Dos mapas do cérebro às pontes vivas: as inovações que irão mudar a sua vida em 2025  

Quem pensa que a investigação não é estimulante, pode ter uma surpresa. Em 2025, poderemos assistir à descodificação genética do cérebro humano, à recolha de energia solar no espaço e atravessar uma ponte construída com fungos controlados eletronicamente.  

Desvendar a genética do cérebro com a ajuda da IA

Os mapas detalhados do cérebro humano elaborados pelo projeto Human Brain Project, financiado pela UE, estão prontos para o horário nobre e deverão começar a ser utilizados em 2025.  

Estes mapas ajudarão os cientistas e os médicos a orientarem-se para novos tratamentos para os doentes com doenças cerebrais, de acordo com a Katrin Amunts, neurocientista alemã da Universidade de Dusseldorf e do Forschungszentrum Jülich, na Alemanha. Liderou a exploração de referência do cérebro humano ao longo de 10 anos que gerou o atlas do cérebro humano, com os mapas mais pormenorizados das áreas cerebrais e da sua arquitetura celular alguma vez elaborados, e com novos desenvolvimentos a decorrer para ajudar a explorar todo o seu potencial.   

"A IA está a ajudar-nos com o cérebro. O cérebro tem 86 mil milhões de células nervosas, cada uma com até 10 mil ligações a outras células, pelo que é uma rede incrivelmente complexa. Os nossos maiores computadores atuais ainda não conseguem processar isso."  

"Em 2025, teremos um enorme poder de computação quando uma das maiores máquinas de IA, JUPITER, entrar em funcionamento em Jülich. Ao juntar os dados à IA, poderemos executar cenários virtuais de peritos sobre os efeitos de determinadas terapias no cérebro."   

"Quero muito que os atlas cerebrais que desenvolvemos beneficiem mais doentes. Gostaria que fossem um instrumento útil para informar o diagnóstico e a cirurgia, por exemplo, sobre a localização de um tumor." 

"Os nossos colegas em França acabaram de concluir o primeiro estudo clínico sobre cirurgia da epilepsia, utilizando-o para prever onde os cirurgiões podem remover o tecido dos doentes. Os cirurgiões querem remover o máximo possível para ter um doente sem convulsões, mas o mínimo possível para evitar danos desnecessários. Aguardamos agora os resultados. Estes novos desenvolvimentos entusiasmam-me muito. Foi por isso que estudei medicina - para ajudar as pessoas." 

"Um avanço que eu gostaria de ver é a compreensão do funcionamento do cérebro a nível celular. Conhecemos muitos dos tipos de células, perfis moleculares e respetivos genes, mas não cada um dos 86 mil milhões de células nervosas. Por vezes, vemos as árvores, mas não vemos a floresta. Espero que, em 2025, possamos colmatar algumas das lacunas entre o nosso conhecimento da relação entre as células cerebrais, os seus genes e as doenças a diferentes escalas, desde as células às redes e ao cérebro inteiro." 

Leia: Mapear a mente 

A energia solar recebe uma ajuda do espaço

A combinação de dados de satélite com IA está a oferecer novas e surpreendentes oportunidades em que "o céu é o limite", diz Effie Makri, engenheira eletrónica e vice-presidente de Investigação e Inovação da empresa tecnológica grega Future Intelligence.  

Makri lidera o projeto RESPONDENT, financiado pela UE, que combina o poder da IA, observações por satélite e mini-estações meteorológicas para melhorar as previsões da energia que vai para a rede a partir de um parque solar. Makri prevê que em 2025 haverá uma maior utilização de dados de satélite, por vezes em áreas inesperadas das nossas vidas. 

"Os programas de satélites Galileu e Copernicus são incríveis e a Europa deve estar muito orgulhosa destas tecnologias. São muitos os domínios em que iremos utilizar futuramente os dados de satélite. Existem para serem utilizados, desde a agricultura à energia, à banca ou ao lazer. Esperamos adaptar a nossa própria solução tecnológica à energia eólica. Os dados de satélite podem também ser utilizados para selecionar o melhor local para instalar um parque solar fotovoltaico." 

