Centro de Tecnologia Acadêmica (CTA) do Instituto de Física da UFRGS tem participação importante na elaboração do documento e nas discussões sobre hardware aberto e livre no Brasil

Uma comunidade global de pesquisadores envolvendo mais de 30 países, inclusive o Brasil, lançou na semana passada o Global Science Hardware Roadmap, documento que estabelece os passos necessários para facilitar o acesso livre ao hardware utilizado para fins científicos. Ou seja, as ferramentas de trabalho para produção de Ciência, Tecnologia e Inovação.

O relatório invoca a colaboração para produção desses equipamentos em design aberto e novas técnicas de fabricação e licenciamento. Um exemplo desse tipo de trabalho feito no Brasil é o Sistema de Monitoramento de Feixe do acelerador de partículas Sirius, uma fonte de luz síncrotron de quarta geração, planejada para ser uma das mais avançadas do mundo.

Produzido pelo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) – um dos expoentes do Brasil em hardware aberto – parte do projeto está sendo construído com livre acesso à sua tecnologia e abrirá novas perspectivas de pesquisa em áreas como ciência dos materiais, nanotecnologia, biotecnologia, física, ciências ambientais e muitas outras. O Sirius não tem relação direta com o Global Science Hardware Roadmap, mas é um trabalho muito importante para exemplificar a prática no Brasil, conforme conta o cientista Rafael Pezzi, coordenador do Centro de Tecnologia Acadêmica (CTA) do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) – instituto pioneiro em hardware aberto no Brasil.

Pezzi conta também que ele foi um dos pesquisadores que puxaram o debate sobre hardware aberto em 2013, durante um encontro sobre ciência aberta na África do Sul, em que pesquisadores tratavam de temas como dados abertos, software livre e acesso aos periódicos.

“Na finalização do encontro”, lembra Pezzi, “eu e outra pessoa levantamos a bandeira do hardware, falando ‘olha pessoal, nós estamos tratando disso tudo, mas e o hardware, que também é essencial?’ Os custos estão lá em cima, com dois ou três fabricantes que cobram dez vezes mais que o real, diminuindo acesso e etc. O pessoal ouviu e uma acadêmica de Cambridge começou a se envolver com isso, junto a alguns pesquisadores americanos”, conta o cientista gaúcho.

Esse episódio gerou debates que culminam agora com o relatório, desenvolvido após dois encontros: em 2016, no CERN (European Organization for Nuclear Research), maior laboratório de física de partículas do mundo, em Genebra, e em 2017, na Pontifícia Universidade Católica do Chile, em Santiago. O documento estipula que até 2025 pesquisadores da área popularizem o GOSH, sigla em inglês para movimento do Hardware Científico Aberto e Global.

Rafael Pezzi lembra, inclusive, que outros cientistas envolvidos no projeto veem na Universidade Federal do Rio Grande do Sul uma instituição precursora no assunto.

A justificativa do grupo responsável pela elaboração do documento é que poucas pessoas têm acesso às ferramentas necessárias para a prática científica, particularmente os pesquisadores em países em desenvolvimento e grupos comunitários que necessitam coletar e analisar dados sobre o seu ambiente.

Histórico

Tudo começou na década de 1980, com o movimento software livre, aquele que nós podemos ter acesso ao código fonte, ou seja, o projeto. Assim, há liberdade para o usuário ler como foi escrito, com autonomia para usar, estudar, modificar e distribuir o objeto. Esse tipo de configuração está em navegadores como o Mozilla ou sistemas operacionais como o GNU/Linux, por exemplo.

Depois desse movimento, abriu-se caminho para outras discussões e hoje essa é uma tendência que está se observando na prática científica, com o chamado “ciência aberta”, em que pesquisadores deixam os dados abertos para uso e estudo de outras pessoas. Assim, publicações científicas ao redor do mundo têm liberado acesso aos seus dados, para que os artigos não fiquem atrás de uma “parede de pagamento”.

