Letture per il finesettimana #13

[pubblicato originariamente su Scienza in rete l’11 dicembre 2020]

Buon venerdì,
questa settimana parliamo di reti neurali che hanno bisogno di dormire per non allucinare, di open access in biologia, della capsula giapponese rientrata sulla Terra portando dei frammenti dell’asteroide Ryugu, dei nuovi ERC Consolidator Grant e degli aggiornamenti sui vaccini contro COVID-19.
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1 Anche le reti neurali hanno bisogno di dormire
Un gruppo di ricercatori del Los Alamos National Laboratory hanno osservato che esponendo la loro rete neurale artificiale a un segnale con caratteristiche simili alle onde lunghe che attraversano il nostro cervello durante il sonno profondo l’instabilità del loro sistema è scomparsa. Le reti neurali artificiali studiate da questi scienziati cercano di riprodurre il più fedelmente possibile il funzionamento dei neuroni biologici durante diversi tipi di processi di apprendimento. Nell’esperimento in questione la rete si allenava, in maniera non supervisionata, sul riconoscimento delle immagini. Dopo un certo tempo di attività la rete cominciava a sviluppare una sorta di allucinazioni, che sono scomparse non appena è stato imposto uno stato che riproduce quello del sonno profondo [Scientific American]

2 Il modello open access prende piede in campo biologico
La rivista open access eLife, lanciata nel 2012, richiederà di archiviare come preprint gli articoli che gli vengono sottoposti per la pubblicazione. Non solo: renderà pubblici i commenti dei revisori, anche nel caso in cui gli articoli non vengano accettati. Dietro questa decisione c’è Michael Eisen, editore-in-chief della rivista dal 2019. Secondo Eisen il modello dell’editoria scientifica è ancora basato sulla carta stampata e non si adatta più alle dinamiche introdotte da internet. La novità che propone per eLife, nella sua opinione, non fa che prendere atto di un cambiamento che è già avvenuto. Infatti, durante l’estate si sono resi conto che il 68% degli articoli che stavano revisionando per eLife era già stato pubblicato nei vari archivi aperti. Per ora Eisen afferma che questo non cambierà il modello di business della rivista, che può contare su importanti fonti di finanziamento come l’Howard Hughes Medical Institute, e che richiede 2500 dollari agli autori per ogni articolo pubblicato [Science]

3 La missione del Giappone sull’asteroide Ryugu termina con una caccia nell’entroterra australiano
Una capsula della navicella spaziale giapponese Hayabusa2 è rientrata nell’atmosfera terrestre sabato, dopo un viaggio durato sei anni per esplorare e raccogliere campioni da un asteroide chiamato Ryugu. L’atterraggio è avvenuto 450 chilometri a nord della città di Adelaide in Australia, in una zona desertica. Ma i ricercatori hanno dovuto faticare per individuare il punto esatto in cui l’oggetto, largo 40 cm, è atterrato all’interno di una zona migliaia di metri quadrati. Lunedì un aereo ha lasciato l’Australia per trasportare in Giappone i campioni raccolti dalla capsula, dove verranno studiati a fondo e in un secondo momento condivisi con altri ricercatori di tutto il mondo. Studiare l’acqua intrappolata nei minerali di Ryugu potrebbe aiutare a capire se l’acqua negli oceani della Terra proviene dagli asteroidi e se questi abbiano avuto un ruolo nel trasporto di materia organica sul nostro pianeta [The New York Times]

