Science, 8 Oct 93, Vol. 261, pg. 183 - Random Samples & Notes - John Backus, il creatore del linguaggio FORTRAN, è il vincitore di quest’anno del premio biennale Charles Stark Draper di 375000 US$ offerto dalla National Academy of Engineering’s. Il FORTRAN, che significa FORmula TRANslation, è stato il primo linguaggio generale di alto livello per i calcolatori sviluppato presso la IBM negli anni ‘50 da Backus.
Science, 22 Oct 93, Vol. 262, pg. 506 - John Travis - Il premio Nobel della medicina è stato diviso fra Richard Robert e Phillip Sharp, biologi molecolari. La loro scoperta che i geni sono spesso divisi in parti separate da lunghi tratti di DNA non legate alla struttura della proteina, comporta, oltre ad una nuova visione della struttura dei geni, enormi conseguenze sul meccanismo dell’evoluzione e sulle biotecnologie.
Tim Appenzeller - Kary Mullis ha ricevuto la metà del premio Nobel per la Chimica per aver concepito il metodo della Plymerase Chain Reaction (PCR) per amplificare tratti di DNA. Questa scoperta ha reso possibile moltiplicare tracce di materiale genetico in quantità utilizzabili per lo studio per determinare la sequenza delle basi o riconoscere il DNA.
Ivan Amato - La seconda metà del premio Nobel per la Chimica è stato attribuito a Michael Smith della British Columbia University per aver sviluppato un metodo per manipolare il DNA e questo, insieme alla PCR di Kary Mullis, ha cambiato le prospettive della ricerca e dell’ingegneria delle proteine perché permette di modificare nel modo voluto i geni che codificano le proteine.
Faye Flam - Il premi Nobel per la Fisica è stato assegnato quest’anno a Joseph Taylor e Russell Hulse, due astronomi di Princeton , per le loro osservazioni che hanno confermato la teoria della gravità di Einstein. Osservando una coppia di stelle superdense orbitanti fra di loro hanno messo in evidenza che il loro periodo orbitale di circa 8 ore subisce un rallentamento di circa 75 milionesimi di secondo l’anno tanto quanto previsto dalla perdita di energia provocata dall’emissione di onde gravitazionali.
Anne Simon Moffat - Il premio Nobel per l’Economia è stato assegnato a Robert Fogel e Douglass North delle Università di Chicago e di S. Louis che, lavorando separatamente, hanno dato una nuova interpretazione alla storia dell’Economia. Il primo ha osservato che le sole forze economiche non sono capaci di determinare la storia economica. Il secondo ha osservato che le innovazioni tecniche non sono sufficienti a pilotare lo sviluppo economico, ma le istituzioni giocano un ruolo primario.
Science, 24 Dec 93, Vol. 262, pg. 1810 - Daniel E. Koshland Jr. (Editorial) - Per il 1993 è stata dichiarata “molecola dell’anno” la proteina p53 riconosciuta come soppressore dei tumori per la sua funzione di controllo nello sviluppo delle cellule. Ogni mutazione dei suoi 393 amminoacidi può disattivare la sua funzione di sorveglianza. Il 50% di tutte i le specie di cancro umano mostrano la presenza di mutazioni nella p53. Scoperta nel 1979 rimase sconosciuta per 10 anni, recentemente è diventata oggetto della massima attenzione da parte dei ricercatori.
Science, 21 Oct 94, Vol. 266, pg. 368 - Jean Marx - Il premio Nobel della medicina è stato assegnato al farmacologo Alfred Gilman dell’università del Texas per la scoperta, fra gli anni ‘60 e ‘70 di un gruppo di molecole note come “G proteine”. Queste proteine svolgono una grande varietà di attività biologiche e le loro malfunzioni contribuiscono ad un gran numero di malattie.
Faye Flam - Il premio Nobel per la chimica è stato assegnato al chimico organico George Olah dell’università della Southern California per aver trovato il modo di scoprire le sostanze intermediarie che rendono possibili la maggior parte delle reazioni organiche e che hanno vita brevissima durante le reazioni.
Robert F. Service - Il premio Nobel per la fisica è stato assegnato a Clifford Shull del Massachusetts Institute of Technology ed a Bertram Brockhouse del McMaster University i Hamilton, Ontario. Il primo ha sviluppato una tecnica a diffrazione di neutroni per localizzare gli atomi in un campione di materia. Il secondo è stato premiato per il suo lavoro sulla spettroscopia neutronica che mostra come si muovono gli atomi nella materia.
Robert Pool - Il premio Nobel per l’economia è stato diviso fra John Nash dell’università di Princeton, John Harsanyi dell’università di California e Reinhard Selten dell’università di Bonn. Tutti e tre hanno contribuito a trasformare la teoria matematica dei giochi in un mezzo indispensabile per analizzare la competizione economica.
Science, 23 Dec 94, Vol. 266, pg. 1925 - Daniel E. Koshland Jr. (Editorial) - Per il 1994 è stata dichiarata “Molecola dell’anno” il DNA Repair Enzyme, il sistema che preserva il DNA dagli errori di replica ed assicura il mantenimento delle specie, ma allo stesso tempo, non essendo perfetto, rende possibile l’evoluzione. La frequenza di errore stimata nella replicazione del DNA, con un buon funzionamento del sistema di riparazione, è di circa 10E-10 mutazioni per coppia di basi e per ogni nuova cellula prodotta. Negli esseri umani ci sono 10E+14 cellule con 4x10E+9 basi per cellula e nell’arco della vita si producono 10E+16 divisioni. Gli errori spontanei prodotti dalle trasformazioni chimiche interne sono molte volte più numerosi di quelle prodotte dall’ambiente esterno. Una maggiore comprensione dei meccanismi di riparazione può permetterci di stabilire una più efficiente politica per l’ambiente.
Science, 20 Oct 95, Vol. 270, pg, 380 - Wade Roush - Il premio Nobel per la fisiologia/medicina è stato assegnato quest’anno ai genetisti Edward B. Lewis del Caltech, Christiane Nüsslein-Volhard dell’istituto Max Planck di Tübingen in Germania ed Eric Wieschaus della Princeton University che hanno identificato i geni responsabili dello sviluppo del moscerino Drosophila melanogaster. Il loro lavoro ha chiarito come da un uovo fertilizzato si forma una creatura multicellulare con cellule specializzate. Ogni parte del corpo del moscerino trae la propria identità da una serie di geni di controllo ordinati lungo il cromosoma.
Robert F. Service - Il premio Nobel della chimica è stato assegnato a Paul Crutzen dell’istituto Max Planck di Mainz in Germania, a F. Sherwood Rowland dell’università di California ed a Mario Molina del MIT per i loro lavori che hanno identificato gli agenti che distruggono l’ozono nell’alta atmosfera. Il primo ha messo in evidenza nel 1970 l’effetto degli ossidi di azoto prodotti dai batteri al suolo che, diffusi nell’alta atmosfera, trasformano l’ozono in ossigeno senza distruggersi. I suoi studi hanno influenzato la decisione di cancellare il progetto USA del trasporto supersonico (SST) che avrebbe portato direttamente nella stratosfera grandi quantità di ossidi di azoto. Gli altri due nel 1974 hanno suggerito in un loro lavoro che i composti industriali di CFC (clorofluorocarbonio) distruggono l’ozono con un meccanismo simile a quello degli ossidi di azoto.
Dennis Normile - Il premio Nobel dell’economia è stato vinto da Robert J. Lucas Jr. dell’università di Chicago che ha sviluppato la teoria della “rational expectation” per spiegare il fenomeno della “stagflazione” cioè l’economia stagnante accoppiata ad una rapida inflazione verificatasi negli anni ‘70 quando il governo USA mise in circolazione molto denaro per creare posti di lavoro. Si pensava che la risposta sarebbe stata un maggior consumo e più sviluppo negli affari mentre il risultato fu la stagflazione. Lucas spiegò che i singoli rispondono all’inflazione chiedendo salari più alti e gli uomini di affari riconoscono che l’aumento dei prezzi non corrisponde ad un aumento della domanda e non assumono per espandere la produzione.
Gary Taubes - Frederik Reines, professore emerito di fisica all’università di California, e Martin Perl, della Stanford University, hanno vinto il premio Nobel per la Fisica per le loro scoperte sui leptoni. Reines nel 1953 realizzò per primo un rivelatore per i neutrini costituito da una vasca di 120 galloni di acqua con sali di cadmio. Quando un neutrino colpisce un nucleo di idrogeno crea un elettrone positivo ed un neutrone: il positrone immediatamente si annulla con un elettrone emettendo due fotoni, il neutrone dopo pochi microsecondi è catturato da un nucleo di cadmio ed emette raggi gamma ad alta energia. Questo ritardo fra le due emissioni indica il passaggio del neutrino. Perl, lavorando presso lo SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) con un nuove collisore elettrone-positrone, lo SPEAR, scoprì la produzione di coppie muoni ed elettroni che potevano derivare solo dall’annullamento di un nuovo leptone pesante. L’annunzio fu dato nel 1974 indicando la nuova particella come “U” (unknown). Nel 1977 fu trovata con altri acceleratori la particella tau e la scoperta di Perl fu confermata.
Science, 22 Dec 95, Vol. 270, pg. 1901 - Floyd E. Bloom (Editorial) - Per il 1995 è stata dichiarata “molecola dell’anno” il Bose-Einstein condensate (BEC) predetto 70 anni fa da Einstein. Il BEC non è una molecola, ma uno stato della materia ipotizzato sulla base della teoria quantistica: un agglomerato di bosoni che hanno identiche proprietà quantistiche. All’inizio dell’anno gli scienziati del National Institute of Standards and Technology dell’università del Colorado sono riusciti a validare la teoria realizzando il condensato con atomi di rubidio sopraraffreddati ed intrappolati magneticamente. Il BEC potrà essere usato per realizzare un laser atomico cioè un fascio coerente di atomi per manipolazioni e misure di estrema accuratezza. Con questo riconoscimento viene allargato il campo delle scelte fino a questo momento orientate a composti molecolari ed a processi. Si ricordano le precedenti scelte delle molecole di ossido nitrico (1992) e del p53 (1993) e dei processi della polymerase chain reaction (1989), dei diamanti sintetici (1990) e del DNA repair enzyme (1994).
Science, 18 Oct 96, Vol. 274, pg. 345 - Trisha Gura - Il premio Nobel per la fisiologia/medicina è stato assegnato quest’anno all’australiano Peter Doherty ed allo svizzero Rolf Zinkernagel per i loro studi sul meccanismo immunitario. Si pensava che la presenza degli organismi virali o batterici fosse sufficiente ad innescare la reazione immunitaria. I due ricercatori, lavorando insieme alla School of Medical Research di Camberra, scoprirono che le cellule killer T distinguono le cellule infettate da virus dalle cellule normali, non dalla presenza dei virus, ma da certe proteine cellulari dette antigeni di istocompatibità la cui funzione era sconosciuta. La risposta immunitaria viene quindi a collegarsi con il gene che codifica questa proteina.
