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O laboratório de Alán Aspuru-Guzik desenvolveu o Medusa, um sistema autônomo de código aberto e design aberto para síntese orgânica. Não havia experimentos em andamento no momento em que esta foto foi tirada e o equipamento estava desligado.
Não é possível resumir as quase duas décadas de pesquisa de Alán Aspuru-Guzik a um único campo científico. Mas a enxurrada de ideias que vem de seu laboratório se enquadra, ainda que precariamente, em um tema maior: expansão. “Estou muito interessado em explorar a vida”, diz ele. “Quando há oportunidades que expandem meu horizonte, eu as aproveito.”
Informações Vitais
Cidade natal: Cidade do México
Formação acadêmica: Bacharelado em Química, Universidade Nacional Autônoma do México, 1999; Doutorado em Físico-Química, Universidade da Califórnia, Berkeley, 2004
Cargo atual: Professor de Química e Ciência da Computação na Universidade de Toronto; Cátedra de IA CIFAR no Vector Institute
Empresas start-up fundadas: São cinco: Axiomatic AI, Calculario (agora parte da Kyulux), Intrepid Labs, Kebotix e Zapata AI
Mentor memorável: Carlos Amador-Bedolla, meu orientador na graduação
Conselho profissional: Uma citação de meu orientador de doutorado, William A. Lester Jr.: “Pessoas fazem ciência. Não se esqueça de que os cientistas são pessoas”
Apelido: Nopal, em alusão ao Nopal BBS, um sistema de quadro de avisos que ele administrei de 1992 a 1994
Hobbies: Arte de rua, fotografia e corrida
Eu sou: Mexicano, latino, chilango, judeu secular
Para Aspuru-Guzik, professor de Química e Ciência da Computação na Universidade de Toronto, no Canadá, as possibilidades do inexplorado são o que levou seu laboratório às interfaces da computação quântica, aprendizado de máquina (machine learning) e química.
Aspuru-Guzik elimina as fronteiras que separam tudo: química teórica e experimental, arte e ciência, criatividade e inflexibilidade. “Para Alán, as disciplinas são artificiais”, diz Joel Yuen-Zhou, que obteve seu doutorado no laboratório de Aspuru-Guzik em 2012 e agora é professor associado de Química na Universidade da Califórnia em San Diego. Os interesses de Aspuru-Guzik englobam arte, literatura, música e ciência, o que o tornou uma “fonte infinita de criatividade e visão”, diz Yuen-Zhou. “Ele nos capacitou a pensar fora da caixa”.
Esse comportamento foi resultado de uma experiência de quase morte em um acidente de carro quando ele tinha 19 anos. Ao voltar de uma festa em Cuernavaca, foi levado por um amigo que bateu com o carro no muro lateral da rodovia. “Passei por uma cirurgia de grande porte e comecei a pensar que a vida é muito finita”, diz ele. “Tenho um sentimento de urgência. Você pode morrer amanhã, portanto, se quer tentar algo, deve tentar agora.”
A primeira experiência de Aspuru-Guzik com computadores ocorreu quando ele era criança. Ele praticava phreaking, uma forma de invadir sistemas de telecomunicações para fazer ligações gratuitas. Ele diz que, embora usasse essa técnica para baixar softwares de outros países, também se divertia com ela. Quando a seleção mexicana venceu a da Argentina em um jogo de futebol em 1990, “meus amigos e eu ligávamos para várias pessoas na Argentina para lembrá-las da derrota”.
Após a graduação na Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM), Aspuru-Guzik completou os estudos de pós-graduação em Computação Quântica no laboratório de William A. Lester Jr. na Universidade da Califórnia, em Berkeley. Aspuru-Guzik teve um “profundo efeito na reformulação do modo de operação da pesquisa computacional em meu grupo”, diz Lester, observando como Aspuru-Guzik assumiu um papel de liderança no laboratório já no primeiro momento.
Desde que Aspuru-Guzik começou sua carreira independente na Universidade de Harvard em 2006, ele vem ampliando constantemente o foco de pesquisa de seu grupo. A princípio, estudou mecânica quântica e expandiu sua pesquisa para incluir inteligência artificial e laboratórios autônomos. “Eu sempre quis estar na interface da tecnologia e da química — para navegar nas tendências tecnológicas e abrir o caminho para o desenvolvimento desses novos campos”, diz Aspuru-Guzik.
Ele liderou a fundação do Harvard Clean Energy Project, um projeto de acesso livre destinado a pesquisar possíveis moléculas passíveis de serem usadas em células solares orgânicas. Após sua equipe de pesquisa criar novos algoritmos para computadores quânticos de alcance próximo, ou seja, computadores que estão disponíveis, mas não totalmente precisos, ele foi cofundador de sua primeira start-up, a Zapata AI. A empresa, que leva o nome de Emiliano Zapata Salazar, revolucionário mexicano do início do século XX, abriu seu capital em março. Ele descreve ter entrado na Bolsa de Valores de Nova York como um momento surreal. “É uma conquista enorme e algo que espero para todas as minhas empresas.”
