Incontro fra matematica e medicina nellaricerca sui...

6
L e nuove frontiere della ricerca sono oggi rivolte allo studio di sistemi complessi e, in particolare, di quelli delle scienze biolo- giche e mediche. Gli obiettivi sono concreti e il metodo di ricerca si sta sempre più differenziando dall’approccio tradizionale, ove le singole discipli- ne mettevano a disposizione i loro strumenti clas- sici, senza utilizzare il contributo proveniente da ambiti diversi di ricerca. Oggi non è più così: di- verse competenze, tecnologie, metodi, etc. sono indirizzati verso obiettivi comuni. Quanto più è im- pegnativalasfida,tantopiùilmetodointerdiscipli- nare diventa importante, se non essenziale. È in questo contesto che scienze biologiche, matema- tiche e informatiche si incontrano con un obiettivo comune di grande rilievo: la lotta contro il cancro. Le motivazioni a carattere sociale sono nella vita dituttiigiorni;èbennotoinfattichelemalattietu- morali rappresentano, insieme alle malattie car- diovascolari, una delle cause principali di deces- so. Ciò vale nei paesi occidentali, ma purtroppo la situazionenonmiglioraneipaesidepressi,dovele statisticheriduconol’incidenzadimalattietumora- lisoloacausadellamortalitàprecoce. L’obiettivo strategico è quindi quello di contribui- re alla lotta ad una delle malattie più drammati- che che affliggono l’umanità, con costi umani e sociali enormi. Questo articolo fa riferimento ad un’esperienza ben precisa e concreta. L’Unione Europea ha fi- nanziato nel 2003 un progetto presentato e coor- dinato dall’autore di questo articolo, matematico del Politecnico di Torino. Il progetto è stato strut- turato come una rete di ricerca e formazione sul contributo della matematica nella ricerca sul can- cro e nelle terapie innovative. La rete ha compre- so12centriuniversitariediricercadigrandepre- stigio; tra gli altri: l’Università di Oxford, la Scuola Normale Superiore di Parigi, il Politecnico di Ma- drid, l’Università Chalmers di Goteborg. La com- petizione per il finanziamento è stata impegnati- va: solo 5 progetti su oltre 100 presentati hanno avuto successo. Indubbiamente, a favore del fi- nanziamento ha giocato il fatto che la comunità scientifica internazionale si è dotata ormai da tempo di strumenti idonei a individuare i settori 54 AEIT numero 10 Questo articolo si basa su un’esperienza di coordina- mento di un progetto finan- ziato dall’Unione Europea avente l’obiettivo strategico di contribuire alla lotta al can- cro, cioè a una delle malattie più drammatiche che affliggo- no l’umanità. Il progetto ha affrontato una nuova frontie- ra della ricerca, nella quale matematica e biologia intera- giscono nello studio dei siste- mi complessi delle scienze biologiche e mediche. La complessità è generata dalle interazioni e dalle mutazioni, come simbolicamente rap- presentato nel paesaggio del- la Metamorfosi di Escher Incontro fra matematica e medicina nella ricerca sui tumori Nicola Bellomo Politecnico di Torino

Transcript of Incontro fra matematica e medicina nellaricerca sui...

Le nuove frontiere della ricerca sono oggirivolte allo studio di sistemi complessi e,in particolare, di quelli delle scienze biolo-

giche e mediche. Gli obiettivi sono concreti e ilmetodo di ricerca si sta sempre più differenziandodall’approccio tradizionale, ove le singole discipli-ne mettevano a disposizione i loro strumenti clas-