Robert F. Service - Il premio Nobel per la chimica è stato assegnato a Richard E. Smalley e a Robert F. Curl Jr. della Rice University di Houston ed a Harold W. Kroto dell’università del Sussex, Brighton UK, per la scoperta di una particolare classe di molecole di carbonio, i fullereni, che formano come un gabbia sferica. Prima di questa scoperta si conoscevano solo due forme cristalline di carbonio: la grafite esagonale ed il diamante piramidale. I tre ricercatori hanno trovato una struttura formata da 60 atomi di carbonio disposti secondo pentagoni ed esagoni e chiusa a formare una sfera. Questa struttura fu confermata nel 1990. Da allora questo campo è esploso in nuove famiglie di materiali con proprietà elettriche, ottiche e magnetiche uniche: fullerene e nanotubi con infinità di applicazioni.
James Glanz - Il premio Nobel 1996 per la fisica è stato assegnato a Douglas Osheroff, ora professore alla Stanford University, e a Robert Richardson e David Lee della Cornell University per aver ottenuto la transizione dell’elio-3 in fase superfluida alla temperature di pochi millesimi di kelvin. Mentre l’elio-4 ha spin intero e quindi viene qualificato come bosone, capace di cadere nello stesso stato quantico a bassa temperatura, l’elio-3 ha spin metà e, come fermione, due di questi atomi non possono trovarsi nello stesso stato. I teorici avevano però predetto che l’elio-3 poteva diventare superfluido con la stesso meccanismo.
Charles Seife - Il premio Nobel per la scienze economiche è stato assegnato quest’anno a William Vickrey, professore emerito della Columbia University, e James Mirrlees, professore della Cambridge University, per i loro studi sulle “asimmetrie dell’informazione”. Il problema affrontato era quello di trovare in quali condizioni le persone sono indotte a dire il vero nelle transazioni economiche. Mirrlees ha trovato un nuovo metodo analitico per trattare i problemi in cui le parti non hanno le stesse informazioni ed è arrivato al “principio di rivelazione” in cui si crea una situazione per la quale ognuno trova vantaggio a rivelare le proprie informazioni. Vickrey, da parte sua, osservò che le merci vanno a chi offre di più ed i compratori tendono ad abbassare l’offerta per fare un affare. Vickrey propose il criterio della “seconda offerta” per cui la merce va a chi offre di più, ma questi paga il prezzo del secondo offerente; così il compratore ha un incentivo a offrire il prezzo vero perché, se troppo basso, favorirebbe il vincitore. Queste teorie hanno avuto una grande influenza nel mondo degli affari e della deregulation nell’industria dell’energia.
Science, 10 Oct 97, Vol. 278, pg. 214 - Gretchen Vogel - Lunedì 6 ottobre l’Istituto Karolinska di Stoccolma ha annunziato di aver assegnato il premio Nobel del 1997 in fisiologia o medicina al professore Stanley Prusiner per la sua idea che proteine infettive possono essere la causa di malattie degenerative del cervello provocando anche la trasmissione ad altre proteine. Si tratta della teoria dei prioni, contrastata da più di due decadi, secondo la quale il morbo della “mucca pazza”, lo scrapie delle pecore ed il morbo Creutzfeldt-Jakob dell’uomo siano prodotte da una abnorme proteina. Questa idea sembra contraria ai fondamenti della biologia molecolare perché le proteine, non contenendo acidi nucleici, non possono trasmettere informazioni, ma i risultati sperimentali sembrano confermarla. Il premio è stato assegnato per la scoperta dei prioni e del loro ruolo nel morbo, ma i dettagli dovranno essere risolti in futuro.
Science, 24 Oct 97, Vol. 278, pg. 578 - James Glanz - Il premio Nobel 1997 per la fisica è stato assegnato a tre fisici per aver mostrato come si possano raffreddare gli atomi fino ad un milionesimo di grado sopra lo zero assoluto. I vincitori sono Steven Chu dell’università di Stanford, Claude Cohen Tannoudji dell’École Normale Supérieure di Parigi e William Phillips del National Institute of Standard and Technology (NIST) del Maryland. Il metodo usato è quello di intrappolare atomi e bombardarli con raggi laser accordati ad una frequenza appena al di sotto del valore che sono capaci di assorbire o emettere. Se l’atomo si muove verso il fascio laser per effetto doppler lo vede a frequenza più alta ed è capace di assorbirlo ed una volta riemesso subisce un raffreddamento. Nel 1985 Chu ha raggiunto i 240 milionesimi di grado sopra lo zero assoluto e nel 1988 Phillips e sceso sotto i 40 milionesimi di kelvin. Più recentemente Cohen-Tannoudji ed il suo gruppo hanno trovato nuovi accorgimenti per scendere ad una frazione di microkelvin. Sono state trovate anche una dozzina di applicazioni: oltre alla formazione del Bose-Einstein condensate, il nuovo stato quanto meccanico, è stata prodotta una fontana di atomi che con il suo moto di salita e ricaduta ha permesso la più accurata misura dell’accelerazione gravitazionale, si è inoltre realizzato un orologio atomico con l’accuratezza di una parte su 10E16.
Robert F. Service - Il premio Nobel 1997 per la Chimica è stato assegnato a tre ricercatori per il loro lavoro da pionieri sugli enzimi. L’americano Paul Boyer, biochimico dell’università di Los Angeles, e l’inglese John Walker, del Medical Research Laboratory di Cambridge, si sono divisi la metà del milione di US$ del premio per aver scoperto il meccanismo dell’enzima detto ATP synthasi mentre l’altra metà è toccata al fisiologo danese Jens C. Skou dell’università di Aarhus per la scoperta del maggiore utilizzo dello ATP. L’enzima ATP è stato scoperto nel 1960 nei mitocondri delle piante dove viene prodotto. Negli anni ‘70 è stato determinato che esso consiste di tre gruppi di proteine: una struttura a forma di ruota, una bacchetta fissata al centro della ruota ed un cilindro che abbraccia l’altra estremità della bacchetta, ma il meccanismo di funzionamento era misterioso. Boyer ha teorizzato che gli ioni idrogeno causano la rotazione della ruota e della bacchetta ad essa collegata mentre il cilindro rimane fisso e questo altera le proprietà catalitiche nel cilindro che sintetizza la molecola di ATP. Walter ed il suo gruppo hanno verificato le teorie di Boyer con l’uso dei raggi X creando una mappa atomica tridimensionale. Skou nel 1957 scoprì il primo enzima che usa l’energia accumulata nello ATP per pompare ioni sodio e potassio attraverso le membrane cellulari, attività essenziale per le trasmissioni nervose e per le altre funzioni cellulari.
Science, 23 Oct 98, Vol. 282, pg. 610 - Nigel Williams - Il premio Nobel 1998 per la Fisiologia è stato diviso equamente fra il farmacologo Robert Furchgott della State University di New York, Louis Ignarro dell’università di Los Angeles e Ferid Murad della Texas Medical School di Houston. Il motivo è stato l’identificazione dello NO come prima molecola gassosa che agisce come messaggero per il rilassamento dei muscoli. Moncada ha dato inizio alla scoperta mostrando come lo NO è rilasciato dalle cellule; Furchgott ha scoperto che nel sangue agisce un fattore prodotto dalle cellule endoteliari che produce il rilassamento dei muscoli e lo chiamò Endothelium-Derived Relaxing Factor (EDRF); nel 1986 Furchgott e Ignarro identificarono lo EDRF con lo NO. Il premio ha avuto uno strascico di polemiche per il fatto che è stato anche riconosciuto il contributo di Salvador Moncada dello University College di Londra; questi lavorando indipendentemente aveva scoperto che la nitroglicerina, usata nei trattamenti per il cuore, rilascia NO, ma per il momento il premio non può essere diviso a più di 3 persone.
Ivan Amato - Il premio Nobel 1998 per la Chimica è stato assegnato al fisico Walter Kohn dell’Università di Santa Barbara in California ed al matematico e chimico John A. Pople della Northwestern University dell’Illinois per aver applicato i metodi di calcolo quanto-meccanico alla chimica. Kohn e Pople indipendentemente hanno sviluppato la teoria del calcolo della chimica quantistica che permette di capire e predire il comportamento di atomi, molecole e materiali. Data l’impossibilità di risolvere le equazioni di Schrödinger per un insieme di molecole, Kohn scoprì che al posto della funzione d’onda si poteva considerare la distribuzione spaziale degli elettroni del sistema per dedurre stabilità, forma e reattività; Pople ha sviluppato poi un insieme di procedure matematiche che hanno reso la chimica quantistica alla portata dei ricercatori.
James Glanz - Il premio Nobel 1998 per la Fisica è stato assegnato a Horst Störmer della Columbia University di New York, a Daniel Tsui della Princeton University ed a Robert Laughlin della Stanford University per la scoperta del Fractional Quantum Hall Effect nel quale gli elettroni si comportano come se avessero carica frazionata. L’effetto Hall scoperto nel 1879 produce una differenza di potenziale trasversale proporzionale all’intensità del campo magnetico. Nel 1980 il fisico tedesco Klaus von Klitzing, ripetendo l’esperimento a bassa temperatura su un semiconduttore, dove gli elettroni si possono muovere su una superficie a due dimensioni, ed in presenza di un forte campo magnetico, scoprì che l’effetto Hall era quantizzato e ciò gli valse il premio Nobel nel 1985. Störmer e Tsui nel 1982 usarono come semiconduttore l’arseniuro di gallio dove gli elettroni hanno una maggiore mobilità e scoprirono che i salti avvenivano per multipli di 1/3 della carica dell’elettrone. Laughlin spiegò il fenomeno con le leggi della meccanica quantistica.
David Malakoff - Il premio Nobel 1998 per l’Economia è stato assegnato al 64enne Amartya Sen, indiano dello stato del Bengala sopravvissuto da giovane alla carestia del 1943 che aveva ucciso più di 3 milioni di persone. Sen che ha preso il dottorato alla Cambridge University nel 1959 ed insegna ora al Trinity College, ha speso gli ultimi 30 anni nelle ricerche statistiche sulla povertà studiando i disastri dell’India, Bangladesh, Etiopia e Africa Sahariana. Sen ha concluso sfatando l’opinione comune che la fame sia dovuta solamente alla mancanza di cibo, ma che questa è prodotta da altri fattori come la riduzione dei guadagni, l’aumento dei prezzi dovuto ai cattivi raccolti ed a politiche sbagliate. Sen ha individuato i motivi per cui molti cadono sotto il livello di povertà ed i fattori sociali che riducono la mobilità economica, come le malattie e la scarsa educazione. I politici hanno ora utili indicazioni su come trovare delle soluzioni.
