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Terra, Ar, Fogo, Água, e Entropia: A História de Como a Informação Foi Forjada Segundo o Pioneiro da Internet e da Biologia Sintética Randy Rettberg

Nosso primeiro encontro com Randy Rettberg foi um tanto surreal. Não que os outros não fossem—a atmosfera sui generis está sempre presente—mas aquele primeiro encontro foi ambientado em um cenário tão distante da nossa realidade cotidiana que parecia que tínhamos sido jogados em um romance de ficção científica. Aconteceu em 2022 e estávamos um pouco desorientados após dez horas de viagem transatlântica e duas horas andando de Bentleys até o interior da Inglaterra. Era julho, e havíamos deixado o vento frio e seco do nosso quase nunca rigoroso inverno brasileiro para encontrar um agradável sol de verão que banhava suavemente as terras inglesas. As pessoas presentes estavam de bom humor e sorridentes. Alguém nos disse que era um momento atípico, que a vida não era tão brilhante na maioria das vezes. Tivemos sorte. Pelo menos o clima nos fez sentir um pouco em casa, mas só isso.

Fomos convidados a participar de um workshop chamado “Safe, Secure, & Responsible Synthetic Biology Beyond Containment,” fazendo parte de um grupo de cerca de 30 pessoas, incluindo estudantes de biotecnologia, reguladores governamentais de todo o mundo, sindicalistas e acadêmicos. Ficamos hospedados em uma propriedade de 2.400 hectares chamada Wilton Park, em um prédio que nos lembrou um castelo—claro, na verdade uma mansão vitoriana, chamada Wiston House. Este evento foi organizado conjuntamente pelo British Foreign and Commonwealth Office e pela Fundação Internacional de Máquinas Genéticas (iGEM), a organização independente sem fins lucrativos da qual Randy—que também participou do workshop—é presidente e fundador. Conhecemos o iGEM enquanto cursávamos a graduação na Universidade de São Paulo e participávamos do Clube de Biologia Sintética organizado pelos alunos. Clarissa estava realizando trabalho de campo como antropóloga com os participantes do clube, e Érico foi um deles. A participação em competições internacionais era uma das principais atividades do clube, e o iGEM era uma dessas competições. Criado em 2003 como um spin-off de um departamento do MIT chamado Registro de Partes Biológicas Padrão, a competição internacional iGEM visa promover o desenvolvimento internacional da biologia sintética, envolvendo estudantes, jovens cientistas e cientistas estabelecidos em todo o mundo.

Nesse primeiro encontro, na imponente mansão vitoriana repleta de pinturas antigas de homens vestidos com roupas estranhas e olhares ameaçadores, tivemos a oportunidade de conversar com Randy sobre sua participação no desenvolvimento da internet e sobre as conexões dessa experiência anterior com seu interesse pela biologia sintética. Alguns meses depois, numa tarde de outubro, tivemos a oportunidade de gravar uma conversa de mais de duas horas na sala de Randy no escritório do iGEM em Paris. Ambos os encontros foram possíveis porque Clarissa foi contratada como Human Practices Summer Fellow na Fundação iGEM, trabalhando com uma equipe designada para desenvolver projetos e pesquisas sobre práticas responsáveis ​​e biologia sintética, enquanto Erico participa ativamente como voluntário nas atividades do iGEM envolvendo biossegurança e ética.

Randy é uma figura enigmática e extraordinária. Ele trabalhou em uma série de projetos emocionantes e transformadores da sociedade, incluindo uma importante participação no projeto ARPANET[1] enquanto trabalhava na Bolt, Beranek and Newman (BBN). Lá ele trabalhou nos primeiros roteadores de internet, em protocolos de comutação de pacotes, bem como em computação paralela e distribuída. As máquinas que ele ajudou a criar seriam usadas para coordenar os satélites militares dos EUA e para lidar com o que se tornaria o roteamento da Internet. Ele então se mudaria para a Apple Computer e para a Sun Microsystems—duas outras empresas líderes na revolução do computador pessoal e da Internet—antes de ingressar no MIT. Apaixonado pela biologia sintética por meio de seu amigo de longa data Tom Knight—agora proprietário da empresa de biologia sintética Ginkgo Bioworks, listada na NASDAQ—Randy acaba sendo convidado para dirigir o MIT Registry of Standard Parts, departamento que originaria a Fundação iGEM.