4 Più artefatti che organismi viventi
Il peso degli oggetti fabbricati dagli esseri umani eccederà entro la fine dell’anno quello degli organismi viventi. È questa la conclusione a cui sono giunti i ricercatori del Weizmann Institute of Sciences a Rehovot, in Israele, che dà una misura dell’impatto che la nostra specie ha avuto sul pianeta che abitiamo. Gli scienziati hanno misurato la massa di tutti gli oggetti costruiti dall’umanità a partire dal 1900, come bottiglie di plastica, mattoni e cemento utilizzati per la costruzione degli edifici e delle strade, e hanno osservato che questa quantità è raddoppiata ogni 20 anni circa. Contemporaneamente la biomassa è diminuita a causa della deforestazione e della conseguente scomparsa di molte specie animali. L’azione congiunta di queste due dinamiche porterà per la prima volta al sorpasso degli artefatti sugli organismi viventi alla fine del 2020, secondo le stime del gruppo israeliano. I numeri nella loro conclusione sono chiaramente soggetti a un certo livello di incertezza, ma la sostanza non cambia: siamo entrati in una nuova era, quella dell’Antropocene, in cui la presenza degli umani sulla Terra sarà visibile per milioni di anni nel futuro [BBC News]

5 ERC Consolidator Grant: i ricercatori italiani continuano a fuggire all’estero
Sono stati pubblicati i progetti vincitori di un ERC Consolidator Grant, uno dei prestigiosi strumenti di finanziamento assegnato dallo European Research Council ai ricercatori con almeno sette anni di esperienza di ricerca dopo il dottorato. Dei 327 vincitori, ben 47 sono italiani, posizionando il nostro paese al primo posto nelle statistiche sulle 39 nazionalità partecipanti. Di questi 47 progetti però, solo 17 saranno svolti in Italia, mentre gli altri 30 verranno portati avanti in istituzioni straniere. Al primo posto nella classifica delle nazionalità dei centri ospitanti ci sono, a pari merito, Germania e Regno Unito, con ben 50 progetti, segue la Francia con 34 e i Paesi Bassi con 29. Continua dunque la tendenza che si è verificata negli ultimi anni: la ricerca italiana di eccellenza, per essere finanziata, deve spostarsi all’estero [Wired.it]

6 Aggiornamenti COVID-19
× Il comitato di esperti esterno dell’FDA ha formalmente raccomandato che l’agenzia del farmaco USA approvi il vaccino anti-COVID-19 di Pfizer/BioNTech. È probabile che questo avverrà nei prossimi giorni [The New York Times]
× Pubblicati sul New England Journal of Medicine i dati di sicurezza ed efficacia del vaccino Pfizer/BioNTech [NEJM]
× Martedì è cominciata la campagna di vaccinazione in UK. La prima persona a ricevere il vaccino contro COVID-19 è stata una donna di 91 anni [The Guardian]
× Il tracciamento all’indietro potrebbe essere una strada promettente? [BBC]

Letture per il finesettimana #12

[pubblicato originariamente su Scienza in rete il 4 dicembre 2020]

Buon venerdì,
questa settimana parliamo della misura più precisa mai effettuata per la costante di struttura fine dell’atomo di idrogeno, del crollo del radioteloscopio di Arecibo, dell’assassinio del fisico iraniano Fakhrizadeh, di una nuova tavola periodica degli elementi, di un’analisi del sangue per diagnosticare precocemente diverse forme di tumore e dell’approvazione del primo vaccino contro COVID-19 nel Regno Unito.
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1 Misurata con una precisione senza precedenti la costante di struttura fine
Si tratta della costante che stabilisce l’intensità dell’interazione tra particelle dotate di carica elettrica ed è legata alla distanza tra certe linee spettrali dell’atomo di idrogeno, misurate sperimentalmente per la prima volta da Michelson e Morley nel 1887. Oggi un gruppo di ricercatori del Kastler Brossel Laboratory di Parigi la ha misurata con un margine di errore di 81 parti per miliardo, una precisione tre volte superiore a quella della migliore misura finora disponibile. Il risultato ottenuto è in accordo con quello che si ottiene dalla misura di una costante legata al momento magnetico dell’elettrone. Il fatto che le due stime siano compatibili esclude molti dei modelli che propongono l’esistenza di una nuova interazione fondamentale oltre alle quattro che già conosciamo, elettromagnetica, debole, forte e gravitazionale [Quantamagazine]

