Le notizie di scienza della settimana #96

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La collaborazione Event Horizone Telescope ha presentato oggi la prima immagine di un buco nero super massivo grazie alle osservazioni effettuate da una rete di otto telescopi posizionati sulla superficie terrestre. Il buco nero si trova al centro della galassia M87, appartenente al cluster di galassie chiamato Virgo e distante dalla Terra 55 milioni di anni luce. L'anello chiaro nell'immagine è dovuto all'effetto di curvatura della luce causato dall'intenso campo gravitazionale presente intorno al buco nero. Le caratteristiche dell'anello hanno permesso di stimare che la massa del buco nero è pari a 6,5 miliardi di volte quella del Sole. Si tratta della prima immagine diretta di questi oggetti fisici previsti dalla teoria della relatività generale di Einstein. La scoperta è documentata in una serie di articoli pubblicati sulla rivista The Astrophysical Journal Letters. L'eccezionale risultato è stato commentato su Scienza in rete da Claudio Elidoro. Credit: Event Horizon Telescope.

Le scatole nere dell'intelligenza artificiale

La sicurezza degli aerei moderni è affidata a decine di milioni di righe di codice e nessuno sa in quanti modi potrebbero non funzionare. I piloti del Boeing 737 Max della Ethiopian Airlines, precipitato il 10 marzo scorso sei minuti dopo il decollo, hanno seguito tutte le indicazioni di Boeing, ma non è stato sufficiente per evitare il disastro. È quanto emerge dal rapporto pubblicato da pochi giorni dal ministro dei trasporti etiope. La causa dell'incidente sarebbe dunque uno scenario di malfunzionamento di uno dei sistemi di controllo automatici dell'aereo che i tecnici della Boeing non avevano considerato. Il rilascio dei certificati di sicurezza è sempre più nelle mani dei produttori e meno in quelle dei regolatori perché la complessità di questi sistemi non è comprensibile per chi non ne ha seguito da vicino lo sviluppo e i test [One Zero Medium; Jeff Wise]

Molti algoritmi di supporto alla decisione medica sono delle scatole nere il cui comportamento evolve quando vengono aggiornati i dati su cui sono allenati: è necessario rivedere le procedure di validazione e regolamentazione. Una rete neurale profonda capace di identificare i tumori della pelle analizzando solamente le immagini delle lesioni cutanee; un software che stabilisce se un paziente che ha subito un trauma rischia un'emorragia. Questi sono alcuni degli algoritmi che promettono di rivoluzionare la pratica medica. Molti di questi non offrono spiegazioni per le loro decisioni (non sono interpretabili) e di conseguenza non aumentano la comprensione di certe patologie. Eppure, possono salvare la vita dei pazienti. Per regolarne l'utilizzo occorre immaginare un sistema di validazione e controllo continuo nel tempo. Diversamente da quanto accade per i farmaci, che vengono approvati e utilizzati per decenni nella stessa formulazione, gli algoritmi cambiano man mano che la base dati su cui si allenano si modifica e dunque è fondamentale monitorarne il comportamento nel tempo [Science Translational Medicine; W. Nicholson Price]

Tuttavia, l'utilizzo di algoritmi non interpretabili può essere la migliore opzione in diversi contesti e può anche ispirare nuove scoperte. È la posizione che sostiene Elizabeth A. Holm, professoressa di scienze dei materiali e ingegneria alla Carnegie Mellon University di Pittsburgh in un editoriale sulla rivista Science. Holm propone tre circostanze in cui l'utilizzo di algoritmi non interpretabili, o black box algorithm, può produrre risultati positivi. Primo: quando il costo di una risposta sbagliata è molto inferiore rispetto al guadagno che proviene da una risposta giusta, come nel caso delle inserzioni pubblicitarie personalizzate. Secondo: quando gli algoritmi sono il metodo più efficiente, come nel caso dell'analisi delle immagini mammografiche per individuare la presenza di un cancro della mammella (il costo di una risposta sbagliata può essere elevato in questo caso, dunque l'opportunità di utilizzare questi sistemi senza supervisione umana va valutato di volta in volta). Terzo: l'impiego di un algoritmo non interpretabile può indicare delle relazioni che prima non erano mai state considerate, come nel caso di uno studio che ha impiegato un sistema di deep learning per diagnosticare la retinopatia diabetica, individuando a sorpresa una serie di altri fattori di rischio concorrenti come il sesso e l'età. [Science; Elizabeth A. Holm]

Città a basse emissioni

Da lunedì è attiva a Londra la Ultra Low Emissions Zone (Ulez): dovrebbe ridurre le emissioni dovute al trasporto su ruota del 45%. Il sindaco di Londra, Sadiq Khan, ha svelato i risultati di una nuova ricerca che mostra che ogni anno 1000 persone vengono ricoverate per episodi di asma dovuti all'inquinamento nella capitale britannica. Per transitare all'interno della Ulez gli automobilisti che guidano veicoli Diesel precedenti all'Euro 6 o veicoli a benzina più vecchi di 14 anni, dovranno pagare 12,50 sterline. Secondo i piani dell'amministrazione la Ulez verrà estesa fino alle North and South Circular Roads coinvolgendo circa 640 000 veicoli [The Guardian; Gwyn Topham]

