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Continuiamo a proporvi le storie di alcune ricercatrici e innovatrici, cogliendo l’invito della Wipo (World Intellectual Property Organization) che ha dedicato il 2018 alle donne protagoniste della ricerca e dell’innovazione.

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Oggi vogliamo continuare la nostra ricerca sulle figure femminili che hanno rivoluzionato la nostra storia e in occasione della recente gionata mondiale dedicata agli oceani non siamo potuti rimanere indifferenti alla questione ecologica. Su tutto, il problema della plastica, che rappresenta una vera minaccia per l'ecosistema terrestre. Emblematica, la fotografia vincitrice lo scorso anno il premio Wildlife Photographer of the Year 2017: un cavalluccio marino indonesiano che porta con sé un cotton-fioc stretto nella sua coda. L'emblema definitivo dell'inquinamento dei mari. Animali con lo stomaco interamente occupato da polimeri, discariche a cielo aperto, isole di plastica, la plastica al polo nord. Un materiale fatale, soffocante ed inquinante che impiega almeno 450 anni a decomporsi.

Ma cosa c'entra questa digressione con la nostra ricerca al femminile?

La questione è più che mai attinente, perché è proprio un'italiana la scienziata che ha scoperto il “bruco mangia plastica”. Federica Bertocchini è una ricercatrice toscana ormai nota in tutto il mondo per la sua intuizione.

Biologa molecolare, studia lo sviluppo embrionale dei vertebrati in Spagna, affiliata al Cnr spagnolo e oggi all'Istituto di biomedicina di Cantabria, a Santander. Una mente expat instancabile che coltiva diverse passioni: sport all'aria aperta, cinema ed apicoltura. Proprio grazie a questa sua ultima passione, Federica Bertocchini ha avuto modo di osservare il comportamento della larva della Galleria mellonella, detta tarma della cera per la sua propensione a cibarsi dei favi.

La scoperta del bruco mangiaplastica è avvenuta per caso. Ho l'hobby dell'apicoltura, e l'abitudine - in inverno - di tenere gli alveari vuoti in casa. Nel tirarli fuori per la primavera, l'anno scorso mi sono accorta che erano pieni di questi bachi. Così li ho ripuliti, raccogliendo i bachi in una borsa di plastica. Qualche ora dopo era già piena di buchi e le larve libere" racconta la Bertocchini a Irene Maria Scalise de La Repubblica.

L'intuizione è valsa a Federica la pubblicazione dello studio su Current Biology in collaborazione con Paolo Bombelli e Chris Howe, biochimici dell'Università di Cambridge.

"Paolo ed io ci eravamo conosciuti quando facevamo ricerca allo University College di London, e abbiamo sempre avuto un interesse comune per la biodegradazione delle sostanze inquinanti, in particolare la plastica, dannosa per gli animali e al tempo stesso insostituibile in biomedicina, elettronica, industria alimentare. Così dopo il momento "Eureka!" davanti alla busta distrutta, gli ho chiesto di partecipare alla ricerca".

Dopo la scoperta incredibile, la prima domanda posta dai ricercatori: come riesce la mellonella a mangiare la plastica? La risposta è stata avanzata da Federica Bertocchini, osservando come questi animali, cibandosi della cera d'api devono disporre di un enzima che riesce a scindere molecole complesse. La cera ha infatti un legame analogo a quello che sostiene la robusta struttura molecolare del polietilene: una catena di atomi di carbonio che si ripete.
“Quindi, dal punto di vista evolutivo, ha senso che il baco riesca a nutrirsi di plastica".

Il meccanismo metabolico preciso sarà oggetto di un prossimo studio. Per ora è stato constatato che la melonella non decompone quindi la plastica solo attraverso la masticazione ma anche grazie a questo enzima che ne scinde le molecole, presente nella sua salivazione e quindi potenzialmente replicabile in laboratorio.

Grazie a questa scoperta e al suo studio appassionato, Federica Bertocchini ha da poco vinto il Premio Casato Prime Donne,che dal 1999 viene assegnato a donne che abbiano valorizzato la presenza femminile nella società e nel lavoro. Un vero orgoglio non solo per la ricerca, ma soprattutto per la sensibilità e la direzione virtuosa che questa può assumere grazie a donne instancabili come Federica.

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In occasione della Giornata Mondiale della proprietà intellettuale, il cui tema per l’edizione 2018 è incentrato sull’inventiva e la creatività al femminile, ricordiamo una donna e una scienziata il cui impegno è stato fondamentale per la biotecnologia e la scienza in generale.

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Quest’anno la Giornata Mondiale per la proprietà intellettuale è dedicata alla creatività e all’innovazione al femminile. E sono davvero tante le inventrici di fama internazionale che hanno fatto la storia dell’innovazione scientifica: alcune hanno sfidato gli ambienti accademici, altre hanno biografie travagliate dovute a periodi di guerra o altre difficoltà economiche.