3 Il radiotelescopo di Arecibo è crollato
Intorno alle otto del mattino del primo dicembre le 900 tonnellate di strumentazione sospese 300 metri al di sopra del disco parabolico del radiotelescopio sono crollate sulla piattaforma, distruggendola. Due dei tre cavi che sostenevano la strumentazione ancorata a tre torri, si erano danneggiati il 10 agosto e il 6 novembre. Giudicando i danni irreparabili, la National Science Foundation americana, responsabile dell’osservatorio di Porto Rico, aveva deciso di demolire il telescopio, uno dei più grandi al mondo che ha rappresentato una risorsa fondamentale per i radio astronomi negli ultimi sessanta anni [Le Monde]

2 L’assassinio del fisico iraniano Mohsen Fakhrizadeh allontana la possibilità di ristabilire l’accordo sul nucleare iraniano
Mohsen Fakhrizadeh è stato assassinato in un attacco subito fuori Tehran e le autorità iraniane hanno finora attribuito la responsabilità a Israele. Fino al 2003 Fakhrizadeh ha diretto AMAD, un programma segreto per lo sviluppo di armi nucleari. Ma le agenzie di intelligence israeliane hanno reperito nel 2018 dei documenti che suggeriscono che lo scienziato abbia ripreso le sue attività di ricerca dal 2011 clandestinamente in un centro di ricerca della Guardia Rivoluzionaria iraniana. La morte di Fakhrizadeh allontana la possibilità che il patto sul nucleare, firmato nel 2015 con gli Stati Uniti di Obama per limitare le operazioni di arricchimento dell’uranio in cambio di concessioni economiche e successivamente interrotto dall’amministrazione Trump, possa essere rivitalizzato quando Joe Biden si insedierà alla presidenza degli Stati Uniti [Science]

4 Una nuova proposta per ordinare gli elementi chimici su una tavola periodica
La tavola periodica può essere il modo più iconico di ordinare gli elementi, ma non è necessariamente il più utile. Capita infatti che elementi adiacenti abbiano poco in comune dal punto di vista chimico. Due scienziati dello Skolkovo Institute of Science and Technology di Mosca hanno proposto un nuovo modo di disporre gli elementi secondo le loro proprietà all’interno di composti binari. Utilizzando questo schema, dicono che sarà possibile prevedere quali fra questi composti binari avranno caratteristiche simili, aiutando a identificare nuovi materiali [The Conversation UK]

5 Nella primavera del 2021 il National Health Service inizierà a testare un’analisi del sangue in grado di identificare precocemente 50 diverse forme di tumore
Il test si chiama Galleri e potrebbe rivoluzionare la diagnosi precoce in campo oncologico. Il servizio sanitario britannico lo inizierà a testare nella primavera del prossimo anno su un campione di 165 000 cittadini tra i 50 e i 79 anni asintomatici. La speranza è che aiuti a diagnosticare tumori che non danno sintomi fino a quando non sono molto avanzati e dunque lasciano scarse probabilità di sopravvivenza, come il cancro al pancreas o alle ovaie. In questa prima fase i pazienti verranno seguiti fino al 2023 e, se il test si dimostrerà efficace, sarà realizzato uno studio clinico più grande che coinvolgerà fino a un milione di persone [The Guardian]

6 Il Regno Unito approva il vaccino contro COVID-19 prodotto da Pfizer e BioNTech Si tratta del primo Paese ad autorizzare l’utilizzo di un vaccino contro COVID-19. Le vaccinazioni dovrebbero cominciare la prossima settimana per le categorie a rischio. Il farmaco ha ottenuto l’approvazione per l’utilizzo in condizioni di emergenza dall’agenzia del farmaco britannica, la Medicines and Healthcare products Regulatory Authority. Il Regno Unito ha acquistato 40 milioni di dosi del vaccino di Pfizer e BioNTech che ha mostrato un’efficacia del 95%, secondo le dichiarazioni delle compagnie farmaceutiche. Lo schema di priorità che sarà seguito per la campagna vaccinale verrà reso noto nei prossimi giorni dal Joint Committee on Vaccination and Immunisation [The Guardian]