A transição de Randy do desenvolvimento da internet para se tornar uma figura proeminente na biologia sintética é algo que sempre nos chamou a atenção, pois carrega consigo importantes elementos constituintes da própria biologia sintética. Nós crescemos junto com o desenvolvimento da internet. Vivemos nossa infância em um mundo que não existe mais, nem nunca mais existirá. Fomos formados em um caldo cyberpunk, e talvez pela selvageria de nossa condição de habitantes de uma cidade-floresta,[2] nunca fomos capazes de ignorar a intrusão da natureza. Nossa curiosidade em entender mais sobre as raízes de nossas raízes—cibernéticas e biológicas—nos levou a cavar a história da internet com ferramentas contraculturais. Lemos livros como “Neuromancer” e assistimos a filmes como “The Net: O Unabomber, LSD e a Internet” e “Wax: ou a descoberta da televisão entre as abelhas.” Foi a partir dessa referência cyber-bio-punk que abordamos Randy e formulamos nossas perguntas para ele.

O exercício de ouvir a trajetória dos cientistas é muito interessante para uma antropologia da ciência e da tecnologia baseada na noção de conhecimento localizado, como propõe Donna Haraway. Ao nos voltarmos para as memórias dos cientistas a partir de uma perspectiva antropológica, podemos situar o trabalho tecnocientífico em um determinado espaço e tempo e em relação a processos históricos e sociais mais amplos. Ao mesmo tempo, trabalhar com biografias e memórias de cientistas também nos torna capazes de trazer à tona dimensões que dão conta das especificidades de cada trajetória. Quando questionado por nós sobre a origem do conceito de informação, Randy alterna entre grandes fatos históricos, como a segunda guerra mundial, lembranças de seu trabalho em laboratórios e memórias íntimas de família. Essa complexidade da teia de memórias dos cientistas é muito interessante como matéria-prima. Para nós, pesquisadores periféricos do sul global que praticam os estudos de ciência e tecnologia como forma de imaginar diferentes mundos possíveis, abrindo espaços de escuta em lugares hegemônicos de produção de conhecimento, especialmente vinculados ao que se entende como “fronteira” da ciência como síntese biologia, permite-nos um certo contrabando entre diferentes realidades, um verdadeiro exercício de alteridade antropológica.

Randy e o Início da Internet

“Aleatoriedade está envolvida, certo? E você meio que pensa, isso é como terra, ar, fogo e água. Esses são os elementos por um longo tempo. Esses eram os elementos.”