sici, senza utilizzare il contributo proveniente daambiti diversi di ricerca. Oggi non è più così: di-verse competenze, tecnologie, metodi, etc. sonoindirizzati verso obiettivi comuni. Quanto più è im-pegnativa la sfida, tanto più il metodo interdiscipli-nare diventa importante, se non essenziale. È inquesto contesto che scienze biologiche, matema-tiche e informatiche si incontrano con un obiettivocomune di grande rilievo: la lotta contro il cancro.Le motivazioni a carattere sociale sono nella vitadi tutti i giorni; è ben noto infatti che le malattie tu-morali rappresentano, insieme alle malattie car-diovascolari, una delle cause principali di deces-so. Ciò vale nei paesi occidentali, ma purtroppo lasituazione non migliora nei paesi depressi, dove lestatistiche riducono l’incidenza di malattie tumora-li solo a causa della mortalità precoce.L’obiettivo strategico è quindi quello di contribui-re alla lotta ad una delle malattie più drammati-che che affliggono l’umanità, con costi umani esociali enormi.Questo articolo fa riferimento ad un’esperienzaben precisa e concreta. L’Unione Europea ha fi-nanziato nel 2003 un progetto presentato e coor-dinato dall’autore di questo articolo, matematicodel Politecnico di Torino. Il progetto è stato strut-turato come una rete di ricerca e formazione sulcontributo della matematica nella ricerca sul can-cro e nelle terapie innovative. La rete ha compre-so 12 centri universitari e di ricerca di grande pre-stigio; tra gli altri: l’Università di Oxford, la ScuolaNormale Superiore di Parigi, il Politecnico di Ma-drid, l’Università Chalmers di Goteborg. La com-petizione per il finanziamento è stata impegnati-va: solo 5 progetti su oltre 100 presentati hannoavuto successo. Indubbiamente, a favore del fi-nanziamento ha giocato il fatto che la comunitàscientifica internazionale si è dotata ormai datempo di strumenti idonei a individuare i settori

54

AEIT • numero 10

Questo articolo si basa su

un’esperienza di coordina-

mento di un progetto finan-

ziato dall’Unione Europea

avente l’obiettivo strategico

di contribuire alla lotta al can-

cro, cioè a una delle malattie

più drammatiche che affliggo-

no l’umanità. Il progetto ha

affrontato una nuova frontie-

ra della ricerca, nella quale

matematica e biologia intera-

giscono nello studio dei siste-

mi complessi delle scienze

biologiche e mediche. La

complessità è generata dalle

interazioni e dalle mutazioni,

come simbolicamente rap-

presentato nel paesaggio del-

la Metamorfosi di Escher

Incontro fra

matematica e

medicina nella ricerca

sui tumori Nicola Bellomo Politecnico di Torino

trainanti e comunque di importanza strategica pergli sviluppi futuri della ricerca, sia applicata che dibase. Tali strumenti permettono di dire anche chele interazioni tra matematica, biologia e medicinacostituiscono oggi uno dei settori a più alto fatto-re di impatto. Di conseguenza l’Unione Europea,attenta a cogliere questi nuovi orientamenti percompetere validamente sul piano mondiale, hadeciso da alcuni anni di finanziare attività di ricer-ca che abbiano queste caratteristiche.Importante precisare che il contributo della ma-tematica non è semplicemente strumentale. In-fatti le difficoltà di carattere matematico sono no-tevoli come sintetizzato nella figura 1. La comu-nità scientifica è infatti convinta della necessitàdi sviluppare una nuova teoria matematica per lostudio dei fenomeni biologici.

Il progetto è giunto a conclusione nel 2008, ed afronte di un finanziamento di circa 3 Milioni diEuro, ha coinvolto circa 50 ricercatori esperti ecirca 50 in fase di formazione. Inoltre, la rete hareclutato 25 ricercatori ai quali se ne sono ag-giunti altri reclutati a livello locale. Questo artico-lo desidera proporre agli attori del sistema delleimprese e della ricerca alcune riflessioni che ten-gano conto, oltre che della personale esperienzadi ricerca interdisciplinare, anche dell’esperienzadel Network coordinato a livello Europeo.Questa esperienza non si è esaurita nel 2008. In-fatti la Comunità Europea ha finanziato un nuovoprogetto di grandi dimensioni, RESOVE, rivolto al-le malattie degenerative, incluso lo studio dei tu-mori, ed in particolare alla degenerazione e ripara-zione dei tessuti. Questo progetto è coordinato