Pezzi explica como esse tipo de prática chegou à Ciência: “Os pesquisadores passaram a se perguntar ‘e se tivermos acesso ao projeto?’ e concluíram que, além de interessante sob o ponto de vista acadêmico, como uma plataforma educacional para engenheiros e futuros cientistas estudarem, do ponto de vista epistemológico, entender o equipamento que gerou aquela inovação deixa a própria ciência mais consistente.” E conclui: “É o pesquisador com mais conhecimento sobre o próprio processo científico, é a ciência mais ciência”.

Embora escrito por 30 pessoas, o relatório publicado semana passada foi pensado durante os encontros em Genebra e Santiago por mais de 100 pessoas, entre cientistas, engenheiros, educadores, empreendedores e agentes comunitários.

O grupo sugere que este enfoque pode reduzir drasticamente os custos de pesquisa ao permitir maior colaboração e formas de aprender de novas maneiras. “Nosso projeto”, afirma um dos autores, Doutor Luís Felipe R. Murillo, do Instituto Ciência, Inovação e Sociedade da França, “é sustentado pelo objetivo compartilhado de criar conhecimento comum por meio da participação pública direta em ciência e tecnologia. Não se trata de uma crítica apartada, mas de uma forma de engajamento prático”.

Entraves

As autoras e autores do Global Science Hardware Roadmap descrevem no documento os passos que acreditam necessários para ajudar a comunidade a avançar: maior apoio institucional das universidades e centros de pesquisa, fontes de financiamento e governos que prefiram que os inventores apliquem patentes sobre suas invenções de hardware.

Muitos outros também defendem que o livre compartilhamento é compatível com a venda de produtos e pode, de fato, criar novas oportunidades para empreendedores.

É o que pensa e defende Rafael Pezzi: “O tempo que a gente perde para criar a patente, defender ela legalmente, não está no compasso da inovação. Pra levantar uma patente se leva 5, 10 anos. Com o tempo de se preocupar em defender a patente, escrever o documento e pagar todas as taxas, as pessoas já estão produzindo, inovando e não estão preocupadas com quem vai copiá-los”.

O coordenador do CTA usa uma metáfora do futebol para explicar o impasse. “É como uma prorrogação de um jogo de futebol: os dois times se preocupam demais em se defender e abdicam de atacar, fazer o gol. Pesquisadores ainda se preocupam em defender uma patente, quando deviam estar desenvolvendo tecnologia e inovação, fazendo o gol”, exemplifica Pezzi.

Outra restrição – essa muito forte no Brasil, segundo ele – é a associação do movimento de hardware aberto ao amadorismo, como por exemplo, o movimento maker – pessoas que fazem elas mesmas sem necessariamente um padrão de qualidade.

“Associam o hardware livre a algo de qualidade duvidosa, mas isso não é verdade”, refuta Pezzi. “Nós temos desenvolvido hardwares de primeira categoria: o laboratório nacional de luz sincrotron merece ser mencionado porque eles desenvolvem uma tecnologia que vai manter o Sirius em sincronia. O próprio “White Rabbit”, uma tecnologia desenvolvida no CERN, que tem o trabalho de assegurar precisão de sub-nanossegundo nas transferências de dados do acelerador de partículas LHC (Grande Colisor de Hádrons, na sigla inglesa). Tudo com hardware aberto. Então são hardwares de extrema qualidade lançados abertos”, rebate o pesquisador.

Há ainda, na visão dos desenvolvedores, uma falta de conhecimento, com muita gente se perguntando o que é o hardware aberto. “Então há uma demanda por educação e conscientização para explicar o que é”, acrescenta o pesquisador.

Para Pezzi, há no Brasil uma situação especial pelo período que atravessamos, que, na opinião do pesquisador tem sido muito difícil, com cortes na Ciência, questionamento das universidades púbicas e dos institutos de pesquisa, chegando à discussão sobre privatizações.