Randy Rettberg nasceu em 1948. Ele começa a entrevista contando que enquanto crescia na zona rural de Illinois na década de 50, várias coisas chamaram sua atenção para a ciência e a tecnologia. Seu pai, que era muito religioso (o avô de Randy era pastor luterano) e havia sido prisioneiro de guerra no Japão durante a Segunda Guerra Mundial, voltou para os Estados Unidos e graças ao GI Bill[3] formou-se em Arquitetura, trabalhando em vários tipos de edifícios urbanos—escolas, hospitais, presídios—após a graduação. Ele conta que sua infância e adolescência foram vividas em um “mundo pequeno” onde máquinas complicadas seriam máquinas agrícolas. Embora seu mundo continuasse se expandindo em várias direções, ele entrou em contato com várias iniciativas fomentando a curiosidade e o engajamento em ciência e tecnologia. Dos filmes e fotos dos Laboratórios Bell[4] promovendo suas próprias tecnologias e invenções maravilhosas até os kits de ciência faça-você-mesmo que podiam ser comprados em revistas, Randy se lembra de várias aventuras adolescentes ligadas à ciência, como construir um rádio com um desses kits, brincar com reagentes químicos com um amigo cujo pai tinha uma farmácia, construir uma rede telefônica de lata no quintal e brincar com um enorme gravador que vinha em uma maleta e que Randy comprou vendendo jornais de porta em porta na 7ª série. A televisão, uma máquina muito “chique” na época, trazia também histórias e contos tecnológicos. O pai de um amigo era professor de Física na Universidade de Illinois e então Randy e seu amigo passavam muito tempo brincando em uma placa eletrônica de prototipagem com interruptores e luzes que podiam ser remontados para criar diferentes combinações de ativação de botões e luzes. Duas outras lembranças importantes da infância foram como os computadores começaram a figurar no imaginário popular da época—como enormes e caras máquinas com botões e luzinhas—e o lançamento do satélite soviético Sputnik[5] em 1957.

No relato de Rettberg, seu mundo definitivamente se expandiu amplamente quando ele ingressou no MIT em 1965. Enquanto durante sua educação básica os professores muitas vezes reprimiam sua curiosidade, no MIT era o oposto. A curiosidade foi recompensada e seria a norma. De repente, os professores o instavam a “reduzir as coisas um nível abaixo” enquanto procuravam respostas em um tópico específico. Outra coisa que Randy lembra dessa época foi seu primeiro contato intenso com um computador de verdade. Esse computador tinha o tamanho de uma sala e podia ser usado pelo pessoal da universidade através de contas individuais que podiam reservar horários para a computação. Ele descreve a interface operacional como “um grande monitor de tubo e uma caneta de luz.”

Quando Randy termina sua graduação, a Guerra do Vietnã estava no auge e ele não queria lutar nela, então ele volta a Illinois a fim de obter um mestrado em Física, descrevendo a experiência como “realmente muito difícil” por causa da complexidade da matemática envolvida. Depois de obter seu mestrado, ele entra em contato com Nicholas Negroponte[6] do Grupo de Máquinas de Arquitetura do MIT[7] e é contratado como um “computer guy.” Ele operava um Interdata Modelo 3, um computador comercial já “pequeno,” do tamanho de uma mesa de escritório. Randy lembra como era “lento”: apenas 30 mil instruções por segundo.[8] Em uma conversa com Negroponte ele ouve falar da empresa Bolt, Beranek e Neuman (BBN), uma empreiteira prestadora de serviços ao governo que gerenciava na época vários grupos de cientistas e engenheiros altamente motivados trabalhando em projetos instigantes situados na vanguarda da ciência e da tecnologia. Randy relata que a BBN foi criada por três professores do MIT (de onde a empresa retira seu nome) que eram renomados especialistas em acústica e começaram a prestar serviços para o Departamento de Defesa nessa área, mas logo começaram expandiram suas atividades para outras áreas da ciência e tecnologia, conquistando vários contratos governamentais, incluindo vários da Advanced Research Projects Agency (ARPA).[9] Em 1972, Rettberg consegue entrevistas de emprego em diferentes equipes da BBN e é convidado a se juntar a uma das equipes que estavam construindo o projeto ARPANET em conjunto com equipes do MIT Lincoln Labs.[10]

