OpenWorm: Um organismo digital no seu navegador

by OpenWorm

OpenWorm traz um organismo inteiramente digital ao seu navegador

Facebook | Twitter | G+ | Blog | Mailing List | Techie Mailing list

O que é OpenWorm?

OpenWorm é um projeto de ciência aberta que visa construir o primeiro organismo inteiramente digital, com base no nematódeo microscópico C. elegans. Graças ao KickStarter você pode fazer parte do projeto e contribuir para a criação desta forma de vida digital, interagindo com ela através de sua própria cópia do simulador "WormSim", desde qualquer navegador web. Seu WormSim será constantemente atualizado, ficando mais inteligente à medida que o modelo inclua mais e mais detalhes do C. elegans real.

Para que todas as pessoas possam entender como este pequeno ser vivo funciona, e também para divulgar as tecnologias que permitem recriá-lo dentro de um computador, estamos fundando também a "OpenWorm Academy", um conjunto de cursos online em linguagem acessível a não cientistas.

Mas o que poderei fazer com meu WormSim?

Doadores nível worm charmer (ou superiores) serão recompensados com uma versão individualizada do "WormSim", abrindo uma porta às mais recentes inovações no modelo de uma maneira interativa e simples de usar. Apesar da versão atual do "WormSim" não corresponder (ainda!) a um organismo completo, os resultados já obtidos são únicos e muito intrigantes.

  • Explore seu WormSim através de visualizações de tirar o fôlego 
  • Examine seu WormSim de múltiplas perspectivas, através de rotações e zoom tridimensionais 
  • Vá além de visualizações estáticas, observando padrões de movimento do seu WormSim e a atividade das células musculares que o compõem  
  • Navegue através de uma lista simples e intuitiva das células musculares que geram a atividade motora do organismo 
  • Cada uma das células se ilumina conforme seu padrão de ativação, mostrando como a atividade celular se traduz em comportamentos do C. elegans 

Nota: todo o código fonte produzido por esta campanha estará sempre disponível publicamente, licenciado como código aberto  Entretanto, construir um WormSim desde o zero é uma atividade complexa que requer grande conhecimento computacional. Os WormSims criados e disponibilizados rodarão numa infraestrutura avançada na nuvem, facilmente acessíveis desde seu browser sem que você precise aprender programação.

Por que isso é importante?

A neurociência ainda não nos permite compreender o funcionamento do cérebro em um nível de detalhe suficiente para curar doenças como os males de Alzheimer e Parkinson.   Por incrível que pareça, estamos ainda longe de compreender o sistema nervoso de seres simples como o C. elegans!   Se não conseguirmos produzir um modelo computacional de um verme com aproximadamente 1000 células, que dirá do cérebro humano - que possui em torno de 85 bilhões!

OpenWorm oferece a todos uma cadeira na primeira fila para o que há de mais moderno em biologia digital. Nossa comunidade internacional está trabalhando duro para disponibilizar - abertamente para qualquer pessoa no planeta - uma versão digital de um dos mais importantes modelos animais em biologia.

Como estamos convencidos da importância de acelerar a pesquisa em neurociência, decidimos assumir um papel ativo  neste processo. É preciso rastejar (como fazem os nematódeos!) antes de poder andar!

Ciência transparente e acessível

Ao contrário de projetos científicos que transcorrem a portas fechadas em laboratórios inacessíveis, OpenWorm é um projeto de ciência aberta. 

Participando dessa campanha no Kickstarter, você pode vir a ser um dos primeiros a ter acesso a um WormSim, o primeiro organismo inteiramente digital. Ao mesmo tempo, você estará se tornando parte da nossa comunidade internacional de ciência aberta.

O valor arrecadado, bem como quaisquer excedentes, será utilizado para financiar modelos cada vez mais realistas do organismo, custeando pesquisa, cientistas e engenheiros. Consequentemente, seu WormSim irá gradativamente refletindo mais e mais detalhes do organismo real, exibindo novos comportamentos. Na figura abaixo você pode ter uma idéia do plano de trabalho e como pretendemos alocar as doações recebidas.

