Formação

– Você pretende se tornar um (a) cientista?

– Tem interesse em explorar os diferentes subcampos da biologia e da ecologia por meio de uma abordagem transdisciplinar com a física, a matemática e a ciência da computação?

– É graduado (a) ou está se graduando em qualquer área do conhecimento em uma instituição de ensino superior do Brasil ou outro país latino-americano? Obs: quem está cursando ou concluiu o mestrado também é bem-vindo (a).

– Tem domínio da língua inglesa?

– Tem familiaridade com cálculo diferencial e integral?

O Programa de Formação em Biologia e Ecologia Quantitativas oferece um curso intensivo para estudantes que estão iniciando suas trajetórias científicas.

 Além de uma imersão nos principais tópicos da biologia e da ecologia, em contato direto com cientistas que estão à frente dos grandes avanços em suas respectivas áreas, os participantes receberão treinamento em modelagem matemática e métodos computacionais para dar seguimento a suas carreiras, de modo a saírem preparados para enfrentar questões da vanguarda das ciências da vida.

 Serão selecionados até 30 estudantes com trajetórias acadêmicas diversas.

Atualização: agora pessoas com a graduação em andamento também são elegíveis.

– Um curso presencial de cinco meses, em horário integral (manhã e tarde), dividido entre um módulo introdutório e um avançado, na cidade de São Paulo, nas instalações do ICTP-SAIFR;

– Professores que atuam em centros de pesquisa de excelência de diversos países e são referências internacionais em suas áreas;

– Oportunidade de interagir e colaborar com cientistas de ponta do mundo todo;

– Ajuda de custo mensal para cobrir os gastos com alojamento, alimentação e transporte durante o período do curso.

Durante o módulo avançado, os alunos receberão orientação e apoio para se prepararem para as diferentes etapas dos processos de seleção dos programas de doutoramento. Encerrado o curso, espera-se que os participantes estejam aptos a disputar vagas nos principais centros de pesquisa de excelência do mundo.

– Confira o edital completo;

– Você deverá enviar:

    . Currículo vitae em inglês;

    . Histórico escolar completo da graduação (e da pós-graduação, se aplicável);

    . Carta de motivação (pode ser enviada até 20 de abril);

    . Carta de solicitação de dispensa do módulo introdutório, se aplicável;

     . Indicação dos nomes e e-mails de dois pesquisadores para enviarem cartas de recomendação.

 – As inscrições vão até 13 de abril no site do ICTP-SAIFR;

– Candidatos selecionados passarão por entrevistas.

Bases quantitativas dos conceitos biológicos

Joshua Weitz, Georgia Institute of Technology (EUA)

Weitz e os seus colaboradores estudam como os vírus transformam a saúde humana e o destino do nosso planeta em múltiplos níveis, como molecular, populacional e evolutivo. Ele trabalha na estrutura e na dinâmica de sistemas biológicos complexos, ecologia teórica e biologia evolutiva, e dinâmica e epidemiologia de doenças.

Adriana Lucia-Sanz, Georgia Institute of Technology (EUA)

Os principais interesses de pesquisa de Lucia-Sanz concentram-se em como os sistemas biológicos se comportam de uma forma quantitativa e qualitativa – como podemos descrever os sistemas biológicos a partir de níveis mais elementares e até que ponto um modelo capta a fenomenologia observada na natureza.

Jeremy Harris, Georgia Institute of Technology (EUA)

Harris trabalha na modelagem da transmissão assintomática da COVID-19. Seu projeto a longo prazo consiste em desenvolver modelos de dinâmica eco-evolutiva de vírus e seus hospedeiros microbianos que incorporam respostas fenotípicas à multiplicidade de infecções celulares (MOI).

Jacopo Marchi, Georgia Institute of Technology (EUA)

Marchi estuda sistemas biológicos com modelos teóricos capazes de captar as principais características que os levam ao comportamento experimental observado, usando ferramentas de dinâmicas não lineares e mecânica estatística. Marchi trabalha na pesquisa da terapia com bacteriófagos. Ele aborda a forma de orientar a coevolução entre fagos e bactérias para a concepção de estratégias terapêuticas bem-sucedidas.

Pesquisa orientada por hipóteses

Glauco Machado, Universidade de São Paulo (Brasil)

O trabalho de Machado foca nos seguintes tópicos: evolução das características sexualmente selecionadas, inter-relação entre os cuidados parentais e a seleção sexual, e mecanismos de defesa contra a predação. As questões são respondidas utilizando abordagens empíricas — incluindo métodos comparativos e experiências de campo e laboratoriais — e abordagens teóricas — incluindo o desenvolvimento de modelos computacionais.

