O ritmo acelerado do progresso científico é estimulante, mas manter-se atualizado com todos os novos desenvolvimentos pode ser um grande desafio. O CAS possui uma perspectiva única do cenário científico histórico e atual, o que proporciona uma visão privilegiada das tendências emergentes. Recentemente, especialistas da Universidade da Califórnia, Berkeley, do Laboratório Nacional Oak Ridge, da POLARISqb e do CAS uniram-se em um webinar para destacar os avanços científicos e as tendências que mais nos entusiasmam para acompanhar de perto em 2025.
Principais destaques do webinar
Janet apresentou as principais tendências científicas destacadas no artigo deste ano, preparando o terreno para o painel de discussão.
- Qualidade de dados em IA: A importância de conjuntos de dados específicos e de alta qualidade para o sucesso de experimentos científicos conduzidos por IA.
- Medicina de precisão: Cuidados de saúde personalizados com base em perfis genéticos individuais.
- Inovação em Baterias: Avanços em soluções de energia sustentável.
- Ciência dos Materiais: Desenvolvimentos em materiais com múltiplas aplicações.
- Sustentabilidade Ambiental: Inovações na gestão de resíduos e na economia circular.
- Biotecnologia: Avanços em áreas como CRISPR e análise de célula única.
- Computação Quântica: O potencial para solucionar problemas complexos de otimização.
- Omniômica: A próxima revolução na análise de célula única.
Para aprofundar o debate sobre essas tendências, o Dr. Aaron Streets, o Dr. Yongtao Liu e o Dra. Shahar Keinan participaram, junto com Janet, de um painel de discussão abrangente que abordou diversos temas correlatos.
Qualidade de Dados e IA
Todos os palestrantes enfatizaram o papel crítico dos dados de alta qualidade na IA. Yongtao Liu ressaltou a necessidade de dados acessíveis e padronizados, destacando a importância dos princípios FAIR (do inglês: Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable – Encontráveis, Acessíveis, Interoperáveis e Reutilizáveis) para assegurar que pesquisadores tenham acesso a dados de alta qualidade. Ele também abordou o potencial dos laboratórios autônomos para gerar grandes volumes de dados de alta qualidade. Shahar Keinan destacou as dificuldades na obtenção de conjuntos de dados limpos e balanceados para o desenvolvimento de fármacos, área em que muitos dados são provenientes de publicações diversas que utilizam padrões de mensuração distintos. Aaron Streets prosseguiu com o debate, ressaltando como a precisão das previsões de IA depende fundamentalmente da qualidade dos dados utilizados para treinar os modelos. Ele também abordou o enorme volume de dados biológicos gerados e a necessidade de métodos eficientes de coleta para minimizar o consumo de recursos e o poder computacional exigido para as análises.
Computação quântica
Shahar Keinan aprofundou-se nas aplicações da computação quântica na descoberta de fármacos e em outros campos, destacando seu potencial para solucionar grandes problemas de otimização com eficiência. Ela explicou que, embora os computadores quânticos ainda não estejam preparados para tarefas cotidianas, eles são muito promissores para a resolução de problemas específicos e complexos. Ela também mencionou que os "annealers quânticos" (dispositivos de recozimento quântico), eficazes na resolução de grandes problemas de otimização, podem ser aplicados em diversas áreas, como otimização de cadeias de suprimentos, balanceamento de portfólios de investimento e criptografia.
Análise de célula única
Aaron Streets explicou os benefícios da análise de célula única em múltiplas camadas, que proporciona uma visão holística das funções e interações celulares. Essa abordagem pode ajudar a demonstrar como as variações genéticas impactam o comportamento celular e a progressão de doenças. Ele discutiu o panorama atual da análise genômica em nível de célula única, onde o sequenciamento de RNA de célula única em larga escala permite aos pesquisadores classificar as células com base na sua expressão gênica. O Dr. Streets ressaltou a importância de integrar múltiplas camadas de informação molecular, como o proteoma e o epigenoma, para obter uma compreensão mais abrangente dos estados celulares e do fluxo de informação intracelular.
Ciência dos materiais
Yongtao Liu compartilhou insights sobre as aplicações de materiais ferroelétricos, que possuem uma vasta gama de usos, desde dispositivos de memória até o aproveitamento de energia (energy harvesting) e tecnologias médicas. Ele ressaltou a importância de se considerar o ciclo de vida completo dos materiais para minimizar o impacto ambiental. Ele explicou que materiais ferroelétricos podem desenvolver espontaneamente polarização elétrica, a qual pode ser comutada por meio de um campo elétrico externo. Essa propriedade os torna adequados para aplicações como memórias de acesso aleatório ferroelétricas (FeRAM), sensores e dispositivos de aproveitamento de energia.
Sustentabilidade ambiental
De forma unânime, nossos painelistas ressaltaram a importância de incorporar considerações ecológicas em seus trabalhos. Shahar Keinan destacou a eficiência do uso de computadores quânticos para economizar tempo e energia. Ela mencionou como o uso de computadores para simulações pode poupar tempo, recursos e energia em comparação com os experimentos laboratoriais tradicionais. Aaron Streets e Yongtao Liu também enfatizaram a necessidade de práticas sustentáveis na coleta de dados e na produção de materiais. Dando continuidade, Aaron Streets ressaltou a necessidade de métodos eficientes para a coleta de dados, visando reduzir o consumo de recursos e a demanda por capacidade computacional. Para concluir sua participação, Yongtao Liu compartilhou um exemplo prático envolvendo perovskitas na tecnologia de células solares, reiterando a importância de se considerar o ciclo de vida integral dos materiais para minimizar o impacto ambiental.
Saiba mais
Leia análises e insights aprofundados sobre importantes descobertas científicas e as tendências a serem observadas em 2025 em nosso artigo. Assista aqui à gravação completa do webinar.