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Sabato, 18 Aprile 2015 03:47

Open Intelligence o l'eleganza del verme

L'intelligenza artificiale potrebbe non essere ancora dietro l'angolo, ma sicuramente enormi passi avanti sono stati fatti nella sua direzione. La tematica è affascinante per definizione e solletica appetiti e fantasie di ogni genere e tipo. Se avete qualche minuto libero e un po' di voglia di saperne qualcosa in più, questo articolo è un eccellente riepilogo delle diverse posizioni di studiosi e scienziati sulla questione e dell'importanza che questo processo avrà (o potrebbe avere) nei prossimi anni. Nell'attesa di essere spazzati via dalla faccia della terra da un'umana creatura superintelligente e iper-razionale, però, vi raccontiamo di un'interessante ricerca indipendente, condotta in maniera open source da un variegato team di scienziati di tutto il mondo, che ha come oggetto un'intelligenza parecchio meno minacciosa, ma non per questo meno affascinante.

Alla fine del 2001 un team di ricerca, coordinato da Stephen Larson e in quattro anni arrivato a superare l'impressionante numero di sessanta ricercatori da quindici paesi diversi, decide di mettere in pratica una simulazione software del sistema neuronale di un piccolo verme, il C. elegans, studiatissimo già da molto tempo e dotato di un sistema neuronale di appena 302 neuroni per un totale di 959 cellule.
Il progetto, chiamato appropriatamente Open Worm, prevede la realizzazione di una simulazione software del comportamento di un neurone e la costruzione di una rete di connessione che simuli, nella maniera più accurata possibile, il cosiddetto connettoma, ovvero della mappa delle connessioni neurali in un cervello, con l'auspicio che questo produca un “verme-pensiero” sufficientemente credibile. I dati sono basati sul lavoro, anch'esso interamente Open, del progetto trans-disciplinare open-connectome, che coinvolge ricercatori da diverse università del mondo e si propone come una sorta di elemento unificante per le ricerche attorno a questa affascinante branca delle neuroscienze e che ospita l'intero connettoma del C. elegans.

Secondo quanto affermato dallo stesso Larson, la chiave del progetto è stata la sua apertura, che ha consentito una grande velocità di sviluppo e una partecipazione libera di una grande numero di scienziati e appassionati e il carattere delle collaborazioni “a sciame” (swarm) che ha consentito una grande plasticità organizzativa. La ricerca è costantemente in movimento, tra i diversi settori coinvolti, con biologi, programmatori e quant'altro in perenne contatto via google hangouts da ogni angolo del pianeta. In questi quattro anni di vita sono stati prodotti diverse varianti del modello, con le singole parti (movimento, sensi ecc) in continuo processo di miglioramento.

Una della implementazioni del modello di questo piccolo nematode ha persino già visto nascere, tra le pieghe del progetto, una versione meccanica “vivente”. Un modello di rete neurale è stato "uploadato" e fatto funzionare in un piccolo robot fatto di lego, con sensori ed attuatori in qualche modo, con un po' di fantasia, paragonabili a quelli di un vero verme.
La cosa sorprendente è che nonostante il piccolo robot non somigli affatto al suo ispiratore, (è una scatoletta di lego con le ruote e una sorta di collo/naso sensore), le ricerche sembrerebbero indicare una similitudine nel comportamento del robot al suo corrispettivo biologico, in relazione alla risposta agli impulsi esterni, al suo comportamento in presenza di ostacoli e così via, come è possibile vedere in questo video, non esattamente eccitante, ma pur sempre suggestivo. La cosa davvero sorprendente è che, al contrario di ciò che si è per lo più fatto finora in robotica, dove il programma, per così dire, precede concettualmente la sua esecuzione meccanica, qui i ricercatori non hanno programmato alcuna istruzione all'interno del “cervello” del robot. Hanno utilizzato, al contrario un approccio cosiddetto bottom-up, secondo il quale una determinata configurazione fisica delle varie sinapsi di un cervello, determinerebbe un determinato tipo di risposta neurale e di conseguenza un dato comportamento. Questo quindi, non sarebbe un'istruzione precompilata, ma una caratteristica “emergente” dovuta al tipo di relazioni possibili in una data configurazione fisica. Siamo ancora lontani da un modello sufficientemente prossimo alla realtà, ma il progetto è estremamente promettente e il suo respiro collaborativo, trans-disciplinare ed open source lo rende decisamente interessante, perché sempre di più la scienza sembra voler (e poter) abbandonare le rigide strutture chiuse, diventando davvero territorio di avanzamento comune.

Lavorare a progetti del genere attraverso modalità open source non soltanto consente l'accesso ad un rapidissimo canale di scambio di competenze e informazioni, al di la di logiche direttamente connesse al profitto, e quindi consentendo un avanzamento più rapido della conoscenza, ma consentirebbe anche una maggiore capacità di controllo incrociato sull'intero processo, riducendo di molto la probabilità che errori inosservati si nascondano tra le pieghe del lavoro.

Pubblicato in Uno sguardo all'Europa