I

MATEMATICA

Le meraviglieteoriche(e pratiche)della topologia

MEDICINA

Più vicinialla curache eliminal’Aids

BENESSERE

Tutti i trucchiper rimediareall’ossessionesmagliature

VACCARINO PAGINA II RUSSO PAGINA IV CASTAGNERI PAGINA VI

tuttoSCIENZE&salute....P

Cosa hanno in comune lacura dei tumori basatasull’uso della somato-

statina (metodo Di Bella), laprevisione dei terremoti basa-ta sulle emissioni di Radon(Giuliani), la cura di malattiegenetiche neurologiche me-diante l’uso di staminali me-senchimali (Stamina), l’affos-samento della ricerca biome-dica italiana causata dal divie-to di sperimentazione animale

in discussione in Parlamento eil decreto di tre ministri chevieta la coltivazione e la speri-mentazione per la ricerca pub-blica di Ogm in Italia?

Aben vedere tutti questi casihanno un unico filo conduttore:l’idea che gli scienziati perdonotempo e sprecano fondi di ricer-ca, conducono ricerche non perrisolvere i problemi, ma per po-terchiederenuovi fondi,mentrele risposte alle più grandi que-stionidell’uomosono lìaportatadi mano. Basterebbe che ungiornalista esca in caccia, dota-

to di una semplice telecamera, ei problemi più complessi si scio-glieranno come neve al sole. Lacomunità scientifica di questoPaese sarebbequindi unostaco-lo e non un mezzo per raggiun-gere la soluzione e, in fondo, an-che studiare è una perdita ditempo, perchè le soluzioni ge-niali non hanno bisogno di unalaurea e comunque non nella di-sciplina in questione.

Il decreto anti-Ogm firmatodai ministri De Girolamo, Or-lando e Lorenzin è solo la sin-tesi di una vicenda che ricorda

i medievali roghi delle streghe.La Corte di giustizia europeain due sentenze aveva appenaspiegato al governo italianoche gli Ogm approvati sono si-curi dal punto di vista sanita-rio e ambientale e che per limi-tarne la coltivazione ci voleva-no dati scientifici solidi. Ma,avendo vietato la sperimenta-zione in campo da un decennioci mancano questi dati, tantoche il precedente ministro del-la Salute Balduzzi aveva dovu-to «copiare» quelli francesi, ri-cevendo una sonora bocciatu-ra da Bruxelles. I ministri sisono mossi ora con un decretoche già sanno essere illegaleper le norme europee, nono-stante si sia sull’orlo della pro-

cedura d’infrazione: chi ne pa-gherà le penali, se non lo stes-so contribuente che ha già pa-gato 4,4miliardi di euro di san-zioni per le quote latte?

Tra Senato e Camera duetesti visceralmente ostili agliOgm e alla ricerca hanno vistotutti i presenti favorevoli e solocinque astenuti. Tutti i partitihanno votato a favore di un te-sto che chiede al governo divietare le coltivazioni com-merciali di Ogm e la sperimen-tazione a fini di ricerca perpreservare le peculiarità delleproduzioni italiane, invocandoil «principio di precauzione»per cui - secondo loro - chi nonfa nulla non sbaglia mai.

CONTINUAAPAGINAIII

Salviamo gli Ogm, adessoROBERTO DEFEZCNR­NAPOLI

Il votodei partiti

Il Parlamentoha detto ancora«no» agli Ogm:

una provadi oscurantismoIl

caso

GABRIELE BECCARIA

Incontrare Brian Gree-ne è come parlare condue persone: con il fisi-co delle stringhe abi-tuato al rigore estremo

delle formule e allo stessotempo con il cosmologo che siinoltra in visioni difficilmen-te sopportabili per la logicacomune. Il risultato è un’av-ventura estrema, alla «StarTrek», che lui vive quotidia-namente tra la ColumbiaUniversity e l’Institute forStrings, Cosmology, andAstroparticle Physics, e cheper tutti gli altri è raccontatanel suo ultimo libro pubblica-to da Einaudi, «La realtà na-scosta», vincitore dell’11ª edi-zione del Premio LetterarioMerck Serono. Il nostro Uni-verso - quello che abbiamoimparato a conoscere comeun organismo di oltre 14 mi-liardi di anni e ancora in pie-na espansione - potrebbe es-sere soltanto uno tra i tanti.Remoti oppure vicinissimi. Eforse qualcuno popolato dacopie di noi stessi, simili manon del tutto identiche. Pro-spettive elettrizzanti e allostesso tempo sconvolgenti.

