma do desmatamento em pequena escala–invisível nas imagens de satélite–chega a ser 20 vezes maior que o da atividade madeirera em larga escala.

Asner fez uma parceria com o Google para diponibilizar dados do CLASLite via Internet por um serviço que a empresa deve estrear até o fim do ano.

Contando direito o carbono dos biocombustíveis

Na Science, um comentário de pesquisadores norte-americanos alerta para um erro cometido pela legislação do Protocolo de Kyoto, que omite o carbono produzido durante a produção de biocombustíveis. O etanol pode ajudar a mitigar emissões, mas não é santo. O processo de sua fabricação tem de ser fiscalizado, senão pode aumentar mais as emissões do que diminuí-las.

Esses políticos cagões não fazem nada mesmo, então…

Que tal você salvar o mundo?

Quer salvar o mundo? Seja um cientista, recomenda um caderno especial da New Scientist.

Mais especificamente, que tal ser um cientista de novos materiais? Um artigo muito bom sobre sustentabilidade na revista Physics World de outubro mostra que tecnologias limpas como a energia solar precisam de um empurrãozinho da nanotecnologia para se tornarem imbatíveis também comercialmente.

Além de energia limpa, um cientista de materiais pode ajudar a controlar a poluição, como fizeram químicos da UFMG ao desenvolverem um filtro de CO2 para chaminés.

Mas se química e física da matéria condensada não é bem sua praia e você prefere algo com mais energia, que tal salvar o mundo sendo um engenheiro de acelerador de partículas?

Um feixe de elétrons bem acertado pode eleminar resíduos tóxicos e biológicos de uma vez de água, esgoto e chaminés de fábricas, informa a revista Symmetry. Para popularizar o método (países como a Polônia já usam!) falta os aceleradores de elétrons funcionarem mais confiavelmente por longos períodos e diminuirem de tamanho.

Quem sabe com uma nova geração de tecnologia de aceleração de partículas a base de ondas de plasma, os aceleradores se tornem mais portáteis?

Reciclagem de plástico em números

A revista Discover tem uma lista impressionante de números sobre plástico e sua (falta de) reciclagem. Um relatório da Royal Society estima que em 2010 serão produzidos 300 milhões de toneladas de plástico no mundo. Metade desse plástico é para embalagens. Em 2007, apenas 6,8% dos plásticos norte-americanos foram recuperados para reciclagem, de acordo como a agência de proteção ambiental dos EUA. E lembram daquela lenda que uma garrafa de plástico demora 1 milhão de anos para se degradar no mar? Pois bem, não demora tanto, só uns 450 anos…

Robôs humanóides devem se parecer com humanos?

O ideal seria que eles fossem indistinguíveis de nós, como em… err… Westworld? Blade Runner? Inteligência Artificial? Ok, não seria tão desejável assim. Na verdade, hoje é impossível construir um robô funcional igualzinho ao um ser humano. As nuances da textura da nossa pele, por exemplo, estão além das propriedade de qualquer material sintético conhecido. Essa foi a conclusão de um estudo recente que Philip Ball comenta em seu blog.

Mas uma semelhança ainda que remota com nós é importante, diz o roboticista Karl Iagnemma na revista Frieze (via 3quarksdaily). Engenheiros e designers diante de um projeto de robô humanóide precisam descobrir quais detalhes do design nos inspiram confiança e simpatia.

Ah, os mistérios do céu…

Uma descoberta do telescópio de raios X Chandra anunciada semana passada foi a quebra de recorde do aglomerado de galáxias mais distante já observado. O aglomerado está a 10,2 bilhões de anos-luz de distância, um bilhão de anos-luz mais distante que o recorde anterior. Astrônomos já observaram galáxias mais distantes, mas elas não estão agrupadas em aglomerados. A imagem do aglomerado recém-descoberto ajuda a entender como surgiram os aglomerados. (Parabéns ao trabalho de divulgação do telescópio Chandra, que mantêm um site cheio de recursos multimídia e informação fácil de achar e bem explicada.)

a revista New Scientist destacou sinais estranhos observados nas lentes gravitacionais provocadas por aglomerados de galáxias. Alguns físicos especulam que esses sinais possam ser desvios da relatividade geral em escala intergalática ou ainda um efeito desconhecido da energia escura. Quem pode esclarecer o mistério é o Dark Energy Survey, uma varredura de lentes gravitacionais em uma área do céu bem maior que as anteriores e que deve começar em 2011, com participação de pesquisadores brasileiros.

Outro sinal estranho foi captado pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, que uma dupla de astrofísicos sugere que possa ser radiação causada pela colisão de partículas de matéria escura no centro da Via Láctea. O estudo é independente da equipe que opera o Fermi, que deve apresentar sua própria análise dos dados no começo de novembro. (via NatureNews)

E se você ainda não entende como os astrônomos sabem que tal galáxia está a tantos e tantos anos-luz de distância da Terra, recomendo este artigo introdutório muito bem escrito do Lee Bilings (em inglês).

