Quantico, Virginia.

Ci sono molti aspetti per i quali mi identifico con la generazione X a cui appartengo (i nati dopo i "boomers", tra il 1965 e il 1980): non tutti, per fortuna, anche perché avrei problemi ancora più gravi a interfacciarmi con la generazione Y dei Millennials (i miei colleghi più giovani, i postdoc e i dottorandi) e soprattutto con gli attuali studenti della generazione Z, o Post-Millennials. Per me quella X coincide anche con un telefilm (oggi si chiamano serie, ma noi della generazione X usiamo ancora questo termine che ormai sa di spalline, cocktail di gamberi e risotto alle fragole): sto parlando degli X-files, che hanno segnato gli anni '90 e gran parte del mio percorso universitario. Come dimenticare l'agente Dana Scully e il suo splendido CV? Tesi di laurea sul paradosso Einstein-Podolsky-Rosen, addestramento nell'accademia dell'FBI di Quantico, Virginia e, infine, incarico presso il quartier generale dell'FBI, al fianco dell'agente Fox Mulder e alle prese con le sue strampalate teorie. Ecco, per me Quantico è il quartier generale dell'FBI e per questo mi torna in mente tutte le volte che sento parlare di qualcosa di quantico: biologia quantica, medicina quantica, mente quantica, meditazione quantica e sincronicità quantica, qualunque cosa voglia significare... Ora, non so se l'Accademia della Crusca si sia espressa in merito alla distinzione tra quantistico e quantico, ma ho una netta sensazione per la prevalenza dell'aggettivo "quantistico" in ambito scientifico e "quantico" in ambito pseudo-scientifico, con quel retrogusto New Age che fa tanto anni '90, ma senza Spice Girls o Backstreet Boys, secondo i gusti. Soprattutto, senza Friends, a proposito di telefilm (pardon, serie). Ma esiste una biologia quantistica? E ha interesse per la biofisica computazionale? Per dirla con Fox Mulder: la verità è là fuori! ("The truth is out there" rende meglio, però).

E' tutto un equilibrio sopra la follia...

Così definiva la vita Vasco Rossi, in Sally, forse l'unica sua canzone che mi piace davvero (miei gusti personali). E mai come in questi mesi queste parole mi sono sembrate attuali: siamo finalmente arrivati in una fase che sembra averci restituito un minimo di normalità, anche se per molti di noi (e da buon rappresentante della categoria degli ipocondriaci, per me in particolare) ci vorrà del tempo per riadattarci a quella che consideravamo la nostra vita di tutti i giorni. Siamo in un nuovo equilibrio, ma davvero la follia è dietro l'angolo e faremmo bene a tenerlo sempre a mente. Dal punto di vista scientifico però Vasco Rossi si sbaglia, perché la vita non è un equilibrio, anzi tutt'altro: raggiunge l'equilibrio soltanto dopo la morte. Il nostro organismo è un complesso macchinario che ci mantiene costantemente fuori dall'equilibrio in uno stato che vorremmo fosse stazionario, ovvero invariabile nel tempo, ma purtroppo non lo è, dato che invecchiamo. Faremmo bene a tenerlo a mente, in biofisica computazionale, ma nella vita in generale. Questa premessa perché nel post di questo mese vorrei appunto lanciarmi nella follia di discutere il non-equilibrio, la condizione in cui dovremmo simulare la materia biologica e che invece, deliberatamente, abbandoniamo per il più tranquillizzante equilibrio.

