La rivista americana Science è un punto di riferimento mondiale per quel che riguarda tutte le novità nell’ambito delle scienze contemporanee, proponendo nelle sue quasi 7.000 uscite ricerche all’avanguardia, commenti incisivi e approfondimenti su ciò che è importante per questo universo di saperi.
Come ogni anno Science ha stilato l’elenco delle scoperte e degli studi che rappresentano le più significative tappe dello sviluppo nelle aree che da qualche tempo le università indicano con l’acronimo STEM (scienza, tecnologia, ingegneria e matematica). Le scelte sono attente in particolare al modo di pensare e di vivere statunitense, ma di certo sono anche per noi un chiaro itinerario per conoscere meglio le innovazioni che l’anno appena trascorso ha creato permettendo sia una comprensione più approfondita del mondo che ci sta attorno sia – soprattutto – un migliore modo di vivere al suo interno.
I farmaci contro l’obesità scoperta dell’anno
Nel lungo resoconto di Science, la rivista definisce “la svolta dell’anno” i farmaci GLP-1 che combattono l’obesità. Negli USA il 70% della popolazione soffre per l’eccesso di peso, il che, oltre a essere un problema personale importante, rappresenta un’emergenza di salute pubblica. Ma anche in Europa ci stiamo avviando nella medesima direzione, dato che subiscono le stesse difficoltà oltre la metà degli abitanti. Oggi il semaglutide, il principale di questi farmaci che imitano l’ormone GLP-1 e lo sostituiscono, può diminuire per queste persone anche il rischio di complicazioni, dall’infarto alle malattie renali e all’ictus, e supportare la circolazione sanguigna, oltre a permettere diminuzioni di peso che vanno dal 16 al 20% nel giro di 18 mesi.
Carenza ed effetti collaterali
Inoltre si è da poco scoperto che tutti questi farmaci – nati originariamente come supporto contro il diabete – sono attivi anche contro le dipendenze, tanto che sul mercato se ne lamenta la carenza, che l’Aifa ha indicato continuerà anche in Italia per tutto il 2024. Va però segnalato che il loro utilizzo finora non è stato testato sul lungo periodo (secondo alcuni diventerebbero necessari a vita), né circa la totalità degli effetti collaterali (non secondari quelli già evidenziati, dalle nausee ai problemi gastrici, dalla pancreatite fino all’ostruzione intestinale). A questo va aggiunto il costo a oggi assai elevato di oltre 1.000 dollari al mese.
Quella di Science non è una vera e propria classifica, dato che le altre nove “scoperte” sono elencate come a pari merito. Ve le riportiamo nello stesso ordine in cui le segnalano gli specialisti della rivista.
Il rallentamento delle correnti oceaniche
È il riscontro al negativo più importante del 2023: le correnti oceaniche profonde stanno rallentando di velocità. Dalla costa dell’Antartide, dove le acque superficiali affondano con il loro carico di calore, anidride carbonica e ossigeno assorbito dall’atmosfera, parte un massiccio flusso verso tutti gli oceani, distribuendo negli abissi circa un terzo del carbonio che l’umanità emette. Diversi studi hanno evidenziato il rallentamento di questa distribuzione, presumibilmente collegato al surriscaldamento del pianeta. Uno studio australiano, in particolare, afferma che la sua velocità ha perso quasi il 30% dal 1992 al 2017. Se la tendenza non cambia si avranno conseguenze sulla regolazione del clima, l’eliminazione del carbonio e l’equilibrio delle sostanze nutritive nelle acque.
L’idrogeno può essere estratto dal sottosuolo
Uno studio della Geological Society of America valuta che la Terra potrebbe contenere 1 trilione di tonnellate di idrogeno puro. Benché sia l’elemento più abbondante nell’universo, è praticamente assente sulla superficie del pianeta in forma molecolare libera (H2) e per ottenerlo si attuano oggi varie modalità di produzione, soprattutto ricavandolo dal metano (CH4) oppure dall’acqua (H2O). Poiché l’idrogeno è stato rinvenuto nel sottosuolo di tutti i continenti, Antartide escluso, sono sempre più numerose le società e le startup che si stanno attivando per il finanziamento e lo sviluppo di tecnologie per l’estrazione sostenibile di questa fonte energetica alternativa e non inquinante.
L’AI non sbaglia le previsioni meteo
Il 2023 è stato l’anno dell’Intelligenza Artificiale. L’AI ormai ha invaso ogni settore, prendendone possesso in modi non sempre positivi per l’uomo. Di certo però la rivoluzione che sta apportando nel campo della meteorologia supera i modelli tradizionali e con un carico computazionale molto inferiore, permettendo previsioni di grande precisione. Si prevede che i sistemi elaborati da aziende come Google, Huawei e Nvidia, che oggi utilizzano dati raccolti dai vari enti per le previsioni metereologiche (in particolare quello europeo ECMWF, considerato il migliore al mondo) nel corso dei decenni, si perfezioneranno ulteriormente quando potranno “imparare” anche dalle osservazioni dirette raccolte dai sensori.