dall’Università di Vienna e si arti-cola in 4 macrosettori uno deiquali è coordinato dal “Team” delPolitecnico di Torino che ha giàoperato nel precedente progetto.Pertanto le interazioni fra mate-matica, biologia e medicina sonoormai una realtà consolidata.Come forma espositiva ho scel-to quella di porre a me stessouna sequenza di domande pre-cise. Le risposte elaborate nelseguito costituiscono la lineaguida di una riflessione generalesul tema di questo articolo.Cosa si intende per modelli ma-tematici nelle scienze mediche ebiologiche?Per quali ragioni è difficile mo-dellizzare i sistemi viventi?Quali risultati è lecito attendersida ricerche di questo tipo e qualipossono essere i vantaggi per lasocietà; in particolare, esistonorisultati concreti utili alla ricercamedica?Può l’Europa diventare competi-tiva a livello mondiale?Il mondo accademico è attentoa queste nuove frontiere dellaricerca?Quali cambiamenti sono preve-dibili in un prossimo futuro?È possibile individuare alcune ri-cadute collaterali sul Sistemadelle Imprese?

A conclusione delle risposte pro-poste nel seguito, trarrò alcuneconsiderazioni personali.

Scienza e ricerca

ottobre 200955

Figura 1

I sistemi biologici si manifestano a scale diverse: quella molecolare “genetica” (ri-

quadro di sinistra – in blu), che determina la dinamica cellulare (riquadro centra-

le – in rosso), con strutture organizzative disordinate come il fenomeno di angio-

genesi (riquadro di destra – in verde). Le caratteristiche del sistema evolvono

rapidamente nel tempo, generando notevoli difficoltà di carattere matematico nel

processo di modellizzazione

ππ

Cosa si intende per modelli matemati-ci nelle scienze mediche e biologiche?

Per modello matematico si intende, nella maggiorparte dei casi, un sistema di equazioni matemati-che, in molti casi differenziali, la cui soluzione, perassegnate condizioni iniziali ed al contorno, forni-sce una descrizione approssimata di un sistemafisico reale. I modelli matematici sono costruiticon obiettivi specifici. Generalmente con l’obietti-vo di simulare esperimenti noti e di riprodurre larealtà di questi in condizioni diverse. Il vantaggiodi questo tipo di modelli è quello di ridurre i tempidella sperimentazione, il cui costo è quasi sempremolto elevato. A questa classe di modelli si chie-de accuratezza e capacità di adattarsi a situazionifisiche diverse. Forse maggiore interesse presen-tano i modelli in grado di evidenziare, sia pure alivello qualitativo, fenomeni particolari non ancoraosservati a livello sperimentale. È chiaro che que-sto tipo di modelli presenta un interesse rilevanteper la ricerca nelle scienze biologiche: essi infatticonsentono di guidare la sperimentazione alla ri-cerca di eventi spesso nascosti nella grandecomplessità dei fenomeni biologici.

Per quali ragioni è difficilemodellizzare i sistemi viventi?I sistemi viventi sono costituiti da un numero ele-vato di componenti che interagiscono secondo re-gole, e vere e proprie strategie, molto difficili dacomprendere. Le leggi di interazione dei sistemidella materia inerte non variano nel tempo in modosignificativo. Per contro i sistemi viventi hanno ca-pacità di elaborare strategie adattative che varianoa seconda delle situazioni ambientali, della dispo-sizione delle componenti con le quali interagisco-no, con processi evolutivi indotti da processi di ap-prendimento. Non si tratta esclusivamente di unasfida culturale. Infatti le tecnologie avanzate indu-cono studi sempre più sofisticati sui sistemi viven-ti. Un esempio fra tanti è quello della modellizza-zione dei fenomeni di autoapprendimento di robo-ta industriali dal comportamento di robota simili.

Quali risultati è lecito attendersida ricerche di questo tipoed esistono risultati concreti?Prima di realizzare questa esperienza, che puòvantare vari risultati di notevole interesse, moltidubitavano sulla reale possibilità che le scienzematematiche potessero interagire con quelle bio-logiche e mediche e che si potessero raggiunge-re risultati di qualche utilità. Si pensava infattiche l’interazione fosse limitata al contributo di

strumenti e tecnologie dalle scienze dell’inge-gneria a quelle della medicina. Ora la comunitàscientifica crede ai risultati ottenuti e guarda coninteresse al prossimo futuro.