Letture per il finesettimana #10

[pubblicato originariamente su Scienza in rete il 20 novembre 2020]

Buon venerdì,
questa settimana parliamo di SpaceX che ha trasportato per la prima volta degli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, dei dubbi sulla presenza di fosfina nell’atmosfera di Venere, della crisi di riproducibilità dell’intelligenza artificiale, di come possiamo migliorare le previsioni dell’epidemia prendendo a esempio le previsioni meteo, degli ultimi aggiornamenti sui modelli climatici e sintetizziamo le notizie salienti sulla COVID-19.
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1 La navicella Dragon della compagnia privata SpaceX ha raggiunto la Stazione Spaziale Internazionale
Per la prima volta una compagnia privata ha trasportato quattro astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), dove rimarranno per i prossimi sei mesi. La sonda è partita domenica dal Kennedy Space Center in Florida e ha raggiunto la ISS dopo 27 ore di volo. Questa operazione si ripeterà in futuro, con SpaceX e successivamente Boeing, che funzioneranno come taxi spaziali per gli astronauti della NASA [The Guardian]

2 Tra gli astronomi infuria il dibattito: è stata davvero rilevata fosfina nell’atmosfera di Venere?
A settembre un gruppo di ricercatori dell’università di Cardiff aveva pubblicato uno studio che documentava l’osservazione di misure spettrali riconducibili alla presenza di fosfina nell’atmosfera di Venere. Se questa conclusione fosse vera si tratterebbe della prova più robusta sull’esistenza di forme di vita fuori dal nostro pianeta. Ma negli ultimi due mesi numerosi gruppi hanno sollevato dei dubbi sulla validità dell’osservazione. L’International Astronomical Union ha poi emesso un comunicato in cui richiamava il gruppo di Cardiff riguardo al suo stile di comunicazione con i media, ricordandogli che è un dovere etico comunicare verso il grande pubblico mantenendo il massimo rigore scientifico [Physics World]

3 L’intelligenza artificiale attraversa una profonda cristi di riproducibilità
A metà ottobre Nature ha pubblicato la lettera preoccupata di 31 scienziati in risposta a uno studio apparso sulla stessa rivista all’inizio dell’anno e riguardante un nuovo sistema di deep learning sviluppato da Google per rilevare forme iniziali di tumore al seno dalle immagini mammografiche (ne avevamo parlato qualche settimana fa). La loro accusa è che più che un articolo per documentare una scoperta scientifica sembrava essere una campagna pubblicitaria dell’ultimo sistema messo a punto dall’azienda. I dettagli riguardanti il codice e i dati su cui era stato allenato erano talmente scarsi da non permettere una valutazione indipendente. Secondo i firmatari della lettera, il caso di Google è solo l’ultimo esempio di una tendenza generale nel campo dell’intelligenza artificiale (IA). Per alcuni questo è dovuto al fatto che l’IA è diventata una scienza sperimentale relativamente di recente e la sua comunità non ha ancora acquisito pienamente i metodi di lavoro che in altri campi, come la fisica o la biologia, sono la consuetudine [MIT Technology Review]

4 Simulare l’epidemia: cosa possono imparare gli epidemiologi dai modelli numerici per le previsioni meteorologiche?
La Royal Society ha commissionato a un gruppo di esperti uno studio di revisione di CovidSim, il modello di previsione dell’epidemia messo a punto dal gruppo dell’Imperial College e i cui risultati hanno informato a marzo le azioni del governo britannico. L’analisi, che deve ancora essere sottoposta a peer-review, ha mostrato che il modello avrebbe beneficiato della cosiddetta ‘simulazione di ensemble’, una pratica di routine nei sistemi numerici di previsione meteo (ma anche nello studio della dinamica molecolare). Si tratta di simulare l’andamento dell’epidemia variando i parametri di input all’interno del loro intervallo di confidenza per valutare quanto le previsioni ottenute siano sensibili a questi parametri. Stiamo parlando di quantità come il grado di contagiosità e letalità del virus, il numero di contatti stretti tipici in diverse situazioni della vita quotidiana, o l’efficacia di certe misure restrittive. Insomma grandezze che, soprattutto all’inizio di un’epidemia dovuta a un virus nuovo, sono affette da estrema incertezza. Lo studio ha permesso di capire che i parametri più rilevanti alla previsione del numero dei decessi sono la lunghezza del periodo in cui un soggetto asintomatico è contagioso, l’efficacia delle misure di distanziamento sociale e il tempo che intercorre tra l’infezione e l’isolamento [Nature]

