Ciência para um Brasil Competitivo

Ciência para um Brasil competitivo - o papel da Física Estudo encomendado pela CAPES visando maior inclusão da Física na vida do país Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Capes Ministério da Educação - Anexos I e II - 2° andar Caixa Postal 365 CEP 70359-970 - Brasília - DF Telefone (0**/61) 2104-8860 Presidente da República Luiz Inácio Lula da Silva Ministro da Educação Fernando Haddad Secretário-Executivo do MEC José Henrique Paim Fernandes Presidente da Capes Jorge Almeida Guimarães Chaves, Alaor. Ciência para um Brasil competitivo - o papel da Física / Adalberto Fazzio, Alaor Chaves (Org), Celso Pinto de Melo, Rita Maria de Almeida, Roberto Mendonça Faria e Ronald Cintra Shellard - Brasília: Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, 2007. 100 p.: il., 24cm ISBN - 978-85-88468-13-9 1. Política de Ensino Superior - Brasil. 2. Pós-graduação - Brasil. I. Título. CDU 378.014 Brasília, DF - junho de 2007 Brasília, julho de 2005 Ciência para um Brasil competitivo - o papel da Física Estudo encomendado pela CAPES visando maior inclusão da física na vida do país Apresentação CIÊNCIA PARA UM BRASIL COMPETITIVO: O PAPEL DA FÍSICA é fruto de um estudo realizado por uma Comissão formada pela Capes, com o objetivo de propor medidas que levassem a uma maior inclusão da física na vida do País. Já em nossa primeira reunião com Jorge Almeida Guimarães, Presidente da Capes, e o então Diretor de Programas, José Fernandes Lima, nós, membros da Comissão, apontamos que a pretendida inclusão da física só poderia ser atingida dentro de um empreendimento muito maior: a inclusão efetiva da ciência na sociedade e na economia brasileiras. Ficou então decidido que, ainda que mantivéssemos um foco especial na inclusão da física, trataríamos de problemas que se referem a toda a ciência brasileira. Nessa reunião conjunta, ficou também evidente que muitas das ações necessárias para se promover uma maior inclusão da ciência na vida brasileira extrapolariam o âmbito de atuação da Capes — até mesmo do Ministério da Educação — e é com a autorização da Capes empreendemos o trabalho que nos foi solicitado sob esse enfoque abrangente. A inclusão da ciência na agenda brasileira é um problema do Estado e de toda a sociedade, não de um dado órgão ou ministério, essa foi a visão que orientou este trabalho. Temos de reconhecer que uma comissão como a nossa, formada só de físicos, não tem competência para falar de toda a ciência brasileira. Além dessa limitação técnica, por um viés difícil de evitar, certamente supervalorizamos a importância da física em comparação com as outras ciências, erro que nos só cabe pedir desculpas. Mas não fugimos à incumbência a cumprir e ousamos levá-la adiante. Isso porque, em nossa avaliação preliminar, concluímos que os problemas que obstruem a inclusão da física na vida brasileira também dificultam o caminho de todas as outras ciências, e isso permite que o problema como um todo, em seus aspectos universais, possa ser entendido pela análise detalhada de apenas uma de suas faces. Mas, além dos problemas universais, a inclusão da ciência na vida brasileira apresenta dificuldades que são específicas de cada área, e neste documento estas só puderam ser analisadas para o caso da física. Assim, embora pensemos que boa parte das recomendações aqui propostas possa ser considerada de imediato, para ações localizadas em áreas específicas é necessário um estudo muito mais completo, seja realizado por uma equipe multidisciplinar, seja por equipes de especialistas em outras áreas da ciência e da tecnologia. Brasília, junho de 2007 Adalberto Fazzio – USP/SP Alaor Chaves – UFMG (COORDENADOR DA COMISSÃO) Celso Pinto de Melo – UFPE Rita Maria de Almeida – UFRGS Roberto Mendonça Faria – USP/SC Ronald Cintra Shellard – PUC-RIO E CBPF Ciência para um Brasil Competitivo | O papel da Física Sumário Sumário Executivo .......................................................................................................... 1 Sumário de Recomendações .......................................................................................... 5 1 Introdução ..................................................................................................................... 7 1.1. Ciência para um Brasil competitivo ......................................................................... 7 1.2. Desafios e de oportunidades .................................................................................. 8 1.3. Pós-Graduação .................................................................................................... 10 1.4. Tecnologia contemporânea ............................................................................... 