La fotosintesi di Leonardo

Non vedo Leonardo e la sua splendida famiglia da diversi anni, anche se siamo sempre in contatto e ci scambiamo gli auguri o qualche messaggio attraverso i canali social e privati. Sto parlando di Leonardo Guidoni, professore di Chimica Fisica presso l'Università degli studi dell'Aquila: per me però resta Leonardo, ovvero un mio compagno di studi dei tempi del dottorato alla Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, la SISSA di Trieste. Perché questo mese parlo di Leonardo? Perché ne ha combinata una grossa, ovvero ha contribuito a portare luce (è il caso di dirlo) sull'ultimo tassello del complicatissimo puzzle sulla fotosintesi. I risultati delle sue ricerche sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature pochissimi giorni fa e ho deciso di limitarmi a qualche timido, oserei dire accademico, like sui suoi post su facebook perché volevo riservargli la sorpresa per questa puntata del blog: avrei potuto chiamarlo e intervistarlo, ma la sorpresa è più nel mio stile, sono sicuro che la apprezzerà. 

Silica in silico, ovvero proteine nella sabbia!

"Ho scritto t'amo sulla sabbia" era il titolo di una canzone del 1968, una di quelle che ogni tanto sentivo cantare da persone della generazione dei miei genitori ma che per me avevano ritmi che sapevano di vecchio. Quando ero bambino e anche adolescente però l'immagine era ancora abbastanza forte: scrivere "t'amo" sulla sabbia significa dire che quell'amore è destinato a scomparire molto presto, esattamente alla prima onda o all'alzarsi della marea. Appartenendo anche alla "gente di mare" (questo mese evidentemente in testa mi frullano troppe canzoni), per me la sabbia resta un elemento un po' fastidioso (a Bari spesso si dice "sei come la sabbia nelle mutande") ma affascinante. Da cosa è formata però la sabbia? Principalmente da silice, un composto dell'elemento silicio, che è molto abbondante sul nostro pianeta ma è anche molto utilizzato per costruire i processori dei nostri calcolatori. Il silicio dà anche il nome a questo mio blog, visto che "in silico" si riferisce proprio al tentativo di studiare le proteine, le biomolecole e, in generale, la vita proprio sui nostri calcolatori. E' stato quindi per me abbastanza naturale rimanere affascinato dal progetto MIMOSA, di cui sono entrato a far parte fin dall'inizio e che ora ha maturato la prima pubblicazione da parte del nostro gruppo di ricerca. Tento qui di spiegare il nostro punto di partenza, nella speranza di poter rendere comprensibile quello che stiamo cercando di studiare.

Miti e leggende della biofisica computazionale

L'ispirazione per questa puntata del blog è un recente articolo firmato da ricercatori del Centro Riken per le Scienze Computazionali in Giappone e del blasonato ETH di Zurigo, apparso online, ma non su una vera e propria rivista scientifica. Gli articoli online non hanno passato il vaglio di ricercatori pari grado e quindi non c'è mai molto da fidarsi di quanto contengono, a meno che non provengano però da autori già noti nel campo e, naturalmente, a meno che l'intenzione degli articoli stessi non sia tanto quella di rendere pubblica una ricerca, ma magari aprire un dibattito, anche con toni umoristici, come riportano gli autori. Ora, non è immediatamente chiaro quanto possa essere divertente leggere un articolo sui miti e le leggende del calcolo ad alte prestazioni, ma il campo è popolato da personaggi che trovano divertente prenotare un tavolo da 4 persone quando ce ne sono cinque perché contano come nel linguaggio di programmazione C, ovvero partendo da zero. Non è neanche molto facile capire le domande che l'articolo pone, perché alcune sono di carattere molto tecnico. Tuttavia mi è piaciuta l'idea e mi è piaciuto il tono, per cui mi sono posto anche io la stessa domanda, ovvero: quali sono i miti e le leggende della biofisica computazionale? Naturalmente la mia lista è molto parziale e limitata alla mia esperienza sul campo, però chissà... magari in qualche futura puntata del blog mi verrà voglia di aggiornarla o di rispondere ad alcune delle domande che lancio oggi. Comincio, allora, in questo mese con tre miti e leggende, nell'ordine in cui mi sono saltati in testa.

A volte ritornano.

O almeno speriamo. Si tratta dei ragazzi e delle ragazze che hanno partecipato alla seconda edizione della Winter School "Physics of the Cell" che si è tenuta a Trento dal 16 al 27 gennaio. E' stata una grande emozione ricordare la prima edizione di questa scuola, esattamente 3 anni fa. Un'emozione perché la scuola si chiuse proprio il 31 gennaio 2020, la data divenuta poi tristemente famosa per la proclamazione dello stato di emergenza dovuto alla pandemia da Covid-19. Quest'anno speriamo di avere miglior sorte e di passarla liscia. Voglio dirlo subito: non ero proprio sicuro di volermi imbarcare una seconda volta in questa avventura, un po' perché ricordavo perfettamente quanto fosse stato faticoso mettere insieme un programma di lezioni incastrando le date e le disponibilità dei miei colleghi, un po' perché i 2 anni di didattica in remoto avevano alterato la mia percezione dell'utilità di andare in giro per il mondo o di far arrivare persone da varie parti del mondo per tenere un evento in presenza. Alla soglia dei 50 anni di vita ormai penso però di aver capito una cosa di me stesso: le mie paure sono inevitabili, ma la voglia di mettermi in gioco è sempre più forte. Soprattutto è forte il desiderio di creare esperienze e opportunità di incontro per gli studenti e le studentesse. Perché, come dico spesso, l'Università è un organismo complesso, ma io credo fermamente in questa Istituzione, ormai millenaria. Credo fermamente che il sapere sia sempre in grado di adattarsi alle sfide poste dalla società e lavorare per questa istituzione comporta per me il rischio di affrontare queste sfide. Quindi paura sì, è nella mia indole, non riesco ad evitarla, ma la paura non mi ferma: piuttosto metto in conto la figuraccia. In questo caso però sapevo di avere ottime risorse per disinnescare l'eventuale esito infausto.