6 I modelli climatici più recenti rivedono al rialzo le loro proiezioni sulla temperatura globale, ma non sono i più accurati
Il Coupled Model Intercomparison Project è un database che raccoglie i maggiori modelli climatici per confrontarne le previsioni. Recentemente sono state depositate le ultime simulazioni, alcune delle quali hanno rivisto al rialzo l’evoluzione della temperatura globale. Tuttavia uno studio, pubblicato da poco sulla rivista Earth System Dynamics, mostra come pesando i risultati dei modelli nel database secondo l’accuratezza delle loro previsioni sul passato, gli scenari con i più alti livelli di riscaldamento sembrano essere molto poco probabili. “È ancora necessaria un’azione decisiva per il clima, ma gli scenari che prevedono il riscaldamento più estremo sembrano essere poco realistici” ha affermato su Twitter Lukas Brunner, climatologo all’ETH di Zurigo primo autore della ricerca [Ars Technica]

6 Aggiornamenti COVID-19
× Lo studio del sangue di persone guarite dalla COVID-19 suggerisce che l’immunità al coronavirus potrebbe durare anni [The New York Times]
× Uno studio mostra che i bambini producono anticorpi contro il coronavirus più deboli e in numero minore rispetto agli adulti e questo spiegherebbe perché contrastano l’infezione più velocemente e senza ammalarsi seriamente [The New York Times]
× L’incontro con i coronavirus responsabili di alcuni raffreddori potrebbe generare anticorpi in grado di neutralizzare anche il SARS-CoV-2. Questo spiegherebbe perché i bambini si ammalano meno degli adulti [The New York Times]
× Il vaccino prodotto dalla società Moderna ha ridotto il rischio di infezione da COVID-19 del 94,5% [STATA News]
× Pfizer e BioNTech pronti a presentare i dati del vaccino contro COVID-19 alla FDA che mostrano un’efficacia del 95% [STATA News]
× Un studio ha cercato di stabilire quali siano le politiche di contenimento dell’epidemia di COVID-19 più efficaci tra quelle già implementate nel mondo. Non è cosa facile [Ars Technica]
×  Primo test diagnostico molecolare da condurre autonomamente a casa approvato negli Stati Uniti [NPR]
× Il governo delle app di tracciamento soffre una contraddizione: senza che queste vengano adottate da un numero sufficiente di persone non è possibile dimostrarne l’efficacia, ma senza dimostrarne l’efficacia non è possibile giustificarne e promuoverne l’adozione su larga scala. Come risolverla? [Science]

Letture per il finesettimana #1

[pubblicato originariamente su Scienza in rete il 18 settembre 2020]

Buon venerdì,
questa settimana parliamo di fosfina nell’atmosfera di Venere, incendi in California, di come anche le prove scientifiche più solide (figuriamoci quelle incerte) passino attraverso il filtro delle emozioni, il ‘vaccino di Oxford’ contro COVID-19, immunità dei pipistrelli e test rapidi.
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1 Trovati possibili segni di vita nelle nubi di Venere
Osservando la luce emessa dall’atmosfera di Venere, gli scienziati hanno rilevato la presenza della molecola fosfina a una concentrazione di 20 parti per miliardo. Attualmente gli unici processi chimici che conosciamo in grado di giustificare questa osservazione sono quelli di ossidoriduzione effettuati da microrganismi anaerobi [The Economist]

