Junior Barrera

Junior Barrera
Nascimento	8 de setembro de 1959 (66 anos) São Paulo
Cidadania	Brasil
Alma mater	Universidade de São Paulo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Universidade de São Paulo
Ocupação	professor universitário
Empregador(a)	Instituto de Matemática, Estatística e Ciência da Computação da Universidade de São Paulo, Universidade de São Paulo
Tese	Uma abordagem unificada para os problemas de visão computacional: a morfologia matemática
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Junior Barrera (São Paulo, 8 de setembro de 1959) é professor titular do Departamento de Ciência da Computação do Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo e foi o diretor deste mesmo instituto de 2018 a 2022. É um dos pioneiros da área de Bioinformática no Brasil e fez diversas ações para o seu desenvolvimento, como a criação de um programa de pós-graduação interunidades de bioinformática na USP e da Associação Brasileira de Bioinformática e Biologia Computacional.

Junior Barrera nasceu na cidade de São Paulo em 1959^[1] e é o primogênito de João Barreira Chacon e Helena (Politti) Barrera. Viveu até os vinte anos no Brás, bairro no centro de São Paulo.^[2] Barrera também compõe poesias e chegou a postar dois poemas escritos na década de 1980 em seu site pessoal. Além disso, gosta de esportes como natação, remo e vela.^[2]

Barrera completou seus anos fundamentais em duas escolas públicas: Grupo Escolar Romão Puigari e Colégio Estadual de São Paulo.^[2]

No ensino superior, graduou-se em Engenharia Elétrica pela Faculdade de Engenharia Elétrica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (POLI-USP) em 1983. Quatro anos mais tarde, em 1987, tornou-se mestre em Computação Aplicada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e, em 1992, doutor em controle automático e sistemas^[3] pela POLI-USP, realizando parte de sua pesquisa na École Nationale des Mines de Paris em um "doutorado-sanduíche".^[1][4]

Barrera obteve o título de Livre Docência pelo IME-USP no ano de 1998.^[1] Como destaque em sua carreira de pesquisador, liderou o projeto de construção do programa de Programa Interunidades de Pós-graduação em Bioinformática da USP^[5] e a criação do Centro de Bioinformática, na mesma universidade, em agosto de 2002.^[6] Mais tarde, também foi o coordenador^[7] do curso e o presidente do centro^[8]. O desenvolvimento da área da bioinformática, segundo o próprio Junior Barrera, seguiu um planejamento estratégico: de início criaram um núcleo, o Bioinfo, e, como isso conquistou mais rapidamente uma massa crítica capaz de levar conhecimentos gerados na USP para outros institutos e assim tornou-se possível desenvolver as áreas de bioinformática e a genética, e o programa de doutorado, antes mesmo do mestrado.^[9]

O programa interunidades tem como objetivo a formação de pessoas que possam atuar na pesquisa e no desenvolvimento e inovação em contextos que sejam requeridos um conhecimento especializado em biologia e métodos computacionais, abrangendo campos de estudo como o do genoma, transcritoma, metaboloma, biologia estrutural e biologia semântica.^[6] Ao aprenderem técnicas de matemática, física, computação, estatística, biologia e bioquímica, os alunos tornam-se capacitados a explorarem grandes volumes de dados e, dessa forma, encontrar informações que os permitem construir novos modelos de análise do fenômeno de interesse^[10] e a não ficarem restritos às tecnologias convencionais. O pesquisador de bioinformática deve gerar dados, mas também saber interpretá-los.^[11] O programa é engloba oito unidades de ensino da USP: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP), Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCL), Faculdade de Medicina (FMUSP), Instituto de Biociências (IB), Instituto de Ciências Biomédicas (ICB), Instituto de Física de São Carlos (IFSC), IME e Instituto de Química (IQ). Sua sede administrativa atualmente está no IQ-USP.^[12]

Em 2005, tornou-se professor titular em ciência da computação pelo IME-USP e, em 2008, tornou-se titular na física e matemática pela FFCLRP.^[1] Quando retornou da FFCLRP para o IME, foi chefe do Departamento de Ciência da Computação por dois mandatos seguidos. No meio do segundo mandato, candidatou-se ao cargo de diretor do instituto, com a vontade de ver a USP obter um papel mais significativo no desenvolvimento socioeconômico do Brasil.^[13]

Creio que o IME tenha condições de ser um protagonista mundial na área [de Ciência de Dados] e uma grande liderança na América Latina (Barrera, 2018).^[13]

Em 2 de abril de 2018, assumiu o cargo de diretor do IME-USP^[14], com o professor Luiz Renato Gonçalves Fontes como seu vice.^[1][13] Em sua gestão, Barrera, representando o instituto, assinou um acordo de cooperação com a Fundação Centro de Atendimento Socioeducativo ao Adolescente (Fundação CASA) de São Paulo com o propósito de contribuir para o desenvolvimento pessoal e profissional dos adolescentes, auxiliando-os na inserção do mercado de trabalho e na participação da sociedade.^[15] Também assinou um protocolo com o então Secretário Municipal de Educação de São Paulo, Alexandre Schneider, para afirmar a intenção da cooperação entre a secretaria e o instituto no Programa de Coooperação em Pesquisa do SME, iniciativa que promove o uso da tecnologia e da informação no aprimoramento das políticas do âmbito da educação.^[13]

Sua gestão encerrou 2022^[1], quando Sergio Muniz Oliva Filho assumiu como diretor.^[16] Após concluir o mandato, Barrera permaneceu como professor titular do instituto.^[1][17] Barrera costuma lecionar cursos como: álgebra booleana e arquitetura de computadores; aprendizado computacional; visão computacional; morfologia matemática e introdução à bioinformática.^[4]

