Molecole come squadre di calcio

Read time: 3 mins

È da molto tempo che sostengo un’ottica sistemica in scienza.
Essa può essere anche un’utile chiave di lettura del mondo quotidiano e rappresentare un collante tra questo e il mondo scientifico. La similitudine tra questi due mondi può essere usata anche in didattica, sia per motivare gli studenti sia per “umanizzare” la scienza. Qui vorrei mostrare la similitudine tra una squadra di calcio e una molecola.

Partiamo dalla squadra di calcio. È evidente che essa è un sistema, cioè un gruppo organizzato di elementi (i calciatori) e la sua riuscita come squadra, le sue prestazioni, sono legate sia ai suoi elementi (le doti tecniche dei singoli calciatori) sia alla loro integrazione, alla loro complementarietà, a volte alla loro contrapposizione. La trasformazione in sistema qualche volta si ottiene in maniera quasi automatica (autorganizzazione) facendo interagire (allenamenti) i calciatori, ma a volte deve essere forzata dall’esterno, da un deus ex machina, dall’allenatore. 

È ben nota a tutti la funzione che svolge l’allenatore in una squadra di calcio. Essa è una tipica funzione sistemica. È quello che trasforma un gruppo di calciatori in una squadra. Questo ruolo è svolto in molti modi. È svolto quando assegna ai singoli calciatori delle “cose da fare” (schemi) in funzione dell’entità globale, della squadra, o quando cambia ruolo, anche a seguito di necessità, a singoli giocatori. Importante è poi il ruolo che l’allenatore svolge quando un elemento, un nuovo calciatore, si aggiunge ad un sistema già ben collaudato, ad una squadra che magari già gioca bene ed è vincente. L’inserimento del “nuovo” in questo contesto può essere una cosa difficile, a volte quasi impossibile, ma quando riesce rappresenta un’integrazione sistemica, con la nascita di un sistema differente, letteralmente una nuova squadra.  

In ambito scientifico, la molecola rappresenta un gruppo organizzato di atomi e le sue specificità sono dovute sia alla presenza di particolari costituenti sia all’integrazione tra di loro, alla loro complementarietà e, a volte, contrapposizione (parte acida e basica nella stessa molecola, gruppi di carica differente, ecc.). Anche in questo caso si può parlare di autorganizzazione o di una specifica sintesi, a volte quasi impossibile, fatta da un operatore esterno. È senz’altro vero che ogni atomo ha le sue caratteristiche, ma poi il ruolo che svolge nella molecola è modificato, anche stravolto, dalle interazioni con gli altri atomi, dal ruolo che il chimico sintetico, il deus ex machina, gli impone.   

In particolare, se si vuole fare svolgere ad una molecola una specifica funzione, si aggiunge “al posto giusto” un gruppo funzionale, cioè uno o più atomi che svolgono una particolare funzione, e che posso portare all’interno della molecola uno specifico valore aggiunto.
Anche in chimica, come nelle squadre di calcio, tuttavia, non si può aggiungere tale gruppo funzionale dimenticando le interazioni che questa nuova parte può avere con le altre parti della molecola, in pratica deve essere fatta un’integrazione sistemica nell’insieme. 
Si potrebbe continuare l’analogia con il ruolo verso “l’esterno” che il chimico e l’allenatore svolgono. Ambedue, infatti, collegano poi questo specifico (la squadra di calcio e la molecola) sistema a un contesto più generale, che sia l’industria e la produzione o che sia il business del calcio, interfacciandosi con dirigenti e operatori di altre organizzazioni. Questo gioco analogico può essere usato in didattica. I sistemi scientifici, infatti, presentano molte caratteristiche simili ai sistemi umani e, dato che questi ultimi sono “più interessanti e coinvolgenti” per gli studenti, possono “trascinarsi dietro” quelli scientifici.

Inoltre, la scienza è troppo spesso mostrata asettica, quasi disumana, e la similitudine con il quotidiano può senz’altro giovarle. 

Riferimenti:
G. Villani - Complesso e organizzato. Sistemi strutturati in fisica, chimica, biologia ed oltre (FrancoAngeli, 2008)

altri articoli

Le notizie di scienza della settimana #101

È entrata in vigore il 20 maggio, in occasione del World Metrology Day, la nuova definizione del chilogrammo, basata non più sul campione di platino-iridio depositato al Bureau international des poids et mesures a Parigi bensì sulla costante di Planck ℏ. La nuova definizione garantirà la stabilità di questa unità di misura, che finora doveva essere aggiornata ogni volta che il campione di platino-iridio si deteriorava e il suo peso cambiava di conseguenza. Ora il valore del chilogrammo è legato a una costante della natura misurata con estrema precisione e che non cambierà di valore. Ma come è legata la misura del chilogrammo alla costante di Planck? Per capirlo bisogna scendere nei sotterranei del National Institutes of Standards and Technology a Gaithersburg nel Maryland per vedere la bilancia di Watt, o Kibble balance. Nell'immagine: la NIST-4 Kibble balance. Credit: J.L. Lee / NIST.

Curare l'obesità con la chirurgia

La chirurgia bariatrica è lo strumento più efficiente per curare i casi gravi di obesità, eppure solo l'1% degli statunitensi che ne trarrebbero beneficio si sottopone a questo tipo di interventi. I sondaggi mostrano, infatti, che la maggioranza considera la chirurgia bariatrica pericolosa o poco efficace. Tuttavia, sono ormai numerosi gli studi scientifici che mostrano che i benefici superano abbondantemente i rischi. Non tutti gli interventi sono uguali, però.