Progressos da ciência | Artigo

A evolução científica no século que se inicia dependerá outra vez da mãe das ciências: a Física. Veja artigo do dr. Drauzio sobre progressos da ciência.

As três maiores descobertas do século 20

Dizem que Isaac Newton viu a maçã cair da árvore e pensou: não é a maçã que cai, é uma força que puxa a maçã para o centro da Terra.

Os frutos já caíam das árvores, quando surgiram os primeiros hominídeos há 4,5 milhões de anos, mas foi só no século 17 que alguém entendeu a queda de forma reversa: é a Terra que atrai a maçã. Assim, foi criada a lei da gravitação universal. Se estivéssemos em 1899, todos os problemas do universo conhecido estariam resolvidos pela aplicação da lei de Newton.

Mas, aí veio o século 20 e Albert Einstein afirmou: “se a força da gravidade é consequência de campos gravitacionais espalhados por todo os cantos do universo, a estrutura e a evolução do universo estão indissoluvelmente ligadas”. Foi a primeira grande descoberta desse século.

Em 1929, Edwin Hubble demonstrou que os corpos celestes se afastavam uns dos outros em velocidade constante. O universo está em expansão, concluiu, e deixou todos atônitos em 1929. Se está em permanente expansão, é possível que todos os corpos celestes tenham surgido de um único ponto, menor do que o tamanho de um átomo, concluíram mais tarde os defensores do “big bang”.

Já no começo do século 20, ficou claro que a lei de Newton não era tão universal quanto se imaginava. Não conseguia explicar, por exemplo, a presença de forças poderosas no interior dos átomos capazes de fazer cidades ruírem, como demonstrado em Hiroshima. Os prótons, nêutrons e elétrons, submicroscópicos, não poderiam gerar tais forças pela simples atração gravitacional exercida por suas massas.

Para explicar as leis físicas que regem o comportamento das partículas separadas por distâncias infinitamente pequenas, como as existentes entre prótons, elétrons ou quarks, surgiu a mecânica quântica, tão importante quanto a newtoniana do mundo macroscópico. Foi a segunda grande aquisição da ciência do século passado.

De outro ramo da Física, a Biologia, surgiria a terceira maior descoberta do século 20: a estrutura do DNA, molécula-arquivo dos genes, por Watson e Crick, em 1953. O homem perdeu a ingenuidade, descobriu o mecanismo de criação da vida.

Passados cinquenta anos, no começo do século 21, todos os 120 mil genes humanos foram identificados pelo Projeto Genoma. Suas sequências estão na internet, à disposição dos biólogos interessados em estudá-los.

Veja também: Descobertas da década

Século 21

A evolução científica no século que se inicia dependerá outra vez da mãe das ciências: a Física. O problema central na Física de hoje é que os princípios que regem a teoria da gravitação de Einstein são incompatíveis com os da mecânica quântica; um paradoxo. É necessária uma nova teoria que unifique a teoria da relatividade, que governa as interações em larga escala no cosmos, com a mecânica quântica que se aplica apenas às distâncias muito curtas.

O impacto de uma teoria unificadora é mais imprevisível, do que aquele provocado pelas grandes descobertas do século 20, que levaram à energia atômica, às viagens interplanetárias, à internet e aos transplantes de genes. A simplicidade das leis físicas contrasta com a complexidade dos seres vivos, no entanto.

Nas últimas décadas, os biólogos se dedicaram a dissecar as moléculas presentes nas células e estudar suas múltiplas funções. Esse método reducionista, através do qual o especialista “sabe cada vez mais a respeito de cada vez menos”, está firmemente arraigado na cultura da ciência ocidental por uma razão simples: produz resultados.

Entretanto, a complexidade da informação colhida por tal estratégia de abordagem é monumental; difícil de interpretar. Decifrar todas as reações químicas que acontecem numa célula, não explica o funcionamento do todo.

Hoje, físicos, biólogos e matemáticos, em conjunto, procuram desenvolver modelos computacionais para armazenar toda a informação já conhecida sobre o funcionamento da célula, e, a partir dela, prever seu comportamento diante de determinado estímulo.