Ricard Alert, Max Planck Institute Complex Systems (Alemanha)

O principal tema de pesquisa do Alert é biofísica teórica e matéria (mole) condensada, usando e desenvolvendo a física da matéria ativa para entender comportamentos coletivos em células e tecidos. O laboratório do Alert estuda como grupos de bactérias migram coletivamente e também a estabilidade das frentes de propagação de bactérias quimiotáticas.

Pesquisa orientada por dados

C. Daniela Robles-Espinoza, Universidad Nacional Autónoma de México

Robles-Espinoza estuda os fatores genéticos que influenciam o desenvolvimento do câncer, especialmente o melanoma, em famílias de alto risco, particularmente no DNA não codificante, utilizando bioinformática e métodos computacionais. Seus conhecimentos compreendem análises técnicas e funcionais de dados obtidos por sequenciamento de nova geração.

Mariana Gómez-Schiavon, Universidad Nacional Autónoma de México

A pesquisa de Gómez-Schiavon combina teoria evolutiva, genética populacional, biologia computacional e modelos biofísicos de circuitos reguladores gênicos. No Laboratório Internacional de Pesquisa do Genoma Humano (LIIGH), ela pretende entender como as propriedades dinâmicas dos circuitos reguladores dos genes emergem, proliferam e persistem através da seleção natural. 

Métodos computacionais

Sara Mortara, Re.Green/ University of São Paulo (Brasil)

Sara Mortara tem experiência acadêmica em modelagem estatística em ecologia, bioinformática e ensino de competências computacionais e programação em R. Ela é uma entusiasta da reprodutibilidade em Ciência, cofundadora do ¡liibre! (Laboratório Independente de Bioinformática e Reprodutibilidade em Ecologia) e membro da R-Ladies Rio.

Andrea Sánchez-Tapia, Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro (Brasil)

Seus principais interesses são a informática da biodiversidade e ecologia vegetal. Ela é uma ecóloga quantitativa com forte experiência em modelagem de nicho ecológico, informática de biodiversidade e análise de dados em R. Ela desenvolve fluxos de trabalho de informática de biodiversidade reproduzíveis para modelos de nicho ecológico, limpeza de ocorrência de dados, padronização para DwC (Darwin Core Standard), validação taxonômica e geográfica; e, processamento de dados para análise de risco de extinção da IUCN (União Internacional para a Conservação da Natureza).

Ricardo Cerri, Universidade Federal de São Carlos (Brasil)

Ricardo Cerri trabalha com redes neurais e algoritmos genéticos para problemas hierárquicos e multi-label. Tem experiência de trabalho principalmente com bioinformática e machine learning, concentrando-se em métodos avançados de classificação de dados, tais como a aprendizagem das múltiplas saídas (multiple-output) e aprendizagem estruturada (multi-label e hierárquica).

Conservação, Manejo e Análise de tomada de decisão

Michael Bode, Queensland University of Technology (Austrália)

Bode se interessa no comportamento e controle de sistemas incertos e de dinâmicas complexas e em aspectos espaciais da ecologia e conservação – em especial quando múltiplos atores da conservação operam numa paisagem.

Paul Armsworth, the University of Tennessee (EUA)

Armsworth analisa esforços de conservação que visam proteger a biodiversidade e melhorar os serviços ecossistêmicos. Sua abordagem é altamente interdisciplinar e ele combina técnicas de ecologia e economia, como modelagem matemática, análises estatísticas, GIS, pesquisas ecológicas de campo, dados socioeconômicos e outras abordagens. Armsworth também colabora estreitamente com uma série de agências públicas e organizações de conservação sem fins lucrativos.

Modelagem matemática em biologia

Ricardo Martínez-García, ICTP-SAIFR (Brasil)

Martínez-García pesquisa como os indivíduos podem criar grandes estruturas naturais e como estas estruturas afetam a ecologia através de uma abordagem multidisciplinar. Com uma combinação de modelagem matemática e análise de dados, suas linhas de pesquisa incluem comportamento de forrageamento coletivo e auto-organizados; competição a longo prazo e padrões de vegetação; e persistência e estabilidade de comunidades ecológicas.

