Ferreira, E. C.

Ferreira, Eugénio C.

Universidade do Minho: RepositoriUM

II Série | Número 134 | 3€Março / Abril 2013A eNgeNhArIA portugueSA eM revIStADiretor Carlos Matias Ramos  |  Diretor-adjunto José Manuel Pereira VieiraEngEnhariadE SiStEmaSMeMbros eleitosassumem destino da Ordempara os próximos três anosPriMeiro PlANo  p.6luís VAlAdAres tAVAresProfessor CatedrátiCo de investigaçãooPeraCional e engenharia de sistemas do ist, Utl“ A Engenharia portuguesa deve contribuir para o estabelecimento de uma nova estratégia de desenvolvimento”eNtreVistA  p.40PriMeiro PlANo  p.104.º Congresso Ibero-amerICano de eNgeNhAriA CiVilEngenheiros aprofundamconhecimento das competênciasA prática habitual na procura de soluções em Ciência e Tec-nologia passa por estudar aspetos individuais de problemas maiores, isolando partes cada vez menores de um todo. Os pensadores de sistemas procuram ampliar a visão das pequenas partes para um quadro de maior dimensão, analisando esse quadro como um sistema e explorar as interações dentro desse sistema. A visão sistémica permite lidar com a crescente complexidade e incerteza de sistemas complexos em rápida evolução tecnológica.A designação “Sistemas de Engenharia” corresponde a uma área emergente e interdisciplinar que lida com sistemas, problemas e processos que se caracterizam por um alto grau de complexidade técnica e social, numa perspetiva de solução holística integrada com ferramentas (estratégias, procedimentos e técnicas) de várias disciplinas de Engenharia, podendo ainda incluir dimensões de ou-tras ciências (exatas, económicas e sociais). Exemplos destes sis-temas incluem infraestruturas críticas tais como redes informáticas e elétricas, redes de transporte, sistemas de saúde e cadeias globais de abastecimento de produção.A Bioengenharia de Sistemas agrega ferramentas e abordagens de Sistemas de Engenharia para aplicação a processos e sistemas de Bioengenharia e Biotecnologia. Exemplos de aplicação de visão ho-lística e sistémica em Bioengenharia de Sistemas vão desde a se-leção e melhoramento de estirpes de micro-organismos industriais, a problemas médicos e hospitalares, abrangendo uma análise mul-tiescala (espacial e temporal), desde a nano/micro escala dos com-ponentes moleculares celulares, até à escala macro/meso dos sis-temas de produção biotecnológica e redes de cuidados de saúde.De entre as disciplinas da moderna Bioengenharia de Sistemas destaca-se a “Biologia de Sistemas”. Esta disciplina emergente es-tuda os componentes e as interações dos organismos, procurando compreender a sua organização e prever o seu comportamento, utilizando ferramentas informáticas na análise da estrutura, da di-nâmica e do controlo das redes complexas de subsistemas celu-lares (tais como as redes de metabolitos e enzimas que integram o metabolismo, vias de transdução de sinal e redes reguladoras de genes).A Biologia de Sistemas é utilizadora de ferramentas de modelação matemática e análise de dados de larga escala obtidos pelas mo-dernas técnicas “ómicas” de alto rendimento (genómica, proteómica, metabolómica, transcriptómica, fluxómica,...). As abordagens de Biologia de Sistemas, combinadas com várias ferramentas e algo-ritmos de Bioinformática e Biologia Computacional, permitem ace-lerar o desenvolvimento de processos biotecnológicos industriais, possibilitam por exemplo a identificação de alvos genéticos para melhorar a produtividade e o rendimento dos processos biológicos.A área de Sistemas de Bioengenharia é uma das quatro áreas foco do Programa MIT-Portugal (www.mitportugal.org), no âmbito das parcerias internacionais, agrupando universidades portuguesas e instituições líderes a nível mundial (no caso concreto o MIT – Mas-sachusetts Institute of Technology) no domínio da investigação 36  INGENIUM  MARÇO / ABRIL 2013sisTemas de bioeNgeNhariaeugénio CaMpos FerreiraProfessor Catedrático do Departamento de engenharia Biológica da Universidade do minho, responsável pelo Grupo de investigaçãoem engenharia de Sistemas e Bioprocessos (http://BioPSeg.ceb.uminho.pt) e pelo Programa Doutoral em Sistemas de BioengenhariaPresidente do Conselho nacional do Colégio de engenharia Química e Biológica da ordem dos engenheiros (2010-2013)TEMA DE CAPAcientífica, que o Governo português iniciou em 2007, numa pers-petiva de desenvolvimento económico e societal através de pro-gramas de investigação e ensino de qualidade na área de Sistemas de Engenharia. O programa compreende a promoção de projetos de investigação avançada por financiamento de atividades de I&D em consórcio entre centros de investigação nacionais, empresas e o MIT, o investimento estratégico em capital humano