11 1.5. Empresa Brasileira de Ciência e Tecnologia Industrial .................................... 11 2 Os Desafios da Inovação ........................................................................................... 15 2.1. Ciência no mundo ................................................................................................. 15 2.2. Ciência e tecnologia no Brasil ........................................................................... 16 2.3. Desenvolvimento de tecnologia brasileira ...................................................... 24 2.4. Empresas que mais lucram no Brasil ............................................................... 25 2.5. Salto tecnológico .................................................................................................. 27 2.6. Estado e desenvolvimento tecnológico ........................................................... 28 2.7. A PITCE é uma oportunidade para se estabelecerem metas de gastos nacionais com P&D .......................................... 30 Ciência para um Brasil Competitivo | O papel da Física 3 Panorama da Física no Brasil ................................................................................... 33 3.1 Física no Brasil ...................................................................................................... 33 3.2 Pós-graduação em física ........................................................................................ 36 3.3 Distribuição regional ............................................................................................. 38 3.4 Física experimental no Brasil ............................................................................ 39 3.5 Sociedade Brasileira de Física ........................................................................... 40 4 Física na tecnologia contemporânea .......................................................................... 43 4.1 Física na economia dos países desenvolvidos ................................................ 43 4.2 Indústrias baseadas na física ............................................................................ 44 4.3 As mudanças do cenário tecnológico: desafios e oportunidades .............. 46 4.4 Demografia científica em mudança .............................................................. 48 4.5 Ameaças e oportunidades ................................................................................. 50 5 Política Industrial, Tecnológica e de Comércio Exterior ......................................... 53 5.1 A PITCE e avanço tecnológico .......................................................................... 53 5.2 Física na Revolução Industrial ......................................................................... 54 5.3 A física brasileira e o PITCE .............................................................................. 55 6 Ensino de Física no Nível Básico ............................................................................... 63 6.1 Ensino de ciências e sociedade ........................................................................... 63 6.2 Diagnóstico sobre o ensino básico em ciências .............................................. 64 6.3 Déficit de professores de ciências no ensino básico ..................................... 64 6.4 A evasão escolar .................................................................................................. 66 6.5 Formação de professores ................................................................................. 67 6.6 As escolas do ensino básico ............................................................................ 68 7 Formação de Físicos e a Inovação ........................................................................... 71 7.1 Universalidade e diversidade na formação dos físicos ................................ 71 7.2 Formação de físicos experimentais ................................................................ 74 7.3 Física e Pesquisa na Engenharia .................................................................... 76 7.4 Formação do físico para a Inovação .............................................................. 