Science, 22 Oct 99, Vol. 286, pg. 666 - Michael Hagmann - Il premio Nobel 1999 per la Fisiologia o Medicina è stato assegnato al biologo tedesco Günter Blobel per aver compreso come la cellula usi un codice per indirizzare migliaia di proteine nei vari compartimenti interni, gli organelli, ed anche all’esterno. Nel 1971 Blobel formulò un modello su come la cellula regola il traffico delle sue proteine: i primi amminoacidi della proteina costituiscono una specie di indirizzo. Nei primi anni ‘80 arrivò alla scoperta della Signal Rcognition Protein (SPR) che legge il codice e le guida verso gli organelli dei mitocondri ed ai cloroplasti. Blobel è stato così il primo a dare spiegazioni molecolari alla biologia cellulare e trovare un legame fra malattie e errori dei segnali che presiedono al meccanismo del trasporto delle proteine.
Alexander Hellemans - Il premio Nobel 1999 per la Fisica è stato assegnato a due fisici olandesi, Gerardus ‘t Hooft e Martinus Veltman dell’università di Utrecht per aver perfezionato la teoria che permette di calcolare la massa delle particelle ed il loro comportamento. La teoria delle forze elettrodeboli che prevede le particelle W+, W- e Z0 come mediatrici delle forze, quando veniva usata per il calcolo delle masse e dei comportamento dava come risultato degli infiniti. Nel 1972 Veltman e ‘t Hoof svilupparono una tecnica di “rinormalizzazione” che rende possibile la predizione delle interazioni e delle masse delle particelle W e Z trovate poi sperimentalmenrte al CERN nel 1983. Si è dato anche un valore approssimato alla massa del top quark molto prima della sua scoperta nel 1995. L’unica particella non ancora trovata è la Higgs senza la quale le particelle W e Z non avrebbero massa. Ci si aspetta che il Large Hadron Collider, che verrà completato dal CERN nel 2005, possa permettere la sua scoperta. Se la sua massa risultasse molto maggiore di 100 GeV questo sarebbe un’indice dell’esistenza di una “nuova fisica”.
Robert F. Service - Il premio Nobel 1999 per la Chimica è stato assegnato ad Ahmed Zewail, un chimico fisico egiziano che lavora al California Institute of Technology di Pasadena, che ha permesso di visualizzare gli atomi quando stringono e aprono i legami chimici. Le reazioni chimiche sono estremamente veloci ed i legami si formano in circa 100 femtosecondi. Negli anni ‘60 e ‘70 sono stati sviluppati dei laser capaci di generare degli impulsi di luce estremamente brevi. Zewail comprese che con una risoluzione più piccola dell’oscillazione di un atomo nella molecola si sarebbe potuto vedere il fomarsi dei legami e costruì una camera a vuoto dove inviare i gas reagenti osservandoli con un Colliding Pulse Mode-locking (CPM) laser della Bell Lab. Il laser fu predisposto per lanciare due impulsi ultracorti, il primo forniva l’energia per far superare il livello di energia per la reazione, il secondo impulso, emesso qualche femtosecondo dopo, illuminava la molecola reagente che rifletteva in funzione della sua configurazione. Variando il ritardo del secondo impulso si poteva seguire il decorso della reazione.
Mark Sincell - Il premio Nobel 1999 per le Scienze Economiche è stato assegnato a Robert Mundell per un lavoro quasi profetico pubblicato circa 40 anni fa sul futuro sviluppo delle transazioni monetarie internazionali. Mundell teorizzò che quando i capitali internazionali diventano estremamente mobili ed il cambio rimane fisso le banche centrali perdono il controllo monetario e del cambio; la politica fiscale diviene allora l’unico mezzo per influenzare l’economia interna. I cambi fissi diventano instabili quando aumenta il flusso dei capitali e la pressione dei mercati costringe inevitabilmente i paesi ad adottare cambi variabili o una moneta unica. Questa seconda possibilità alla fine degli anni ‘50 era ancora inconcepibile, ma il suo lavoro influenzò una generazione di economisti e negli anni ‘90, con gli sviluppi della tecnologia degli scambi e delle comunicazioni e l’aumento del flusso dei capitali, i paesi occidentali abbandonarono il cambio fisso e recentemente 11 stati europei hanno deciso di istituire una moneta comune confermando le sue previsioni.
Science, 20 Oct 2000, Vol. 290, pg. 424 - Michael Balter - Il Premio Nobel 2000 per la Fisiologia o Medicina è stato assegnato a Arvid Carlsson dell’università di Gothenburg in Svezia e ad altri due pionieri delle comunicazioni infracellulari: Paul Greengard della Rockefeller University ed Eric Kandel della Columbia University. All’origine del premio sono le ricerche iniziate da Carlsson negli anni ‘50 che dimostrarono come la dopamina fosse per se stesso un importante messaggero del sistema nervoso, successivamente egli scoprì che il morbo di Parkinson, che causa rigidità e tremori, deriva dalla degenerazione dei neuroni che producono la dopamina e da ciò sono derivate le terapie per la cura di questo morbo. Negli anni ‘60 Greengard indagò a fondo su come la dopamina ed altre sostanze provocano la risposta dei neuroni; prima si credeva che la trasmissione nervosa fosse puramente elettrica mediante un flusso di ioni carichi attraverso le membrane cellulari, ma Greengard trovò che il processo avviene per via biochimica creando un secondo messaggero ed attivando degli enzimi. La ricerca identificò più di 100 proteine nel cervello impegnate nel processo di neurotrasmissione. Kandel, che iniziò la sua carriera come psichiatra, studiò gli effetti degli stimoli sulla memoria e l’apprendimento dimostrando come deboli stimoli producono memoria a breve termine e forti stimoli quella a lungo termine con modifiche permanenti sulle sinapsi e la sintesi di speciali proteine.
Charles Seife - Il premio Nobel 2000 per la Fisica è stato assegnato per le nuove tecnologie che hanno portato ai circuiti integrati ed hanno reso possibile lo sviluppo dei computer, telefoni cellulari e lettori CD. I vincitori sono Jack Kilby della Texas Instruments di Dallas, Herbert Kroemer dell’università di California in Santa Barbara e Zhores Alferov dell’Istituto Fisico-Tecnico di San Pietroburgo in Russia. Nel 1958 Kilby montò per la prima volta tutti i componenti di un circuito in un singolo wafer di cristallo semiconduttore di germanio creando il primo circuito integrato con la tecnica delle maschere di cera e dell’attacco chimico (etching) delle zone non protette. Kroemer ha vinto la sua parte di Nobel per aver reso il transistor più veloce ed efficiente con l’uso di due semiconduttori complementari (come gallium-arsenide ed alluminio gallium-arsenide) realizzando il transistor bipolare ad eterogiunzione. Kroemer e Alferov inoltre trovarono il modo di costruire un laser mediante questi semiconduttori eterogenei creando una trappola per elettroni e buchi dove questi si ricombinano emettendo fotoni.
Robert F. Service - Il premio Nobel 2000 per la chimica è stato assegnato a tre ricercatori per la scoperta della plastica conduttiva che ha aperto la strada ad applicazioni rivoluzionarie nell’elettronica consumer con materiali plastici ed ai display a colori per telefoni cellulari. I vincitori sono Alan Heeger dell’università di California in Santa Barbara, Alan MacDiarmid dell’università di Pennsylvania a Philadelphia e Hideki Shirakawa dell’università di Tsukuba in Giappone. I tre hanno collaborato nel corso degli anni ‘70 nello studio di un polimero inorganico plastico, il poliacetilene, che, opportunamente modificato, presenta un’alta conducibilità. Molte delle applicazioni dell’elettronica plastica derivano da polimeri della stessa famiglia con proprietà di semiconduttori derivati dagli studi di questi tre ricercatori.
Charles Seife - I premio offerto dalla Banca di Svezia in onore di Alfred Nobel per le Scienze Economiche nel 2000 è stato assegnato a due ricercatori per nuovi procedimenti applicabili nel campo della microeconomia, cioè lo studio del comportamento economico dei singoli. James Heckman dell’università di Chicago ha vinto metà del premio per aver formalizzato metodi per le scelte condizionate usate ad esempio per analizzare come il salario influenza le donne sposate nel mercato del lavoro. L’applicazione di questi metodi ha permesso di capire ad esempio come la legislazione dei diritti civili ha sui singoli una influenza maggiore dei miglioramenti sull’educazione. La seconda metà del premio è andata a Daniel McFadden dell’università di Califonia in Berkeley per aver studiato il comportamento degli individui di fronte a scelte discrete affrontando prima la comparazione fra alternative diverse e trattandole in termini probabilistici. Le applicazioni di questi metodi nell’analisi di mercato ed economica sono innumerevoli.
Science, 12 Oct 2001, Vol. 294, pg. 288 - Richard Stone - Quest’anno ricorre il centenario dell’istituzione del premio Nobel che prese il nome dallo svedese Alfred Nobel, inventore della dinamite ed uno degli uomini più ricchi del mondo quando morì nel 1896. Chiamato mercante di morte per aver costruito la sua fortuna con un’invenzione destinata a mutilare ed uccidere altri uomini ed ossessionato per la sua reputazione postuma, lasciò con le sue ultime volontà tutte le sue ricchezze, che ammontavano a quel tempo a 9 milioni di US$, per creare un fondo per un premio annuale a chi avrebbe reso il più grande servizio all’umanità. Gli interessi annuali del fondo sarebbero stati divisi in cinque parti uguali per tre premi alle scienze (fisica, chimica e fisiologia o medicina), uno per la pace ed uno per la letteratura. Ci vollero 3 anni per creare il fondo e l’istituzione che lo gestisse. Nel 1901 ciascun premio era di 150000 corone svedesi, circa 30 volte il salario annuale di un professore, la scelta dei premiati veniva decisa dalla Royal Swedish Academy of Sciences (RSAS) e dal secondo anno il premio fu consegnato dal re di Svezia in persona. Nel corso degli anni ci furono molte controversie. Il premio più discusso fu quello del 1918 per la chimica vinto da Fritz Haber per aver scoperto il metodo di fabbricazione dell’ammoniaca fissando l’azoto dell’aria come fertilizzante, ma aveva anche sviluppato i gas tossici usati nella prima guerra mondiale. Negli anni ‘30 Adolf Hitler, furioso perché scienziati tedeschi ebrei avevano vinto il premio Nobel, volle creare il premio Hitler come alternativa ariana, ma senza aver successo. Durante la guerra fredda anche Stalin, considerando il premio Nobel una cospirazione diabolica contro l’Unione Sovietica e ritenendo ridicolo che un paese poco importante come la Svezia controllasse un premio così grande, volle creare un’alternativa con il premio Mendeleev, ma anche questo non ebbe successo. Ci furono anche conflitti nell’assegnazione dei premi; Albert Einstein non ottenne il premio per il suo più importante lavoro sulla relatività perché nel 1911 la giuria non ritenne che la relatività avrebbe superato la prova del tempo, alla fine Einstein ebbe il premio nel 1921, ma per la teoria dell’effetto fotoelettrico. Nel 1912 la giuria aveva scelto per il premio della fisica l’olandese Heine Kamerlingh Onnes per il suo lavoro sulla superconduttività a bassa temperatura ma, per le pressioni di un industriale della RSAS, fu assegnato a Gustaf Dalén che aveva sviluppato la tecnica per spegnere ed accendere automaticamente i fari. Nel 1949 si ebbe un tragico errore di giudizio assegnando il premio alla fisiologia o medicina per lo sviluppo della lobotomia frontale del 1935 che doveva poi provocare danni permanenti a migliaia di pazienti. Nel seguito e riportata la cronologia dei più importanti premi Nobel.