Barcellona vuole diventare la prima città senza automobili. L'urbanista Salvador Rueda ha proposto di organizzare la città in una serie di "super-isolati" all'interno dei quali lo spazio sia quasi del tutto dedicato ai pedoni e destinato a diverse attività pubbliche. La connessione tra i super-isolati sarebbe garantita da mezzi pubblici. A nessun verrebbe vietato di possedere un'automobile o di utilizzarla, ma i cittadini di questa Barcellona del futuro ne sentirebbero raramente il bisogno. Rueda ha oggi l'appoggio della amministrazione cittadina e ha già realizzato un prototipo di super-isolato nell'area intorno al mercato Sant Antoni, nella parte sudoccidentale della città [Vox; David Roberts]

Copenaghen punta a diventare a neutralizzare le sue emissioni di gas serra entro il 2025, ma deve confrontarsi con le resistenze del governo nazionale. Per raggiungere l'obiettivo, la capitale danese intende intervenire su tre fronti: la mobilità, le sorgenti di energia utilizzate per riscaldare le case e il trattamento dei rifiuti. Sul primo fronte già molto è stato fatto, aumentando le corsie delle piste ciclabili e inaugurando una nuova linea di metropolitana che renderà inferiore a 650 metri la distanza della maggior parte dei residenti dalla stazione più vicina. Ma il governo centrale, per compiacere i danesi che vivono fuori dalle grandi città, ha ridotto le tasse di immatricolazioni delle automobili. Per quanto riguarda il riscaldamento: è stato costruito un termovalorizzatore di nuova generazione che produce energia utilizzata per riscaldare le case. Infine, l'amministrazione ha investito pesantemente sull'eolico che dovrebbe produrre energia rinnovabile per bilanciare le emissioni di gas serra [The New York Times; Somini Sengupta]

Ricerca e società 

La Federal Trade Commission vince una causa da 50 milioni di dollari contro la casa editrice predatoria Omics International. L'annuncio è arrivato mercoledì scorso dalla FTC. La vittoria è stata accompagnata da una sentenza del giudice federale del Nevada che ordina alla compagnia, basata a Hyderbad in India, di interrompere le sue attività ingannevoli, come quella di non rendere note le commissioni richieste per la pubblicazione degli articoli, illudere gli autori riguardo l'importanza delle riviste pubblicate e millantare la partecipazione di scienziati autorevoli come speaker in conferenze per vendere i biglietti a peso d'oro [The New York Times; Gina Kolata]

Cosa può ancora dirci la statistica sul mondo che ci circonda? Qualche settimana fa un gruppo di autorevoli scienziati ha chiesto di abbandonare il concetto di statisticamente significativo, diffusamente utilizzato per stabilire la robustezza di un risultato sperimentale. David Spiegelhalter, professore di Public understanding of risk presso il laboratorio di statistica dell'università di Cambridge e autore del nuovo libro "The Art of Statistics: Learning from Data", racconta quanto sia ancora importante la statistica e come utilizzarla nel mondo della post-verità [The Guardian; David Spiegelhalter, Nicola Davis, Ian Sample]

Cresce in Italia il movimento Fridays For Future e il 12 aprile organizza una conferenza scientifica a Milano. Il 12 aprile interverranno al Politecnico di Milano quattro scienziati del clima: Antonello Pasini, Stefano Caserini, Mario Salomone e Luca Ruggeri. L'incontro precederà l'assemblea costituente di Fridays for Future Italia, che organizzerà uno sciopero tutto italiano il 19 aprile a Roma a cui parteciperà anche Greta Thurnberg, la ragazza svedese di 16 anni che ha dato il via al movimento [Fridays For Future Italia]

La settimana di Scienza in rete 

Scienza in Parlamento. L'appello, lanciato una settimana fa da un gruppo di giovani ricercatori e giornalisti scientifici, che chiede l'istituzione di un servizio di consulenza scientifica per il Parlamento italiano ha superato le 3500 firme. Vogliamo raggiungere 10 000 firme, per questo abbiamo bisogno del vostro sostegno. Firmate e fate firmare la petizione su change.org [Scienza in Parlamento]

Dall'ossitocina alle gemelline cinesi. Enrico Bucci ed Enrnesto Carafoli riflettono sulle implicazioni etiche dell'esperimento di gene editing che ha portato alla nascita delle due gemelle cinesi Lulu e Nana. In un esperimento del 2016 effettuato sui topi, è stato dimostrato infatti che l'intervento sul gene CCR5, lo stesso coinvolto nel caso delle gemelle, avrebbe effetti anche sulle capacità cognitive [Scienza in rete; Enrico Bucci, Ernesto Carafoli]

