ENGENHARIA FILOSÓFICA

Twitter: @jonatasdlima

Questão fundamental: Biologia é Engenharia?

Albert Bridge across the Thames in London viewed from Battersea ParkEm um artigo anterior, fiz algumas observações sobre uma questão operacional para o design inteligenteO DI é Ciência? [Is ID Science?] Os argumentos para esta questão muitas vezes esbarram na batalha maior entre as visões de mundo entre aqueles que estão abertos às evidências científicas de design e aqueles que se recusam a considerar tal possibilidade.

Aqui, atentarei brevemente a uma segunda questão, que é muito menos perguntada, mas que aparenta cultivar respostas interessantes.

Biologia é Engenharia?

Engenharia oferece novas perspectivas em biologia, o que já está gerando novos resultados. Esta abordagem está ganhando crescente atenção, e, por estar um pouco mais distante de preocupações filosóficas, pode levar a menos controvérsias, pelo menos por enquanto.

Observe a foto no topo deste post, e pergunte a si mesmo: Qual objeto, do ponto de vista de engenharia, é o melhor, a ponte ou a árvore? Se você respondeu a ponte, talvez queira reconsiderar. É fácil para a árvore ser considerada como parte do plano de fundo e não ser vista como objeto de engenharia, mas a biologia moderna nos força a repensar este ponto de vista. De fato, a vida carrega todos os traços da mais fina engenharia. A Engenharia consiste em aproveitar toda a caixa de ferramentas da natureza para produzir máquinas ou sistemas que atendam a aplicações ou necessidades específicas. Isto requer manejar sistemas ao longo de todo seu ciclo de vida – design, fabricação, operações, manutenção, adaptação permanente conforme mudanças ocorram, e desativação.

Porém, sistemas vivos estão muito além de máquinas ou estruturas individuais. A Engenharia de sistemas (ES) é um subcampo da engenharia que lida especificamente com o todo, bem como com as partes.

O Systems Engineering Handbook, da NASA, define:

Engenharia de sistemas é uma abordagem metódica, disciplinada para o design, realização, gerenciamento técnico, operações, e reforma de um sistema. Um “sistema” é um constructo ou coleção de diferentes elementos que juntos produzem resultados não alcançáveis pelas partes individualmente. Os elementos, ou partes, podem incluir pessoas, hardware, software, fábricas, políticas, e documentos; isto é, tudo que é requerido para se atingir resultados a nível de sistema. Os resultados incluem qualidade do sistema, propriedades, características, funções, comportamento, e desempenho. O valor adicionado ao sistema como um todo, além do atribuído independentemente pelas partes, é primariamente criado através da relação entre as partes; ou seja, como estão interconectadas. É uma maneira de olhar para o “todo” ao se tomar decisões técnicas. É uma forma de se alcançar as metas funcionais, físicas, e operacionais requeridas das partes para uso no ambiente ao longo da vida útil planejada dos sistemas. Em outras palavras, engenharia de sistemas é uma forma lógica de raciocínio.

Engenharia de sistemas é a arte e ciência de desenvolver sistemas operáveis capazes de atingir requisitos dentro de muitas restrições conflitantes. Engenharia de sistemas é um disciplina integradora, holística, na qual contribuições de engenheiros de estruturas, engenheiros eletricistas, projetistas de máquinas, engenheiros de energia, engenheiros humanísticos, e muitas outras disciplinas são avaliadas e pesadas, uma contra a outra, a fim de produzir um todo coerente que não seja dominado pela perspectiva de uma única disciplina.

Engenharia de sistemas busca um design seguro e balanceado em face a interesses opostos e múltiplas, e às vezes conflitantes, restrições. O engenheiro de sistemas deve desenvolver a habilidade e instinto para identificar e direcionar esforços para avaliações que otimizem o design geral e que não favoreça apenas um sistema/subsistema em vez de outro.

Há muito a se absorver:

  • O objetivo da ES é um sistema funcional, composto de diversas partes, que cumpra requisitos específicos. O critério primário para o sucesso é se e quão bem o sistema em geral desempenha as funções requeridas.
  • O sucesso pode ser auferido de diversas formas, não somente se o sistema realiza as funções e tarefas requeridas, mas, também, pelo desempenho de parâmetros como efetividade e eficiência.
  • O ciclo de vida completo do sistema, do projeto à construção à retirada de circulação, deve ser considerado.
  • O sistema como um todo deve obter resultados que não possam ser obtidos pelas partes somente.
  • O valor do sistema como um todo é em grande parte derivado das relações entre as partes – o modo como estão estruturadas e como elas interagem.
  • ES é uma forma de pensar (e.g., sobre o todo no design das partes).
  • ES geralmente requer o balanceamento de restrições conflitantes a fim de obter-se um todo coerente.
  • ES é inerentemente multidisciplinar.

Em resumo, engenharia de sistemas requer muito trabalho para se criar um sistema complexo que realize um propósito desejado.

O Link com a Biologia

A biologia está repleta de sistemas complexos desse tipo. Cada um deles está composto de uma quantidade de partes componentes combinadas em maneiras precisas para alcançar um número necessário, porém complexo, de funções interativas e comportamentos. Cada uma deve funcionar ao longo de um ciclo de vida multifacetado.

A presença da engenharia na biologia é tão penetrante, inequívoca e inquestionável, que fica difícil para biólogos pesquisadores descreverem suas descobertas sem recorrer a termos e analogias da engenharia.