2 L’estensione degli incendi che hanno colpito la California quest’anno è dovuta al cambiamento climatico. Ma anche a una cattiva manutenzione delle foreste
Fino all’inizio del 1900 le foreste della Sierra Nevada venivano gestite con periodici incendi controllati per diminuire il rischio di devastanti incendi spontanei. La pratica venne abbandonata e, secondo i dati raccolti nel 2015, la foresta era più densa di un secolo prima. Ma non in salute. A causa del cambiamento climatico i periodi di siccità sono diventati sempre più frequenti e si è diffusa nella zona una specie letale di insetti. Gli alberi sono morti in grande quantità e cadendo al suolo si sono mescolati con la vegetazione sottostante creando uno strato di legna secca pronta a prendere fuoco. Riprendere la pratica degli incendi controllati adesso è difficile: il cambiamento climatico ha ridotto enormemente le giornate dell’anno con le condizioni meteo adatte (secche ma non troppo) [San Francisco Chronicle]

3 Quando i fatti generano in noi emozioni negative tentiamo di ignorarli
Le nostre emozioni filtrano le informazioni che riceviamo, anche se sono basate su solide prove scientifiche. E, quando l’argomento diventa questione di identità, essere più competenti o più esperti o più colti, finisce per esasperare questa tendenza. Tim Harford, l’undercover economist del Financial Times, ha pubblicato un nuovo libro in cui racconta qual è il nostro rapporto con i numeri che descrivono aspetti sensibili della realtà in cui viviamo. Il suo consiglio è di contare fino a 3 [The Guardian]

4 Cosa possono insegnarci i pipistrelli sull’immunità alla COVID-19?
Tra i virus che raggiungono gli umani tramite un salto di specie, quelli arrivati dai pipistrelli sono più virulenti rispetto a quelli originati da altri mammiferi. Eppure, per loro non rappresentano un grosso pericolo. Il sistema immunitario innato dei pipistrelli produce grandi quantità di interferone innescando la prima risposta all’attacco del virus e impedendogli di replicarsi (nei casi gravi di COVID-19 si è osservata una risposta ritardata e incontrollata del sistema immunitario innato). Inoltre, i virus che si sono evoluti insieme ai pipistrelli sono diventati resistenti a una delle risposte del sistema immunitario innato degli esseri umani: la febbre. Anche la comprensione della parte adattiva della risposta immunitaria sembra promettente per sviluppare trattamenti e vaccini [Financial Times]

5 Come hanno fatto Sarah Gilbert e il suo team di Oxford ad arrivare così lontano, così velocemente nello sviluppo di un vaccino contro la COVID-19?
“I tempi per ottenere i primi risultati sull’efficacia, obiettivo dello studio clinico di fase 3 attualmente in corso, dipendono dal livello di trasmissione del virus all’interno del gruppo di pazienti vaccinati. Quindi difficili da prevedere. Anche quando avremo dimostrato l’efficacia del vaccino, la strada sarà ancora lunga, dovremo non solo produrlo, ma anche spostarlo nel mondo e far sì che i centri vaccinali riescano a vaccinare le persone. È necessario quindi abbassare un po’ le aspettative delle persone” [Life sicentific – BBC Radio 4]

6 Quanto sono promettenti i test rapidi per la ricerca dell’antigene del virus SARS-Cov-2?
I test che cercano gli antigeni del nuovo coronavirus sono in corso di sviluppo in diversi Peaesi del mondo e in alcuni sono già stati approvati dalle autorità farmaceutiche. Più veloci ma meno sensibili rispetto al test che ricerca l’RNA virale nella saliva con la tecnica della PCR. Il risultato arriva in qualche decina di minuti ma la probabilità di identificare un positivo è tanto più piccola quanto più tempo è passato dalla prima manifestazione dei sintomi. Il rischio è di ottenere un senso di falsa sicurezza inducendo le persone a non rispettare i comportamenti utili a contenere il contagio [Nature]