A mudança permitiu que ele expandisse seu foco para além da química teórica. Após receber financiamento do governo canadense como Cátedra de Pesquisa no Programa Canada 150 Research Chairs, Aspuru-Guzik pôde desenvolver um lado experimental em seu laboratório. “Precisávamos eliminar a brecha entre o que é química teórica e o que é química experimental e utilizar computadores em vez de humanos na condução dos experimentos”, diz ele.
Aspuru-Guzik afirma estar satisfeito com o clima social e político no Canadá, bem como com a abordagem do governo canadense ao financiamento de pesquisas. “Sou financiado de uma forma que nos permite solicitar menos subsídios e nos concentrar mais na ciência”, afirma.
Tenho um sentimento de urgência. Você pode morrer amanhã, portanto, se quer tentar algo, deve tentar agora.
Além de chefiar um laboratório de pesquisa, ele atua como diretor do Acceleration Consortium, uma iniciativa da Universidade de Toronto que visa usar laboratórios autônomos (SDLs, do inglês self-driving labs) para desenvolver, produzir e testar rapidamente novos materiais. Em abril de 2023, o consórcio recebeu um subsídio de US$ 200 milhões do Canada First Research Excellence Fund, o maior auxílio federal à pesquisa já concedido a uma universidade canadense. “É uma honra liderar o projeto”, diz Aspuru-Guzik. “O projeto é uma plataforma para alavancar as carreiras de pessoas e nos levar a novas direções de pesquisa que, esperamos, levarão o Canadá a uma posição de liderança no tópico de SDLs.”
Como parte de uma diretiva federal de envolver as comunidades indígenas, o Acceleration Consortium atua em pesquisas sobre ética e ciência e tecnologia indígenas com acadêmicos indígenas. O objetivo é assegurar que o consórcio desenvolva novas tecnologias, como os SDLs, tendo em mente a equidade e a sustentabilidade. Como parte de um regulamento federal destinado a envolver as comunidades indígenas, o Acceleration Consortium atua em pesquisas sobre ética e ciência e tecnologia indígenas com acadêmicos indígenas. O objetivo é assegurar que o consórcio desenvolva novas tecnologias, como os SDLs, tendo em mente a equidade e a sustentabilidade. A pesquisa de novas tecnologias traz questões sobre governança, acesso e possível armamento. “Nossa equipe começou a pensar: como podemos acelerar a ciência e, ao mesmo tempo, desacelerar para pensar em como fazer isso de maneira ética?”, diz Aspuru-Guzik.
Credit: Carlos Osorio
Uma das colaborações de Alán Aspuru-Guzik criou o composto mais brilhate até hoje para utilização em lasers orgânicos de estado sólido.
M. Murphy, que dirige a Unidade de Pesquisa em Tecnociência, atua como principal cientista social nas pesquisas do consórcio e pertence ao povo indígena Métis do Rio Vermelho conta sobre a ocasião de seu primeiro contato com Aspuru-Guzik: “imediatamente nos debruçamos sobre as questões do que é interessante e o que é assustador sobre a criação de SDLs”. Murphy deseja que pesquisadores integrem questões relacionadas ao gerenciamento de riscos químicos na descoberta de substâncias na fase inicial, antes que essas substâncias acabem prejudicando terras, águas e comunidades. Os dois discutiram como os pesquisadores de descoberta de substâncias e SDLs poderiam aprender com os conhecimentos e perspectivas dos indígenas e integrar essas informações aos fluxos de trabalho do Acceleration Consortium.
“Alán nunca se intimidou quando eu levantava questões que poderiam desafiar os fundamentos do projeto”, diz Murphy. “Havia um entusiasmo em aprender com as diferenças.”
À medida que seus estudos se ampliam, Aspuru-Guzik está sempre pensando em como pode ser um líder melhor. Ele adota conceitos do X-teams, um livro de Deborah Ancona, da MIT Sloan School of Management, para administrar seu laboratório. “A ideia é contar com recursos para que todos os cientistas sejam criativos e trabalhem juntos”, diz ele. “Quero montar um conjunto de treinamento o mais multidisciplinar e diversificado possível para o meu grupo. Eu lhes dou missões multidisciplinares e os capacito a conceber soluções.”
Ele considera tanto a diversidade científica quanto social de seu grupo, que agora inclui químicos orgânicos, cientistas de IA, cientistas de robótica, químicos computacionais e químicos inorgânicos. Além disso, os alunos da América Latina compõem de 20 a 25% de seu grupo regularmente. Ele ainda mantém um relacionamento com a UNAM, convidando alunos visitantes para trabalhar em seu laboratório e fazendo visitas anuais para palestrar sobre pesquisas.
Desafiar os limites dos campos e das questões científicas é o que vem definindo a carreira de Aspuru-Guzik. À medida que seu laboratório se aventura em novas questões fundamentais sobre a capacidade da IA e dos robôs químicos, as possibilidades do desconhecido continuam a guiá-lo. “Para estar aberto ao aprendizado coletivo em meio às diferenças, é preciso ter uma curiosidade muito profunda”, diz Murphy, que afirma ainda que, essa mesma curiosidade é o que fez de Aspuru-Guzik um cientista tão visionário.
Tradução para o português realizada por Luisa Forain para a C&EN. A versão original (em inglês) deste artigo foi publicada em 20 de setembro de 2024.
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