1901 Assegnato il primo premio in fisica, chimica, fisiologia o medicina e per la pace; ciascun premio era di 150782 corone svedesi.
1903 Maria e Pierre Curie con Antoine Becquerel si dividono il premio in fisica per la ricerche sulla radioattività. Svante Arrhenius riceve il premio in chimica per lo studio sulla dissociazione elettrolitica.
1906 Camillo Golgi e Santiago Ramon y Cajal si dividono il premio in fisiologia o medicina per il loro lavoro sulla strutture del sistema nervoso.
1908 Ernest Rutherford riceve il premio in chimica come pioniere delle ricerca sulle trsmutazioni chimiche.
1909 Guglielmo Marconi e Carl Braun ricevono il premio in fisica per l’invenzione della radio.
1911 Maria Curie vince il premio in chimica ed è la prima donna ad averlo vinto da sola e ad aver vinto due premi.
1915-1919 La consegna dei premi viene interrotta per la guerra, solo alcuni premi vengono assegnati.
1918 Max Planck vince il premio in fisica per le ricerche sulla meccanica quantistica
1921 Albert Einstein ottiene il premio in fisica per la teoria dell’effetto fotoelettrico.
1922 Niels Bohr riceve il premio in fisica per la teoria quantistica.
1932 Werner Heisenberg riceve il premio in fisica per il suo lavoro sulla meccanica quantistica.
1933 Erwin Schrödinger e Paul Dirac si dividono il premio in fisica.
1938 Enrico Fermi vince il premio in fisica per il suo studio sulle reazioni nucleari.
1940-1942 Nessun premio viene assegnato durante la seconda guerra mondiale.
1945 Alexander Fleming, Ernst Chain e Howard Florey si dividono il premio in fisiologia o medicina per la scoperta della penicillina.
1953 Hans Krebs e Fritz Lipmann si dividono il premio in fisiologia o medicina per gli studi sul ciclo biologico dell’acido citrico.
1954 Linus Pauling ottiene il premio in chimica per la sua teoria dei legami chimici quantistici.
1958 Frederick Sanger viene premiato per l’analisi della prima proteina: l’insulina. George Beadle, Edward Tatum e Joshua Lederberg vincono il premio in fisiologia o medicina per il postulato un-gene-un-enzima.
1961 Melvin Calvin ottiene il premio in chimica per il suo studio sulla fotosintesi.
1962 James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins vincono il premio in fisiologia o medicina per la scoperta della struttura del DNA.
1965 Richard Feynman, Sin-Itiro Tomonaga e Julian Schwinger sono premiati per la scoperta della elettrodinamica quantistica. François Jacob, André Lwoff e Jacques Monod ottengono il premio in fisiologia o medicina per la scoperta del RNA messaggero.
1969 Max Delbrück Alfred Hershey e Salvador Luria vincono il premio in fisiologia o medicina dimostrando che il DNA trasporta l’informazione genetica. La Banca di Svezia istituisce in memoria di Alfred Nobel il premio nelle Scienze Economiche ed il primo va a Ragnar Frisch di Norvegia e a Jan Tinbergen dell’Olanda.
1973 Karl von Frisch, Konrad Lorenz e Nikolaas Tinbergen ottengono il premio in fisiologia o medicina per il loro lavoro da pionieri in etologia.
1981 Roger Sperry, David Hubel e Torsten Wiesel ottengono il premio in fisiologia o medicina per il loro studi sulla corteccia visiva. Il premio raggiunge un milione di corone svedesi.
1983 Barbara McClintock vince il premio in fisiologia o medicina per la scoperta degli elementi genetici mobili.
1989 J. Michael Bishop e Harold Varmus ricevono il premio in fisiologia o medicina per la scoperta degli oncogeni retrovirali.
1990 Elias Corey vince il premio in chimica per la sintesi di molecole complesse.
1992 Il valore del premio raggiunge 1,2 milioni di US$.
1993 Kary Mullis divide il premio in chimica per la scoperta della polymerase chain reaction.
1995 Edward Lewis, Christiane Nüsslein-Volhard e Eric Wieschaus vincono il premio in fisiologia o medicina per i loro studi da pionieri sullo sviluppo cellulare.
1996 Robert Curl Jr., Harold Kroto e Richard Smalley si dividono il premio in chimica per la scoperta dei fullereni.
2001 Il Premio Nobel celebra il suo centesimo anniversario e il premio raggiunge i 10 milioni di corone svedesi (939000 US$)
Science, 19 Oct 2001, Vol. 294, pg. 502 - Michael Balter and Gretchen Vogel - Il premio Nobel 2001per la Fisiologia o Medicina è stato assegnato a Paul Nurse e Tim Hunt del Britain Imperial Cancer Research Fund (ICRF) ed al genetista Leland Hartwell direttore del Fred Hutchinson Cancer Research Center di Seattle, Washington, per aver identificato le fasi chiave del ciclo delle cellule. I vincitori hanno scoperto che il ciclo delle cellule è controllato da due gruppi di proteine, le cicline e gli enzimi detti kinasi e questa scoperta ha non solo chiarito i processi fondamentali della biologia cellulare, cioè la capacità delle cellule di svilupparsi e dividersi, ma ha avuto anche importanti implicazioni nella medicina. Ad esempio il problema del cancro è che le cellule si dividono quando non dovrebbero. Hartwell iniziò il suo lavoro alla fine degli anni ‘60 ed agli inizi degli anni ‘70 aveva identificato una serie di mutazioni genetiche che sconvolgevano il ciclo delle cellule anche se non era nota la natura delle proteine che le provocavano. Nurse, lavorando all’università di Edimburgo sui lieviti isolò dei geni che controllavano i tempi della divisione cellulare e trovò che producevano una proteina detta kinasi facente parte di una famiglia che interveniva nelle funzioni delle cellule. Allo stesso tempo Hunt studiando lo sviluppo degli embrioni dell’orca di mare trovò che certe proteine presenti in alta concentrazione diminuivano drasticamente all’atto della divisione cellulare e chiamò questa proteina ciclina. Con Hartwell, Hunt e Nurse avevano scoperto indipendentemente due facce dello stesso problema, ciclina e kinasi fanno parte di complessi molecolari che inizializzano la divisione cellulare e nel 1987 Nurse scoprì gli equivalenti nell’uomo dimostrando che si trattava di un meccanismo universale conservatosi dal lievito agli anfibi ed ai mammiferi per circa 2 miliardi di anni di evoluzione.
Charles Seife - Il premio Nobel 2001 per la Fisica è stato assegnato a Wolfrang Ketterle del MIT ed a Eric Cornell e Carl Wieman dell’università del Colorado di Boulder, per aver creato il primo Bose-Einstein condensate (BEC) con un gas di rubidio, sodio ed altri metalli alcalini. Raffreddando il gas a pochi miliardesimi di gradi sopra lo zero assoluto e riunendoli a formare un nuovo stato della materia i tre ricercatori hanno verificato una previsione fatta 70 anni prima da Albert Einstein. Einstein a sua volta aveva derivato la sua ipotesi da S. N. Bose che a metà degli anni ‘20, studiando le proprietà delle particelle a spin intero che includono certi atomi, ora detti bosoni, scoprì che essi potevano occupare lo stesso stato quantico nello stesso tempo; altre particelle dette fermioni, che hanno spin semi-intero come gli elettroni, non possono invece occupare lo stesso stato quantico e rimangono separati. Einstein affermò che i bosoni, se sufficientemente raffreddati, avrebbero finito di agitarsi e si sarebbero portati al più basso livello di energia realizzano un superbosone detto poi Bose-Einstein Condensate (BEC). Dopo decenni di insuccessi, nel 1995 Cornell e Wiemann, usando una combinazione di trappole ottiche e magnetiche, riuscirono a creare un BEC raffreddando circa 2000 atomi di rubidio. Poco dopo Ketterle creò un BEC più grande con una nube di atomi di sodio e questo permise una serie di altri esperimenti con cui si poté vedere il BEC interferire con se stesso e formare un laser atomico. Nel 1997 Steven Chu dell’università di Stanford, Claude Cohen Tannoudji dell’École Normale Supérieure di Parigi e William Phillips del National Institute of Standard and Technology (NIST) del Maryland avevano vinto il premio Nobel in Fisica per aver sviluppato la tecnica di raffreddamento che aveva permesso la realizzazione del BEC. Questo era stato un’anticipazione dell’assegnazione del premio di quest’anno.
Robert F. Service - Il premio Nobel 2001 per la Chimica è stato assegnato a William Knowles della Monsanto di St. Louis, Missuri, ora in pensione, a K. Barry Sharpless della Scripps Research Institute in La Jolla, California, ed al chimico giapponese Ryoji Noyori dell’università di Nagoya per aver sviluppato la cosiddetta "sintesi catalitica asimmetrica", cioè per lo sviluppo di molecole capaci di catalizzare delle reazioni chimiche che permettono la formazione di una sola delle due forme speculari di una molecola chiriale. Questo procedimento è fondamentale per la chimica farmaceutica dove esiste spesso il problema di sintetizzare prodotti che hanno diverse forme immagini. Si ricorda come negli anni ‘60, quando fu dato il Talidomite alle donne incinte per prevenire la nausea, la presenza nel composto della forma immagine provocò difetti in migliaia di bambini. Fino ad ora la maggior parte delle tecniche per produrre molecole chiriali davano luogo a miscugli delle diverse forme ed i tentativi di purificare il composto erano poco efficienti e costosi. Knowles creò il primo catalizzatore specifico e, aggiungendo atomi di idrogeno da un lato o dall’altro del piano individuato dalle coppie di atomi di carbonio, produsse le due forme speculari; nel 1968 ottenne una soluzione più efficiente che orientava la sintesi ad una sola forma. Il procedimento fu subito usato per un amminoacido destinato al trattamento del morbo di Parkinson. Più tardi Noyori migliorò il processo di catalisi ed i due ebbero per questo la metà del premio. Sharpless ottenne l’altra metà del premio per aver creato un catalizzatore chiriale con l’aggiunta di ossigeno che si è dimostrato più versatile e creando strutture componibili e facilmente modificabili per adattarsi a composti diversi.