Ma in che modo le scienze Matematiche e del-l’Ingegneria possono interagire e collaborare conle scienze della Medicina e della Biologia? Qualisono i benefici che la ricerca sui tumori può trar-re da tale collaborazione? In questo caso, i mo-delli matematici appaiono capaci di descrivere einterpretare fenomeni complessi, quali quelli rela-tivi alla genesi dei tumori, la diagnostica e le te-rapie di cura nelle degenerazioni cellulari; quan-do singole cellule corrompono il meccanismo diautodistruzione programmata, e quindi si ripro-ducono in modo incontrollato, si generano infattile aggregazioni tumorali. Di particolare importan-za è la capacità di descrivere la competizione trale cellule neoplastiche con le difese immunitariee eventuali agenti terapeutici, con il risultato odella loro eliminazione dovuta a questa azionecongiunta o, nei casi nefasti, della loro moltipli-cazione fino all’aggregazione in forme solide. Laformazioni di noduli tumorali è già una fase de-generativa avanzata nella quale i modelli mate-matici sono in grado di simulare il fenomeno diangiogenesi, ovvero la formazione di nuovi capil-lari sanguigni generati dai vasi esistenti attrattida sostanze emesse dal tumore che, in tal modo,si assicura gli alimenti necessari per la sua cre-scita. Il passo successivo è la simulazione di te-rapie specifiche, ad esempio legate all’attivazio-ne del sistema immunitario o al controllo e ridu-zione dell’angiogenesi, fino a produrre il regressodella crescita tumorale. Attualmente i modellimatematici sono già in grado di descrivere feno-meni di grande interesse legati a specifiche tera-pie. Ad esempio, una collaborazione tra il gruppodi Nicola Bellomo, matematico, e di Guido Forni,immunologo dell’Università di Torino, ha permes-so di costruire modelli riferiti ad una nuova teoriaper lo studio del comportamento delle cellule tu-morali nella loro competizione con il sistema im-munitario. I modelli simulano non solo la degene-razione cellulare, legata a mutazioni del DNA, maanche le interazioni che le cellule tumorali hannocon il sistema immunitario. La novità della teoriaconsiste nel fatto che il modello è in grado di si-mulare il dialogo fra cellule. Queste infatti sono ingrado di dialogare tra loro costruendo linguaggiche alle volte sono intesi ad eludere l’aggressio-ne, che in alcuni casi può anche essere vincente,del sistema immunitario. La formalizzazione ma-tematica consente di descrivere mediante equa-zioni questo dialogo e la competizione che lecellule sviluppano anche per la loro sopravviven-

56

AEIT • numero 10

Scienza e ricerca

za. Comprendere e interpretare questi linguaggi,con adeguate strutture matematiche, vuol direintrodursi in questa complessa dinamica ed indi-viduare i meccanismi di attivazione del sistemaimmunitario che possono condurre alla distruzio-ne delle cellule tumorali.Le ricerche non si sono fermate ad aspetti teorici;infatti il gruppo di Pierluigi Lollini, immunologodell’Università di Bologna, e di Santo Motta, ma-tematico dell’Università di Catania, ha costruitoun modello matematico-informatico che simula,con notevole aderenza alla realtà sperimentale, ladinamica della risposta immunitaria in relazioneall’azione dei vaccini. Il ruolo dei vaccini è simula-to al calcolatore con evidente riduzione di costi.Ulteriori risultati riguardano l’ottimizzazione di te-rapie. In particolare, i modelli matematici hannoconsentito di comprendere che un’accurata mo-dellizzazione della natura frammentata della su-perficie tumorale poteva contribuire notevolmentealla ottimizzazione di protocolli di chemioterapia.Il risultato è stato molto incoraggiante, nel sensoche alcuni casi hanno registrato il regresso dellamalattia in situazioni nelle quali il decorso appari-va irreversibilmente negativo. Certo, nessunopensa che i modelli matematici siano in grado disostituire la biologia e la medicina; essi possonosolo collaborare con le scienze mediche, introdu-cendovi elementi di interpretazione quantitativaidonei a ridurre i tempi di sperimentazione, a otti-mizzare le terapie, ed in alcuni casi a identificarefenomeni che la sperimentazione non rende evi-denti. Un’idea comune era che i modelli matema-tici potessero solo riprodurre una realtà nota a li-vello sperimentale. Oggi non è cosi: in alcuni casiinteressanti, e forse anche fortunati, sono statianche evidenziati fenomeni nuovi sui quali la bio-logia sta oggi studiando.Il ruolo dei matematici è, in questo settore di ri-cerca, insostituibile. Infatti l’elaborazione dei mo-delli matematici di cui si è parlato risulta, essen-do questi rivolti allo studio della materia vivente,particolarmente complessa e richiede strumentimatematici molto sofisticati. Non sono pertantostrumenti gestibili da persone non del settore,magari con l’aiuto di software precedentementeelaborati, come succede quando la realtà pre-senta pochi elementi di complessità. Importantesegnalare che i risultati delle ricerche hanno unanotevole potenzialità a carattere industriale, an-che se non pienamente compresa a livello nazio-nale. Infatti la progettazione di nuovi farmaci èsempre più rivolta ad un’attenta analisi della di-namica alla scala genetica e cellulare e richiedetempi e costi di sperimentazione molto elevatiche possono essere ridotti in modo significativoda un uso consapevole dei modelli matematici.