Professore, lei è tra coloroche hanno frantumato il fa­miliare termine «universo»,sostituendolo con un elen­co di mondi paralleli, possi­bili, probabili o puramenteteorici: dal multiverso pa­tchworkaquelloinflaziona­rio,passandoperunoabra­ne fino al quantistico. E c’èperfino quello olografico.Ma qual è il cosmo che con­siderapiùavvincente?

«Se penso alle possibilità ditestarne l’esistenza, allorami vengono in mente dueuniversi: il multiverso infla-zionario, che modifica la te-oria del Big Bang, inserendo

nei primi istanti un lampo diespansione enormemente ve-loce, e quello a brane, che, se-condo la teoria delle stringhe,presenta dimensioni spazialimultiple. C’è una chance cheil primo possa essere indaga-to attraverso la radiazionecosmica di fondo e una possi-bilità che il secondo possa es-sere studiato attraverso i datiraccolti dall’acceleratore diparticelle Lhc, il Large ha-dron collider di Ginevra. Etuttavia queste opportunitàdi studio restano al momentodavvero piccole».

In pratica come si svolgereb­bero leosservazioni?

«L’Lhc potrebbe svelare le ex-tradimensioni dello spazio,che sono la chiave per suppor-tare la teoria delle stringhe,mentre dai satelliti potremmoosservare le potenziali collisio-ni tra il nostro Universo e glialtri, misurando le variazionidi temperatura nello spazioprofondo. In realtà, non stoparlando di programmi veri epropri, mirati specificamentea questi obiettivi, piuttosto dioperazioni di raccolta di datispecifici da parte di piccoligruppi di scienziati, interessa-ti a simili problemi».

Lei sostiene che inoltrarsi neimultiversi significa anche af­frontareunaltromisterofon­damentale ­ quello della ma­teria e dell’energia oscura ­ eforse addirittura risolverlo: inchesenso?

«Quando si tenta di misurarel’energia oscura, si approda avalori piccolissimi, davverominimi. E resta difficile spie-gare la peculiarità di quel valo-re.Ma, invece di provare a dar-gli un significato a tutti i costi,la prospettiva del multiversoconsente di ipotizzare tanti li-velli differenti: come risultato,quindi, ci sarebbero tanti habi-tat fisici, compreso il nostro, il

quale, essendo compatibilecon la formazione delle stelle edelle galassie, si rivela anchefavorevole alla vita come noi laconosciamo».

La molteplicità dei mondi ­ leiscrive nel suo saggio ­ poggiasulla convinzione che la ma­tematica sia cucita nella tra­ma della realtà e, secondo laprospettiva estrema, che l’in­sieme dei numeri sia la realtàstessa.Lasuaèlamassimace­lebrazione immaginabile del­lamatematica.

«Assolutamente. Lamatema-tica è un’ottima guida per ciòche non riusciamo a vedere.Si deve sempre stare attentia ciò che svelano, ma, se ma-neggiate con giudizio, sonoproprio le equazioni a rac-contarci le caratteristichenascoste della realtà».

C’è chi, all’idea che l’infinitosiatranoi,haparlatodi«orro­re metafisico» o di «nauseaontologica»: è più facile cre­dere agli Ufo che a universiche si contorcono in 10 di­mensioni.Nonpensachenonsiamo preparati, intellettual­mente e anche psicologica­mente,aunaprospettivacosìdestabilizzante?

«E’ una domanda complessada porre in un contesto stori-co. Se prima era la Terra alcentro del Sistema solare, poiabbiamo dovuto riconoscereche, invece, era il Sole. Succes-sivamente abbiamo scopertoche il nostro Sole è soltantouna delle centinaia di miliardidi stelle dell’Universo, così co-me la nostra galassia è in real-tà persa tra miliardi di altre.Adesso, con l’ipotesi dei multi-versi, stiamo procedendo an-cora oltre. L’Universo è, forse,appena un cosmo tramilioni dialtri. Come si vede assistiamoa una sorta di progressione na-turale, che da secoli ci sta al-lontanando via via dall’idea diun centro. È chiaro che adessodobbiamo cominciare a valu-tare l’impatto di questa logica,a cominciare dagli aspetti psi-cologici. E provare ad adattar-ci a questa nuova realtà».