Comece a brincar com o seu WormSim em quatro passos simples!

Primeiro passo: Acesse o link e preencha seus dados de acesso

Segundo passo: Dê um nome ao seu WormSim

Terceiro passo Veja seu WormSim começar a rastejar!

 Quarto passo: Controle a câmera em 3d e explore a atividade celular!

Como funciona por dentro?

Você poderá usufruir sem esforço de todo o trabalho duro feito nos bastidores: uma quantidade tremenda de ciência - desenvolvida por mais de três anos de maneira livre a aberta - para chegar ao C. elegans virtual rastejando na sua tela.

Será como ver um video no YouTube, porém interativo, no qual você pode explorar a simulação em 3D, inspecionando dinamicamente o funcionamento de cada uma das células musculares do C. elegans.

Para quem? 

  • Mentes curiosas
  • Estudantes
  • Educadores
  • Cientistas

OpenWorm Academy

Como bônus, um curso online permitirá que você aprenda tudo sobre o excitante campo da biologia digital, oferecendo acesso aos bastidores do OpenWorm!

  • Uma visão geral da biologia, matemática, ciência da computação e programação por detrás do OpenWorm
  • Linguagem simples, acessível a não especialistas
  • Estudantes avançados terão acesso a oficinas de programação

Recompensas

Escolha qual nematódeo melhor se encaixa no seu perfil!

Ilustrações de tiragem limitada do artista Matteo Farinella

Cada doador nível Worm Activist, Worm Fanatic or Worm Professor (ou maiores), poderá escolher uma dentre cinco ilustrações inspiradas pelo projeto OpenWorm, feitas pelo sensacional Matteo Farinella exclusivamente para o projeto. Matteo é um dos artistas e neurocientistas responsáveis pelo NeuroComic, uma história em quadrinhos que descreve uma jornada pelo cérebro humano.

Suporte a demonstrações didáticas para crianças

Doe USD$490 (nível Worm Professor) e receba como recompensa uma simulação WormSim para uma criança escolhida por você (ou faremos um sorteio, conforme sua preferência). Se quiser proporcionar acesso à WormSim para uma classe inteira em uma escola, faça uma doação nível Worm Wizard (Feiticeiro!) por USD$2499. Desta forma, cada um dos alunos poderá brincar com sua WormSim em ambiente compartilhado! Você poderá escolher uma escola específica, ou deixar que sorteemos dentre uma lista.

Orgulhosamente código aberto

Nossa comunidade de ciência aberta baseia-se nos princípios de software livre.  Todo o nosso código é publicado sob licença aberta MIT, mas só nossos contribuintes KickStarter terão acesso às simulações via uma aplicação online em seu navegador.

Quem somos? 

Nossa equipe é composta por nove voluntários, que dedicam parte de seu tempo livre ao projeto: 

  • Andrey Palyanov - Russia
  • Balazs Szigeti - Hungria 
  • Giovanni Idili - Itália
  • Jim Hokanson - Estados Unidos
  • Matteo Cantarelli - Itália
  • Michael Currie - Canadá
  • Padraig Gleeson - Irlanda
  • Sergey Khayrulin - Rússia
  • Stephen Larson - Estados Unidos

Este time de pesquisadores e engenheiros foi formado de maneira descentralizada, através de trocas pela internet. Acreditem ou não, tudo começou com um “tweet”  e, desde então, a equipe foi crescendo e se entrosando: um bando de geeks que não largam o osso!

Os nossos 36 voluntários de software livre vêm de 11 países pelo mundo.

O time OpenWorm dá duro no escritório...

 ... e também no boteco, afinal ninguém é de ferro!

Adote um neurônio!

Donatários nível "Worm Legend"(US$249) poderão dar seu nome (ou qualquer outro de sua escolha) a um dos 302 neurônios do C. elegans. O nome aparecerá nas simulações quando a célula for selecionada. Esta opção é limitada a 302 doadores, evidentemente!