Barrera foi um dos organizadores do primeiro Congresso Brasileiro de Bioinformática (Conferência Internacional de Bioinformática e Biologia Computacional), que ocorreu de 14 a 16 de maio de 2003 em Ribeirão Preto, reunindo 320 participantes para discutir o uso conjunto de técnicas e conceitos para mitigar problemas pertinentes no ramo da biologia.^[7][18] Para a realização do evento, que foi uma iniciativa do Núcleo de Bioinformática do IME-USP, Barrera contou com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo e da Financiadora de Estudos e Projetos.^[9]

Este evento também marcou a criação do Programa de Doutorado Interunidades em Bioinformática da USP, instalado em agosto de 2002.^[6][9] Nesse mesmo congresso, Junior Barrera e seus colegas criaram e fundaram a Associação Brasileira de Bioinformática e Biologia Computacional (AB3C).^[7] A associação representa bioinformatas e biólogos computacionais do Brasil e busca soluções inovadoras para os desafios biológicos do século XIX ao integrar pesquisadores, estudantes, profissionais e o público geral.^[19]

Barrera foi indicado como vice-presidente da primeira gestão da AB3C. Mais tarde, em 2007, Barrera se tornou o presidente da AB3C, com a Dra. Paula Regina Kuser-Falcão como vice-presidente.^[20]

Barrera também aparece na lista de Consulta Ambiente Externo da EMBRAPA Informática Agropecuária^[21] e do comitê local.^[22]

Trabalhou com o National Human Genome Research Institute de Washington, a convite do então diretor Jeff Trent, participando de projetos sobre o cDNA Microarray. Porém, após um tempo, criaram a CAGE (sigla em inglês que significa Cooperação para Análise de Expressão de Genes) no Instituto de Química da USP, e fez parte desse grupo para pesquisar acerca desse mesmo cDNA. O grupo de pesquisa no qual Barrera fez parte desenvolvia uma série de bancos de dados, softwares e modelos computacionais para analisar expressões gênicas em chips de DNA.^[10][23]

A principal área de interesse de Junior Barrera é a Ciência da Computação, sobretudo a Matemática da Computação, atuando em pesquisas que envolvam os temas: morfologia matemática, aprendizado de operadores morfológicos, modelagem, identificação de sistemas dinâmicos de reticulado^[1] e teoria e aplicação de Machine Learning^[24]. Barrera, como um dos pioneiros do Brasil na Bioinformática, busca também aplicações das técnicas pesquisadas em processamento e análise de imagens, vídeos digitais, análises de expressões gênicas, modelagem de sistemas biológicos e esportes coletivos de invasão.^[1]

Como pesquisador, acredita que antigamente os fenômenos biológicos eram descritos de maneira apenas qualitativa, então a linguagem especializada seria a adequada. Agora, quando os fenômenos passaram a ser avaliados quantitativamente, a linguagem passou a ser a matemática.^[10]

Acredito que a época contemporânea, quando for estudada daqui a séculos, vai estar fortemente marcada por essa unificação de conhecimentos de origens diferentes. Vivemos, com certeza, um momento histórico, de aproximação das áreas de biologia e ciências exatas (Barrera, 2003).^[10]

A união entre a biologia e a computação, segundo Barrera, rende estudos mais exatos e precisos de como funcionam o comportamento de algumas doenças e de alguns fatores gênicos.^[25] Por exemplo, em suas pesquisas sobre o cDNA microarray, analisou-se os sinais de cada gene. o cDNA microarrray é como uma foto instantânea da atividade gênica cuja matriz digitalizada gera imagens que, ao serem colocadas em um computador, permitem a determinação dos valores das expressões dos genes, que definem os gráficos de evolução temporal dessa expressão, isto é, os sinais de cada gene.^[11]

Em 2004, a equipe da USP coordenada por Junior Barrera e Hernando Antonio del Portillo, do Instituto de Ciências Biomédicas da USP, conquistou o primeiro lugar no concurso organizado pela Universidade Duke. A competição premia a capacidade de uma equipe de cientistas em gerar e analisar dados de biologia molecular, no caso dessa edição, dados gênicos do ciclo de vida do parasita de malária.^[26]

Barrera diz que a equipe adotou um modelo matemático adequado para representar a interação entre os genes, possibilitando a classificação funcional de alguns genes que outros grupos não conseguiram.^[26]

Os brasileiros competiram com norte-americanos e com europeus, sendo os únicos da América Latina na competição. Após cinco anos desse concurso, a equipe da USP se tornou a primeira universidade fora dos EUA a vencer.^[26]

Professor foi laureado em 2023 com a medalha de mérito científico da AB3C.^[27][28] Essa premiação reconhece o trabalho de difusão, de popularização e de pesquisa em Bioinformática no Brasil pelos pesquisadores da área.^[29]

Junior Barrera possui diversas publicações escritas em colaboração com Nina Sumiko Tomita Hirata e Roberto Hirata Junior, professores associados do IME; e com Ronaldo Fumio Hashimoto, Diretor do IME-USP.^[30]

Suas publicações selecionadas são:

• 1991: Minimal representation for translation invariant set mappings by Mathematical Morphology.^[31]
• 1998: Bases da Morfologia Matemática para a análise de imagens binárias.^[3]
• 2000: Hybrid human-machine binary morphological operator design.^[32]
• 2002: Inference from clustering with application to gene expression microarrays.^[33]
• 2002: Strong feature sets from small samples.^[34]
• 2014: Invasion team sports: strategy and match modelling.^[35]

• Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo
• Biologia matemática e teórica

Referências

• Programa Interunidades de Pós-graduação em Bioinformática - USP
• Entrevista com Junior Barrera - Medalha de Mérito da AB3C 2023
• Site da AB3C