através de programas de doutoramento e estudos avançados (mestrados executivos), a interação com a indústria através da constituição de uma rede de empresas afiliadas e um importante vetor de inovação e empreendedorismo de incentivo e promoção da criação de em-presas de base tecnológica.O programa de doutoramento em Bioengenharia de Sistemas está configurado para treinar estudantes em inovação técnica em Bio-engenharia para adquirir competências específicas em áreas tec-nológicas na interceção entre as Ciências da Vida e a Engenharia. Apresenta um forte pendor em determinadas áreas tecnológicas emergentes de modo a complementar e melhorar o panorama da Biotecnologia e Bioengenharia nacionais, formando assim a pró-xima geração de profissionais de topo capazes de liderar ou pro-mover a criação de empresas ou prosseguir uma carreira de in-vestigação. O curso de mestrado executivo partilha o plano curricular da parte letiva (1.º ano) do programa doutoral. Estes programas educativos reúnem, de forma integrada, a inovação em Bioenge-nharia, o empreendedorismo e a liderança numa perspetiva de desenvolvimento de abordagens sistémicas de problemas. Esta oferta formativa compreende o ensino e a investigação nas áreas de Biologia Computacional, Biologia de Sistemas e Biologia Sinté-tica, Engenharia de Células e de Tecidos, Biomateriais e Nanobio-tecnologias, Neurociências, Dispositivos e Tecnologias Médicas, Desenvolvimento de Fármacos, Engenharia de Processos em Sis-temas de Saúde, e Inovação, Gestão e Política em Biossistemas. As aulas são lecionadas em inglês, com o envolvimento de um consórcio de docentes e investigadores das Universidades do Minho, Nova de Lisboa, Técnica de Lisboa e Coimbra e do MIT. As estru-turas de investigação associadas ao Programa estão concentradas em quatro Laboratórios Associados: Instituto de Biotecnologia e Bioengenharia, com grupos da Universidade do Minho e Instituto Superior Técnico; Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra; Laboratório Associado de Oeiras (Instituto de Tecnologia Química e Biológica da Universidade Nova de Lisboa, IBET e Instituto Gulbenkian de Ciência); e REQUIMTE da Universi-dade Nova de Lisboa. Envolve ainda investigadores dos centros INESC-ID/INESC-MN, IDMEC-IST, centros 3Bs e ALGORITMI da Universidade do Minho e Fundação Champalimaud.A promoção de projetos de investigação avançada em Sistemas de Bioengenharia tem sido uma das iniciativas relevantes do Programa MIT-Portugal. Seguem-se dois exemplos de projetos de investi-gação no âmbito deste programa: •  Investigação em Biologia de Sistemas e Biologia Sintética na melhoria de fábricas celulares microbianas para produção de aminoácidos por Biotecnologia Industrial. Foram desenvolvidos modelos matemáticos dos processos metabólicos e regulatórios da bactéria E. coli para previsão insilico de alvos moleculares de alterações de genes com recurso a algoritmos de otimização. Foram usadas abordagens de Biologia Sintética para implemen-tação das estratégias preconizadas pelos estudos insilico para programar ou melhorar a expressão genética. A investigação combinou ferramentas de Biologia Computacional com técnicas de Matemática Aplicada, Informática, Estatística, Inteligência Ar-tificial, Bioquímica e Biologia Molecular e Engenharia Metabólica. Mais detalhes em http://biopseg.ceb.uminho.pt/MIT-Project.•  Investigação em Medicina Regenerativa através da utilização de células estaminais no tratamento de pacientes. Este trabalho combina técnicas das Ciências Físicas e de Engenharia com as Ciências Médicas e da Saúde à escala clínica no restauro in vivo da estrutura e da função de tecidos e órgãos danificados e na criação in vitro de órgãos artificiais e tecidos para implantes. A investigação envolve aspetos relativos a Materiais Biológicos, Processos e Dispositivos Médicos com Abordagens Multiescala. Mais detalhes em http://berg.ist.utl.pt/scbl.O Programa MIT-Portugal entrou recentemente numa nova fase, após um período inicial de cinco anos, em resultado de uma ava-liação independente realizada em 2012 pela Academia da Finlândia a pedido do Governo português. Nesta segunda fase, seguindo as recomendações da Academia da Finlândia, pretende-se uma maior ênfase em projetos de investigação conjuntos entre universidades e empresas, dirigidos à resolução de problemas concretos tendo como objetivo principal o reforço da inovação e do empreendedo-rismo industrial. A área foco de Sistemas de Bioengenharia conti-nuará a ser uma pertinente aposta deste Programa.  INGMARÇO / ABRIL 2013  INGENIUM  37EngEnhAriA DE SiSTEMAS

Sistemas de Bioengenharia

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