Roberto Kraenkel, Instituto de Física Teórica, UNESP (Brasil)

O trabalho de Kraenkel inclui sistemas complexos entre a biologia e a matemática, com aplicações à ecologia e à epidemiologia (dinâmica de doenças infecciosas); e pesquisa sobre dinâmica de fluidos, biologia de populações, reservas hídricas, e sinais de alerta precoce de transições críticas.

Genética e epigenética

Deborah Toiber, Ben-Gurion University of the Negev (Israel)

Toiber estuda mecanismos de reparação do DNA e defeitos na integridade do DNA associados a tumorigênese, imunodeficiências e envelhecimento. Seu trabalho concentra-se na compreensão do papel desempenhado pelas modificações da cromatina e das enzimas modificadoras da cromatina nos mecanismos de reparação do DNA, e as consequências do mau funcionamento destas vias causadoras de doenças, particularmente na neurodegeneração e no envelhecimento.

Sean H. Rice, Texas Tech University (EUA)

Rice trabalha na biologia evolutiva, incluindo o modelo do desenvolvimento, evolução morfológica desde invertebrados (amonites e caracóis) a vertebrados (humanos), genética quantitativa populacional, macroevolução, e as bases filosófica e conceitual da teoria evolutiva.

Evolução

Thomas Flatt, University of Fribourg (Suíça)

Flatt trabalha na genômica da adaptação, utilizando a mosca da fruta Drosophila melanogaster como modelo experimentalmente tratável. Seu trabalho se concentra nas variações das bases genéticas e das mudanças evolutivas em características relacionadas à aptidão, tais como fecundidade, duração, sobrevivência, crescimento e tamanho. Outras linhas de pesquisa do seu laboratório incluem: a evolução das histórias de vida, o processo de envelhecimento, e genética populacional.

Hanna Kokko, University of Zurich (Suíça)

Kokko trabalha na ecologia evolutiva da reprodução sexual e assexual, análise e manejo das populações animais, evolução das estratégias reprodutivas e sociais, e ciência da sustentabilidade.

Biologia do desenvolvimento

Moisés Mallo, Instituto Gulbenkian de Ciência (Portugal)

Mallo e a sua equipe pretendem compreender as redes reguladoras que controlam cada área corporal e os regulamentos e controles genéticos sobre progenitores axiais (grupo de células que progressivamente dão origem às estruturas de cabeça, tronco e cauda), utilizando ratos como modelo. Trabalha também com genes mutantes combinando abordagens de edição transgênica e genômica à análise em escala do genoma e técnicas avançadas de imagem.

Ross Sozzani, North Carolina State University (EUA)

A pesquisa de Sozzani utiliza técnicas derivadas da biologia do desenvolvimento, molecular e celular, além da matemática, física, química, ciência da computação e engenharia. A equipe do laboratório de Sozzani estuda como uma certa via de sinalização de células-tronco vegetais influenciam a organização e manutenção de plantas, fornecendo informações mais amplas sobre as propriedades fundamentais dos reinos vegetal e animal.

Neurobiologia

Joe Paton, Fundação Champalimaud (Portugal)

As linhas de pesquisa de Paton incluem a aprendizagem do comportamento dos animais, sinais sensoriais e mecanismos neurais. Seu laboratório concentra-se em desvendar como os animais, em um contexto de exposição a inumeráveis estímulos sensoriais, realizam tarefas que os levam a estimar intervalos.

Mauro Copelli, Universidade Federal do Pernambuco (Brasil)

A pesquisa de Copelli combina conceitos e ferramentas da física estatística e da teoria da informação para compreender a dinâmica neural. Alguns dos seus projetos mais recentes focam-se na procura de assinaturas de criticidade através de estados corticais, estudando propriedades topológicas em redes funcionais do cérebro, bem como na quantificação de assinaturas neurais de perturbações psicóticas. Em sua pesquisa, Copelli confronta descrições teóricas desses fenômenos com dados experimentais.

Biologia molecular e estrutural

José Onuchic, Rice University (EUA)

Onuchic trabalha em uma variedade de sistemas bioquímicos e modelos biológicos, em diversas escalas, incluindo interações em nível molecular e estruturas multicelulares. Os temas centrais de sua pesquisa incluem aplicação médica focada em câncer; enovelamento de proteínas e cromatina, e efeitos estocásticos em redes gênicas.

Paul Whitford, Northeastern University (EUA)

A pesquisa de Whitford explora as propriedades energéticas da dinâmica biomolecular através de uma combinação de modelação teórica e computação de alto desempenho (HPC). Os temas de pesquisa de transições de ordem-desordem biomolecular e processos de transdução de energia abrangem desde o enovelamento de proteínas e do ácido ribonucleico (RNA) até rearranjos conformacionais em grande escala em máquinas moleculares.