Barry Capra - Il premio Nobel 2001 per l’Economia è stato assegnato a George Akerlof dell’università di California, Berkeley, a Michael Spence dell’università di Stanford ed a Joseph Stiglitz della Columbia University per i loro studi sulla “informazione asimmetrica” che non viene considerata nella teoria dell’economia classica. Per questa infatti ognuno conosce tutto ciò che gli altri sanno, ma nella realtà ciò non sempre succede e un’informazione asimmetrica può creare un mercato in cui domanda ed offerta non sono in sintonia. Se i compratori non sanno la differenza che esiste fra una pesca ed un limone non vorranno pagare la pesca per il suo vero valore ed il venditore finirà con il ritirare dal mercato le pesche lasciando solo i limoni. Un esempio recente si è avuto nell’Information Technology (IT) dove gli investitori, non sapendo distinguere fra settori importanti ad alto e basso profitto finirono con abbandonarli tutti. Per risolvere l’asimmetria è necessario che le parti dichiarino la loro informazione. La nuova teoria è ora largamente accettata e fa parte dei canoni della teoria economica.
Science, 18 Oct 2002, Vol. 298, pg. 526 - Jean Marx - Il premio Nobel 2002 in Fisiologia o Medicina è stato assegnato a tre ricercatori che hanno utilizzato il verme nematode Caenorhabditis elegans come organismo modello per studiare i comportamenti degli esseri viventi dallo sviluppo embrionale alla vecchiaia. I tre premiati sono: Sydney Brenner del Salk Institute for Biological Studies di La Jolla e del Molecular Science Institute di Berkeley, California; H. Robert Horvitz del Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge; John Sulston del Welcome Trust Sanger Institute in Cambridge, UK. Brenner fu il primo a riconoscere negli anni ‘60 il potenziale del C. elegans in biologia e nell’assumerlo come modello. L’interesse deriva dal fatto che il C. elegans è piccolo, contiene circa 1000 cellule ed ha un ciclo di vita di 3,5 giorni, ma esso contiene una grande varietà di tessuti incluso il sistema nervoso e si può studiare il comportamento dei geni nello sviluppo. Sulston si unì al gruppo di Brenner in Cambridge nel 1969, tracciò la struttura delle cellule che formano il sistema nervoso del verme e completò quella del verme adulto. Egli mostrò inoltre che ciascun individuo si forma con la stessa serie di divisioni cellulari e provò che 131 cellule, in gran parte del sistema nervoso, subiscono l’apoptosi, la morte programmata, ed è facile studiare quando e perché essa si verifica. A questo punto interviene il contributo di Horvitz che si unì al gruppo di Brenner nel 1974 e nel 1978, nel MIT, iniziò una serie di studi per identificare le mutazioni del verme e scoprì tre geni, due necessari alla morte programmata ed uno che la contrasta. Questa fu la prima prova delle basi genetiche della morte programmata delle cellule e presto i ricercatori trovarono geni simili anche nei mammiferi. Un eccesso o un difetto nel provocare la morte programmata di cellule ha molte implicazioni in malattie come l’Alzheimer ed i danni al cuore e nel cancro.
Charles Seife - Il premio Nobel 2002 per la Fisica è stato assegnato per metà a Ray Davis dell’università di Pennsylvania, Philadelphia ed a Masatoshi Koshiba dell’università di Tokyo per lo studio dei neutrini; l’altra metà del premio è stata assegnata a Riccardo Giacconi delle Associated Universities Inc. (AUI) di Washington D.C. per i suoi 40 anni di attività nell’astronomia a raggi X. Davis e Koshiba hanno dedicato le loro carriere alla caccia dei neutrini. Quando Davis iniziò negli anni ‘50 tutti sapevano che la Terra era investita da un diluvio di neutrini, ma nessuno sapeva come rivelarli. Davis scoprì che si poteva usare la rara reazione dei neutrini sugli atomi di clorina per la quale un neutrone si trasforma in protone generando un atomo di argon. In una miniera d’oro del South Dakota Davis riempì un serbatoio da 37850 litri con una soluzione ricca di clorina e dopo decenni di misure scoprì come la Terra venisse raggiunta solo da 1/3 dei neutrini prodotti dal decadimento del boro-8 nel Sole. Koshiba fece il secondo passo creando il rivelatore Kamiokande che usa, sempre all’interno di una miniera, serbatoi pieni d’acqua dove la collisione con i neutrini produce brevi lampi di luce rivelabili con fotodetector. Il Kamiokande permetteva di stabilire anche la direzione di provenienza dei neutrini e oltre a confermare le misure di Davis rivelò anche l’emissione di neutrini della Supernova 1987A esplosa distante 170000 anni luce. Il paradosso dei neutrini solari fu poi risolto riconoscendo che i neutrini cambiavano tipo nel percorso dal Sole alla Terra e quindi erano dotati di massa. Riccardo Giacconi iniziò la sua osservazione dei raggi X provenienti dal Sole inviando nel 1962 un rivelatore simile ad un Geiger con un razzo a 224 km di altezza. Già nel 1960, insieme a Bruno Rossi del MIT, mise a punto una tecnica per focalizzare le radiazioni X su un rivelatore per aumentare la sensibilità usando la diffrazione lungo delle superfici. Per altri 30 anni fu sempre alla guida di tutti gli sviluppi dell’astronomia a raggi X nell’osservazione di buchi neri, nuclei di galassie e di tutti i fenomeni di alta energia del cosmo.
Adrian Cho and Dennis Normile - Il premio Nobel 2002 per la Chimica è stato assegnato per metà a John Fenn della Virginia Commonwealth University in Richmond ed a Koichi Tanaka della Shimadzu Corp. di Kyoto, Giappone, che hanno indipendentemente sviluppato le tecniche per ionizzare grandi molecole come le proteine. L’altra metà del premio è stata assegnata a Kurt Wüthrich dello Swiss Federal Institute of Technology in Zurigo per aver sviluppato le tecniche della nuclear magnetic resonance (NMR) per rivelare la forma delle molecole. Fenn e Tanaka indipendentemente hanno scoperto il modo di applicare cariche elettriche su grandi molecole senza spezzarle. Queste molecole ionizzate possono essere inviate così in uno spettrometro per determinare la loro massa e per analizzare la sequenza degli amminoacidi. La tecnica di Fenn, detta electrospray, parte da una soluzione che viene eiettata attraverso un ago cavo applicando un’alta tensione, le goccioline evaporano lasciando ioni liberi. La tecnica di Tanaka usa un miscuglio delle grandi molecole con altre piccole che assorbono la luce disposti su una superficie. Con una luce laser si scaldano le molecole assorbenti che evaporano e caricano elettricamente le grandi. Ambedue le tecniche sono ora usate nei laboratori. Wüthrich negli anni ‘80 scoprì il modo di determinare la forma delle grandi molecole biologiche studiando come i loro atomi di idrogeno oscillano quando sono esposti a campi magnetici variabili, il fenomeno detto di NMR. Poiché la frequenza di oscillazione dipende sia dal campo applicato che da quello indotto dagli atomi vicini, le frequenze dei nuclei di idrogeno sono diverse e ciascuno emette segnali radio diversi. Wüthrich trovò che correlando i diversi segnali dei nuclei poteva trovare la loro localizzazione e la struttura della molecole.
Constance Holden - Il premio Nobel 2002 per l’Economia è stato assegnato a due pionieri dell’economia moderna: Daniel Kahneman dell’università di Princeton nel New Jersey che ha integrato la psicologia nella teoria economica e Vernon Smith della George Mason University in Fairfax, Virginia che ha trasformato l’economia in una scienza sperimentale. La teoria economica suppone che gli individui agiscano con perfetta razionalità cercando di ottimizzare i loro guadagni. Kahneman, psicologo della conoscenza, ha identificato invece varie scorciatoie mentali non razionali ed approssimative che la gente usa per arrivare alle decisioni specie in situazioni incerte. Kahneman ha dimostrato per esempio che la gente rifugge il rischio di perdere qualche cosa più di quanto non sia attratto dalla possibilità di guadagnare la stessa cosa. La volontà di accettare un rischio dipende da come vengono presentate le diverse opzioni. In presenza di un’epidemia che può uccidere 600 persone ed all’alternativa di una opzione che può salvare due terzi della popolazione ed una seconda che potrebbe salvarli tutti o solo un terzo, la gente preferisce quella con un numero definito se si parla di vite, ma rischia se il risultato viene presentato in termini di morti. Gli studi di Kahneman così hanno sviluppato il nuovo campo dell’economia comportamentale. Le ricerche di Smith hanno dimostrato, contro le assunzioni di molti economisti, che il comportamento economico si può analizzare in laboratorio e che si possono fare esperimenti per predire la teoria economica e in particolare il funzionamento del mercato. Certi meccanismi come quelli del mercato delle azioni funzionano anche con un limitato numero di partecipanti. Così l’economia si sta muovendo ora su base sperimentale e comportamentale.
Science, 17 Oct 2003, Vol. 302, pg. 382 - Gretchen Vogel - Il premio Nobel 2003 in Fisiologia o Medicina è stato assegnato a Paul Lauterbur dell’università dell’Illinois di Urbana-Champaign e Peter Mansfield dell’università di Nottingham, UK, per il loro contributo allo sviluppo della magnetic resonance imaging (MRI). La MRI, vista con scetticismo 30 anni fa quando la tecnica, prima applicata in chimica per molecole in soluzioni, fu suggerita anche per produrre immagini complesse applicate al corpo umano, è diventata ora un sistema standard per le diagnosi dai danni alle cartilagini, ai tumori ed ai danni al cervello dopo un attacco. La MRI sfrutta la proprietà degli spin di certi atomi, sotto forti campi magnetici e sottoposti a radio onde con una certa frequenza di risonanza, di acquistare energia e di emettere a loro volta radio onde una volta cessata l’eccitazione radio. Il dispositivo MRI può rivelare questi segnali e produrre un’immagine interna degli oggetti. Negli anni ’40 e ’50 i chimici hanno usato una tecnica simile, detta nuclear magnetic resonance (NMR), per studiare la struttura e la composizione delle molecole. Il salto qualitativo fu fatto da Lauterbur agli inizi degli anni ’70. Mentre lavorava all’università di stato di New York, mostrò che, applicando un piccolo gradiente magnetico sopra un forte campo magnetico uniforme, si poteva ricavare la posizione degli atomi con un certo spin. Gli atomi di idrogeno in particolare fornivano un forte segnale NMR e la prima dimostrazione fu pubblicata su Nature nel 1973. Successivamente la prima creatura vivente a cui fu applicata la tecnica fu una vongola. Peter Mansfield sviluppò poi una nuova tecnica per eccitare gli atomi selettivamente in una zona precisa ed applicò metodi matematici per trasformare i segnali emessi a radio onde in immagini utili. Nell’università di Nottingham diversi team lavorarono allo stesso campo e vi erano forti rivalità; altri ricercatori hanno reclamato la priorità. Anche all’università di New York un altro ricercatore, Raymond Damadian ha rivendicato la scoperta della MRI. Questo ha provocato delle contestazioni dopo l’assegnazione del premio. Lauterbur ha in ogni caso avuto il merito, non solo di aver avuto l’idea originale, ma anche di averla sostenuta ed aver fatto proseliti quando molti dubitavano che con un campo magnetico si potessero produrre immagini dettagliate all’interno di un corpo umano.