Può l’Europa diventare competitivaa livello mondiale?Il progetto Europeo di cui abbiamo parlato si èconcluso nel Maggio 2008 con un congresso te-nuto a Torino il 19, 20 e 21 maggio. In questa se-de è stata sviluppata un’analisi critica dell’espe-rienza passata e sono state tracciate le linee gui-da per future ricerche. Nel congresso si è discus-so anche di formazione avanzata e finalizzata arendere l’Europa competitiva soprattutto rispettoagli Stati Uniti. La Rete infatti, oltre ad organizza-re l’attività di ricerca sui temi del progetto, ha an-che curato la formazione di circa 25 giovani dellaComunità Europea, indirizzandoli, tra l’altro, ver-so il saper condurre un dialogo fra scienze mate-matiche e biologiche. La conferenza di aperturaè stata tenuta dal Professor Vito Quaranta dellaVanderbilt University, dove dirige un importantelaboratorio di ricerca in scienze biologiche. IlProfessor Quaranta, uno dei molti studiosi di pri-mo livello che dopo la laurea hanno lasciato ilnostro paese, ha riferito di fondamentali ricerchesulla “system biology” sviluppate con la collabo-razione di matematici e biologi. Interessante unasua affermazione: gli Stati Uniti riconoscono or-mai la leadership dell’Europa nella ricerca sulcancro interattiva fra matematici e biologi. Diconseguenza stanno reclutando alcuni esperti alivello Europeo. La Rete finanziata dalla Comu-nità Europea ha indubbiamente contribuito allacostruzione di questa leadership; purtroppo ri-sulta difficile a livello nazionale offrire a giovanistudiosi, che pure hanno raggiunto livelli di ec-cellenza, un futuro non precario.

Il mondo accademico è attento aqueste nuove frontiere della ricerca?Mentre la UE sostiene queste attività di ricerca inmodo sistematico, non altrettanto si può dire dialcuni paesi membri, in particolare del nostro. Gliindicatori di qualità internazionalmente adottatitrovano ancora nel nostro paese molte resisten-ze, per cui i giovani ricercatori che vogliono lavo-rare in settori di punta, oggettivamente difficili,come questo, si trovano a competere con perso-ne che si occupano dei temi più tradizionalmentecari all’accademia, e sovente devono andare al-l’estero per ottenere il giusto riconoscimento del-la loro specializzazione.Non si tratta di fuga di cervelli. Un ricercatore dialto profilo ed esperienza che vada a lavorare inaltri paesi generalmente rappresenta anche unelemento di interazione e scambio scientifico chealla lunga può essere produttivo. Ben diversa è lasituazione di giovani che dopo un adeguato pe-

ottobre 200957

riodo di formazione, dottorato ed un paio di annidi esperienza, sono costretti a lasciare il paese. Èuna perdita drammatica alla quale occorre porrerimedio. La capacita di ricerca di questi giovani èpersa per sempre, non contribuirà al progressoculturale e tecnologico del paese: tutto ciò in unpaese dove un incremento di competitività sa-rebbe fonte fondamentale di sviluppo. Comun-que è possibile lavorare per un’inversione di ten-denza che inserisca risorse intellettuali nell’ambi-to di un progetto culturale, che si configura comestrategico per lo sviluppo dell’Europa. Prima an-cora di investire occorre utilizzare meglio le risor-se, ad esempio indirizzandole sul reclutamentopiù che sulla promozione, spesso autoreferenzia-le, di chi già opera all’interno delle strutture di ri-cerca. Successivamente occorre investire sullaricerca di qualità e sui risultati di questa, se rico-nosciuti dalla comunità scientifica internazionale,piuttosto che da un mondo accademico preoc-cupato a riprodursi piuttosto che innovarsi.