“Se l’Universo non vi piacece ne sono tantissimi altri”

GLI SCENARI«C’è la possibilità

che di alcuni troveremoperfino degli indizi»

Brian Greene, fisico statunitense, è tra i più famosi sostenitori della teoria delle stringhe

TUTTOSCIENZEMERCOLEDÌ 17 LUGLIO 2013

NUMERO 1569

A CURA DI:GABRIELE BECCARIAREDAZIONE:CLAUDIA FERREROGIORDANO STABILEtuttoscienze@lastampa.itwww.lastampa.it/tuttoscienze/

lP SCIENZEnLa razza equina così come la conosciamo og­gi ebbe origine quattro milioni di anni fa: la sco­perta arriva un campione di più di mezzo milionedi anni fa, trovato congelato (e in ottime condi­zioni) nel permafrost dell'Artico canadese che haanche fornito la più antica e completa sequenzadel genoma di qualsiasi specie. La ricerca, pubbli­cata su «Nature», spinge indietro la nascita di ca­valli, asini e zebre di due milioni di anni grazie al­l’analisi del Dna, contenuto nell’osso di un piede:a realizzarla è stato un gruppo guidato da Ludo­vic Orlando dell'Università di Copenaghen.

lI primo cavallo comparve4 milioni di anni fa

nSfruttare la luce per alimentare i computer èun traguardo meno lontano: merito di un transi­stor che funziona con segnali esclusivamente ot­tici, messo a punto dai ricercatori dell'Istituto na­noscienze del Cnr in collaborazione con l'Istitutoitaliano di tecnologia, l'Università del Salento e leuniversità di Madrid e di Parigi. Il dispositivo, ba­sato su specifiche particelle quantistiche dette«polaritoni», è già in grado di eseguire alcuneoperazioni fondamentali di ogni computer e il ri­sultato apre alla possibilità di costruire interi cir­cuiti logici alimentati soltanto dalla luce.

È nato il transistorche funziona con la luce

numeri - i codici a barre - checaratterizzano la “forma” diquesta nuvola e permettono diconfrontarli e di misurarli».

Mescolando rigore mate-matico, algoritmi e modellisti-ca, si è così prodotto un lin-guaggio nuovo e potente. Natonegli Usa, è approdato in Euro-pa con il lancio di progetti co-me «Topdrim», volti a intro-durre la topologia computa-zionale nella scienza dei siste-mi complessi. In questo caso

lP MATEMATICA

Topologia! La stra-tosfera del pen-siero umano! Puòdarsi che nelXXIV secolo ser-

virà a qualcosa, ma per il mo-mento... Così scriveva il No-bel per la letteratura e mate-matico Alexander Solgenit-sin ne «Il primo cerchio». E,invece, è bastato arrivare alXXI secolo per scoprire chela topologia serve a qualcosa,oltre che alla gloria dello spi-rito. A partire dagli Anni 90 ènata infatti una nuova brancadella disciplina - la topologiacomputazionale - che ha con-sentito l’irruzione di questasofisticata realtà matemati-ca nelle scienze applicate enella tecnologia. Le applica-zioni vanno dalle reti di sen-sori alla lotta contro il can-cro, dalle ricerche nel Web al-l’analisi delle immagini.

«La topologia (o studiodei luoghi) è la parte dellamatematica che si occupadelle proprietà delle formeche restano invariate, quan-do le deformiamo senza ta-gliarle o bucarle - spiega unodei maggiori artefici di que-sta rivoluzione, Gunnar Car-lsson, professore di mate-matica a Stanford e autoredel lavoro fondativo intitola-to “Topologia dei dati”, enuovo membro del consiglioscientifico della FondazioneIsi -. La sua nascita vieneidentificata con l’articolo diEulero del 1736 sui “Sette

ponti di Königsberg”. PoiHenri Poincaré introdusse iconcetti di omotopia e omolo-gia nel 1895, nel suo “AnalysisSitus”, mentre nel 1922 Kura-tovskij fornì il concetto odier-no di spazio topologico».

Ci sono voluti quasi 200 an-ni per giungere alla definizionedi spazio topologico, ma dallaseconda metà del XX secolo latopologia, come gran partedella matematica, ha subitoun’accelerazione straordina-

ria, diventando uno dei lin-guaggi indispensabili dellamatematica stessa, ma anchedella fisica teorica. «Il suo po-tere sta nella sua capacità didescrivere in modo accurato lerelazioni tra gli oggetti in mo-do robusto e flessibile allo stes-so tempo - racconta Carlsson -.Un esempio sono i caratteri ti-pografici: il cervello, entro cer-ti limiti, è in grado di compren-dere che un carattere rappre-senta, per esempio, la lettera

Come creare una start­upcon la topologia e fare soldi

Esplode il fenomeno del Big Data e lo studio degli spazi promette di domarlo

FRANCESCO VACCARINOPOLITECNICO DI TORINO

GunnarCarlsson

RUOLO: È PROFESSOREDI MATEMATICA ALLA STANFORD

UNIVERSITY (USA)IL SITO:

HTTP://MATH.STANFORD.EDU/~GUNNAR/

“B”, indipendentemente dalledimensioni e dalla sua specifi-cità. Questa è una tipica tra-sformazione topologica: defor-miamo il carattere senza alte-rare le relazioni tra le sue partie, quindi, senza distruggere lasua autocorrelazione».