Greg Miller - Il premio Nobel 2003 in Chimica è stato assegnato a Peter Agre della Johns Hopkins School of Medicine di Baltimora, Mariland, e Roderick MacKinnon dello Howard Hugues Medical Institute di New York per il loro lavoro di pionieri sulle proteine che controllano il passaggio delle molecole dentro e fuori le cellule (gatekeepers o canali delle membrane cellulari). Questa scoperta è alla base di molte funzioni vitali come la generazione degli impulsi nervosi e la capacità di regolazione della concentrazione dell’urina. Agre ha ottenuto la metà del premio per la scoperta delle aquaporine (water channels), proteine che permettono il passaggio dell’acqua attraverso le membrane cellulari che per se stesse sono idrofobe. La velocità di transito è particolarmente critica per i reni che richiedono acqua per l’urina, ma devono anche impedire la disidratazione. Agre era interessato ad identificare l’antigene Rh, la proteina dei globuli rossi che da ad essi la designazione positiva o negativa, e scoprì per caso una proteina che si trovava anche nei tuboli del rene. Si sospettava da tempo che le cellule dovevano avere dei meccanismi per consentire all’acqua di attraversare la membrana delle cellule ed Agre sospettò che fosse questa proteina. Applicando la proteina alle uova di una rana immerse in una soluzione acquosa, le uova si gonfiarono fino ad esplodere rivelando il loro effetto osmotico e Agre le diede il nome di aquaporina. Fino ad oggi i ricercatori hanno identificato 11 aquaporine umane e molti altre dei batteri e delle piante. Lo studio strutturale di Agre ha inoltre spiegato come funzionano i canali e questo è il principale motivo per cui gli è stato dato il premio per la chimica e non in fisiologia. McKinnon negli anni ’90 si dedicò invece allo studio di canali cellulari attraverso cui passano gli ioni e quindi anche gli impulsi elettrici fra cellule cerebrali; applicò la cristallografia a raggi X per vedere le strutture e dovette superare le difficoltà di cristallizzare le proteine delle membrane. Nel 1998 ottenne la prima fotografia ad alta risoluzione di un canale ionico e più tardi il suo team presentò un elegante modello di come gli ioni di potassio attraversano il canale in modo selettivo.
Charles Seife - Il premio Nobel 2003 per la Fisica è stato assegnato a due russi, Vitaly Ginzburg del P. N. Physical Institute di Mosca e Alexei A. Abrikosov, attualmente presso l’Argonne National Laboratory dell’Illinois, ed all’inglese Anthony J. Leggett dell’università dell’Illinois di Urbana-Champaign per il loro lavoro sui materiali superconduttori che perdono tutta la resistenza a temperature molto basse. Nel 1950 Ginzburg con il collega Lev Landau hanno formulato una teoria su come i superconduttori si comportano in presenza di un campo magnetico. La teoria implica due comportamenti dei superconduttori in presenza di forti campi magnetici. I superconduttori di Tipo 1 sono impermeabili al campo magnetico che non può attraversarli ed oltre un certo valore la superconduttività sparisce. I superconduttori di Tipo 2, che includono quelli ad alta temperatura, permettono alle linee di forza del campo di penetrare e creano una struttura regolare all’interno. Alla fine degli anni ’50 fu formulata la teoria BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer), dalle iniziali dei tre fisici che vinsero il Nobel nel 1972, teoria che descrisse la superconduttività. Il contributo di Ginzburg e Abrikosov è stato importante per la comprensione dei superconduttori di Tipo 2, quelli ad alta temperatura. Gli studi di Leggett hanno riguardato la superfluidità, un fenomeno connesso alla superconduttività, proprietà che ad esempio acquisisce l’elio liquido e per la quale fluisce senza attrito per una ragione simile a quella che produce la superconduttività. La teoria BCS spiegava la superfluidità dell’elio-4, ma non quella dell’elio-3. Liggett trovò che gli atomi di elio-3 formano delle coppie che acquisiscono la proprietà di portarsi tutti nello stesso stato quantico come gli atomi di elio-4, proprietà che spiega la superfluidità.
Charles Seife - Il premio Nobel 2003 per l’Economia è stato assegnato agli economisti Robert Engle dell’università di New York ed a Clive Granger dell’università di S. Diego in California per aver rivoluzionato il modo con cui la comunità degli economisti tratta gli indicatori economici dipendenti dal tempo. Granger ha provato negli anni ’70 che gli indicatori economici possono essere indipendenti ed insieme connessi, ad esempio la ricchezza dei popoli fluttua molto di più dell’ammontare dei beni e dei servizi che si consumano, anche se sono intercorrelati. Granger ha trovato come determinare quando un effetto economico causa un altro. Questo ha serie implicazioni nella politica economica, ad esempio quando si vuole sapere se un cambiamento dei tassi di interesse ha effetti sull’occupazione. Engle è noto invece per aver sviluppato una tecnica matematica, detta ARCH, per analizzare come una variabile nella serie temporale di un indicatore cambia nel tempo, cioè la sua volatilità. Prima gli economisti consideravano le varianze costanti e la varianza è essenziale per valutare il rischio. In un portafoglio di investimenti è importante il tradeoff fra rischi e guadagni.
Science, 8 Oct 2004, Vol. 306, pg. 207 - Greg Miller - Il premio Nobel 2004 per la Fisiologia e Medicina è stato assegnato questa settimana a Richard Axel e Linda Buck per il loro lavoro da pionieri sul senso dell’odorato. La coppia ha prima lavorato insieme alla Columbia University nella città di New York e poi indipendentemente per rispondere a domande fondamentali, su come il cervello recepisce gli odori che vagano nell’aria. Ambedue sono ora ricercatori del Medical Institute della Howard Hughes. La scoperta è stata pubblicata con la descrizione dei ricettori olfattivi, le proteine responsabili di trasformare un odore in qualcosa che il cervello può capire. I ricettori sono collegati all’estremità dei neuroni nella parte posteriore della cavità nasale. Quando i ricettori si legano alle molecole degli odori assorbiti dal naso, producono una cascata di reazioni biochimiche che infine genera un impulso nervoso che trasmette l’informazione al cervello. Il rapporto descrive circa 100 geni che codificano i ricettori olfattivi dei ratti. Le proteine dei ricettori formano una classe ormai familiare ai ricercatori ed il loro numero è molto più grande di quanto ci si aspettava. Il sistema visivo umano è capace di distinguere miriadi di colori usando tre soli tipi di ricettori accordati sul blu, verde e rosso. Invece il numero di ricettori olfattivi degli uomini è di circa 350 , molto inferiore a quello dei roditori. L’identificazione dei ricettori ha aperto la strada alla comprensione di come è organizzata nel cervello l’informazione degli odori. Axel e Buck, indipendentemente hanno determinato che ogni neurone ricettore possiede solo una delle proteine olfattive ed ogni odore attiva un’unica combinazione di neuroni olfattivi. Nonostante i due abbiano risposto ad importanti domande sul senso dell’odorato, hanno anche aperto nuovi problemi. I ricercatori hanno ora cominciato ad indagare per esempio su come il neurone olfattivo sceglie il gene ricettore.
Science, 15 Oct 2004, Vol. 306, pg. 400 - Charles Seife - Il premio Nobel 2004 per la Fisica è stato assegnato a tre fisici: Frank Wilczek del Massachusetts Institute of Technology (MIT), David Gross del Kavli Institute of Theoretical Physics in santa Barbara, California, e H. David Politzer per aver scoperto la proprietà della forza forte che lega i quark fra di loro, nota come “libertà asintotica”. Essi non solo hanno spiegato alcuni sconcertanti risultati della collisione fra particelle, ma hanno anche mostrato come maneggiare le equazioni che descrivono la forza forte senza produrre infiniti. Infatti le equazioni che descrivono il comportamento delle particelle della fisica tendono a divergere generando singolarità senza senso ed una ragione è che in ogni luogo dello spazio, anche nel vuoto più spinto, compaiono e spariscono particelle virtuali che rendono difficile la comprensione anche di concetti più semplici come la misura della carica dell’elettrone. Ad esempio, secondo le equazione del Modello Standard per le particelle fisiche, la carica dell’elettrone cresce oltre ogni limite avvicinandosi ad essa. I fisici hanno superato questo problema con un meccanismo matematico per la forza elettrica e quella debole nel 1965 e 1999, ma agli inizi degli anni ’70 i fisici che studiavano la forza forte ritrovarono lo stesso problema e si accorsero che non c’era soluzione con il metodo precedente. Nel 1973 i tre fisici realizzarono che la forza forte, al contrario della forza elettrica e debole, diventa sempre più debole a brevi distanze come la forza di una molla che si annulla quando le due estremità si avvicinano. Gluoni e quark, quando sono vicini non sentono la forza forte, sono quindi “asintoticamente liberi” e questo è quello che gli sperimentatori allo Stanford Linear Accelerator Center in California hanno trovato alcuni anni fa facendo collidere elettroni con protoni. La libertà asintotica spiega perché i quark non si trovano mai isolati perché allontanandoli la forza cresce in modo insostenibile. Questa scoperta ha permesso negli ultimi 20 anni un rapido progresso nella comprensione delle forze e particelle fondamentali.
