Libri di Gianfranco Pacchioni

Verso il monopolio del sapere. I prossimi capitoli della scienza saranno scritti a porte chiuse? Negli ultimi decenni, la ricerca scientifica, motore del progresso tecnologico, ha vissuto cambiamenti straordinari. Uno, tanto fondamentale quanto spesso trascurato o sottovalutato, riguarda gli attori coinvolti. Se in passato protagoniste erano le istituzioni pubbliche con la loro ricerca volta al bene comune, oggi sono comparse le Big Tech, che grazie a profitti ingenti investono in modo aggressivo nella ricerca, con obiettivi ambiziosi: computer quantistico, interfacce cervello-macchina, esplorazione spaziale, salute e, ovviamente, intelligenza artificiale. Se si considera, inoltre, il contributo della ricerca militare, segreta per definizione, emergono due volti assai diversi della scienza contemporanea: da un lato quella pubblica, aperta e trasparente; dall'altro, quella privata, riservata, inaccessibile. Possiamo ancora fidarci della scienza?

Ci sono quasi sette miliardi di smartphone nel mondo, e ognuno è migliaia di volte più potente dei computer che ci portarono sulla Luna. Sono il simbolo più tangibile di una rivoluzione cominciata decenni fa nell’immaginazione degli scienziati che è proseguita nei laboratori di tutti il mondo: la rivoluzione delle nanotecnologie. Abbiamo imparato a costruire oggetti manipolando atomi e molecole. Mentre stiamo raggiungendo i limiti della miniaturizzazione dei circuiti elettronici, usiamo i punti quantici per fabbricare televisori e lampadine più efficienti. Con le nanoparticelle otteniamo superfici che «si mangiano» l’inquinamento, alimentate dalla luce del Sole. Useremo il grafene per migliorare le nostre batterie, diagnosticheremo malattie in laboratori costruiti su chip di pochi centimetri quadrati. Capiremo come per i ricercatori i successi sono importanti quanto i fallimenti, perché trasformare una scoperta scientifica in tecnologia è come camminare in un campo minato di imprevisti. Sapere come funzionano e cosa promettono le nanotecnologie del futuro è indispensabile per capire come possono migliorare la nostra vita, ridurre i nostri bisogni, mitigare le disuguaglianze.

Esiste un universo invisibile ma alla base della vita, fatto di cellule, virus e proteine. È il nanomondo. Oggi la tecnologia ci consente di manipolarlo, creando oggetti minuscoli eppure rivoluzionari: dal transistor, alla base di computer e smartphone, alle nuove macchine molecolari artificiali. E le prospettive future sono a dir poco inimmaginabili...

Il costante aumento della CO2 nell'atmosfera ha determinato le conseguenze climatiche che ben sappiamo. Molto si parla del problema, poco delle soluzioni. Anche se potessimo fermare ora le emissioni di CO2 la temperatura del pianeta continuerà a crescere a lungo. E in realtà di CO2 ne produrremo ancora per decenni in attesa di una completa transizione alle energie rinnovabili, e continueremo a produrne anche dopo. Forse una via d'uscita c'è. Dobbiamo non solo ridurre le emissioni ma catturare la CO2 e riutilizzarla come materia prima, magari per produrre combustibili puliti e sostenibili. Copiando dalla natura, e sfruttando l'energia che ci arriva dal sole. Non è fantascienza, oggi si può fare.

Berlino 1981. Un giovane chimico muove i primi passi nel mondo della scienza e intraprende un percorso che lo porterà a vivere situazioni tipiche del lavoro di ricerca ma anche a scoprire un mondo, quello della cortina di ferro, del Muro di Berlino e della guerra fredda, ormai relegato nel passato. Un mondo che riemerge in modo vivido grazie a pagine di vita vissuta, intrecciate alla passione per un campo di ricerca, quello sui piccoli aggregati atomici o cluster, che anticipa il tema delle nanotecnologie. Seguiranno gli anni della California, del ritorno a Milano, delle esperienze quotidiane che mettono a dura prova anche le passioni più radicate. Il tutto visto attraverso gli occhi disincantati ma attenti di chi sta tracciando il proprio futuro.