Non sappiamo "quanto" stiamo andando...

Per la mia generazione, questa caricatura di Corrado Guzzanti è immediatamente riconoscibile. Si tratta di “Quelo”, una specie di sacerdote di una nuova religione, una presa in giro di tutte quelle nuove spiritualità new-age che impazzavano negli anni ’90. Alla domanda del pubblico incuriosito “Da dove veniamo? Da un’altra galassia? Da Marte? Da Atlantide?” rispondeva deciso “Da Foggia”. Per poi aggiungere “non sappiamo dove stiamo andando, non sappiamo quanto stiamo andando…” L’inizio dell’anno mi è sembrato dunque un buon momento per cercare di capire un po’ “quanto stiamo andando”: in che direzione va questo 2023 per la biofisica computazionale? Per saperlo, dobbiamo fare un po’ come si fa in dinamica molecolare, ovvero allargare lo sguardo per coprire una buona parte della traiettoria e, su questa, usare Nla statistica per estrapolare i dati più significativi. Non è un’operazione facile, anche perché per fare della buona statistica è necessario avere un buon campione di dati, mentre il mio punto di vista può essere solo, necessariamente, parziale. Quanto alla statistica, poi, abbiamo gli ultimi 50 anni: non sono pochi, ma non sono neanche moltissimi, anche perché il sistema è chiaramente fuori dall’equilibrio e continuamente in transizione da uno stato all’altro, con diversi momenti di pausa e improvvise accelerate. Ci provo comunque, anche per fare il punto su quanto ha portato il 2022.

La sinfonia elettrica dei nostri neuroni

Ancora una volta, questa puntata del blog sarà pubblicata mentre porto lo spettacolo "What is life?" in giro per l'Europa, questa volta ad Anversa. E' tutto molto singolare per me, anche perché la storia di questo spettacolo è, per buona parte, una storia tratta dal mio vissuto, dalle sensazioni che ho provato mentre studiavo e finivo sempre per interessarmi di fisica applicata alla biologia. A questo proposito, in questo mese mi sono imbattuto in una splendida iniziativa della rivista "Frontiers", in cui per puro caso si parlava di un argomento che tratto anche nel mio spettacolo. Cerco però di andare con ordine, se ci riesco, partendo dall'iniziativa di Frontiers. Si chiama "Frontiers for young minds" ed è un sito dedicato alle frontiere della scienza: l'idea è quella di porre domande a esperti/e di un particolare settore della scienza, chiedendo di spiegare una propria scoperta o il senso delle proprie ricerche. L'articolo è poi sottoposto all'esame di una "young mind", una mente giovane che è normalmente associata ad una persona più esperta, un mentore. I due leggono l'articolo e cercano di semplificarlo in modo da renderlo comprensibile anche ad un pubblico di non esperti in materia, mantenendo però il rigore scientifico del pezzo. Si tratta davvero di un'iniziativa molto bella, ma sarebbe sbagliato pensare che gli articoli siano scritti per bambini: in realtà sono scritti per giovani menti curiose. E' per questo che mi fa piacere parlarne qui sul blog, nella speranza che chi mi legge possa sottoporlo alle giovani menti curiose che conosce. Tra queste ci saranno sicuramente gli scienziati e le scienziate del futuro.

What is life?

What is life? È il titolo del famoso libro di Erwin Schrödinger, di cui ho già parlato l’anno scorso perché è stato di ispirazione per uno spettacolo di TeatroScienza, scritto da me e dall’attrice-drammaturga Maura Pettorruso, con la direzione di Andrea Brunello per la compagnia Arditodesìo. E in questo mese non potevo esimermi dal parlare di questo spettacolo anche nel mio blog, perché sono in piena tournée teatrale internazionale (chi l’avrebbe mai detto?), tra la prima dello spettacolo in lingua inglese che si è tenuta presso il Teatro Toplocentrala di Sofia e la seconda messa in scena prevista a Belgrado il giorno dopo la pubblicazione di questo post. Si tratta però di una domanda che ci siamo posti un po’ tutti in qualche momento della vita ed è proprio per questo che lo spettacolo sembra funzionare anche in una lingua diversa da quella di partenza, nonostante le nostre pronunce certamente poco British e neanche troppo American, ma decisamente molto Italian. Come dico nello spettacolo, su questa domanda mi sono arrovellato fin da bambino: un po’ per semplice curiosità, un po’ perché desideravo intensamente immaginare che esistesse la vita su altri pianeti e che si potessero esplorare. E ci spero ancora, eh? Proprio in questo mese però mi sono imbattuto per puro caso in un’intervista a due scienziati israeliani Nir Ben-Tal e Amit Kessel, autori di un curioso libro “From molecules to cells: The Origins of Life on Earth” dedicato all’abiogenesi, ovvero all’origine della vita come processo naturale in cui questa emerge da materia non vivente, come semplici composti organici.