A ARPANET foi um projeto da ARPA destinado a criar uma rede que interconectasse todas as bases militares dos EUA e as instalações do Departamento de Defesa de forma que informações pudessem ser compartilhadas de forma segura e eficaz entre elas. O projeto ARPANET criou a maioria dos protocolos de internet usados ​​atualmente, por exemplo, o Transmission Control Protocol (TCP) e o Internet Protocol (IP). A ARPANET foi o protótipo do que se tornaria a internet. Nas palavras de Randy, a ARPANET na época era “uma rede de quatro nós. Foi a primeira rede de comutação de pacotes[11] formada por quatro nós diferentes conectados por links de 50 KB. Então começamos bem devagar, com terminais teletipos,[12] 10 caracteres por segundo.” Randy lembra que o grupo tinha ideias muito interessantes sobre como pensar sobre as informações em termos de como elas iriam transformá-las e transportá-las de maneira confiável. Assim, por exemplo, a primeira dessas ideias é a ideia de que os sistemas falham com frequência, portanto deve haver maneiras de os sistemas de processamento de informações interconectados verificarem a integridade das informações enviadas e recebidas. Dessa ideia nasceria o Protocolo de Controle de Transporte, um dos pilares da internet moderna. Isso, por sua vez, precisava ser acoplado a uma rede descentralizada—para que pudesse suportar e contornar problemas em nós individuais da rede, como uma queda de energia ou um ataque militar—e essa rede descentralizada deveria poder ser composta por máquinas de diferentes fabricantes que seguiriam em hardware e em software certos procedimentos e padrões comuns que garantiriam compatibilidade e comunicabilidade entre qualquer tipo de dispositivo capaz de seguir esses procedimentos.

De acordo com Randy—construindo a partir da ideia de codificação de bits de Shannon e dos primeiros pioneiros da informação[13]—algumas das ideias realmente inovadoras em relação à transferência de informações estavam relacionadas à comutação de pacotes. A utilização de uma rede de nós interconectados composta por computadores digitais para uma descoberta colaborativa e descentralizada de possíveis rotas para a informação trafegar e o estabelecimento de protocolos desenhados para que os computadores falem em uma linguagem comum que possa ser compreendida por computadores de diferentes os fabricantes foram os caminhos que a equipe da ARPANET escolheu para resolver o problema de como a informação poderia viajar de um lugar para outro. Antes da viagem, no entanto, as informações precisavam ser codificadas e empacotadas no que se tornariam os “pacotes de rede” ou network packets. O pacote de rede conteria as informações privadas que os usuários desejam transferir e um “cabeçalho” adicional de informações, uma mensagem complementar que continha “informações de controle”—necessárias para que os nós da rede encontrem as melhores rotas para as informações e para o encaminhamento efetivo das mensagens de um nó para outro após o melhor caminho possível ser encontrado. A combinação de todos os protocolos e ideias acima formaria uma “rede de comutação de pacotes.”

Rettberg enfatiza que antes da ARPANET, os dados podiam ser enviados de um lugar para outro, mas essa tarefa exigia equipamentos específicos e caros. Segundo ele, mesmo na academia e na indústria de telecomunicações, a maioria das pessoas acreditava que as coisas tinham essências próprias e que na transmissão de informações sobre essas coisas, as “essências” delas deveriam ser transmitidas. Por exemplo, a música seria composta essencialmente de ondas sonoras, então a única forma de transferir músicas no imaginário pré-internet seria através da reprodução física das ondas sonoras do transmissor para o receptor—e isso exigiria equipamentos específicos para cada tipo de informação “essencial.” A partir da ARPANET e depois da internet, qualquer pessoa com um computador digital, equipamento periférico e uma linha telefônica comum poderia se conectar a qualquer outra pessoa com uma configuração semelhante e transferir qualquer tipo de informação como áudio, vídeo ou texto em formato digital—um formato que subsumiu a ideia das “essências” específicas de cada tipo de informação, substituindo-a pelo conceito de informação “codificada digitalmente” onde tudo o que pode ser representado também pode ser representado digitalmente.