Viaggio intorno al cervello. In vista dell'Euroscience Open Forum del 2020 (ESOF 2020), che verrà ospitato dalla città di Trieste, ripercorriamo la storia della ricerca sulle neuroscienze alla e a cui prenderà parte anche la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), uno degli istituti di ricerca del capoluogo giuliano che prenderà parte a ESOF 2020 [Scienza in rete; Silvia D'Autilia]

Tracce cruciali di un'ecatombe nel Dakota del Nord. Scoperto nel Dakota del Nord un ricco giacimento di fossili che risalgono a 66 milioni di anni fa. Alcune sue particolarità lo rendono unico al mondo e suggeriscono nuovi e importanti indizi sugli eventi che, al termine del Cretaceo, portarono alla scomparsa dei tre quarti delle specie animali e vegetali che popolavano il nostro pianeta. Le vittime più illustri di quell’estinzione di massa furono senza dubbio i grandi sauri: per essi si concludeva in modo drammatico il dominio incontrastato della fauna terrestre che aveva avuto inizio nel Triassico superiore e che si era protratto per oltre 150 milioni di anni [Scienza in rete; Claudio Elidoro]

In breve

Il governo brasiliano presieduto da Jair Bolsonaro ha congelato il 42% dei fondi destinati al Ministero della Scienza, Tecnologia, Innovazione e Telecomunicazioni, lasciandolo con circa 670 milioni di euro per il resto dell'anno 2019 [Nature]

Il gruppo di esperti governativi sull'utilizzo delle armi autonome letali si è riunito a fine marzo a Ginevra e ha stabilito che non è necessario alcun inquadramento giuridico specifico. Il diritto internazionale umanitario è sufficiente a limitare la diffusione dei cosiddetti killer robots. Le ONG si dichiarano deluse [Le Monde]

Presentato lunedì a Ginevra il progetto dello Science Gateway, uno spazio espositivo e didattico aperto al pubblico di tutte le età. La struttura verrà realizzata dallo studio di Renzo Piano e finanziata per la maggior parte dalla Fiat Chrysler Automobiles Foundation [La Repubblica]

La sonda Hayabusa 2 ha colpito con un secondo proiettile la superficie dell'asteroide Ryugu per raccogliere campioni delle rocce di cui è costituito [Science]

Persino i virus possono infettarsi con altri virus. Tre virus minuscoli, appena scoperti, chiamati Larry, Curly e Moe, attaccano virus più grandi. [The Atlantic]

 

altri articoli

Le notizie di scienza della settimana #107

Il nuovo Report dell’Ufficio europeo dell’Organizzazione mondiale della sanità “Healthy, prosperous lives for all: the European Health Equity Status Report” fa il punto sulle disuguaglianze di salute in Europa. In sintesi, il gap di salute fra ricchi e poveri si riduce meno dell’atteso. In termini di speranza di vita alla nascita, la differenza media è di 3,9 anni nelle donne (speranza di vita media 82 anni; intervallo: 78,1-86) e di 7,6 anni negli uomini (speranza di vita media 76,2 anni; intervallo: 3,4-15,5). L’Italia (e altri paesi come Grecia e Portogallo) ha i valori più alti di speranza di vita, segno che i fattori protettivi come dieta e coesione sociale riescono a contrastare i fattori di rischio e la presente stagnazione economica. Buona anche la performance dell’Italia nella sopravvivenza libera da malattie. Riconoscendo l’importanza di agire direttamente sui determinanti sociali della salute, l’OMS misura l’effetto di 8 politiche sulla riduzione delle differenze di salute fra classi sociali: (1) aumento di 1.000 dollari del PIL pro capite; (2) riduzione delle disuguaglianze di reddito; (3) riduzione del tasso di disoccupazione; (4) riduzione delle spese private per la salute; (5) aumento delle spese di protezione sociale; (6) aumento del finanziamento del sistema sanitario pubblico; (7) aumento della spesa pubblica in politiche del lavoro; (8) aumento della spesa pubblica nelle abitazioni e condizioni di vita. L’aumento del reddito pro capite è l’unico parametro a non avere effetto sulla disuguaglianze, mentre le politiche del lavoro e le condizioni di vita e abitative hanno l’effetto massimo.

Cronache della ricerca

Gli italiani si classificano terzi fra i vincitori degli starting grant dell’European Research Council, il bando più competitivo dell’Europa dedicato ai giovani ricercatori. Bene quindi per gli italiani (benché in discesa rispetto al bando 2018, dove si erano classificati secondi dietro la solita Germania). Male invece per l’Italia, che vede la maggior parte dei suoi ricercatori primeggiare in università e centri di ricerca all’estero.