Le notizie di scienza della settimana #93

Tempo di lettura: 9 mins
Libro Bianco

Il libro "La ricerca scientifica in Italia per una società sostenibile e sicura", redatto dal Gruppo 2003 per la ricerca e pubblicato da Zadig, verrà presentato il 20 marzo a Roma in occasione del convegno annuale del Gruppo 2003 presso l'Accademia dei Lincei. Nel libro vengono declinati i temi di sostenibilità e sicurezza dal punto di vista dell'economia, della salute, dell'ambiente, del cyberspazio, della sicurezza e dell'alimentazione. Qui il programma della giornata. Per partecipare all'evento è necessario mandare un'email a questo indirizzo.

Sviluppo sostenibile 

Realizzata in laboratorio un nuovo tipo di cella a combustibile con un alto livello di efficienza: potrebbe aiutare a risolvere il problema di stoccaggio delle energie rinnovabili. Un gruppo di ricercatori della Colorado School of Mines in Golden ha messo a punto un nuovo tipo di pila a membrana con scambio protonico (PCFC) che raggiunge un'efficienza del 98% nella conversione di acqua ed elettricità in idrogeno gassoso impiegando un diverso tipo di lega ceramica per l'anodo. Le PCFC sono costituite da un anodo che converte le molecole d'acqua e l'elettricità prodotta dalla fonte rinnovabile in elettroni e protoni, e un catodo dove gli elettroni si ricombinano con i protoni per formare idrogeno gassoso. L'idrogeno gassoso può essere poi riconvertito in acqua ed elettricità dallo stesso dispositivo facendolo funzionare in modalità inversa. Finora l'efficienza dell'anodo era limitata al 76%: si tratta, dunque, di un notevole passo avanti, ma bisogna ricordare che questo è solo un prototipo che deve essere ingrandito, un'operazione che potrebbe far perdere di efficienza [Science; Robert F. Service]

I dati relativi all'utilizzo dei cellulari possono aiutare a pianificare le strategie di elettrificazione più efficienti in alcune aree rurali dell'Africa. Nell'Africa subsahariana solo il 42% delle aree urbane ha accesso all'elettricità e solo il 22% di quelle rurali. Ciò è dovuto alla mancanza di investimenti sufficienti nella costruzione della rete elettrica, all'alto costo dell'energia, ma anche alla mancanza di dati sul consumo e il bisogno di elettricità che impedisce di capire come strutturare e alimentare la rete sul territorio, soprattutto nelle aree rurali. Un gruppo di ricercatori della University of Manchester ha mostrato che i dati riguardanti la lunghezza, l'orario e la localizzazione di chiamate e messaggi scambiati con i cellulari di 450 000 cittadini senegalesi permettono di ottenere una buona previsione del fabbisogno di energia nelle aree rurali del Paese [The Conversation; Eduardo Alejandro Martínez Ceseña, Joseph Mutale, Mathaios Panteli, Pierluigi Mancarella]

La gomma prodotta dall'usura dei pneumatici contiene sostanze chimiche pericolose per la salute. Ora un gruppo di ricercatori cinesi ha trovato il modo per convertirla in dispositivi semiconduttori riutilizzabili. Lo sfregamento dei pneumatici di gomma sull'asfalto produce sostanze inquinanti che finiscono per accumularsi nei corsi d'acqua costituendo un pericolo per la salute umane. Tra questi composti uno dei più pericolosi è l'MTBT. Finora i processi che permettevano di rimuovere l'MTBT dalle acque producevano dei residui benigni ma inutilizzabili. I ricercatori cinesi hanno usato un catalizzatore metallico per convertire l'MTBT in diversi tipi di semiconduttori utili per l'elettronica ma anche per l'imaging biologico [Nature]

Intelligenza artificiale 

La computazione quantistica potrebbe migliorare radicalmente gli algoritmi di machine learning che classificano gli oggetti. Un gruppo di ricercatori di IBM, MIT e Oxford ha mostrato come l'utilizzo di un algoritmo quantistico è in grado di migliorare l'attività di classificazione delle immagini. Alla base del risultato c'è la possibilità di mappare le immagini in uno spazio delle caratteristiche con un numero di dimensioni più elevato di quanto accadrebbe con un metodo di computazione classico e dunque di trovare somiglianze più sofisticate tra le immagini [Nature; Maria Schuld]