Biologia de sistemas

Jorge Carneiro, Instituto Gulbenkian de Ciência (Portugal)

Carneiro e a sua equipe trabalham nos mecanismos multiníveis em que as células de organismos multicelulares cooperam para assegurar o desenvolvimento e a manutenção do corpo ao longo da vida. Avaliando as propriedades de todo o organismo, procuram os princípios gerais de organização biológica e eventualmente a concepção de sistemas artificiais.

Imunologia

Daniel Mucida, The Rockefeller University (EUA)

Mucida estuda como o sistema imunitário associado à mucosa intestinal mantém um equilíbrio adequado ao gerar respostas protetoras eficientes sem comprometer a sua tolerância a substâncias estranhas inócuas.

Carolina Lucas, Yale University School of Medicine (EUA)

Seus temas de pesquisa centram-se na microbiologia e na imunologia, como a identificação dos níveis iniciais de biomarcadores imunológicos em um amplo espectro de perfis imunológicos e manifestações clínicas. Técnicas em genética molecular e virologia são utilizadas como assinatura molecular e, finalmente, como instrumento de diagnóstico para prevenir o desenvolvimento de doenças.

Carmen Molina-Paris, Leeds University (UK)

Seu trabalho concentra-se no desenvolvimento de modelos matemáticos, em estreita colaboração com imunologistas, para entender os mecanismos moleculares por trás das respostas imunes que abrangem o tamanho e o desenvolvimento da diversidade de receptores das células T e B.

Biofísica

Vijay Balasubramanian, the University of Pennsylvania (EUA)

Na sua pesquisa em biofísica, Balasubramanian procura descobrir os princípios subjacentes à organização de circuitos neurais através de escalas das células ao cérebro, com resultados aplicados como a detecção molecular adaptativa do sistema olfativo e o sistema imunitário adaptativo em vertebrados e bactérias (CRISPR).

Curtis Callan, Princeton University (EUA)

Callan concentrou-se durante a maior parte da sua carreira na compreensão das teorias quânticas de campos, mas durante a última década, seu interesse deslocou-se para problemas teóricos em biologia celular aplicando modelagem de dados gerados no sequenciamento de DNA e abordagens de inferência estatística. Tem desenvolvido exemplos concretos de como isto pode funcionar em problemas que vão desde a regulação genética em bactérias até ao funcionamento do sistema imunológico humano.

Ecologia de comunidades e biodiversidade

Paulo Guimarães, Universidade de São Paulo (Brasil)

Guimarães aborda a compreensão da origem, manutenção e fragilidade nas redes ecológicas nos padrões de grande escala, em termos de processos ecológicos e evolutivos que a operam nestas diferentes escalas. Para tal, ele combina dados empíricos de interações ecológicas, informação sobre a história natural das espécies em interação, modelagem matemática e ciência de redes.

Miguel Lurgi, Swansea University

Lurgi é um ecólogo computacional que se concentra no desenvolvimento da teoria ecológica e na análise de grandes conjuntos de dados para obter uma melhor compreensão da montagem de comunidades e dos padrões ecológicos de distribuição e interações de espécies em comunidades naturais complexas. Seu principal foco de pesquisa está nos mecanismos por trás do surgimento da complexidade em redes ecológicas e no desenvolvimento de modelos teóricos de dinâmica de comunidades e de redes para aprofundar o entendimento de tais mecanismos e os padrões aos quais eles dão origem.

Impactos das mudanças climáticas na biodiversidade

Malin Pinsky, Rutgers University (EUA)
Os temas centrais da pesquisa de Pinsky incluem a ecologia da mudança global e evolução, particularmente as consequências das mudanças climáticas para a biodiversidade, a genômica do resgate evolutivo e as implicações para o design da conservação.

Morgan Tingley, University of California, Los Angeles (EUA)

A pesquisa de Tingley aborda questões ecológicas fundamentais e aplicadas sobre como as espécies respondem às mudanças em grande escala e predominantemente antropogênicas nos seus ambientes, particularmente os efeitos das alterações climáticas – incluindo o fogo – sobre as comunidades de aves.

Ecologia comportamental

Iain Couzin, Max Planck Institute of Animal Behaviour (Alemanha)

O trabalho de Couzin visa revelar os princípios fundamentais relacionados à evolução do comportamento coletivo. Sua pesquisa inclui o estudo de uma miríade de sistemas biológicos e organismos, compreendendo desde enxames de insetos a cardumes de peixes e grupos de primatas.