"Mais dados recolhidos em tempo real poderão ser integrados com dados históricos para melhorar os modelos de IA. Isto pode ajudar a processar mais rapidamente as imagens dos satélites e, por exemplo, a acompanhar melhor as alterações climáticas. Poderemos monitorizar melhor os glaciares ou a desflorestação, ou melhorar as nossas previsões sobre a propagação de incêndios florestais. O céu é realmente o limite."  

"Outro desenvolvimento potencial que prevejo é a energia espacial. Esta solução consistiria na recolha de energia solar no espaço, que seria depois transmitida sem fios para a Terra [através de micro-ondas ou lasers]. Trata-se de uma área do domínio da energia que se tornará provavelmente cada vez mais interessante." 

"No entanto, quero que a IA seja utilizada para o bem. Tem havido muitos sentimentos contraditórios em relação à IA. Estou muito entusiasmada com os novos desenvolvimentos que trazem benefícios para a sociedade, mas não gostaria de estar envolvida numa tecnologia que fosse explorada para fins prejudiciais. A Comissão Europeia tem sido fantástica a ter estes aspetos em conta e a desenvolver regulamentos". 

Materiais estruturais vivos e auto-reparáveis

"Temos recursos limitados e temos de estar conscientes do impacto que estamos a ter no clima", afirma  Kunal Masania, engenheiro da Universidade de Tecnologia de Delft, nos Países Baixos, e parte do projeto AM-IMATE financiado pela UE.  

Está a criar materiais compósitos feitos com fungos que poderão ser utilizados em futuros móveis domésticos, peças de aviões e até em grandes projetos de construção, como pontes. Os fungos são um recurso renovável e algumas espécies podem ser cultivadas em resíduos da agricultura ou da silvicultura.    

"Fizemos compósitos com serradura e pedaços de madeira, que são unidos por fungos. Os engenheiros já utilizam fibras reforçadas por uma matriz - é a mesma forma como as árvores são reforçadas. Mas o que perdemos foram todas as capacidades interessantes disponíveis quando o material está vivo. Estou a fazer peças tipo Lego, constituídas por células de fungos, que são encaixadas por um robô para construir uma pequena ponte. Outros membros da comunidade científica estão também a juntar-se a este objetivo de tornar as estruturas e materiais vivos uma realidade."   

"Planeamos colocar elétrodos neste material, para podermos escutar os sinais de stress mecânico dos fungos. Também queremos enviar sinais aos fungos em resposta à reparação de danos ou ao reforço local de determinadas áreas, algo que as hifas (filamentos microscópicos) dos fungos podem fazer. Recentemente, um grupo nos Estados Unidos construiu um robô andante macio utilizando fungos e dando-lhes sinais para controlar o movimento. Por isso, esta é uma área realmente empolgante onde espero ver muitas inovações em 2025."   

A vantagem das estruturas feitas de organismos vivos poderá ser o fato de os materiais serem capazes de detetar, comunicar e adaptar-se às tensões, reforçando apenas onde o material é necessário. Imaginem uma bicicleta ou uma ponte que se reparasse a si própria! 

Leia: Novos materiais aeroespaciais e de construção poderão reparar-se a si próprios graças a fungos e a bactérias 

Um futuro melhor para as abelhas e a natureza na Europa

As abelhas são os visitantes mais frequentes das flores em habitats naturais em todo o mundo e polinizam cerca de metade de todas as culturas. No entanto, não se têm saído bem, diz Dirk de Graaf, biólogo da Universidade de Ghent, na Bélgica.  

"A polinização das culturas e das flores silvestres pelas abelhas é, de longe, mais valiosa do que todo o mel que produzem. No entanto, em média, todos os anos se perde um terço das nossas colónias na Europa. Isso significa que, para alguns apicultores, todas as suas abelhas estão mortas." 

No entanto, ao regressar à natureza - com a ajuda da tecnologia - a situação das abelhas europeias melhorará em 2025 e nos anos seguintes. De Graaf lidera um projeto de investigação sobre as abelhas melíferas, apoiado pela UE, denominado B-GOOD, que procura restabelecer a sua harmonia com a natureza. 