Escudo galático do Sol tem “faixa” estranha

O Sol nos protege de vilões intergaláticos, muita gente não sabe. Pelos átomos ionizados que expele o tempo todo–o chamado vento solar–nossa estrela projeta um campo magnético que engloba todos os planetas e demais a maior parte dos corpos do sistema solar. Essa bolha magnética chamada de heliosfera desvia 90% dos raios cósmicos de alta energia que vem do espaço interestelar e integalático. Esses raios são uma radiação letal para tecidos vivos.

A fronteira da heliosfera–uma região que fica entre 100 e 125 vezes mais distante do Sol que a Terra–também é uma fronteira selvagem da astrofísica, o lugar em que a influência do Sol termina e a do gás mais frio e rarefeito do meio interestelar local começa. Estudando essa região, aprendemos como o Sol interage com o resto da galáxia.

A fronteira tem três “cascas”. A primeira é o choque de terminação, a superfície em que o vento solar atinge “a barreira do som” e começa a desacelerar. A segunda é a heliopausa, onde a pressão do vento solar se iguala com a do meio interestelerar. Finalmente, a região onde o meio interestelar começa a se chocar com o vento solar é o arco de choque. (Telescópios já registraram fotos maravilhosas de arcos de choques de outras estrelas; o arco de choque do Sol com nosso meio local é fraquinho e não tão fotogênico assim…)

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Ilustração em cores da fronteira da heliosfera; mais próximo do Sol está o choque de terminação, depois a heliopausa em forma de cauda de cometa e por último o arco de choque. Fonte: Nasa.

O pouco que se sabe da fronteira da heliosfera vem de medidas das duas sondas interplanetárias que mais distantes chegaram, as Voyager 1 e 2, que atravessaram o choque de terminação entre 2007 e 2008.

A outra única maneira de explorar essa região é observar daqui da Terra partículas vindas da fronteira da heliosfera. Essas partículas são chamadas de átomos neutros energéticos, pelo seguinte motivo. Inicialmente elas são partículas eletricamente carregadas, prótons do vento solar viajando para fora do sistema planetário.

Quando estão entre o choque de terminação e o arco de choque, porém, alguns desses prótons colidem com os átomos de hidrogênio mais frios do meio interestelar e roubam o elétron deles. Transformados em átomos de hidrogênio neutros, eles são capazes de atravessar o campo magnético da heliosfera incólumes e voltar para dentro do sistema solar, atingindo eventualmente um detector aqui na Terra.

Difícil de visualizar, não? Este vídeo, cortesia da Nasa, ajuda horrores a entender como se formam os átomos neutros energéticos:


Uma missão inédita da Nasa, o IBEX foi lançado em órbita da Terra em outubro de 2008 . Ele observa hidrogênio neutro energético vindo da fronteira da heliosfera, que demora de um a dois anos para chegar aqui. A cada seis meses, o IBEX produz um mapa completo das emissões de átomos neutros energéticos do céu inteiro.

A revista Science da semana passada publicou o primeiro mapa completo do IBEX, que foi uma surpresa para todo mundo. Foi observada uma faixa longa e estreita serpenteando por quase metade do céu, em que os átomos neutros se concentram duas a três vezes mais que no resto da fronteira da heliosfera.

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Faixa de concentração de átomos neutros energéticos no céu resgistrada pelo IBEX.

Fonte: Nasa.

A faixa não havia sido percebido ainda pelas Voyager por estar fora do alcance delas.

Como os átomos são concentrados nessa faixa? A faixa não é prevista por nenhum modelo ou teoria, que na verdade previam que a distribuição dos átomos tivesse uma variação pequena e gradual. A explicação deve estar na maneira, ainda desconhecida, de como o campo magnético interestelar local interge com o da heliosfera.

A faixa, entretanto, sugere que a heliopausa não tem a forma que se pensava que ela tinha: a da cauda de um cometa, com uma cabeça enfrentando o vento do meio interestelar e uma cauda na direção oposta (veja ilustração mais acima).

Outro artigo na mesma Science, mostra que um detector de átomos neutros energéticos a bordo da sonda Cassini, em órbita de Saturno, observou também uma faixa no céu. O instrumento detecta átomos neutros mais energéticos que os coletados pelo IBEX, mas as faixas coincidem.

Os pesquisadores da Cassini interpretam a faixa como um sinal de que a heliosfera não tem uma cauda de cometa. Ela parece mesmo é com uma bolha inflada. Já os pesquisadores do IBEX acreditam que o formato ainda seja de cometa, mas um pouco distorcido. Mas todos concordam que só vão determinar a verdadeira forma quando explicarem detalhadamente a faixa de átomos neutros.

Produzindo novos mapas a cada seis meses, o IBEX vai ter uma ideia de como a heliosfera se altera durante o ciclo solar de 11 anos, o que deve ajudar a exlicar a faixa, verificando, por exemplo, se ela é permanente ou temporária.