De fato, ao longo das duas últimas décadas, um novo paradigma produtivo de pesquisa conhecido como biologia de sistemas se desenvolveu. Neste campo, os biólogos fazem uma abordagem radical para a sua pesquisa através da aplicação de disciplinas e modelos de engenharia para o estudo da biologia. Esta abordagem está produzindo novas e excitantes descobertas em um ritmo acelerado. (Para saber mais, consulte “Systems Biology as a Research Program for Intelligent Design“, por David Snoke).

A comunidade médica também está pesando. Dr. Howard Glicksman, um médico de cuidados paliativos, tem escrito uma série de artigos no Evolution News intitulado The Designed Body [“O Corpo Projetado”] que descrevem os sistemas complexos e interações necessárias para manter a vida humana, e onde falhas levam à morte. Ele oferece um argumento legível e convincente para o ajuste fino requintado dos muitos sistemas hierárquicos que fazem a vida humana funcionar.

É inegável que os sistemas que observamos na biologia são complexos, hierárquicos, finamente ajustados, e coordenados. Para que exista a vida, e que esta prospere, estes sistemas devem ser projetados com uma precisão, eficiência, elegância e amplitude de funções que é inigualável na engenharia dos homens.

A Visão da Engenharia

Para dar sentido a sistemas biológicos, então, parece essencial ter uma visão de engenharia, e isso requer uma abordagem verdadeiramente “de cima pra baixo”. O desafio de engenharia para a biologia é, com efeito, a engenharia de sistemas reversa dos sistemas da vida.

Para este fim, parece melhor começar com o fim em mente.

Que funções exatas devem os sistemas dos sistemas vivos executar a fim de serem e permanecerem vivos?

  • Que funções são necessárias para sustentar a vida?
  • Quais sistemas e subsistemas dentro de um organismo fornecem cada um desses recursos?
  • Que sistemas e subsistemas são necessários para fazer o suporte, operação, manutenção, ou impedir a falha de cada um desses recursos?
  • Como todos esses sistemas e subsistemas coordenam suas atividades?
  • Que informações e máquinas são necessárias para suportar todos os itens acima em todo o ciclo de vida de um organismo?

Com uma melhor compreensão dos recursos, informações e máquinas que devem estar lá, os pesquisadores da biologia estarão melhor equipados para saber o que é que eles estão procurando, e o que estão vendo.

À medida que a comunidade científica continue a preencher as lacunas sobre como a biologia funciona, estaremos em uma posição melhor para responder a duas perguntas adicionais intrigantes. Ambas são importantes, embora nos levem em direções completamente diferentes.

Como podemos imitar a engenharia da biologia?

Como muitas das perguntas acima não estão respondidas, podemos prever com confiança que a pesquisa biológica vai descobrir ainda muitos, muitos outros mecanismos, informações, componentes, programas, integrações, e recursos finamente ajustados. Novos avanços técnicos se tornarão possíveis, à medida que emulemos a engenharia da biologia em sistemas desenvolvidos pelos homens. Por exemplo, a informação codificada na vida parece ser mais compacta, eficiente, e mais bem integrada que qualquer sistema atual desenvolvido pelo homem.

É possível fazer engenharia sem um engenheiro?

Esta questão levanta as apostas na famosa afirmação de Richard Dawkins sobre a “aparência de design sem um designer.” É possível ter a aparência de engenharia sem um engenheiro? Isto parece qualitativamente mais problemático.

Assim, mais uma vez, damos de cara com a questão da visão de mundo. Talvez, porém, uma perspectiva de engenharia possa fornecer um quadro adequado para catalogar e compreender as verdadeiras complexidades de função e integração, de máquinas e informações que devem ser explicadas.

O provável problema é o fato de a engenharia ser um empreendimento que envolve propósito. Engenharia é um processo pelo qual um resultado pretendido é alcançado, por isso é inerentemente teleológica. Em contraste, o materialismo requer causalidade, sem intenção ou propósito. Em essência, os materialistas devem invocar uma força causal que possa escrever programas sem uma mente. (Para saber mais, consulte “Evolution’s Grand Challenge“, meu artigo sobre classes de forças causais.)

Biologia é demasiada importante para ser deixada [apenas] para os biólogos

É indiscutível que a biologia é composta por sistemas de sistemas finamente ajustados, complexos, e interativos. Uma vez que este é exatamente o domínio da engenharia, parece natural que as disciplinas e expertise da engenharia sejam requeridas para dar sentido ao todo. Sem a perspectiva da engenharia é provável que questões-chave, e as suas respostas, sejam deixadas no chão.

Como Philip Johnson indicou certa vez, nenhum nível de especialização nas propriedades químicas de tinta e papel vai preparar adequadamente uma pessoa para estudar o significado e a beleza dos sonetos de Shakespeare. A informação e o meio no qual ele é representado são construções distintas, e cada um requer um tipo diferente de investigação.

Da mesma forma, desvendar a complexidade da biologia irá requerer uma perícia que transcenda representações e explore todo o quadro de significados e resultados.

Há muitas boas perguntas ainda a serem feitas, e muitas, muitos outras respostas a serem encontradas. Uma forte dose de habilidade de engenharia irá percorrer um longo caminho para esse fim.

(Traduzido e adaptado de Evolution News and Views, via TDI Brasil)

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Publicado às 16 de julho de 2016 por em Design Inteligente, Engenharia e marcado , .
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