Sono milioni le foto di volti umani raccolte dal web senza il consenso esplicito degli autori per costruire database utili agli algoritmi di riconoscimento facciale. L'ultimo tra questi database si chiama "Diversity in Faces" ed è stato reso pubblico a gennaio da IBM che lo ha ottenuto dal sito di hosting Flickr. Il database è stato messo a disposizione di tutti i ricercatori che lavorano nel settore del riconoscimento facciale con l'obiettivo di ridurre i bias contro le minoranze che sono spesso sottorappresentate. Nel 2018 il gruppo di Joy Buolamwini presso MIT aveva mostrato come diversi algoritmi di riconoscimento facciale in commercio, tra cui anche quello di IBM, fossero meno efficienti nell'identificare donne e persone con la pelle scura. Il nuovo database di IBM sembra rispondere a questa critica, ma la società ha il diritto di includere le foto degli utenti di Flickr in questo campione di immagini? La risposta non è semplice. Da un punto di vista legale IBM si difende dicendo che ha preso solo le foto con licenza Creative Commons che permette il riutilizzo gratuito delle immagini. Tuttavia, da un punto di vista etico bisogna riflettere sul fatto che gli utenti che hanno accordato quel consenso non contemplavano un utilizzo simile perché, molto probabilmente, non potevano immaginarlo. IBM ha dichiarato che chiunque voglia ritirare le proprie immagini dal database "Diversity in Faces" può farlo inviando l'URL relativo, ma non ha reso pubblico l'elenco degli URL inclusi nel database [NBC News; Olivia Solon]

A un anno dalle rivelazioni di Christopher Wylie sul caso Cambridge Analytica, i responsabili hanno subito perdite finanziarie ma nessun governo è stato in grado di modificare il loro modello di business. Un anno fa l'Observer pubblicava la prima delle inchieste sui Cambridge Analytica Files, una serie di documenti rivelati dall'informatico canadese Christopher Wylie, che mostravano come i dati riguardanti decine di milioni di utenti Facebook fossero stati utilizzati dalla società Cambridge Analytica per costruire una campagna di disinformazione politica con conseguenze reali sul referendum per la Brexit e le elezioni presidenziali americane del 2016. Oggi Wylie è diventato responsabile della divisione Data Research di H&M, la casa di abbigliamento svedese. In una conversazione con Carole Cadwalladr, la giornalista autrice delle inchieste del 2018, Wylie riflette sull'effetto delle sue numerose testimonianze davanti a commissioni parlamentari e agenzie governative sia britanniche che statunitensi. In nessuno dei due Paesi Facebook ha subito restrizioni sostanziali, ma il pubblico e i politici hanno cominciato a guardare le compagnie tecnologiche in maniera diversa. In USA l'inchiesta del procuratore Robert Mueller sta portando alla luce i dettagli riguardo l'influenza russa durante le elezioni presidenziali, mentre in Gran Bretagna il Parlamento ha quasi ignorato le rivelazioni di un altro whistleblower, Shahmir Sanni, sull'utilizzo dei dati da parte dell'organizzazione "Vote Leave" durante il referendum, nonostante mostrino palesemente che la legge è stata violata [The Guardian; Carole Cadwalladr]

Ricerca e società 

Alcuni tra gli scienziati più in vista nel campo del gene editing lanciano un appello per una moratoria internazionale sull'utilizzo di questa tecnologia sugli embrioni umani per scopi clinici. Tra i firmatari di questo appello figurano personaggi come Feng Zhang ed Emmanuelle Charpentier, inventori del metodo CRIPSR, ed Eric Lander, direttore del Broad Institute e uno degli ideatori dello Human Genome Project. La moratoria che propongono prevedrebbe un periodo di cinque anni in cui i Paesi aderenti si impegnano a vietare ogni uso clinico della modificazione genomica su embrioni umani. Successivamente qualsiasi sperimentazione clinica dovrebbe essere preceduta da un periodo di dibattito di almeno due anni in cui tenere un confronto con la comunità internazionale, valutare l'appropriatezza e l'utilità del progetto e coinvolgere la società per capire se esiste un ampia base di consenso [Nature]

Il budget proposto da Trump per il prossimo anno prevede, ancora una volta, tagli alla ricerca scientifica. I ridimensionamenti più consistenti interesseranno i National Insitutes of Health (meno 5 miliardi rispetto al finanziamento di circa 40 miliardi per il 2019), la Environmental Protection Agency (2 miliardi in meno rispetto ai quasi 9 del 2019), la National Science Foundation (meno 1 miliardo rispetto agli attuali 8) e l'Office of Science del Department of Energy (500 milioni in meno rispetto al 2019). Per la NASA il taglio più importante riguarda l'astrofisica mentre restano garantiti i fondi per le missioni umane sulla Luna. Non è chiaro se il Congresso accoglierà la proposta o la rifiuterà come accaduto nel 2017 e nel 2018 [Nature]

Confrontando gli esercizi di valutazione della ricerca inglese e italiano si vede come nell'area delle scienze naturali l'utilizzo di soli metodi bibliometrici restituisca risultati simili a quelli ottenuti con i gruppi di esperti valutatori. Il primo esercizio di valutazione della ricerca nazionale in Gran Bretagna, il Reference Excellence Framework (REF), si è basato esclusivamente sulla valutazione tra pari: un migliaio di esperti raggruppati in 36 comitati disciplinari hanno valutato il lavoro di 35 mila ricercatori lavorando a tempo pieno per un anno. Il costo dell'operazione è stato di circa 5 500 sterline per ricercatore valutato, per un totale di 217 milioni di sterline. L'analogo italiano, la Valutazione della Qualità della Ricerca, sfrutta invece un modello misto di bibliometria e valutazione tra pari. Nella sua prima edizione ha coinvolto 436 valutatori organizzati in 16 comitati che hanno chiesto aiuto a 17 mila referee anonimi. Il costo è stato di 242 euro per scienziato valutato per un totale di 15 milioni di euro. Che differenza c'è tra i due metodi? Un gruppo di ricercatori ha applicato la solo metodologia bibliometrica al database di lavori analizzati dal REF per scoprire che, limitatamente alle classifiche dei dipartimenti più meritevoli, il risultato non è molto diverso da quello ottenuto con la valutazione tra pari [Il Sole 24 Ore; Daniele Checchi]