A capacidade de analisar o que chamamos de “sistemas complexos” produzirá avanços imprevisíveis na Medicina. Quem poderia supor em 1899, que em cem anos desceríamos um robô em Marte que acordaria ouvindo samba, e todos os genes humanos seriam conhecidos átomo por átomo? E agora, que colhemos rochas em Marte e temos a estrutura dos genes conhecida, onde chegaremos daqui a cem anos? Meus palpites são os seguintes:

• Descreveremos as constelações de genes que regem a transformação de um óvulo fecundado em feto maduro, espécie por espécie, e saberemos quais são os genes que entram em atividade, para silenciar depois de cumprida sua função naquela fase do desenvolvimento;
• Mais de 90% de nossos genes são mudos. Por que a evolução conservaria tanto DNA inútil em nosso genoma? Nessa grande extensão de DNA “inútil” estará certamente o passado do homem na Terra. O conhecimento desses genes poderá explicar como nossos ancestrais divergiram evolucionariamente, e descobrir, por exemplo, que temos os genes necessários para desenvolver asas, evidentemente apagados nesse DNA inexpressivo;
• A complexidade da célula será desvendada de modo tão profundo, que poderemos interferir com mecanismos celulares básicos: respiração, produção de energia, envelhecimento, transporte de substâncias através da membrana externa e o caminho dos sinais químicos que seguem até dentro do núcleo para ativar ou bloquear a expressão de certos genes;
• Descendente de ancestrais comuns, a estrutura química de nossos genes é igual em todos os organismos uni ou multicelulares: bactérias, plantas ou mamíferos. Nos próximos anos, teremos definido com mais precisão os mecanismos evolucionários que nos tornou diferentes dos outros seres vivos, da Escherichia coli com seus dez mil genes, aos chimpanzés com mais de 98% de genes iguais aos do Homo sapiens;
• Mais cedo do que se imagina, algum grupo de biólogos estruturalistas construirá, em laboratório, uma molécula de RNA com suficiente informação para formar uma cápsula a seu redor e produzir meia dúzia de proteínas. Estará construído um ser vivo tão rudimentar quanto os que existiam na Terra há 4,5 bilhões de anos;
• Genes que produzem proteínas úteis ao homem são hoje transplantados para bactérias, plantas e animais. Nos próximos trinta anos, tomates, bananas e batatas conterão genes que vacinarão populações inteiras contra germes que provocam doenças infecciosas, como as hepatites, diarreia infantil e a aids. Mais adiante, mesmo doenças degenerativas serão prevenidas pelo uso do alimento indicado; geneticamente modificado, é claro. O aumento da expectativa de vida poderá ser mais dramático do que o ocorrido no século 20;
• O objeto mais complexo do universo, ou até mais complexo do que ele, o cérebro humano, terá seu mecanismo básico de funcionamento desvendado. Os circuitos de neurônios cerebrais capazes de censorear permanentemente todas as reações, que ocorrem para manter o equilíbrio interno do organismo, estão sendo descritos. Os circuitos de neurônios que captam o objeto externo pelos cinco sentidos, também.

Esses dois circuitos, que controlam corpo e objeto, interagem com outros circuitos cerebrais responsáveis pela tomada de consciência do corpo em relação ao objeto. Será possível, então, entender como ocorre a interação do meio com a circuitaria cerebral herdada de nossos antepassados, na formação de nossas características intelectuais. O debate cérebro versus mente estará encerrado.

Em 2010 a NASA mandará uma nave para Marte que instalará um global positioning system ligado a uma rede de computadores. Pela internet, acompanharemos ao vivo as paisagens do planeta vermelho. Estará criada a internet interplanetária.

No decorrer do século 21, instalaremos em Marte equipamentos movidos a energia solar, dotados de garras para recolher pedras do solo e provocar reações químicas que libertem os gases necessários à criação da atmosfera marciana. Por volta de 2099, poderemos passear pelo planeta sem balão de oxigênio nas costas.

Então, na Terra, haverá uma discussão ética entre os “reds” e os “greens”. Os vermelhos acharão que o meio ambiente de Marte com montanhas e depressões muito mais profundas do que as do Grand Canyon americano, deve permanecer como está, em função do potencial turístico. Os verdes, dirão que a vida deverá ser transplantada para Marte. Se estiver vivo em 2.099, estarei do lado dos verdes: levar bactérias, plantas e animais a todos os planetas em que pudermos criar atmosfera, e deixá-los adaptar-se às condições locais de gravidade e meio ambiente.

Nessa época, alguns optarão por criar filhos nesses planetas. Depois de algumas gerações e mutações gênicas, eles apresentarão diversidade significante em relação aos que permaneceram na Terra. O aumento da diversidade enriquecerá a espécie, e o Homo sapiens poderá viajar para fora do sistema solar.