78 Ciência para um Brasil Competitivo | O papel da Física 8 Infra-estrutura de Pesquisa no Brasil ................................81 8.1 Estado da infra-estrutura de pesquisa ...............................81 8.2 Quadros para a Ciência .....................................................83 8.3 Instrumentação ....................................................................85 8.4 Expansão e modernização da infra-estrutura ..................86 8.5 Um modelo para Institutos de Pesquisas .........................87 8.6 Ciência experimental.........................................................88 9 Empresa Brasileira de Ciência e Tecnologia Industrial ....93 9.1 A cultura da academia e da empresa .................................93 9.2 O modelo da Embrapa ......................................................93 9.3 Empresa Brasileira de Ciência e Tecnologia Industrial ......94 9.4 A empresa e o apoio tecnológico à PITCE ......................95 9.5 Coordenação do sistema brasileiro de pesquisa industrial ...........96 Centros Temáticos, ..................................................................97 9.7 A empresa e a formação de pesquisadores.......................99 Sumário Executivo Ciência para um Brasil Competitivo: o papel da Física é um estudo, encomendado pela Capes, com o propósito de diagnosticar as razões da pequena inserção da física na vida do Brasil e propor ações que possam sanar essa deficiência. A comissão incumbida da tarefa apontou que tal estudo teria que considerar o problema dentro de uma perspectiva mais ampla, a da inserção da ciência na vida do País e, autorizada pela Capes, trabalhou desse ponto de vista. A preocupação da Capes tem razões que saltam aos olhos. Se, por um lado, os quadros altamente qualificados formados pelos nossos programas de pós-graduação têm possibilitado ao País gerar ciência em quantidade e qualidade crescentes, o transbordamento dessa ciência em nossa tecnologia tem sido bem pequeno. Em 1981, o Brasil produzia apenas 0,44% dos artigos publicados em revistas indexadas pelo Institute of Scientific Information, e essa participação já foi de 1,92% em 2006. Com esse crescimento, já somos o 15º país maior produtor de artigos científicos no mundo. Entretanto, um dos indicadores da capacidade de gerar de tecnologia, a produção de patentes, estamos muito mal. Em 2005 fomos o 27º país em depósito de patentes internacionais, ocupando posição abaixo de Cingapura, uma ilha com 700 km2 e 4 milhões de habitantes. Em todo o mundo amadurecido científica e tecnologicamente - vale dizer, em todos os países desenvolvidos - as universidades e as empresas se complementam para formar um organismo altamente adaptado a era do conhecimento, e o papel de cada um desses atores é muito claro: ciência na universidade, tecnologia na empresa. Isso não significa que tecnologia seja produzido só nas empresas, as universidades e o Estado também contribuem para sua geração. No caso das universidades, a tecnologia gerada é quase sempre um subproduto de sua pesquisa básica em ciências. Já do Estado, nesses países desenvolvidos tem um papel central e decisivo no desenvolvimento tecnológico. Para cumprir esse papel ele empreende uma variedade de ações, que incluem o estímulo à geração de tecnologia nas empresas por meio de incentivos fiscais e de encomendas tecnológicas, e também a sua atuação direta como gerador de tecnologias Ciência para um Brasil Competitivo | O papel da Física estratégicas. Essa atuação direta do Estado se dá por meio de instituições financiadas inteiramente pelo erário público ou por parcerias entre o Estado e o setor empresarial. Tais instituições têm como incumbência resolver gargalos tecnológicos que embaracem o desenvolvimento de setores importantes da indústria ou que sejam considerados estratégicos. Um outro papel importante do Estado, principalmente nos países de industrialização mais tardia, é a exigência de internalização de tecnologia como condição para que empresas estrangeiras atuem no país. No Brasil, o setor empresarial tem sido o ator mais falho no desenvolvimento de tecnologia. Enquanto nos países desenvolvidos as empresas contribuem tipicamente com dois terços do esforço em P&D, no Brasil sua contribuição é de apenas 40 % do total despendido, e neste momento são impropriamente contabilizadas despesas em aquisição de equipamentos e treinamento de pessoal para operá-los. No total, o País contabiliza um dispêndio de cerca de 1 % do PIB em P&D, enquanto que nos países mais competitivos tal dispêndio está sempre acima de 2 % - com frequência próximo de 3 % - e quase todos eles estão empreendendo ações para aumentar esse tipo de investimento. Um exemplo emblemático é o da Finlândia, nova vedete européia no campo da inovação. Este país investe 3,5 % do seu PIB em P&D e planeja aumentar tal investimento para 4 % nos próximos anos. O Estado brasileiro contabiliza 0,6 % do PIB como despesas em P&D, valor correspondente ao da maioria dos países latino-americanos, mas esse montante parece estar superestimado pela inclusão de despesas ligadas à educação. A inclusão de ciência na vida do Brasil, e um desempenho mais satisfatório do