Linha do tempo da produção

Nosso compromisso

Esta campanha de arrecadação se baseia em 3 anos de trabalho duro, por um time já consolidado. Este histórico nos dá segurança de que terminaremos o projeto. Fizemos nossa lição de casa: já criamos uma aplicação iOS e uma aplicação web para visualizar a anatomia do nematódeo, sendo usadas por cientistas e educadores em diversas partes do mundo. Também já desenvolvemos várias versões do Geppetto, nosso ambiente de simulação que servirá como veículo para trazer o C. elegans para dentro dos navegadores web. Os videos que disponibilizamos mostram nosso progresso com Sibernetic, o programa utilizado atualmente nas simulações.

Nosso plano de desenvolvimento de software foi desenhado cuidadosamente pelos próprios membros da equipe, com anos de experiência em engenharia de software. Agora estamos com a faca e o queijo na mão: falta juntar o programa de simulação demonstrado nos videos com o ambiente Geppetto - e colocar tudo online. Nossos testes iniciais são promissores - agora é a hora da sua contribuição!

Seja parte do projeto, compartilhando conosco da fantástica experiência de ciência aberta que é o OpenWorm!

Orçamento

Quer saber o que faremos com o dinheiro arrecadado?

Eis os detalhes:

  • 60% - Engenharia do WormSim
  • 15% - Desenvolvimento comunitário OpenWorm e gastos gerais
  • 10% - OpenWorm Academy
  • 10% - Pagamentos para Amazon e taxas do KickStarter
  • 5% - Custo das recompensas físicas (camisetas, adesivos, posters)

Ombros de gigantes

Nosso trabalho só se tornou possível por causa de ferramentas de software livre e iniciativas de livre acesso a dados.

A comunidade de cientistas especializados em C. elegans, que se reúne anualmente no GSA C. elegans meeting tem sido muito acolhedora e aberta a colaborações.   Recebemos ajuda e dados de autoridades em C. elegans como o Dr. Sreekanth Chalasani do Salk Institute; o Dr. Michael Francis da UMass Medical School ; o Dr. William Schafer da University of Cambridge e o Dr. Andrew Leifer da Princeton University.   Nós fomos inspirados e ajudados em algumas simulações pelo laboratório do Dr. Netta Cohen, na Leeds University, assim como seus alunos.   A referência original de várias das imagens 3d do corpo do nematódeo é o Virtual Worm project na WormBase, em particular o trabalho do Dr. Christian Grove no CalTech.  

O quê tem sido dito sobre nós

"Quer programar um sistema nervoso? Comece com um nematódeo" - Wired

“Isto é importante por diversas razões, fora o fato de que é cool. Além disso, OpenWorm representa um método inovador, não arbitrário, de quantificar o que já se sabe em fisiologia” - ExtremeTech.com

“Com este protótipo, o projeto pode dar saltos exponenciais, antes impensáveis” - AshleyEllis.com

Perguntas frequentes (FAQ)

Para quê vocês estão arrecadando fundos?

Nós queremos disponibilizar a versão mais recente do OpenWorm via navegador web, para que todos possam interagir com a simulação. Veja a seção "O que poderei fazer com meu WormSim?" acima para uma descrição detalhada do que poderá ser feito efetivamente.

Por que vocês estão utilizando o KickStarter ao invés de modos mais tradicionais de financiamento de pesquisas científicas?

OpenWorm é um experimento independente de ciência aberta e colaborativa, e não está associado a nenhum laboratório, grupo de pesquisa ou pesquisador principal em concreto.

O que acontecerá depois que vocês disponibilizarem o OpenWorm no navegador?

Será como uma janela para a "Matrix" dos nematódeos! Conforme a simulação vá ficando mais e mais detalhada (imagine como será interessante quando conectarmos um cérebro ao C. elegans!), novas versões serão disponibilizadas para os doadores que tiverem acesso ao WormSim.

Por que um nematódeo?

