Il Congresso di Vienna

Il Congresso di Vienna di Jean-Baptiste Isabey

Tranquillizzo subito i lettori: non si tratta del famoso caposaldo della storia europea, raffigurato qui a lato nel celebre dipinto di Jean-Baptiste Isabey. Tuttavia il titolo ad effetto dimostra, ove mai ve ne fosse bisogno, che Vienna è una città che si presta bene ai congressi. Dal 21 al 24 febbraio si è svolto infatti nella capitale austriaca un interessante workshop organizzato dal CECAM. L'acronimo (dal francese) sta per Centro Europeo di Calcolo Atomico e Molecolare, una rete costituita da nodi distribuiti in tutta Europa (in Italia al momento ne abbiamo tre: Pisa, Roma e Trieste), che si prefigge l'obiettivo di promuovere le ricerche in questo ambito. Il titolo del workshop era (traduco dall'inglese) "Le sfide nelle simulazioni su larga scala di biomolecole e polimeri".

5 organizzatori e circa 60 partecipanti provenienti soprattutto dall'Europa e dagli Stati Uniti (con qualche eccezione) hanno dato vita a un proficuo scambio di idee, opinioni e progetti, nella splendida cornice di una città che, con la sua cultura dei caffè, sembra davvero invitare allo studio, quello appassionato che è capace di tenerci incollati ad un libro (o a un notepad, se preferite la modernità) mentre il nostro caffè si raffredda. Molti si chiedono il perché di questi congressi: la vita di un ricercatore potrebbe sembrare un eterno girovagare per congressi in posti

Il Physikzentrum di Bad Honnef, in Germania

che, a volte, possono suscitare l'invidia del malcapitato interlocutore, mentre altre volte si prestano ad un grandissimo punto interrogativo abbozzato sul volto dello stesso. Ci sono anche posti che, almeno all'apparenza, offrono spunti per analogie con la scuola di Harry Potter, come l'inquietante centro congressi di Bad Honnef, in Germania, qui a lato. Tuttavia i congressi permettono, in poco tempo, di fare il punto della situazione in un determinato campo del sapere. Il congresso di Vienna, da questo punto di vista, non ha certamente deluso le aspettative, anzi. Da Trento eravamo presenti in due, io e il mio collega Pietro Faccioli, con due presentazioni che rappresentavano un po' le due anime del nostro gruppo di ricerca "trotterellante", una più metodologica e l'altra più applicativa: Pietro infatti ha presentato il metodo con cui riesce a studiare come le proteine riescono a formare le strutture necessarie per svolgere la loro funzione (il problema del protein folding), mentre io ho presentato alcune sfide nella biofisica computazionale, ovvero applicazioni dei metodi di simulazione a proteine presenti nella membrana cellulare e nei dispositivi per le nanotecnologie. Tuttavia erano rappresentate davvero diverse filosofie di approccio ai problemi della biofisica computazionale, con presentazioni impressionanti di studi in cui le simulazioni raggiungevano (e superavano) il milione di atomi per un numero spaventoso di ore di calcolo sui super-computer che ai tempi del mio dottorato di ricerca (solo 16 anni fa) sarebbero sembrati colossi mostruosi. A proposito di super-computer e dei fenomenali risultati raggiunti nelle simulazioni su larga scala, il congresso è stato aperto da

Klaus Schulten (1947-2016)

una significativa dedica al signore rappresentato qui a lato, scomparso proprio alla fine del 2016, il quale era stato tra i proponenti di questo workshop. Si tratta di Klaus Schulten, un fisico tedesco che ha davvero rivoluzionato il mondo della biofisica computazionale. Schulten verso la metà degli anni '90 ha cominciato a costruire quello che amava chiamare un "microscopio computazionale": a questo scopo ha dedicato notevole energia e un intero gruppo di ricerca presso l'Università dell'Illinois ad Urbana-Champaign negli Stati Uniti, ideando e sviluppando un intero pacchetto di prodotti software che permettono di calcolare il movimento delle proteine e di altre biomolecole mediante la dinamica molecolare (il software NAMD) e visualizzarlo sullo schermo del proprio computer (il software VMD). L'intero pacchetto è completamente gratuito e a disposizione di un'utenza che è diffusa in tutto il mondo. Non è l'unica scelta, per fortuna: non perché NAMD e VMD non siano accurati, ma perché proprio la concorrenza con altri pacchetti software (ne nomino solo alcuni: Gromacs, LAMMPS, CHARMM, Amber...), gratuiti, quasi-gratuiti o proprietari, ha costretto il gruppo di Schulten ad un continuo aggiornamento del loro programma, che si è arricchito di nuove potentissime funzionalità.

Il microscopio computazionale

L'idea di fondo di Klaus Schulten era utilizzare i calcolatori sempre più potenti per indagare la struttura microscopica delle molecole biologiche. E' un punto di vista che sicuramente rispecchia la formazione da fisico di Schulten e, ad onor del vero, non è condivisa da molti biologi, forse ancora troppi. Sia chiaro: spesso i biologi hanno ragione, perché le nostre simulazioni non riescono a rappresentare pienamente la complessità dei processi biologici. Tuttavia il metodo scientifico consiste proprio nel provare e riprovare confrontandosi sempre con gli esperimenti e, da questo punto di vista, il microscopio computazionale di Schulten è uno strumento davvero fantastico. Mi ha colpito molto una sua frase (che traduco liberamente dall'inglese): «Sono una persona interdisciplinare. Dove si trova in natura l'etichetta "Fisica"? Dove si trova l'etichetta "Chimica"?». Direi che questo congresso rappresentava molto bene questo suo punto di vista e penso che ne sarebbe stato contento. Per quanto mi riguarda, ho preso un paio di chili (non oso pensare se il congresso fosse durato come quello del 1814-15) e moltissimi appunti, sia sul mio computer che nella antica e sempre valida forma cartacea. Mi sono ripromesso di dedicare qualche prossimo post ad alcuni degli argomenti specifici di cui si è parlato in questo Congresso di Vienna. La priorità resta però quella di mettere in pratica le idee che questo momento di confronto ha generato, trotterellando qui a Trento.