Quali cambiamenti sono prevedibiliin un prossimo futuro?Si può affermare che i prossimi anni vedrannouna crescita costante delle interazioni fra scienzebiologiche e scienze matematiche. I modelli ma-tematici, uniti a sofisticati strumenti informatici,condurranno ad una simulazione e ad un’inter-pretazione sempre più profonda della realtà biolo-gica. Di questo è convinta la comunità scientifica,che vede in questo incontro la strada che condu-ce alla rivoluzione scientifica del secolo. Da talerivoluzione ci si attende un progresso delle scien-ze biologiche verso l‘uso sempre più sistematicodi strumenti teorici, in modo analogo a quanto ègià avvenuto per le scienze fisiche nel secoloscorso. Tutto ciò richiede sia la progettazione dinuovi strumenti e strategie di indagine scientifica,sia di trovare modalità oggettive, capaci di attra-versare tutte le culture, per trattare quei problemietici dei quali si sente spesso parlare.La disattenzione del mondo accademico è col-pevole. Infatti, appare ormai sempre più evidenteche da tale incontro nascerà di certo una nuovamatematica, in grado di utilizzare in chiave inter-disciplinare gli strumenti che questa disciplina saoffrire. Quindi non solo teoremi, ma un uso coor-dinato ed innovativo dell’intero potenziale di que-sta disciplina, fra altri: teoria dei modelli matema-tici, probabilità, equazioni differenziali, metodicomputazionali, etc., tutti finalizzati all’obiettivoambizioso di costruire un ambito concettualeidoneo a interpretare in modo rigoroso i com-plessi fenomeni biologici. In tal senso, è preferi-bile parlare di interazioni fra matematica e biolo-

gia nella convinzione che si giungerà alla formu-lazione di teorie bio-matematiche piuttosto chealla sola costruzione di modelli matematici.

È possibile individuare alcunericadute collaterali sul Sistemadelle Imprese?In questo contesto vale la pena di esaminare al-cuni aspetti di ricadute collaterali. I principali set-tori produttivi convengono che la ricerca e l’inno-vazione tecnologica richiedano un uso semprecrescente di strumenti matematici ed informatici.Inoltre i metodi della ricerca scientifica e tecnolo-gica si avvalgono sempre di più di un approcciointerdisciplinare che consenta di utilizzare com-petenze e metodi di indagine sviluppati in ambitidiversi, finalizzato alla realizzazione di obiettivistrategici. Pertanto ricerche avanzate vedono unacrescente interazione fra scienze fondamentali escienze applicate.Da questa analisi è ragionevole pensare ad unacrescente richiesta di competenze matematiche,proveniente dai settori produttivi. Pertanto oc-corre porre rimedio al calo di interesse e di iscri-zioni alle facoltà scientifiche: matematica, fisica,chimica, scienze biologiche. Si profila infatti unoscenario nel quale potrebbero venire a mancarele risorse intellettuali necessarie allo sviluppo eall’innovazione scientifica e tecnologica. Il mon-do accademico è preoccupato ma, come spesso

58

AEIT • numero 10

Fonte Siemens

Scienza e ricerca

accade, non sembra in grado di elaborare pro-getti tali da invertire questa tendenza. Neppureservono incentivi economici che non colgono lavera essenza del problema. Occorre infatti, tral’altro, indirizzare i profili di formazione nell’ambi-to delle scienze fondamentali verso una maggio-re interazione con le scienze applicate.Per quanto riguarda la matematica, i progetti for-mativi andrebbero indirizzati non solo al conse-guimento di competenze negli aspetti fondamen-tali (banalizzando, finalizzate alla dimostrazionedi teoremi), ma anche nell’acquisizione di com-petenze nella modellizzazione dei complessi si-stemi del mondo reale e nello sviluppo di metodicomputazionali per la simulazione della realtàdescritta dai modelli.