Un approccio che sembrastudiato apposta per affronta-re le difficoltà del paradigmaemergente dei «Big Data», riu-scendo a leggere l’esplosionedei dati senza curarsi troppo

ApplicazioniDalle retidi sensori

alle ricerchenel Web

la topologiasi estendeai settori

più diversie li trasforma

del «carattere» con cui vengo-no diffusi. «La potenza di cal-colo e di archiviazione ha aper-to le porte all’uso dei concetti edegli strumenti topologici at-traverso algoritmi che consen-tono il calcolo di invarianti as-sociati a grandi masse di dati, i“data cloud” - aggiunge Carls-son -: immaginiamo di averraccolto un database di imma-gini. Con la topologia compu-tazionale è possibile associarea questi dati delle sequenze di

Matematico

II .TuttoScienze .LA STAMPAMERCOLEDÌ 17 LUGLIO 2013

lP SCIENZEn Tra senatori e deputati non una sola parolasul fatto che il 95% del problema Ogm riguardal’intero settore italiano dei mangimi, dimentican­do che anche quello che alimenta vacche e suinideipiùprestigiosiconsorzidi tutelausamangimiabase di Ogm. Vietarne la coltivazione è quindi unfavore reso alle multinazionali sementiere, checontinueranno a produrli in Brasile o Argentina,mentre noi, acquistando quei mangimi, danneg­giamo sempre più i coltivatori italiani, oltre che

l’intera filiera di produzione.È un inutile lusso, che paghiamo noi come contri­buenti e che, ancora di più, pagheranno le nuovegenerazioni. Tuttoquestomentresi invoca lacolti­vazione a chilometri zero e oltre il 90% della soiache usiamo è Ogm e dista almeno sette fusi orarida noi. Ma non basta. Invocando il «principio diprecauzione» per vietare gli Ogm, gli «onorevoli»hanno dimenticato di far aggiungere una nota alconsenso informato che firmiamo per una qualsi­asi operazione ambulatoriale, dato che l’81% delcotone mondiale è Ogm e, quindi, è Ogm anche iltamponecheuserà ilnostromedicoo ilnostrochi­rurgo. Nemmeno hanno pensato che per «precau­zione» nelle mense scolastiche dovrebbe esserevietatosomministrarealimentiderivatidaanimali

nutriti con Ogm e, così, con questo gioco di fare lavoce grossa con scienziati e con agricoltori con­sentono che il grosso del business fluisca come alsolito.A contrastare questo pensiero unico anti­scienzasonorimastipochi ricercatori, insiemecongliagri­coltori friulani di Futuragra e i neo­laureati riunitiattorno al gruppo «Pro Test». E’ quindi tempo perle accademie, gli enti e le società scientifiche deci­dere se lasciare le cose come sono, scivolando ver­so una serena «apoptosi», oppure rendersi contoche i tempi dei media e della politica richiedonodecisioni nell’ordine dei minuti e non delle setti­mane o dei mesi. Continuare così significa esserecomplici e non vittime del disastro oscurantista acui assistiamo ormai da anni in Italia.

E il Parlamento è ostaggiodel pensiero anti­scienza

ziamenti. Ciò che più amo, pe-rò, è la sua natura ibrida: ma-tematici, fisici, biologi e infor-matici lavorano fianco a fiancoper sviluppare nuove applica-zioni e il software necessarioper renderle accessibili. Rap-presenta un nuovo modo di fa-re ricerca, senza confini cultu-rali». Così, ancora una volta, lamatematica, coltivata peramore di bellezza, dimostraquella che Wigner definiva lasua «irragionevole efficacia».