O nematódeo microscópico C. elegans é de longe o animal mais bem conhecido e estudado de toda a biologia. Todas as suas 1000 células foram mapeadas - inclusive seu cérebro minúsculo, composto por 302 neurônios, bem como a rede neuronal correspondente, com em torno de 5500 conexões.

Esse nematódeo é inteligente?

O C. elegans pode fugir de predadores, e buscar alimento, bem como aprender tanto em seu ambiente natural quanto num laboratório. Claro que ele não é nenhuma inteligência artificial com planos de dominar o mundo (ainda...) - afinal, temos de rastejar antes de poder andar, mas é muito mais inteligente que esses aspiradores robóticos que estão na moda.

Vocês estarão criando uma ser "vivo"?

Já falamos disso no nosso blog. A resposta curta é: o desenvolvimento de software ainda não chegou a um ponto no qual possamos considerar nossa simulação "viva". Nossa meta principal é entender como comportamento pode emergir a partir de interações entre células no corpo do animal, e como um cérebro com meros 302 neurônios pode produzir toda uma gama de comportamentos interessantes. Isso nos ajudará, no futuro, a compreender como o nosso próprio cérebro funciona!

Por que vocês estão cobrando por acesso a software livre? Isso não vai contra os princípios do código aberto?

Todo o código desenvolvido com dinheiro desta campanha é livre e de código aberto, e sempre o será. Se você é um programador, terá a mesma liberdade de executar o código que tem hoje. Financiadores terão a conveniência exclusiva de simplesmente apontar para uma URL, sem ter de instalar software algum, e ter uma versão do simulador pronta para usar, sem necessidade de nenhum conhecimento específico.

Posso deduzir esta doação do meu imposto de renda?

No Brasil, não.

Riscos e desafios do projeto

Nosso time inclui vários engenheiros de software e cientistas talentosos, que dedicam sua vida a criar os melhores programas e a entender os mistérios da biologia. A equipe tem mais de 50 anos combinados de experiência em desenvolvimento de software robusto, o que significa que sabemos como lidar com riscos tecnológicos. Além disso, não teríamos formado uma comunidade tão grande e ativa se não cumpríssemos nossas promessas. OpenWorm foi construída através de confiança e de uma ânsia por entregar um produto, e esta campanha não é diferente. Nos comprometemos a satisfazer nossos financiadores, e a entregar suas recompensas sem atrasos (ou até mesmo antes do prazo, quem sabe?).

Nossas datas de entrega são baseadas em estimativas conservadoras, com tempo de sobra para eventuais ajustes. Temos histórico e experiência em divulgar nossos trabalhos através de redes sociais, de modo que estaremos mantendo todos informados sobre nosso progresso mesmo após o final da campanha. Vocês sabem aonde nos encontrar! Nossa experiência em enviar produtos ao exterior também contribuirá para que as recompensas sejam recebidas dentro do prazo.

Nos responsabilizaremos totalmente por quaisquer imprevistos, para evitar uma experiência negativa por parte de nossos apoiadores. Nos esforçaremos ao máximo para que tudo seja resolvido com clareza e honestidade.

Perguntas? Estamos disponíveis para quaisquer esclarecimentos por email: info@openworm.org

  • Doação de USD$15 ou maior

    Worm Enabler - Você será mencionado em openworm.org e no código fonte, além de receber adesivos exclusivos do projeto para colar no seu computador ou carro - ou aonde mais quiser!

    Data estimada de entrega: 08-2014
  • Doação de USD$35 ou maior

    Worm Activist - Você será mencionado em openworm.org e no código fonte, além de receber adesivos exclusivos do projeto e uma camiseta de fazer inveja a qualquer geek!

    Data estimada de entrega: 08-2014
  • Doações de US$49 ou maiores

    Limitado (Não mais disponível!)

    Worm Charmer (para os primeiros 50 doadores) - Você receberá seu WormSim por um ano, tempo suficiente para tornar-se um encantador profissional de nematódeos. Além disso, seu nome aparecerá no site openworm.org e no código fonte.