Randy nos disse umas duas ou três vezes que ele e a maioria de seus colegas no projeto eram contra a guerra no Vietnã e eram fortemente influenciados pelo movimento rock and roll, o que forma um pano de fundo contraditório contra o qual as ideias que fundamentam a ARPANET foram projetadas: os engenheiros da ARPANET incorporaram nela um sentimento difuso, mas real, contra a ideia de controle e autoridade central, financiados pelos próprios militares. Com esta nova tecnologia, o próprio setor militar estadunidense se transformaria em uma entidade informacional descentralizada capaz de operar em qualquer lugar da Terra. Em uma conversa anterior à própria entrevista, Randy nos disse que às vezes o problema tecnocientífico a se resolver era diretamente militar, como por exemplo a coordenação de satélites militares e a transmissão ao vivo de vídeo e áudio entre eles. Na verdade, a transferência por rede de áudio e vídeo com finalidades militares foi um dos primeiros propósitos do computador que Rettberg ajudou a criar no projeto ARPANET, o Butterfly BBN. A própria BBN foi trazida para o projeto ARPANET devido ao renome associado ao know-how acústico da empresa.

O Butterfly BBN é considerado uma maravilha entre os primeiros computadores digitais. Foi um dos primeiros “supercomputadores” modernos. O modelo usava processadores digitais da Motorola disponíveis comercialmente e cada máquina tinha até 512 dessas unidades de processamento de 12-33MHz. Foi usado pela primeira vez programado para atuar como uma máquina “roteadora” no final dos anos 70, na rede de satélites de banda larga da DARPA, tornando possível uma transmissão contínua de 3 Mbits/s de dados digitais—principalmente áudio e vídeo—entre várias bases militares dos EUA. A máquina seria então usada na Rede de Banda Larga Terrestre, uma rede que conectava fisicamente várias instalações do Departamento de Defesa por meio de cabos de dados de alta velocidade do final dos anos 1980 a 1991. De 1991 em diante, o Butterfly BBN foi o computador usado como os primeiros roteadores de internet, implementando em hardware e em software a primeira versão do Internet Protocol (IP).

A photo of an eletronic chip with gray, balck and pink components

Uma “die image” (fotografia das partes internas de um chip eletrônico) do Motorola 6800, o processador usado nos primeiros roteadores da ARPANET, incluindo o Butterfly BBN mencionado por Randy. (Foto por Birdman86 em commons.wikimedia.org)

É engraçado notar que, ao nos contar toda a história acima, Randy—que como contamos no começo tinha um avô ministro luterano e um pai “muito religioso”—refere-se várias vezes à religião como uma forma de explicar como, antes de toda a história contada, as ideias sobre informações eram meio místicas e quintessenciais. Tínhamos a impressão de que, para Randy, a revolução cibernética da qual ele participou é quase como um novo passo na relação do ser humano com o universo. Ele, por exemplo, compara a cibernética ao papel da religião na literatura inglesa, dizendo que a primeira formava a espinha dorsal da segunda. Para Randy, a cibernética é a espinha dorsal de nosso atual modo de existência e do atual estado de compreensão do mundo em que vivemos: em seu linguajar distintivamente ateu e místico, ele assemelha o desenvolvimento da cibernética à adição da entropia[14] aos quatros elementos “originais” terra, água, fogo, e ar.

Em um próximo artigo, descreveremos a segunda metade da entrevista, sobre a transição de Randy Rettberg de pioneiro da Internet para pioneiro da biologia sintética. O próximo artigo também cobre uma visão mais profunda da visão de Randy de como a cibernética está conectada à biologia sintética e à ciência e tecnologia em geral. Vemos você em breve!

Notas

[1] A ARPANET foi um projeto da Advanced Projects Research Agency (ARPA) destinado a criar uma rede que interconectasse todas as bases militares dos EUA e as instalações do Departamento de Defesa de forma que as informações pudessem ser compartilhadas de forma segura e eficaz entre elas. O projeto ARPANET criou a maioria dos protocolos de internet usados ​​atualmente, por exemplo, o Transmission Control Protocol (TCP) e o Internet Protocol (IP). A ARPANET foi o protótipo do que se tornaria a internet.

[2] São Paulo é a capital financeira do Brasil, uma cidade cercada e contida tanto pela Mata Atlântica quanto pelo agronegócio em expansão.