Ecologia microbiana

Jacopo Grilli, ICTP-Trieste (Itália)

Grilli pesquisa como a diversidade é gerada, organizada e mantida em comunidades ecológicas, principalmente em comunidades microbianas, com uma sinergia profunda entre abordagens teóricas e baseadas em dados.

Martina dal Bello, Massachusetts Institute of Technology (EUA)

A pesquisa de dal Bello inclui uma grande variedade de tópicos: diversidade de comunidade microbianas, os fatores ambientais que determinam a composição de uma comunidade microbiana e o aprendizado modulado por feromônios e forrageamento ótimo por C. elegans.

Ecologia e epidemiologia das doenças

Cara Haney, The University of British Columbia (Canadá)

Haney trabalha com os fatores genéticos e ambientais que regulam as associações entre plantas e microorganismos, utilizando como modelos a planta Arabidopsis e suas bactérias associadas, tais como Pseudomonas fluorescens. Uma de suas linhas de pesquisa estuda como os microrganismos, incluindo P. fluorescens, podem colonizar um hospedeiro apesar da presença de um sistema imunológico intacto.

Zayda Morales Moreira, The University of British Columbia (Canadá)

Seus temas de pesquisa são microbiologia aplicada, engenharia biotecnológica e interações microrganismos-planta. Ela pesquisa o microbioma em diferentes culturas e a colonização de plantas por bactérias endofíticas, abordando e desenvolvendo manejo do solo com o potencial de biocontrole de isolados individuais.

Jessica Metcalf, Princeton University (EUA)

O laboratório de Metcalf desenvolve novos métodos para modelar a dinâmica dos hospedeiros com o objetivo de fornecer informações sobre os fatores fundamentais da função imunológica. Mais especificamente, o laboratório foca em caracterizar o cenário da imunidade em apoio à saúde pública e no desenvolvimento de uma estrutura para entender a evolução da função imunológica. Para abordar essas questões, Metcalf usa fluxos de dados como registros de chamadas de telefones celulares, além de fatores climáticos, para entender como o deslocamento e a aglomeração sazonais dos humanos influenciam a transmissão de patógenos.

Carlos Stein Naves de Brito – Fundação Champalimaud, Portugal

Engenheiro de formação, Brito faz pesquisa em neurociência computacional. Estuda, principalmente, modelos computacionais de controle motor, aprendizado e plasticidade sináptica, além de técnicas modernas de machine learning.

Veronika I. Zarnitsyna – Emory University, EUA

Zarnitsyna é da área de ciências da saúde, especificamente imunologia e virologia. Sua pesquisa é em modelagem computacional do sistema imune. Ela visa compreender os mecanismos moleculares das células B de memória; as ligações entre receptores de membrana de duas células em interação e as respostas das células T ao vírus da febre amarela.

formacao@serrapilheira.org

Por causa da pandemia da Covid-19, a primeira edição da Formação aconteceu em formato de workshop, totalmente remoto, em uma versão mais curta, de 5 a 30 de julho de 2021. Os 30 alunos selecionados fizeram uma imersão nos diferentes campos da pesquisa em biologia e ecologia por meio de aulas expositivas e sessões de discussão com cientistas que atuam em centros de pesquisa de excelência de diversos países. 

Ao longo das quatro semanas, os alunos trabalharam, ainda, em projetos sob a tutoria de pesquisadores em pós-doutorado, com o objetivo de aplicar os conhecimentos abordados nas aulas a um problema de pesquisa.

“O que mais me marcou na edição de 2021 foi a visão holística dos professores em relação à ciência. Era fantástico ver um professor que falava sobre o movimento de elétrons ao redor de um átomo e, a partir disso, traçava uma relação com a “movimentação” de aves migratórias. Esse é o ponto chave desse curso: a capacidade de conectar áreas.”

Hemanoel Passarelli, doutorando em bioinformática pela UFMG, especialista em estatística quantitativa e bacharel em biologia, aluno da edição de 2021

“Interajam entre si e com os professores ao máximo. A maior riqueza de um curso como esse são as oportunidades de interação. Não tenham medo de fazer perguntas ‘básicas’; a diversidade de trajetórias acadêmicas dos alunos é enriquecida por novos olhares sobre os temas abordados.”

Amanda Campos, mestre em Ecologia e Biomonitoramento pela UFBA, doutoranda em Ecologia pela USP e aluna da edição de 2021