La biofisica computazionale ai tempi del Covid-19

Premessa doverosa: è il mio personalissimo punto di vista. Del resto si tratta di un blog che promette di parlare della biofisica computazionale vista da me, vista da Trento. Non ho quindi alcuna pretesa di descrivere l'oggettiva e certa situazione dello stato delle ricerche sul Covid-19 dal punto di vista della biofisica computazionale, anche perché forse qualcosa si è capita in questi mesi di lockdown: le certezze nella scienza richiedono tempi molto lunghi per tutte le verifiche necessarie. E anche quando queste verifiche sono eseguite nel migliore dei modi, ci saranno comunque altre verifiche, perché questa è la forza del metodo scientifico: non procede per certezze assolute, ma per l'evidenza sperimentale. E' un punto sul quale mi sono trovato anche a dover intervenire pubblicamente di fronte all'eventualità che i corsi universitari del prossimo anno accademico 2020/21 si svolgano interamente in remoto. Tutti stiamo apprezzando le potenzialità della didattica in remoto, ma i corsi di laurea scientifici si caratterizzano per un "saper fare" da soli e in gruppo, che trova la sua massima espressione nei corsi di laboratorio. E, per quanto fantasiose possano essere le esperienze concepite nella propria abitazione, con lanci di pirottini dagli armadi e videocamere più o meno sofisticate incorporate negli smartphone, non sostituiranno mai quel senso di laboriosa frustrazione che ogni scienziato DEVE provare quando tenta di trovare conferma alle leggi della natura con un esperimento. Perché DEVE? Perché solo così potrà rendersi conto di quanto tutte quelle eleganti teorie sarebbero né più né meno di quanto già disponibile in uno dei libri sacri delle nostre religioni, se non ci fosse la possibilità di confrontarle con l'esperienza. Esperienza umana e quindi soggetta a tutti gli errori e le incertezze che, almeno per il corso di laurea in fisica, si studiano nel primo corso di laboratorio, al primo anno. E' sempre opportuno mantenere questo riferimento, quando si parla di biofisica computazionale, un campo nel quale il confronto con gli esperimenti è particolarmente laborioso, come sa chiunque abbia messo anche solo piede in un laboratorio di biologia, biochimica o biorobe, in genere.

Cosa fare durante una pandemia: riscoprire la debolezza!

E' il primo post che scrivo con gli occhiali da presbite (il tempo passa per tutti) e il primo che scrivo interamente in quarantena. E no, non vi parlerò di questo virus perché ne parlano già tutti abbondantemente e molti anche a sproposito. Soprattutto vorrei tranquillizzare tutti e tutte dicendovi subito che non mostrerò nessun grafico e nessuna previsione sulla fine del "lockdown" (almeno abbiamo imparato una nuova parola inglese): ho già detto come la penso nel post del mese scorso. E sapete che la penso molto male.

Vi parlerò invece di cosa fare durante una pandemia e quindi di quello che sto facendo io: del resto questo mio blog è nato per raccontare la biofisica computazionale vista da me, quindi posso dare libero sfogo alla mia autoreferenzialità senza dover necessariamente passare per i selfie su Facebook. Facebook, appunto: tra le tante immagini più o meno divertenti, una mi ha fatto riflettere molto ed è la copertina del post di questo mese. Ci sono alcuni errori: in effetti la quarantena di Newton cominciò nel settembre 1665, quando fu chiusa l'Università di Cambridge. Però è vero che in poco più di un anno e mezzo (rientrò all'università nell'aprile del 1667) il giovane Isaac aveva studiato e, in gran parte inventato, il calcolo e con il calcolo aveva posto le basi per le sue fondamentali scoperte sull'ottica e le leggi della dinamica. Ecco, io certamente non vedo neanche da lontano il grande Isaac e soprattutto voglio sperare per me e per tutti noi che questa brutta pandemia non sia come la peste del 1666. Tuttavia un punto mi è chiaro: non è affatto male sfruttare questo tempo per studiare, anzi, è proprio la cosa migliore da fare e vi spiego perché.

Ah... la biologia!

Me lo ripeto sempre, praticamente ogni volta che riesco a capire un meccanismo biologico. O meglio che penso di aver capito un meccanismo biologico, perché la biologia è molto più complicata di quel che a noi sembra. In queste ore lo stiamo imparando nel modo più drammatico possibile e spero vivamente che, quando tutto questo sarà finito, ne approfitteremo anche per riflettere tutti sul nostro sistema educativo e su quanto sia importante che le nozioni elementari di biologia siano trasmesse a tutti, ma proprio tutti. Non ho intenzione di tediare nessuno con la mia versione della Covid-19 perché non sono un virologo e chi mi conosce sa bene che non potrei mai diventarlo a causa della cronica ipocondria che mi impedisce di studiare a fondo le malattie senza prima sentirne tutti (ma tutti!) i sintomi. 

