domenica 17 novembre 2013

Questione di spazio. Piccolo spazio.

Un' articolo pubblicato oggi su Repubblica. Come ogni tanto se ne leggono e di cui ho ogni tanto dato risalto su queste pagine. Questa storia, come tutte le altre, mette in risalto una cosa, che è un po' il punto cruciale: in questo paese non ci si pone neanche il problema di  quanto debba essere grande lo spazio tra la banchina e la metro: semplicemente perché è un dettaglio quasi insignificante. Suvvia, chi se ne frega se una carrozzina non può salire sulla metro, se non con l'aiuto di qualcuno/a. A nessuno in Italia viene in mente che uno scalino, che è "normalmente" messo lì per uno scopo, possa essere un problema insormontabile per qualcuno. In verità non verrebbe in mente neanche ad un tedesco, francese o americano. La sola piccola differenza però è che in altri paesi c'è qualcuno (i politici, le istituzioni, lo stato in generale) incaricato a misurare gli spazi tra metro e banchina. E quando ciò accade la mentalità di un paese tende pian piano a cambiare e a rendere le persone più consapevoli. Solo quando cambia la cultura, solo allora lo spazio tra la banchina e la metro diventa un dettaglio tutt'altro che trascurabile...

domenica 7 aprile 2013

Lampi di calcio





Un po' come vedere una città di notte da sopra un altopiano. O dall'alto di un aereo in quota. Ma la sorpresa è che quelle lucine che si accendono e quei improvvisi lampi di luce che si scatenano arrivano in realtà dal cervello di una larva di pesce zebra. E' l'affascinante risultato raggiunto da un gruppo di  ricercatori statunitensi e inglesi pubblicato da poco su Nature Methods. Di là dal fascino creato dall'immagine e dal filmato stesso, la cosa più sorprendente da notare è la straordinaria capacità tecnologica raggiunta dal gruppo di ricercatori. Tale tecnica ha permesso di tracciare il comportamento di singoli neuroni del cervello andando a misurare la luce emessa durante il rilascio del calcio all'interno delle singole cellule neurali. Il risultato è questo agglomerato di cellule che comunicano tra di loro e che (presumibilmente) rappresenta un primo passo per capire il funzionamento del cervello a livello globale.

domenica 9 settembre 2012

Fine della storia

O forse dovremmo dire l'inizio di un'altra, nuova ma altrettanto affascinante. Qualche mese fa è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Science un report che illustrava i risultati ottenuti facendo una simulazione al calcolatore di dinamica molecolare di una proteina di membrana (nella fattispecie un canale ionico al potassio). L'interesse principale dal punto di vista scientifico è duplice: da un lato sta nella scala dei tempi che è stato possibile raggiungere (usando un calcolatore ad alte prestazioni appositamente progettato e costruito per questo scopo); dall'altro ha consentito di misurare il cambiamento conformazione di una proteina importante dal punto di vista biologico (il canale ionico di topo Shaker). Beh, la cosa interessante è che per la prima volta è stato possibile calcolare con una buona precisione la struttura tridimensionale di una proteina partendo da uno dei suoi possibili stati, noto come forma aperta, e determinarne la struttura 3D della corrispondente forma chiusa (ne avevamo parlato qui una volta).

Per i curiosi il tempo totale di simulazione è stato di (circa) 300 us (micro-secondi). Beh, non proprio un tempone si dirà... Erano già note infatti simulazioni di molecole biologiche ben più lunghe. Si da il caso però che questa performance di calcolo può considerarsi a tutti gli effetti una pietra miliare nella storia delle simulazioni della struttura di proteine. Non solo sta contribuendo a risolvere uno dei problemi più affascinanti della biologia strutturale degli ultimi 10-15 anni, ma anche un problema medico di notevole impatto nella progettazione di farmaci e terapie verso malattie genetiche importanti, note come canalopatie. 