Gretchen Vogel - Il premio Nobel 2004 per la chimica è stato assegnato ad Aaron Ciechanover ed Avram Hershko del Rappaport Institute del Technion-Israel Institute of Technology di Haifa ed a Irwin Rose dell’Università di California. I primi due per aver spiegato il processo di distruzione delle proteine nelle cellule e Rose per il suo studio su come la proteina detta ubiquitin contrassegna e trasferisce le proteine destinate alla distruzione. Negli anni ’70 Hershko e Rose si chiesero perché le cellule richiedevano energia per distruggere le proteine e nel 1979 Hershko e Ciechanover con una serie di esperimenti nel laboratorio di Rose presso il Fox Chase Cancer Center di Philadelphia scoprirono e spiegarono, nei Proceedings of the National Academy of Sciences del 1980, come le proteine destinate alla distruzione si legavano in modo covalente ad una proteina che i due chiamarono APF-1 ed il processo richiedeva energia. Si scoprì poi che la APF-1 era la proteina ubiquitin che si trova in tutti gli organismi eucarioti dal lievito ai mammiferi, da cui il nome. Rose scoprì che tre famiglie di enzimi, dette E1, E2, E3, collegano ubiquitin alle proteine destinate alla distruzione e le consegnano al complesso della proteasoma che rompe i loro legami chimici liberando gli amminoacidi per il loro riutilizzo. Dopo questa scoperta i ricercatori hanno compreso che ubiquitin ha anche un ruolo nella divisione delle cellule e nell’indurre la riparazione del DNA e l’apoptosis agendo sul livello della tumor suppressor protein p53, ma ha anche un effetto negativo permettendo ai virus HIV ed Ebola di portarsi sulla superficie della cellula dopo essersi replicati all’interno. Le compagnie farmaceutiche vogliono utilizzare ubiquitin per bloccare la divisione delle cellule cancerogene ed è stato trovato un farmaco contro un tipo di leucemia. Si può dire che questa scoperta abbia influenzato ogni branca della biologia.
Carles Seife - Il premio della Banca di Svezia, noto come Nobel per l’Economia, è stato assegnato nel 2004 a Finn Kydland della Carnegie Mellon University di Pittsburgh, Pennsylvania, ed a Edward Prescott della Arizona State University di Tempe, due economisti che hanno spiegato perché buoni governi fanno spesso cose sbagliate con conseguenze negative sulle persone. A metà degli anni ’30 l’economista John Maynard Keynes creò un efficace sistema per analizzare le tendenze della disoccupazione, consumi, produzione ed inflazione. Il quadro keynesiano sembrò promettere un’utopia, un modo di controllare inflazione e disoccupazione mediante una strategia ottimale che aggiustava le tasse ed i tassi di interesse ed altri mezzi della politica economica. Questa politica economica ideale si dimostrò un sogno; l’inflazione e la disoccupazione spesso fluttuavano fuori ogni controllo e le migliori intenzioni dei governi peggioravano le cose. Per esempio alla fine degli anni ’70 l’inflazione e la disoccupazione aumentarono insieme enormemente, cosa che lo schema keynesiano considerava impossibile. Fra la fine degli anni ’70 e l’inizio degli ’80 Prescott e Kydland spiegarono perché le strategie fiscali che sembrano ottimali danno risultati inferiori. I due mostrarono che i governi hanno difficoltà ad impegnarsi in una politica e questo porta a problemi di credibilità e quindi a risultati indesiderati. Ad esempio l’effetto del taglio delle tasse dipende da come la gente lo interpreta, se si tratta di un taglio permanente o temporaneo. Inserendo questo fatto in un modello matematico di macroeconomia si cambia il modo di pensare degli economisti e questo approccio porta ad una migliore comprensione delle cause dei cicli economici.
Science, 7 Oct 2005, Vol. 310, pg. 34 - MartinEnserink - Il premio Nobel 2005 per la Fisiologia e Medicina è stato assegnato questa settimana a due australiani per una scoperta semplice, ma rivoluzionaria. Robin Warren e Barry Marshall hanno attribuito ad un batterio facilmente trattabile, chiamato Helicobacter pylori, la causa della maggior parte delle ulcere gastriche e non allo stress, ai cibi speziati o al contributo di altri fattori. L’Assemblea del Nobel ha riconosciuto che i due, con tenacia ed acume hanno sfidato il dogma prevalente sull’argomento. Il loro lavoro ha avuto una grande influenza sulla vita di milioni di persone. Nel passato i pazienti di ulcera venivano sottoposti a operazioni allo stomaco e prendevano medicine per tutta la vita ed ora, grazie a Warren e Marshall, un semplice ricorso ad un antibiotico è sufficiente a curarli completamente. Robin Warren, un patologo del Royal Perth Hospital che si è ritirato nel 1999, ha osservato per primo negli anni ’80 la presenza di batteri curvi nelle biopsie di pazienti da ulcera ed ha notato che causavano infiammazioni. Barry Marshall, che ha ora 54 anni ed è ricercatore presso l’università di Nedlands della Western Australia era a quel tempo un giovane clinico e si associò a Warren iniziando la cultura del batterio trovato nelle biopsie. In un articolo del 1984 comparso su The Lancet, i due per primi suggerirono che il microbo, da loro classificato come una nuova specie di Campylobacter, aveva un ruolo nella causa dell’ulcera. La maggior parte dei gastroenterologi respinsero l’idea e fu necessario un decennio di ulteriori studi, incluse prove di trattamenti con antibiotici per ottenere una vittoria sul campo. Marshall specialmente lottò con vigore per rendere accetta l’idea e sperimentò su se stesso la causa ingoiando una cultura di Helicobacter e verificando che produceva infiammazione. Warren riconobbe che Marshall era stato fra i due il miglior venditore dell’idea. H. pylori viene implicato in due tipi di cancro allo stomaco e circa la metà della popolazione mondiale è infettata da esso permanentemente anche se solo uno su 10 sviluppa l’ulcera. Oggi esistono molte diagnosi rapide per diagnosticare questa infezione, ed una di esse è stata sviluppata da Marshall. Tuttavia non tutti i dibattiti si sono conclusi. Alcuni ricercatori credono che il batterio conferisca al suo ospite alcuni benefici, oltre ai rischi. Un ricercatore dell’università di New York, ad esempio, afferma che c’è una relazione fra la riduzione dell’infezione da H. pylori e l’aumento dell’incidenza di un riflusso di acidi e di un tipo mortale di cancro all’esofago ed i dottori potrebbero un giorno reintrodurre un tipo di Helicobacter nei pazienti per sfruttare la sua azione protettiva.
Science, 7 Oct 2005, Vol. 310, pg. 35 - Adrian Cho - Nel centenario della rivoluzionaria ipotesi di Einstein sulla natura quantistica della luce, quest’anno il premio Nobel 2005 per la Fisica è stato assegnato a tre ricercatori che sono stati i pionieri della fondazione dell’ottica quantistica. Il teorico Roy Glauber di 80 anni riceve la metà del premio di 1,3 milioni di US$ per la connessione concettuale fra i fotoni e le classiche onde della luce. Gli sperimentatori Theodor Hänsch, di 63 anni, e John L. Hall, di 71 anni, si divideranno l’altra metà del premio per aver sviluppato una tecnica di raffinata precisione per manipolare la luce laser. Il loro lavoro ha aperto nuove strade di ricerca e porta allo sviluppo di standard di frequenza ultra precisi. Agli inizi degli anni ’60 Glauber della Haward University ha affrontato un problema fondamentale. Un fascio di fotoni si comporta come un insieme di proiettili piuttosto che come una classica onda di luce. Per comportarsi come un’onda i fotoni devono essere coordinati e sincronizzati in uno stato coerente. Questo fatto era già noto, ma Glauber studiò in dettaglio le proprietà di questo stato coerente e le sue interazioni con i rivelatori. A seconda delle circostanze i singoli fotoni potevano fare gruppo o evitarsi fra di loro. Questo comportamento detto di “bunching” e “antibunching” può essere utile per trasmettere informazioni con fasci o con singoli fotoni. Hänsch del Max Planck Institute of Quantum Optics di Garching in Germania e Hall della JILA, una istituzione di ricerca associata all’università del Colorado ed al National Institute of Standards and Technology, hanno avuto il premio per il loro lavoro sulla stabilizzazione e manipolazione della luce laser. Un laser produce un fascio di luce in un ristretto campo di frequenze inducendo gli atomi ad emettere luce in modo coordinato, ma ci sono sempre variazioni di frequenza per le instabilità meccaniche del laser. Hänsch e Hall hanno sviluppato indipendentemente delle tecniche per ridurre drasticamente queste instabilità con l’uso nei laser di cavità risonanti. Questi sforzi hanno condotto all’invenzione di uno standard ultrapreciso di frequenza che potrà rimpiazzare un giorno gli attuali orologi atomici. Dopo un secolo da Einstein l’ottica quantistica è un campo giovane ed in crescita.
Science, 14 Oct 2005, Vol. 310, pg. 212 - Robert F. Service - Il premio Nobel 2005 in Chimica è stato diviso la scorsa settimana da tre chimici per il loro ruolo nella progettazione di nuove reazioni catalitiche. Yves Chauvin di 74 anni del French Petroleum Institute di Rueil-Malmaison ha ricevuto un terzo del premio di 1,3 milioni di US$ per aver lavorato nei dettagli della reazione di metatesi nella quale un metallo catalitico provoca l’apertura dei legami di atomi di carbonio per collegarsi con altri atomi. Richard Schrock di 60 anni del Massachusetts Institute of Technology in Cambridge e Robert Grubbs di 63 anni della California Institute of Technology in Pasadena ricevono anche loro la stessa somma per aver sviluppato un nuovo catalizzatore più efficiente, stabile e non inquinante. Il carbonio è l’elemento fondamentale della chimica organica per la capacità unica che hanno i suoi atomi di collegarsi fra di loro con legami doppi o tripli per creare catene, rami ed anelli di forme diverse. Negli anni ’50 i chimici della DuPont e di altre compagnie hanno cercato di sfruttare questa proprietà per creare nuovi polimeri ed altri materiali e trovarono che aggiungendo certi metalli le reazioni cambiavano tipo, ma non si sapeva come questo avvenisse. Nel 1971 Chauvin descrisse le sequenze con cui certi metalli si collegano agli atomi di carbonio di certi composti noti come olefine. Il metallo che è avido di elettroni si lega a due atomi di carbonio con doppio legame delle olefine aprendone il legame come un danzatore che afferra il suo partner con due mani. Quando il catalizzatore incontra un’altra olefina apre un secondo legame e crea un anello di 4 atomi di carbonio e, quando abbandona la presa, si forma un nuovo composto. Il meccanismo scoperto da Chauvin ha potenzialmente un gran numero di applicazioni come trasformare composti lineari in ciclici, collegare insieme catene lineari ed aprire catene cicliche. A quel tempo però le reazioni catalitiche di metatesi erano inefficienti, ma nel 1971 Schrock entrò nella DuPont e cominciò a studiare i composti tantalio-carbonio ancora sconosciuti. Nel 1975 Schrock passò al MIT e studiò l’uso del tungsteno e del molibdeno. Sfortunatamente i catalizzatori di Schrock erano instabili nell’aria e con l’umidità, perché i metalli reagivano facilmente con l’ossigeno e l’acqua. Grubbs ed i suoi colleghi hanno risolto il problema usando il rutenio, un metallo di transizione meno avido di elettroni ed il nuovo catalizzatore, anche se è meno veloce del molibdeno, è stabile nell’aria, nell’acqua ed in presenza i molti altri composti.