Il nuovo vaccino contro la malaria
Il nuovo vaccino contro la malaria, approvato quest’anno dalla Organizzazione Mondiale per la Sanità e denominato R21/Matrix-M, ha un’efficacia del 75% contro questa grave parassitosi che colpisce soprattutto i più piccoli. La malattia uccide ancora oggi circa 400mila persone l’anno, di cui oltre il 65% bambini. Il nuovo vaccino, sviluppato dall’Università di Oxford, costa meno della metà ed è per circa il doppio più efficace del precedente Mosquirix, che già ha permesso di ottenere buoni risultati riducendo progressivamente la malattia. Dopo oltre due anni di sperimentazione dovrebbe essere disponibile per un uso diffuso verso la metà del 2024.
Qualche speranza contro l’Alzheimer
Nel 1984 l’argentino Cesar Milstein e il tedesco Georges Kohler furono insigniti del premio Nobel per la medicina per aver scoperto come “fabbricare” gli anticorpi monoclonali. Utilizzati nella diagnostica, nella terapia e in molte altre applicazioni, hanno permesso passi da gigante alla medicina. Nel 2023 la sperimentazione sui nuovi trattamenti contro l’Alzheimer, basati sugli anticorpi lecanemab e docanemab, che prendono di mira l’amiloide cerebrale, ha constatato rallentamenti del declino cognitivo di oltre il 27%. Rimangono da valutare e risolvere gli effetti collaterali come gonfiore ed emorragia cerebrale, in rari casi fatali, e le incognite sull’utilizzo a lungo termine.
Le più antiche impronte umane del Nord America
La comparsa dell’uomo nel continente nordamericano ha subito lo scorso anno una brusca retrodatazione di almeno 5.000 anni. Merito della più importante scoperta archeologica, avvenuta nel White Sands National Park, in Nuovo Messico. Orme umane, trovate nel 2021 attorno a un lago, lasciavano ancora dubbi, finché, grazie al polline di alcune conifere e a grani di quarzo incorporati nei sedimenti tra e sotto le tracce, i ricercatori hanno potuto confermarne l’antichità. Sono state lasciate almeno 21 mila anni fa, al culmine dell’ultima era glaciale, molto prima di quanto si credeva finora fosse arrivato lì l’uomo.
Il rumore delle “danze” dei buchi neri
Le onde gravitazionali sono una perturbazione a forma ondulatoria della struttura quadrimensionale dell’universo, il cosiddetto spaziotempo. Nel 2023 i ricercatori del North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) hanno individuato un debole “suono” da loro veicolato. Utilizzando i regolarissimi segnali radio provenienti da stelle pulsar, hanno valutato questo “coro” di onde gravitazionali, sostanzialmente un potente “rumore di fondo”, come il risultato dello sfregamento continuo tra le enormi masse di buchi neri ultramassicci che orbitano molto vicini tra loro. Che “danzano lentamente”, come scrive Science.
La “rivolta” dei giovani scienziati
Negli Stati Uniti, in Canada, in Germania, i giovani ricercatori e accademici hanno manifestato e condotto campagne per il miglioramento della propria condizione lavorativa. I 48.000 scioperanti dell’Università di California, ad esempio, hanno ottenuto aumenti salariali e altri benefici, compresi assegni per l’assistenza all’infanzia e migliori politiche contro le molestie sul posto di lavoro. Non dappertutto è stato un successo simile, ma in genere gli esiti sono stati incoraggianti. Anche se molti docenti e amministratori universitari concordano sulla necessità di cambiamenti, vedremo come sapranno gestire la pressione che ciò comporta sui loro budget.
Arriva il calcolo exascale
Ci sono voluti quasi dieci anni di lavoro, ma nel 2023 si è arrivati al primo computer che opera a velocità exascale. Si chiama Frontier, la macchina da record dell’Oak Ridge National Laboratory, in Tennessee, aperta agli utenti scientifici. Lavora alla velocità di 1 quintilione (1018) di operazioni matematiche al secondo. I prossimi stanno per essere completati in Illinois, California, Germania, Giappone e Francia, anche se si mormora che i cinesi ci siano arrivati alcuni anni fa senza divulgare né la notizia né tantomeno informazioni su questo hardware. Il loro utilizzo permetterà di ottenere risultati impensabili. Già le prime ricerche, nel campo della scienza dei materiali e delle simulazioni climatiche, hanno permesso progressi stimolanti.
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