    Data estimada de entrega: 08-2014
  • Doações de US$59 ou maiores

    Worm Charmer - Você receberá seu WormSim por um ano, tempo suficiente para tornar-se um encantador profissional de nematódeos. Além disso, seu nome aparecerá no site openworm.org e no código fonte.

    Data estimada de entrega: 08-2014
  • Doações de $59 ou maiores

    Worm Fanatic - Colocaremos seu nome no openworm.org e no código fonte, você receberá os incríveis adesivos e uma camiseta do projeto, além de um poster (edição limitada, sua escolha dentre 5 possibilidades) com arte baseada no OpenWorm, para decorar sua casa e impressionar as visitas.

    Data estimada de entrega: 08-2014
  • Doações de USD$79 ou maiores

    Limitado (2 de 50 disponíveis)

    Worm Whisperer (50 primeiros doadores) - Você ganhará todas a parafernália E o WormSim! Te daremos acesso ao simulador por um ano, colocaremos seu nome no openworm.org e no código fonte; você também receberá os incríveis adesivos e uma camiseta do projeto, além de um poster (edição limitada, sua escolha dentre 5 possibilidades) com arte baseada no OpenWorm.

    Data estimada de entrega: 06-2015
  • Doações de USD$249 ou maiores

    Limitado (278 de 302 disponíveis)

    Worm Legend - Seu nome aparecerá no openworm.org e no código fonte, você receberá sua WormSim por um ano e toda a parafernália do projeto (adesivos, camiseta e poster edição limitada); além isso, terá acesso como espectador à OpenWorm Academy, um curso online aonde é possível aprender tudo sobre a ciência e tecnologia por trás do Open Worm. E ainda mais ... [soam os tambores] ... você poderá adotar um dos 302 neurônios do C. elegans, dando a ele um nome de sua escolha! Seja uma lenda na comunidade OpenWorm!

    Data estimada de entrega: 06-2015
  • Doações de USD$399 ou maiores

    Worm Professor - Colocaremos seu nome no openworm.org e no código fonte, você receberá sua WormSim pessoal por um ano e, adicionalmente, um bilhete eletrônico para uma cadeira na OpenWorm Academy. Ou seja, você terá acesso a um curso online sobre toda a ciência e tecnologia por detrás do OpenWorm, com atendimento personalizado! Além do mais, você pode dar uma simulação de presente para uma criança de sua escolha (ou escolheremos nós, via sorteio), fazendo de você um Worm Professor! E você ainda receberá os adesivos, camiseta e poster do projeto.

    Data estimada de entrega: 06-2015
  • Doações de USD$2,499 ou maiores

    Worm Wizard - Colocaremos seu nome no openworm.org e no código fonte, você receberá sua WormSim pessoal por um ano e, adicionalmente, um bilhete eletrônico para uma cadeira na OpenWorm Academy. Ou seja, você terá acesso a um curso online sobre toda a ciência e tecnologia por detrás do OpenWorm, com atendimento personalizado! Além do mais, você pode dar uma simulação de presente para uma classe inteira de até 20 crianças, em uma escola de sua escolha (ou nossa, via sorteio)! É claro que te daremos todas as outras recompensas como adesivos, camiseta e poster do projeto - afinal, você é demais!

    Data estimada de entrega: 06-2015
  • Doações de USD$4,999 ou maiores

    Mad Worm Scientist - Você leva o pacote todo! Todas as recompensas físicas: adesivos, camiseta, poster; acesso à WormSim por um ano; bilhete eletrônico para a OpenWorm Academy, como participante e... soem as trombetas... Te traremos para nosso próximo retiro OpenWorm (data e local a serem anunciados), com passagem de avião e hotel inclusos, para passar um tempo com nossa equipe principal. Atenção: podem acontecer coisas inesperadas nesta viagem, incluindo por exemplo ter de aprender a dizer OpenWorm em cinco línguas diferentes!

    Data estimada de entrega: 06-2015