País em tecnologia e inovação, requerem um conjunto de ações consistentes até mesmo uma mudança de postura de sociedade e de Estado diante desse desafio. O esforço estatal na formação de quadros de cientistas e engenheiros altamente qualificados tem de ser continuado com vigor ainda maior. Deve-se salientar que, sem exceção em todo o mundo, quando o 1º espaço na produção científica não é o da liderança econômica, está muito bem perto de ocorrer. E é fundamental reconhecer que, apesar desses indicadores não desfavoráveis, o Brasil ainda está longe de atingir a maturidade científica. Para avançar nesse sentido, o primeiro desafio é reconhecer que, dentro dela empreendedor apenas são obstáculos desfavoráveis. Tal agenda visa tanto a atingir esse nível de maturidade vários passos essenciais precisam ser dados. O primeiro deles é aumentar em muito o número de cientistas e de engenheiros pesquisadores. Mesmo para atingir um percentual de pesquisadores na população típico dos países que gastam em P&D um percentual do PIB igual ao nosso, temos de aumentar o número de pesquisadores por um fator próximo de cinco. Inovações têm de ser feitas também no tipo de formação de nossos cientistas e de nossos engenheiros. Isso porque, em um processo de adaptação à demanda atualmente existente de pessoal qualificado, temos - em uma visão macro que desconsidera as exceções - formado cientistas excessivamente acadêmicos e engenheiros pouco científicos. Enquanto no mundo desenvolvido esses dois tipos de profissionais têm formação cada vez mais semelhante, no Brasil eles são tão distintos que mal conseguem dialogar, e a cooperação eficiente entre eles é quase impossível. Cientistas menos acadêmicos e engenheiros mais científicos, disso o País carece em grau muito grave. Além de mais pessoas qualificadas - e melhor qualificadas - para gerar o conhecimento necessário para resolver os problemas nacionais solúveis pela ciência, o País precisa ampliar e modernizar sua infra-estrutura de pesquisa. Tal avanço pede também aprimoramentos na gestão de programas científicos, principalmente em programas desafiadores, que abordem tanto a resolução de problemas brasileiros como tópicos científicos fundamentais, e que requeiram Ciência para um Brasil Competitivo | O papel da Física equipes numerosas e/ou multidisciplinares. A infra-estrutura de pesquisa científica de um país contemporâneo envolve desde o apoio ao pesquisador que trabalhe autonomamente com seus estudantes até laboratórios nacionais - grandes casas de ferramentas de pesquisa postas à disposição de cientistas qualificados de diversas filiações - e centros temáticos de pesquisa em assuntos estratégicos para o seu desenvolvimento. O País precisa ainda ser capaz de desenvolver instrumentação científica, e usar tal competência sempre que alguma pesquisa importante requerer instrumentos não disponíveis comercialmente. A ciência é a plataforma da tecnologia contemporânea, e sem ciência forte nenhum país pode ter tecnologia competitiva. Dentre as ciências, a física tem um papel de destaque como geradora de novas tecnologias. Um terço do PIB dos EUA é oriundo de tecnologias baseadas em mecânica quântica, e indústrias baseadas na física têm um avanço diferenciado nos países mais desenvolvidos. Vale ressaltar que o valor agregado de produtos cresce com a complexidade da tecnologia necessária para produzi-lo. A Política Industrial, Tecnológica e de Comércio Exterior pode gerar resultados notáveis, desde que complementada por outras ações que estimulem o esforço de P&D das empresas. É próprio conceitio do que seja P&D ter em um certo sentido um mesmo emprego. Uma empresa que não tenha laboratórios de pesquisa em física e que não tem cientistas e engenheiros pós-graduados não é capaz de competir em segmentos que demandem alta tecnologia. Mas, como ocorre em todos os países mais bem sucedidos, o Estado não suplanta o esforço de P&D das empresas em todos os segmentos que sejam referentes a suas inovações mais locais. Nosso atraso tecnológico é de tal ordem que faz necessária uma oferta interna de tecnologia. A implementação disso no Brasil, como ocorreu no caso da tecnologia agrícola, com que o Brasil, após a criação da Embrapa, deixou de ser importador dessa tecnologia além do progresso advindo dela, pode ser feito no caso das indústrias inovadoras no aparato urbano, num novo patamar de desenvolvimento industrial pode ser atingido com a implementação de um Ministério de Ciência e Tecnologia. Este novo empresa identificaria os principais gargalos tecnológicos que obstruem o desenvolvimento da nossa indústria e realizaria pesquisas para resolvê-los. Ciência para um Brasil Competitivo | O papel da Física