[3] O GI Bill, formalmente Servicemen’s Readjustment Act de 1944, era uma lei dos EUA destinada a recompensar os veteranos de guerra por sua participação na Segunda Guerra Mundial. Por meio dessa lei, os veteranos de guerra teriam um processo facilitado para obter educação superior e técnica.

[4] A Bell Labs foi fundada por Alexander Graham Bell e foi uma das primeiras empresas intensivas em P&D do mundo. Tornou-se uma grande e importante empreiteira do governo, conduzindo pesquisa e desenvolvimento para o governo dos Estados Unidos, especialmente para os militares dos Estados Unidos. Pesquisadores do Bell Labs foram responsáveis ​​pela invenção de várias tecnologias que formam a espinha dorsal do modo de vida industrial contemporâneo. Algumas dessas invenções foram o transistor, a tecnologia laser, o sistema operacional UNIX, as células fotovoltaicas e várias outras.

[5] O Sputnik foi o primeiro satélite feito pelo homem a ser lançado e orbitar a Terra com sucesso. Foi lançado pelos soviéticos em 4 de outubro de 1957. Foi um dos eventos que deu início à corrida espacial.

[6] Nicholas Negroponte é conhecido por ser o fundador do MIT Media Lab (e antes disso do MIT Architecture Machine Group) e por ser um dos primeiros evangelizadores da internet. Negroponte  também foi um dos fundadores da revista WIRED.

[7] Em 1985, o laboratório seria reestruturado como o agora famoso MIT Media Lab.

[8] Hoje, um computador pessoal pode executar de 1 a 10 trilhões de operações por segundo. Uma placa gráfica Geforce GTX 1080 usada para jogos hoje executa 8,9 trilhões de operações de ponto flutuante por segundo (unidade usada para medir a velocidade da computação).

[9] A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPA), agora Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), é uma das mais importantes instituições do governo dos Estados Unidos dedicada à criação de novas tecnologias que possam ser utilizadas para fins de defesa. Os projetos financiados pela DARPA incluem o moderno motor a jato, bem como as tecnologias por trás dos circuitos integrados, supercomputadores e a própria internet.

[10] O Lincoln Labs é outro laboratório de P&D que trabalha com contratos governamentais. Fundado em 1950 como MIT Lincoln Laboratory, recentemente se separou do MIT, tornando-se um laboratório privado. O Lincoln Labs está historicamente vinculado ao Departamento de Defesa dos Estados Unidos, tendo desenvolvido nos anos 50 a rede de computadores denominada SAGE (os primeiros computadores militares a serem conectados uns aos outros e a possuírem interfaces gráficas de usuário, utilizadas para coordenar locais de radar nos Estados Unidos). A maior parte do que o Lincoln Labs faz é confidencial, mas sabemos que eles também se interessam por biologia sintética porque sua equipe participa dos eventos do iGEM.

[11] A comutação de pacotes é uma das bases teóricas da internet atual e das telecomunicações modernas. A ideia por trás disso é criar um procedimento que dois ou mais computadores devem seguir para trocar informações de forma segura e confiável. Trata-se de uma série de passos que as máquinas terão que conhecer e seguir para garantir que a informação realmente foi transmitida entre elas, mesmo que surjam problemas por motivo de conexão inconsistente.

[12] Um teletipo é um dispositivo eletromecânico que pode ser usado para enviar e receber mensagens de outros teletipos e, posteriormente, de e para computadores. Os teletipos seriam então usados ​​como interfaces de computador, como Randy menciona aqui.

[13] Shannon – cuja pesquisa também foi fundada pelos militares dos EUA – propõe a ideia de codificar informações como sequências de zeros e uns, o que ele chama de “dígitos binários” ou bits em seu artigo “Uma teoria matemática da comunicação” de 1948.

[14]  Na teoria da informação, entropia é a medida da quantidade de informação contida em um determinado evento.

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