"A grande maioria das abelhas que temos na Bélgica e no norte da Europa foram importadas, pelo que não temos a raça adaptada ao nosso clima. Em vez disso, a nossa apicultura centrou-se completamente nas abelhas que eram boas para a produção de mel e na tranquilidade das abelhas. No futuro, será necessário selecionar abelhas que consigam resistir melhor a parasitas como o ácaro varroa, em vez de depender de produtos químicos para matar esses parasitas."  

"Devemos procurar, nos próximos anos, não interferir tanto com as nossas colmeias. Podemos fazê-lo utilizando tecnologia desenvolvida na Europa, como sensores colocados numa colmeia para acompanhar a atividade e a temperatura à distância. Um estudo recente revelou que cerca de 21% dos apicultores de 18 países europeus já dispõem de recolha automática de dados." 

"O verdadeiro valor acrescentado será quando desenvolvermos algoritmos mais inteligentes que interpretem os dados e enviem alertas ao apicultor, para que este passe menos tempo a trabalhar com as abelhas e, no entanto, as suas abelhas sejam mais saudáveis." 

"Prevejo que a adesão continuará a aumentar, especialmente entre os apicultores mais jovens que estão tão habituados a consultar os seus smartphones. Eles vão gostar de verificar as suas abelhas à distância e deixá-las em paz." 

Leia: Danças modernas: colmeias inteligentes e abelhas robóticas dançarinas impulsionam a apicultura sustentável 

Cidades mais verdes e limpas que beneficiam todos

"As nossas cidades do futuro serão mais verdes, gerarão menos emissões de carbono e serão mais bonitas", prevê a Dra. Annemie Wyckmans, arquiteta da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia em Trondheim. Como líder do projeto CRAFT, financiado pela UE, reúne grupos artísticos e culturais para ajudar a desencadear mudanças sustentáveis nas ruas das cidades. Estas transformações serão impulsionadas sobretudo pelas comunidades locais. 

"Neste momento, temos muitas mudanças na política e os meios de comunicação social centram-se em todos os aspetos negativos. Há uma crise energética, uma crise alimentar e uma crise de saúde. Pode parecer desesperante. No entanto, muitas pessoas encontraram esperança na possibilidade de fazer alguma coisa a nível local e de fazer realmente uma diferença tangível nas suas próprias comunidades, bairros e cidades." 

"A título de exemplo, visitámos muitas hortas urbanas em cidades como Zagreb e Sarajevo. Nunca tinha ouvido falar disso, mas é um ponto forte da região. Permite às pessoas cultivarem os seus próprios frutos e legumes. Isto é importante porque muitas vezes as pessoas podem não ter dinheiro suficiente para comprar alimentos saudáveis, locais e sustentáveis: podem ser mais caros do que a comida rápida e difíceis de encontrar em alguns sítios. No entanto, é fácil dar às pessoas acesso a um pedaço de terra para cultivarem os seus próprios alimentos, permitindo-lhes conhecer outras pessoas que fazem o mesmo e ajudarem-se mutuamente."    

"Muitas vezes, estas mudanças positivas não chegam a ser notícia. Não custam muito, não têm de esperar por grandes decisões políticas e são facilmente ignoradas. Espero que, em 2025, este tipo de movimento seja demasiado grande para ser ignorado, porque vai atingir uma massa crítica e explodir à superfície, atraindo a atenção de políticos, investidores e outros." 

A equipa CRAFT está a inspirar-se numa iniciativa da UE para trazer o Pacto Ecológico Europeu para os locais onde as pessoas vivem. Denominado "O Novo Bauhaus Europeu", ou NEB, pretende que a vida quotidiana e os espaços de habitação das pessoas se inspirem na arte e na cultura, estejam em harmonia com a natureza e envolvam a interação social.   

A par do CRAFT, projetos como o Re-Value, Bauhaus Bites e NEB-STAR estão a trabalhar para os mesmos objetivos, envolvendo em conjunto mais de 100 cidades e comunidades na Europa.  

Tal como o movimento Bauhaus na Alemanha há um século, o NEB tem como objetivo fundir o design urbano, a ciência, a tecnologia, a arte e o espírito comunitário. A arte em si pode ser uma força motriz porque está amplamente exposta nas cidades e tem o poder de galvanizar as pessoas. 

Leia: O talento artístico que inspira as cidades europeias a serem mais verdes 

Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da UE.