“Se nós defendermos a universidade pública gerando tecnologia pública, instrumentos que possam ser usados tanto pelo setor privado como pelo público”, argumenta, “(nós) colocaremos uma nova discussão a respeito do papel da universidade pública, financiada com recursos públicos, criando inovação que pode ser usada publicamente”.

O relatório almeja um cenário com um caminho menos burocrático para a inovação, quebrando barreiras para novos negócios e criando mecanismos de incentivo ao empreendedorismo.

Nos EUA e na Europa a discussão sobre hardware aberto já se encontra, segundo Pezzi, muito mais avançada, com empresas trabalhando com tecnologias livres desde o começo. “As empresas desenvolvem a tecnologia, criam um novo produto, colocam no mercado e mostram a todos como faz, sem esconder o jogo”, e justifica a criação do documento para um debate mais qualificado no Brasil. “Esse é um debate muito incipiente e é por isso que nós criamos esse documento e estamos enviando para a comunidade científica tomar conhecimento do que está acontecendo no mundo”, diz.

Hardware aberto no Brasil e no mundo

O Global Science Hardware Roadmap apresenta projetos acadêmicos que dão mostras de significativos avanços para a ciência e sociedade. Tais como os já citados Sirius e “White Rabbit”, e também o OpenFlexure Scope, um microscópio criado por impressão 3D que usa uma câmera de baixo custo que recebeu recentemente o “Grand Challenges Research Fund” do Governo do Reino Unido.

Hardware científico aberto é também utilizado pela população em projetos de ciência comunitária: a Rede InfoAmazonia, por exemplo, trabalha com uma rede de comunidades brasileiras para construir sensores de qualidade de água e enviar alertas de contaminação via SMS; enquanto projetos como EnviroMap e UTBiome mapeiam ecologia microbiana e dados ambientais com comunidades locais em Austin, Texas. O Public Lab, uma organização sem fins lucrativos dos Estados Unidos, reuniu cidadãos para mapear o derramamento de óleo no golfo do México em 2010 e continua a trabalhar ao redor do mundo com comunidades locais que sofrem com contaminação industrial usando kits de baixo custo e livre acesso que são aprimorados por voluntários.

O Centro de Tecnologia Acadêmica do Instituto de Física da UFRGS explora, no Brasil, o potencial de Hardware Científico Aberto em atividades de extensão assim como para educação de engenheiros e em ciências. Pezzi enfatiza que existe um grande potencial para ser explorado no Hardware Científico Aberto desde o ensino médio até o universitário: “pode ser visto como uma plataforma de atividades práticas e colaborativas para alunos de engenharia”, exemplifica. Ele também destaca a necessidade de ampliar a infraestrutura de desenvolvimento de instrumentos abertos e livres. Enquanto existe um grande vazio na parte de programas para desenho e simulação de instrumentos, o CTA tem contribuído no desenvolvimento da Bancada dos Hiperobjetos, projeto que está criando máquinas de fabricação digital que são elas mesmas hardware aberto e livre – isto é, infraestrutura aberta e livre para a fabricação de instrumentos científicos e educacionais.

O projeto TReND África tem conduzido oficinas para pesquisadores africanos sobre como construir suas próprias impressoras 3D e seus próprios equipamentos de laboratório por uma fração de até 1% do custo das alternativas comerciais, garantindo controle sobre os instrumentos e os desenhos de pesquisa. A atividade no continente Africano aumentará substancialmente com o primeiro Africa Open Science and Hardware Summit, que irá ocorrer em Gana, em abril deste ano.

Ao lançar este chamado em busca de apoio, o grupo planeja continuar a seguir os seus planos de ampliar sua comunidade, o alcance e distribuição de hardware aberto também em setembro, por meio do Encontro Hardware Científico Aberto (GOSH), em Shenzhen, conhecida como o Vale do Silício do Hardware, na China.

Marcelo Rodrigues, estagiário da SBPC, para o Jornal da Ciência