Immaginiamo un futuro in cui sapiens supertecnologici controlleranno, con le loro intelligenze aumentate, il mondo; mentre altri sapiens desueti, saranno relegati a un ruolo marginale. Uno scenario solo fantascientifico? Oggi l’intelligenza artificiale, le neuroscienze, le nanotecnologie, la genetica modificano in modo sempre più vertiginoso il rapporto tra l’uomo e la natura. Nella storia dell’umanità sta succedendo qualcosa che potrebbe anche portare alla fine di Homo sapiens. Intrecciato ai racconti fantastici di Primo Levi ecco dipanarsi in queste pagine un altro racconto, tanto avvincente e ironico quanto inquietante: quello del nuovo ecosistema - mai visto prima - in cui vivranno i nostri discendenti. Prefazione di Telmo Pievani.

Cosa sono le nanotecnologie? Quali cambiamenti porteranno nel futuro? La rivoluzione nanotecnologica è già cominciata, modificando profondamente la nostra esistenza. Basti pensare al telefono cellulare e a internet. Le nanotecnologie però sono molto altro. possono fornire risposte a problemi urgenti, come produrre energia sostenibile, migliorare la qualità dell'ambiente, ridurre il consumo di materie prime rare. E influirenno su come ci cureremo domani. Nanosistemi in grado di veicolare farmaci, nanosensori capaci di indicare con precisione gli organi malati, sono solo alcuni degli obiettivi a cui punta la nanomedicina. E infine c'è la sfida più grande: imparare a creare processi su scala molecolare con l'efficienza che la natura ha raggiunto in milioni di anni di evoluzione.

Negli ultimi anni il modo di fare scienza è radicalmente cambiato. Le riflessioni e le esperienze personali di un protagonista ci aiutano a capire i meccanismi della ricerca scientifica contemporanea. Un sistema in cui passione e rigore faticano a trovare spazio, schiacciati come sono da dure leggi di mercato. Da vocazione di pochi, fare ricerca è diventato un mestiere di molti, forse di troppi. Con conseguenze e rischi, come l'aumento di frodi, plagi, ma soprattutto con una produzione scientifica abnorme e spesso di scarso rilievo. La soluzione? Un approccio slow che privilegi la qualità sulla quantità, e aiuti a riscoprire la centralità della figura dello scienziato responsabile.

Cosa significa essere uno scienziato dei materiali? Come lo si diventa? Dove inizia e dove finisce la ricerca? Quali sono i limiti di essa? Quali sono le emozioni di uno scienziato? Cerca di rispondere a queste domande Gianfranco Pacchioni, direttore del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell'Università Milano Bicocca, impegnato nello studio della teoria quantistica e della struttura elettronica di ossidi inorganici e di aggregati metallici di pochi atomi, al fine di progettare e produrre materiali dotati di proprietà inedite e innovative (nanotecnologie).

La storia di una rivoluzione scientifica e culturale, dalle intuizioni di Richard Feynman e Primo Levi alle scoperte che hanno consentito di "vedere" gli atomi e di manipolarli individualmente. E poi le applicazioni, che sono già realtà: usiamo nanoparticelle nelle marmitte catalitiche, nei farmaci, perfino nei cosmetici; e si lavora a nanostrutture per l'elettronica "di plastica", la produzione di energia, la diagnostica medica. Le nanotecnologie sono destinate a influenzare tanti aspetti della nostra vita. Questo libro discute anche i rischi che inevitabilmente accompagnano i potenziali benefici. Gianfranco Pacchioni è direttore del Dipartimento di Scienza dei materiali dell'Università Milano Bicocca. Per la collana I mestieri della scienza di Zanichelli ha scritto "Idee per diventare scienziato dei materiali".