Veja também: BBC, Science News, National Geographic News e site oficial da missão IBEX.

Deixem Higgs em paz!,magnetricidade,buraco negro portátil

Esses foram alguns dos destaques nos sites de notícias de ciência que chamaram minha atenção semana passada:

Magnetricidade – a “eletricidade” do magnetismo

“Gelo de spins” é o nome de um material sólido feito de cristais ionizados, magnetizados e congelados a temperaturas próximas do zero absoluto, em que o arranjo conjunto do momento magnético faz surgir “monopólos magnéticos”. É como se polos magnéticos norte ou sul andassem separados e independentes pelo material. A descoberta desses monopólos no gelo de spins foi anunciada em setembro. Agora, outro grupo de pesquisadores mediu a corrente de carga magnética gerada pelo movimento desses monopólos pelo material, um efeito que eles chamam de magnetricidade. Saiba mais em New Scientist , Physics Today e BBC.

Corrente elétrica eterna

Físicos conseguiram gerar e medir uma corrente elétrica de um bilionésimo de Ampére circulando por um anel metálico de um milésimo de milímetro de diâmetro, congelado a 1 Kelvin. Um efeito quântico previsto em 1983 faz os elétrons no anel se comportarem como se estivessem orbitando um núcleo atômico, indefinidamente, sem resistência elétrica. Em princípio essa corrente pode durar para sempre. Em um arranjo experimental extremamente difícil de construir, os pesquisadores usaram um mesmo campo magnético para induzir a corrente e medir sua intensidade. Mais detalhes em Physics World.

Carga fracionária em grafeno

Mais um efeito observado em grafeno–um plano feito de átomos de carbono, com propriedades fantásticas e que promete substituir as placas de silício da microeletrônica. Trata-se do bom e velho Efeito Hall Quântico Fracionário, em que grupos de elétrons agem como se fossem partículas com uma carga elétrica menor que a própria carga de um elétron. A descoberta abre a possibilidade de usar o grafeno para construir computadores quânticos “topológicos”. Saiba mais em Science NOW.

Modelo de Hubbard para leigos

O Modelo de Hubbard é uma espécie de jogo de tabuleiro com elétrons que pulam de um ponto a outro de uma rede quadriculada. Surgiu como explicação simplificada para o fenômeno complexo do eletromagnetismo em materiais, mas se revelou tão difícil de calcular que hoje é estudado por si só. Leia essa curiosa história contada em linguagem comum por Brian Hayes, em sua coluna na American Scientist (via 3quarks daily).

Buraco negro artficial de bolso

Físicos chineses criaram o primeiro “buraco negro” de microondas. Buraco negro entre aspas, porque o pequeno cilindro de 22 centímetros de diâmetro feito de anéis concêntricos cada um com propriedades eletromagnéticas diferentes captura apenas radiação na faixa das microondas e nada mais. Os criadores da engenhoca prometem em breve outro “buraco negro”, mas que captura radiação eletromagnética visível, isto é, luz. A invenção pode servir para capturar energia do Sol mais eficientemente que os atuais painéis solares. Leia mais em New Scientist, the ArXiv blog e Wired Science.

Geólogos encaram falhas em modelos de terremotos

Grandes terremotos são estudados por modelos simples de acúmulo e liberação da tensão em falhas geológicas, que sugerem que eles acontecem ciclicamente. A velha teoria está ruindo frente a evidências de que levar em conta a interação caótica entre falhas, às vezes em escala global, é importante para evitar catástrofes. Leia mais em reportagem de Glennda Chui para a Nature .

Deixem o Higgs em paz!

Em sua coluna no New York Times, Mr. Dennis Overbye destacou um artigo científico honesto, sim, mas absurdamente especulativo e desnecessariamente alarmante, sugerindo que os acidentes que impediram o LHC de funcionar até agora são sinal de que o universo quer ocultar o bóson de Higgs de nós. Ensaios nos blogs Built on Facts, Backreaction e Cosmic Variance explicam inteligentemente a “ameaça”.

Mapa da exploração do Sistema Solar

Fantástico mapa do Sistema Solar com todas as missões interplanetárias já lançadas, produzido pela National Geographic Books. A versão oficial é complicada de visualizar (uma cópia mais amigável aqui). A Lua é o corpo celeste mais visitado, enquanto Plutão nunca foi (missão New Horizons a caminho!). Via Boing Boing.

Opera Cosmique até 25 de outubro em Paris

De 9 a 25 de outubro, das seis da tarde a meia noite, cada vez que um múon vindo do espaço acertar um detector instalado no edifício Torre de Montparnasse em Paris, o observatório astronômico da cidade luz vai disparar um feixe laser sobre o céu. (queria saber ler em francês para entender os detalhes …). Saiba mais em Radio France e no site do evento, Opera Cosmique.

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