l’obiettivo è applicare le inter-relazioni tra teoria dell’infor-mazione e topologia dei dati edelle transizioni di fase alla re-altà biologica delle proteine.Una delle ultime novità è il

moltiplicarsi delle start-up,una delle quali - Ayasdi - è sta-ta lanciata proprio da Carls-son. «E’ una nuova avventura -sottolinea - . Sull’onda della ri-voluzione del Big Data sta ot-tenendo uno straordinariosuccesso in termini di finan-

lP BOTANICA

Crescono i livelli dianidride carbonicae negli ultimi 20anni le forestetemperate e borea-

li dell’emisfero Nord hannoimparato a diventare moltopiù efficienti nell’utilizzo del-l’acqua. Secondo lo studio co-ordinato da Trevor Keenan eAndrew Richardson dellaHarvard University e pubbli-cato su «Nature», il motivo diquesta metamorfosi è legatoalla fotosintesi, il processo at-traverso il quale le piante tra-sformano la CO2 e l’acqua nel-le riserve energetiche neces-sarie per la loro crescita.Per assorbire il biossido di

carbonio di cui hanno bisogno,le piante aprono gli stomi, imi-nuscoli pori presenti sulla su-perficie delle foglie. È così cheacquisiscono anidride carbo-nica ma, nello stesso tempo,perdono vapore acqueo. Inpratica, quindi, attraverso glistomi regolano la diffusione diquesti due gas tra foglie e at-mosfera: devono trovare sem-pre il giusto equilibrio per rac-cogliere la maggiore quantitàdi CO2 e trattenere la maggio-re quantità d’acqua possibile.Il tasso di assorbimento dicarbonio per unità d’acquapersa è l’«indicatore» dell’effi-cienza di un ecosistema.«Adesso, essendo maggiori

le concentrazioni di biossido dicarbonio, le piante possonoaprire meno gli stomi e chiu-derli più velocemente, evitan-do così dispendiose fuoriuscitedi vapore acqueo - spiega Kee-nan, ricercatore di biologiaevoluzionistica -. E alla fine,perdendomeno acqua, cresco-no più velocemente. Del restoper anni i coltivatori hannopompato l’anidride carbonicanelle serre per accelerare lacrescita delle piante stesse».Se da tempo diversi studi

avevano previsto un uso piùefficiente dell’acqua da parte

delle foreste, ora il team diHarvard conferma la previsio-ne e, addirittura, svela che glieffetti in natura sono moltopiù ampi di quelli ipotizzati.«Il processo potrebbe essereconsiderato un effetto benefi-co dei gas serra, dato che oggigran parte degli ecosisteminon hanno abbastanza acquaper raggiungere il massimopotenziale di crescita - ag-giunge Keenan -. E, diventan-do più “bravi” con l’acqua, do-

vrebbero essere anche in gra-do di assorbire più CO2».Per verificarlo sono stati

utilizzati sofisticate strumen-tazioni, montate su torri: ècosì che i ricercatori hannomisurato il flusso di anidridecarbonica e d’acqua nelle fo-reste del Nord-Est degli StatiUniti e in altri ecosistemi del-l’Europa. E ovunque il ver-detto è stato medesimo. La ri-sposta ai cambiamenti clima-tici rivela sempre lo stesso

trend: le foreste immagazzi-nano più CO2 e decresce inve-ce la traspirazione, vale a direla perdita di vapore acqueo.«Abbiamo vagliato ogni

possibile ipotesi e, in ultimaanalisi, è questa l’unica possi-bile spiegazione», concludeKeenan. Il quale sottolinea su-bito che, se nel breve periodosi tratta di un vantaggio per leforeste stesse, gli effetti nega-tivi, comunque, rimangono.«E, infatti, siamo molto preoc-cupati per i rischi che corre ilnostro pianeta a causa dell’au-mento dei livelli di anidride

carbonica - dice Richardson -.Non c’è dubbio che, se i livellicontinueranno a salire e ab-biamo da poco superato per laprima volta nella storia del-l’umanità la soglia critica delle400 arti per milione, l’aumen-to delle temperature globali ele trasformazioni nel regimedelle precipitazioni avranno,già nei prossimi decenni, con-seguenze gravemente negati-ve per gli ecosistemi forestaliin tutto il mondo».

SIMONA REGINA

Cambia il climae le foreste imparanoa risparmiare acqua

Studio di Harvard: “Ma gli habitat sono in pericolo”

TrevorKeenan

BiomatematicoRUOLO: È RICERCATORE

NEL LABORATORIO DI BIOLOGIAEVOLUZIONISTICA

DELLA HARVARD UNIVERSITY (USA)IL SITO DELLO U.S. FOREST SERVICE:

WWW.FS.FED.US/

LA STAMPAMERCOLEDÌ 17 LUGLIO 2013 .TuttoScienze .III

ROBERTO DEFEZSEGUE DA PAGINA I

Gli Ogm, opportunità di ricerca e di sviluppo