Il post che avevo in mente per questo mese era però comunque dedicato alle bufale scientifiche che circolano in biologia, motivato da un San Valentino un po' particolare che ho trascorso quest'anno, ovvero una presentazione presso l'Istituto Tecnico Tecnologico "G. Marconi" di Rovereto. Il tema era "Anatomia delle bufale", un argomento al quale mi sono sempre interessato e che ho approfondito soprattutto nel corso dell'ultimo anno, grazie a letture interessanti che includono il libro "Sospettosi" di Silvia Bencivelli, a diverse ricerche online (che mi hanno anche divertito), seminari qui e là e video su youtube del sempre benemerito Piero Angela.

Dal sogno alla realtà: la prima edizione della Scuola Invernale "Fisica della Cellula"

"Quando gli dei vogliono punirci, avverano i nostri desideri". Non so da dove io abbia preso la convinzione che questa sia una perla di saggezza dei greci: una rapida ricerca online mi ha permesso di verificare che la citazione è tratta dal libro "La mia Africa", di Karen Blixen. E' molto probabile che quindi la frase mi sia rimasta impressa a causa della sua trasposizione cinematografica ai tempi in cui ero un timido e impressionabile adolescente. Di fatto, è da quando sono qui a Trento che mi succede di pensarlo spesso. E mai come in questi ultimi mesi l'ho pensato diverse volte: insieme al mio collega Raffaello Potestio e con un impagabile aiuto della Divisione Relazioni Internazionali dell'Università di Trento, abbiamo organizzato la prima edizione della Scuola Invernale "Fisica della Cellula", che si è tenuta qui a Trento dal 19 al 31 gennaio 2020. Le parole per descrivere l'intera esperienza mi mancano e quindi le prenderò in prestito dal divertente resoconto di una partecipante spagnola, Carmen Majano López de Madrid. Anzitutto loro: i partecipanti. 20 studenti in tutto, di cui solo due italiani, pescati dall'Università di Trento. Gli altri 18 provenivano da Australia, Spagna, Cina, Germania, Corea del Sud, Giappone, Colombia, Bangladesh, Russia, Vietnam, Regno Unito e Sud Africa. Lascio però parlare Carmen e le sue impressioni, che saranno certamente più divertenti di qualunque mio racconto da "professorino"...

In & Out: il fantastico mondo delle proteine di membrana

Parafrasando il film cult degli anni '90, le proteine di membrana non smettono mai di stupire per i loro bizzarri comportamenti, che includono soprattutto le interazioni con la membrana, oggi non più vista come un contenitore passivo della proteina. Come spesso ho ripetuto, il campo delle proteine di membrana è forse quello in cui la biofisica computazionale ha dato davvero un contributo significativo e spesso dirimente in primo luogo perché è abbastanza semplice capire quali sono le parti di una proteina che finiscono in membrana, basandosi sulle caratteristiche degli amminoacidi. In altre parole, si tratta di proteine per le quali possiamo ragionevolmente affermare "ok, questo pezzo è in membrana" o "questa regione è fuori dalla membrana". In & Out, appunto. In più nelle proteine di membrana sono presenti alcuni amminoacidi (le tirosine) che hanno la capacità di interagire sia con la parte idrofobica che con la parte idrofilica e che quindi sono i maggiori indiziati per segnalare la zona in cui la membrana si attacca alla proteina.

Non è tutto: le strutture delle proteine di membrana sono ricavate quasi sempre da cristalli che sono molto lontani dalle condizioni fisiologiche: simulare la presenza della membrana fosfolipidica rappresenta dunque l'unico modo per vederle all'opera in una situazione più realistica e rispondente alla realtà biologica.