La settimana di Scienza in rete 

Da bocciare il Piano nazionale per l'energia e il clima. La rete di scienziati "Energia per il clima" critica fortemente il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima proposto dal Governo Conte. Esso non contiene nessuna azione volta a ridurre sostanzialmente le emissioni, favorendo la transizione dai combustibili fossili verso le energie rinnovabili. Il nostro Paese non dovrebbe limitarsi a rispettare gli obiettivi stabiliti dall'Unione Europea per il 2030, ma dovrebbe aspirare a proporre strategie più ambiziose vista la sua forte dipendenza energetica dall'estero, l'impatto che il cambiamento climatico avrà sulla nostra industria turistica e l'elevata disponibilità di energia da fonti rinnovabili [Scienza in rete; Energia per l'Italia]

La ricerca di punta è senza lucro. Ogni anno in Italia le organizzazioni non profit investono in ricerca biomedica 300 milioni di euro, circa un decimo dei fondi totali disponibili per questo settore, pari a 3 miliardi. 1,4 miliardi arrivano dalle aziende farmaceutiche e 1,2 miliardi dallo Stato. Le non profit non hanno portato solo ossigeno per gli oltre 35 mila ricercatori del settore, ma anche un nuovo modello di finanziamento basato sulla competitività dei progetti, diverso da quello pubblico che distribuisce fondi "a pioggia" agli istituti di ricerca, agli ospedali e agli IRCCS [Scienza in rete; Luca Carra, Sergio Cima]

In breve 

Lo sciopero degli studenti per il clima da Seoul a Città del Capo passando per New York e Roma: il racconto per immagini [The New York Times]

La tecnologia permette ai terroristi di raggiungere il loro obiettivo principale: usare la violenza per instillare una paura irrazionale, radicalizzare e mobilitare. Ne è una testimonianza la trasmissione in diretta Facebook della strage di Christchurch in Nuova Zelanda [The Guardian]

Una nuovo modello stima che ogni anno le morti premature dovute all'inquinamento dell'aria nel mondo sarebbero 9 milioni (800 mila in Europa), superiori a quelle dovute al fumo di tabacco [Le Monde]

Alla fine del 2018 quasi ottomila dipendenti della catena di alberghi Marriott hanno scioperato per chiedere protezione dall'automazione che sta trasformando il settore [Internazionale / The Atlantic; Sidney Fussell]

In media ogni anno 429 mila i bambini e ragazzi tra 0 e 19 anni di età sviluppano un tumore. Nei Paesi sviluppati il tasso di sopravvivenza raggiunge l'80%, ma in quelli in via di sviluppo è fermo al 30% [Science]. Tra le ragioni di questa differenza c'è la mancata diagnosi. I dati dell'Organizzazione Mondiale della Sanità ci dicono che nel 2015 i casi di tumore sotto i 15 anni non diagnosticati sono stati il 3% in Europa e USA contro il 57% dell'Africa Occidentale e il 49% dell'Asia meridionale [Nature]

Il 14 marzo è stato festeggiato il Pi Greco. Il famoso numero irrazionale, di cui oggi si conoscono oltre 22 migliaia di miliardi di cifre dopo la virgola, è un esempio di come l'umanità cerchi di dominare il concetto di infinito [The New York Times]

 

altri articoli

Le notizie di scienza della settimana #97

Il consorzio Cancer Dependency Map ha prodotto una mappa delle vulnerabilità genomiche di 30 diversi tipi di tumori, identificando i geni responsabili della vitalità delle cellule tumorali e dunque nuovi possibili bersagli farmacologici. Lo studio è stato pubblicato mercoledì scorso in due articoli sulla rivista Nature. Per ottenere questa mappa i ricercatori hanno utilizzato la tecnica di editing genomico CRISPR, impiegando 100 000 molecole guida per poter disattivare a uno a uno tutti i geni presenti nei modelli in vitro di cancro. Alla ricerca hanno preso parte anche due scienziati italiani, Francesco Iorio e Gabriele Picco. Credit: Wellcome Sanger Institute, Genome Research Limited.

Spazio

Gli effetti di un anno nello spazio misurati su una coppia di gemelli. Sono stati pubblicati i risultati di uno studio che ha monitorato lo stato di salute di Scott Kelly, astronauta della NASA che ha trascorso 340 giorni a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, e del suo gemello Mark Kelly rimasto sulla Terra.