Alcune considerazioni personaliSu questo tema non dimentichiamo il Libro Bian-

co dello statista francese Delors. Il libro biancodocumentava come la qualità della vita in unpaese dipendesse dalla capacità di questo disviluppare innovazione tecnologica e competiti-vità unita al rispetto della qualità dell’ambiente.Se poi la ricerca applicata conduce all’innovazio-ne tecnologica, ne trae vantaggio il paese in ter-mini di competitività, occupazione, e quindi indefinitiva nella qualità della vita. Se poi diversediscipline contribuiscono a risultati importanti, adesempio nelle scienze della vita, il contributo è

diretto alla qualità della vi-ta oltre che alla riduzionedei costi sociali.L’ultimo ragionamento diquesto articolo parte dallaconvinzione che la mate-matica non solo possa dia-logare con le scienze appli-cate, contribuendo ad unaloro razionalizzazione emaggiore incisività, ma an-che che questo dialogopossa generare nuovi sti-moli per lo sviluppo dellamatematica stessa nei suoiaspetti fondamentali. Oc-corre quindi una societàcon più ricerca (e ricercato-ri) di base. La Comunitàscientifica e tutti i principalisettori produttivi convengo-no che la ricerca e l’innova-zione tecnologica richieda-no un uso sempre crescen-te di strumenti matematicied informatici.

Inoltre i metodi della ricerca scientifica si avval-gono sempre di più di un approccio interdiscipli-nare, che consente di utilizzare competenze emetodi di indagine sviluppati in ambiti diversi, efinalizzato alla realizzazione di obiettivi strategici.Per quanto riguarda la matematica, i progetti for-mativi andrebbero indirizzati non solo al conse-guimento di competenze negli aspetti astratti, maanche all’acquisizione di competenze nella mo-dellizzazione dei complessi sistemi del mondoreale e nello sviluppo di metodi computazionaliper la simulazione della realtà descritta dai mo-delli. A volte, su questo tema, il mondo accade-mico si chiude in una disputa, priva di prospetti-ve, fra matematica pura ed applicata, senza com-prendere che occorre contrapporre al declino esi-stente un futuro che nasca dall’interazione con lescienze applicate. Da questa interazione possonoanche nascere nuove teorie matematiche, gene-rate dai processi di modellizzazione e di analisidei complessi sistemi delle scienze applicate.

Non resta che auspicare che a livello accademicoe politico, seguendo anche gli stimoli dell’UnioneEuropea, si colga l’essenza del problema. Ciòvuol dire incentivare progetti di alto profilo scienti-fico che, partendo da una forte interazione trascienze di base e scienze applicate, abbiano co-me obiettivo lo studio di problemi avanzati in uncorretto rapporto con la sostenibilità ambientale.Operativamente occorre pensare a progetti nazio-nali, a carattere strategico, su temi che sianodavvero in grado di cambiare la qualità della vitae di contribuire in modo significativo all’innova-zione tecnologica. Progetti per i quali il monito-raggio e il controllo di qualità del prodotto sianoun elemento essenziale. Tali progetti dovrebberocoinvolgere settori industriali e Istituti di ricerca,costituendo una fabbrica del futuro che si avval-ga, in modo significativo, di ricercatori che operi-no nell’ambito di scienze di base, ma con un’inte-razione costruttiva con le scienze applicate e tec-nologiche. Se tutto ciò avverrà, saranno poste lebasi per un’inversione di tendenza, ovvero potre-mo forse osservare un crescente interesse deigiovani verso le discipline scientifiche, e quindianche un inserimento di risorse intellettuali nel-l’ambito di un progetto culturale, che si configuracome strategico per lo sviluppo dell’Europa. Altripaesi, in grande sviluppo, lo stanno facendo. Giàora, e ancor più nei prossimi anni, la competizio-ne industriale diventerà sempre più esasperata.Un paese che vuole diventare (o restare) competi-tivo ha il dovere di valorizzare al massimo le risor-se intellettuali, indirizzarle verso la competizioneeducandole a processi di valutazione che nonsiano autoreferenziali o dilettantistici.

ottobre 200959