sabato 11 febbraio 2012

Breve cronistoria di un decreto governativo


Il 9 Marzo del 2009, pochi giorni dopo il suo insediamento alla Casa Bianca, il presidente statunitense Barack Obama ha firmato un ordine esecutivo che era destinato (potenzialmente) a cambiare il destino di molte persone. Non riguardava però la scottante crisi economica ancora dominante in quei giorni; non aveva neanche a che fare con la discussa riforma sanitaria che avrebbe trovato luce qualche mese dopo. Riguardava una cosa più profonda: con quella firma (documentata da questa fotografia) il presidente statunitense dava il via libera all'utilizzo di fondi federali destinati alla ricerca sulle cellule staminali embrionali. Un notevole cambio di rotta rispetto alla precedente linea politica del conservatore George W. Bush, che ne aveva posto severi limiti di utilizzo nella ricerca biomedica, tali da limitare fortemente il progresso della conoscenza in quella direzione. Perché è importante la ricerca scientifica sull'uso delle cellule staminali pluripotenti (ed in particolare quelle embrionali)? Cerchiamo di fare luce brevemente su un argomento molto complesso ma alquanto affascinante.
Una cellula umana, come tutte le cellule degli organismi, è un oggetto altamente specializzato. Al suo interno si svolgono reazioni biochimiche molto precise e ordinate in sequenza. Per via di ciò ogni cellula acquisisce una funzione molto particolare: ci sono quelle che servono a farci digerire i cibi che mangiamo; quelle che fanno muovere i nostri arti, le nostre gambe; ci sono inoltre cellule talmente specializzate che ci consentono di vedere il mondo che ci circonda, i suoi colori e le sue meraviglie. Poi ci sono un particolare tipo di cellule che possiedono la capacità di diventare ognuna delle altre grazie ad un insieme di processi biochimici al loro interno di cui ancora non abbiamo compreso totalmente la natura e le potenziali implicazioni come potenziali tecniche per terapie sull'uomo: le cosiddette cellule staminali (stem cells). Il nostro organismo se ne serve per ricostruire i tessuti e per rigenerare le cellule che hanno finito il loro ciclo di vita. 
La mia previsione personale è che la ricerca sulle staminali embrionali potrà consentire lo sviluppo di cure efficaci per la stragrande maggioranza delle patologie legate a lesioni al midollo spinale in un arco di tempo che va da qui a 20 anni o giù di lì.
Conclusione: nel 2010 un tribunale federale, in riferimento ad una causa, ha stabilito che non si possono usare fondi federali per la ricerca sulle staminali embrionali. 
La fine della storia sembra allontanarsi un po' di più...

domenica 9 ottobre 2011

8 milioni di miliardi (circa)




Questo strabiliante numero è il risultato di una misura fatta lo scorso giugno presso l'Advanced Institute for Computational Science a Kobe, in Giappone, e rappresenta il numero massimo di operazioni in virgola mobile al secondo che un super-calcolatore (in questo caso il K Computer della Fujitsu)  sia mai stato in grado di raggiungere. Finora...
Per gli amanti dei numeri, la misura precisa di questa strabiliante prestazione è di 8.162 Pf (peta-flops), certificata dalla Top500, ed è stata ottenuta facendo girare un software dedicato che risolve un sistema di N equazioni lineari, con N molto grande...
Per avere un'idea di quanto fantastica sia questa potenza di calcolo basti pensare che i moderni personal computer sulle nostre scrivanie hanno una capacità di calcolo circa 1 milione di volte più piccola del K computer della Fujitsu. Ma come è stato possibile realizzare un calcolatore così potente? 
Questo risultato si ottiene stipando in maniera molto efficiente e compatta migliaia di processori (le CPU) all'interno di grossi armadi e collegando tutti questi nodi con un sistema di comunicazione tra i vari processori ad altissima efficienza. Ma non solo. 
Tale risultato è il frutto anche di una progettazione di nuovi modi per stipare tantissimi processori in uno spazio relativamente piccolo (si veda la foto sopra, presa dal sito dell'istituto che ospita il calcolatore) e con un consumo di energia relativamente basso. Infine c'è da notare che su questa macchina è stato installato il sistema operativo Linux, il modello di riferimento per quanto riguarda il software libero e a basso costo.
Il risultato di questa fantastica prestazione di calcolo potrà contribuire a sviluppi molto importanti dal punto di vista scientifico. Basti pensare, a titolo di esempio, al problema dell'avvolgimento delle proteine e alle simulazione della loro dinamica molecolare a scale di tempo prossime (ne avevamo parlato qui e qui). Ma soprattutto alle enormi potenzialità della genomica computazionale che ci consentirà di capire (fra le altre cose) il legame profondo tra l'attività dei nostri geni e l'insorgenza di malattie di portata globale come il morbo di Alzheimer. Ma anche lo studio delle cause di malattie rare come la Fibrosi Cistica e la Sindrome Laterale Amiotrofica (SLA) potranno portare a nuovi e insperati risultati sulla base delle simulazioni condotte su calcolatori sempre più potenti.

L'ultimo morso

One more thing:

Stay hungry. Stay foolish


lunedì 27 giugno 2011

Nato in questo modo

Whether life's disabilities
Left you outcast, bullied or teased
Rejoice and love yourself today
'Cause baby, you were born this way
No matter gay, straight or bi
Lesbian, transgendered life
I'm on the right track, baby
I was born to survive
No matter black, white or beige
Chola or orient made
I'm on the right track, baby
I was born to be brave
I'm beautiful in my way
'Cause God makes no mistakes
I'm on the right track, baby
I was born this way

Stefani Joanne Angelina Germanotta
a.k.a Lady Gaga