Constance Holden - Il premio Nobel 2005 in Economia di 1,3 milioni di US$ è stato diviso fra Thomas Schelling dell’Università del Maryland in College Park e Robert Aumann della Hebrew University di Gerusalemme. Schelling di 84 anni è ben noto per le sue analisi su problemi pratici come il controllo delle armi. Aumann di 75 anni è un matematico noto per i suoi contributi teorici. Schelling si mise in risalto usando la teoria dei giochi per analizzare la competizione delle armi nucleari negli anni ’50. Sostanzialmente inventò lo studio classico del controllo degli armamenti presentando la sua idea controintuitiva che una rappresaglia incerta è più credibile di una rappresaglia certa. Il lavoro di Schelling si focalizzò sul fatto che le preferenze che i singoli individui possono avere nell’interagire con gli altri possono produrre risultati sorprendenti, per esempio come la scarsa preferenza di vivere in un ambiente misto possa produrre la segregazione razziale. Aumann è stato citato come il primo a condurre un’analisi formale qualificata dei cosiddetti giochi ripetuti all’infinito, guardando ai risultati non di una singola interazione, ma sul lungo termine. L’approccio dei giochi ripetuti chiarisce la ragione d’essere di molte istituzioni, dalle associazioni dei mercanti al crimine organizzato, al negoziato delle paghe, agli accordi sul commercio internazionale.
Science, 14 Oct 2005, Vol. 310, pg. 212 - John Bohannon - Il premio Nobel 2005 per la Pace è stato assegnato alla United Nations International Atomic Energy Agency (IAEA) ed al suo Direttore Generale Mohamed ElBaradei per il lavoro di incalcolabile importanza svolto. La motivazione per l’Agenzia è stata “per aver lavorato con il tempo e le risorse a disposizione” e per ElBaradei, un avvocato, il premio invia “un messaggio molto forte: fare ciò che va fatto”.
Science, 6 Oct 2006, Vol. 314, pg. 34 - Jennifer Couzin - Il premio Nobel 2006 per la Fisiologia e Medicina è stato assegnato quest’anno a due Americani: Craig Mello dell’Università del Massachusetts, Medical School di Worchester, ed a Andrew Fire della Stanford University di Palo Alto, California, per aver scoperto il meccanismo di silenziamento dei geni attraverso l’RNAi (RNA interference), un metodo genetico rivoluzionario che ha trasformato la nostra comprensione del comportamento cellulare e permetterà lo sviluppo di nuovi trattamenti medici. I due, sperimentando sul verme Caenorhabditis elegans, nel 1998 pubblicarono su Nature i risultati del silenziamento dei geni iniettando sequenze di RNA dirette ed inverse (RNAi) scoprendo come ogni gene fosse sensibile a particolari sequenze di poche molecole e spiegandone anche il meccanismo. Diversi anni dopo, l’RNAi fu largamente usato nei laboratori per provare la funzione delle proteine nelle cellule e studiare malattie negli animali, silenziando i geni. Questo meccanismo fu scoperto all’inizio nelle piante a metà degli anni ’90 da David Baulcombe del Sainsbury Laboratory di Norwich, UK, e si sospettò che dipendesse dall’RNA. Qualcuno ha osservato che il premio avrebbe dovuto includere anche Baulcombe che però ha riconosciuto come fondamentale il lavoro di Mello e Fire.
Science, 6 Oct 2006, Vol. 314, pg. 35 - Adrian Cho - Il Nobel 2006 per la Fisica ha premiato quest’anno due astrofisici che per primi hanno mappato la radiazione di fondo cosmica del big bang, nota come CMB (Cosmic Microwave Background). John Mather del Goddard Space Center della NASA ha usato uno strumento montato a bordo del satellite COBE (Cosmic Background Explorer) della NASA per misurare con precisione lo spettro della radiazione a microonde, mentre George Smoot, del Lawrence Berkeley National Laboratory dell’Università di California, ha usato un altro strumento sullo stesso COBE per rivelare le piccole variazioni di temperatura del CMB, indice delle concentrazioni di materia che avrebbero dato origine alle galassie. Lo spettro ha dimostrato, di là da ogni ragionevole dubbio, che la radiazione del CMB è stata creata all’inizio della storia dell’universo e la scoperta delle variazioni di temperatura sono la prova della struttura fisica dell’universo 10E-35 secondi dopo il big bang. Dopo circa 14 miliardi di anni dall’inizio, la radiazione dell’esplosione si è raffreddata fino a 2725 kelvin e la sua lunghezza d’onda si è portata nel campo delle microonde. I fisici Arno Penzias e Robert Wilson hanno scoperto per caso queste microonde nel 1965 ed hanno avuto il premio Nobel 13 anni dopo, ma quando la NASA ha lanciato il COBE nel 1989, gli scienziati non conoscevano nulla delle proprietà del CMB. Il team di Mather ha mostrato che lo spettro della radiazione si accorda con lo spettro del corpo nero che descrive il comportamento di un corpo caldo in equilibrio termico e questo costituisce un aspetto fondamentale della storia dell’universo. Il team di Smoot ha trovato che la temperatura variava da punto a punto nel cielo per una parte su 100000, sufficiente per essere rivelata con un fattore di margine di 2 nella sensibilità. La piccola entità della variazione indicava che la gravità delle materia ordinaria non era sufficiente a spiegare la struttura dell’universo e doveva esserci una forma non osservabile di materia oscura (dark matter) responsabile dell’origine di galassie e cluster. Mather e Smoot hanno proposto il loro esperimento nel 1970 ed il COBE ha prodotto i suoi primi risultati nel 1992. Tre anni fa la NASA ha ottenuto un’altra mappa più dettagliata con il satellite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), che ha rivelato l’età e la composizione dell’universo, ed il prossimo anno l’European Space Agency lancerà il Planck, un satellite che farà la mappa della polarizzazione delle microonde emesse e potrebbe rivelare i segni delle onde gravitazionali dell’universo primordiale.
Science, 13 Oct 2006, Vol. 314, pg. 235 - Judhijit Bhattacharjee - Il premio Nobel 2006 per l’Economia è stato assegnato a Edmund Phelps, professore della Columbia University ed economista, che ha corretto un fondamentale equivoco sulle relazioni fra disoccupazione ed inflazione. Due sono i maggiori contributi di Phelps nella sua lunga carriera di 45 anni. Egli ha mostrato che l’espansione economica accoppiata all’inflazione comporta solo una temporanea riduzione della disoccupazione ed ha determinato la frazione del reddito annuale che deve essere risparmiato per assicurare alle future generazioni di godere lo stesso livello di consumi. Ambedue queste due linee di ricerca hanno avuto una considerevole influenza sulla politica economica degli Stati Uniti e nel mondo. Quando Phelps ottenne il Ph.D. dall’università di Yale e negli anni ’60 cominciò a lavorare nel campo dell’economia, tutti gli economisti credevano che era possibile ridurre la disoccupazione con politiche di espansione dell’economia come anche quella di emettere più denaro, anche se ciò aumentava l’inflazione. Phelps comprese che questa visione macroeconomica era lontana dalla realtà e da come le famiglie e gli impiegati si comportano in campo finanziario. Quando circola più denaro, gli stipendi crescono e gli impiegati cominciano a spendere di più portando nel breve termine ad un incremento di posti di lavoro fino a quando non si accorgono che pure i prezzi sono cresciuti e che essi non stanno meglio di prima. Gli impiegati tentano allora di negoziare stipendi più alti e questo causa un aumento della disoccupazione ai livelli precedenti. La teoria avanzata da Phelps alla fine degli anni ’60 aiutò a capire la situazione critica dell’economia USA nel decennio successivo quando si ebbe inflazione e disoccupazione. Il lavoro di Phelps ebbe una notevole influenza sulla successiva politica del governo e, negli anni ’90, le nuove politiche fiscali e monetarie portarono ad una crescita rapida senza alta inflazione. In una sua autobiografia, Phelps racconta di quando la sua famiglia si spostò da Chicago a New York a metà degli anni ’30, dopo che i suoi genitori avevano perso il lavoro durante la Grande Depressione. Phelps passò gli anni della sua giovinezza leggendo le notizie finanziarie ed economiche dei giornali e discutendole con il padre e la madre ed il suo interesse non venne mai meno.
Science, 13 Oct 2006, Vol. 314, pg. 236 - Robert F. Service - Il premio Nobel 2006 per la Chimica è stato assegnato a Roger Kornberg, biochimico e biologo strutturale della School of Medicine nell’Università di Stanford, a Palo Alto, California, che ha scoperto a livello atomico il processo di trascrizione per cui il DNA delle cellule si converte nell’RNA messaggero ed ha dato una straordinaria e dettagliata visione del meccanismo. Nel 1959 il padre, Arthur Kornberg, aveva ottenuto la metà del Nobel di Fisiologia e Medicina per aver contribuito a svelare come il DNA viene copiato e passa dalla cellula madre alla cellula figlia. A quel tempo il giovane Roger aveva 12 anni ed accompagnò il padre a Stoccolma. I Kornberg sono il sesto padre e figlio che vincono un premio Nobel. Quando Roger cominciò a studiare la trascrizione negli anni ’60, l’idea di studiare il processo su scala atomica era azzardata. A quel tempo i ricercatori avevano seguito il processo, con cui l’enzima RNA polimerasi trascrive le informazioni genetiche, nei batteri ed in altri organismi semplici come i procarioti. Presto fu chiaro che il processo era più complesso negli eucarioti, organismi superiori che comprendono piante ed animali. Negli anni ’80 Kornberg purificò il complesso di trascrizione che comprende la RNA polimerasi II (pol II) e 5 proteine associate che formano i fattori di trascrizione e questo lo portò a scoprire un altro complesso di 20 molecole detti mediatori. A questo punto Kornberg volle usare la cristallografia a raggi X per visualizzare come interagiscono pol II e le altre molecole e scoprì il metodo per creare un cristallo ordinato, con milioni di copie identiche del complesso di proteine, per sottoporle all’analisi cristallografica. Così il suo team riuscì ad ottenere la prima immagine del pol II in azione con estremi dettagli e, ripetendo le immagini, a rivelare come pol II sceglie la base corretta e come riconosce le proteine specifiche di ogni gene.
Science, 12 Oct 2007, Vol. 318, pg. 178 - Gretchen Vogel - Il premio Nobel 2007 per la Fisiologia e Medicina è stato assegnato quest’anno a due americani ed un inglese: Mario R. Capecchi dello Howard Hughes Medical Institute, Università di Utah a Salt Lake City, Olivier Smithies dell’Università del North Carolina a Chapel Hill e Martin Evans della Cardiff University, UK, che dividono il premio per aver sviluppato le tecniche di creazione di topi che mancano di specifici geni (knockout mice) permettendo agli scienziati di comprendere il ruolo di migliaia di geni nei mammiferi, creare modelli di laboratorio delle malattie umane e provare potenziali terapie. Queste tecniche hanno prodotto una vera rivoluzione nella biologia dei mammiferi ed oggi sono entrate nell’uso comune di tutti i biologi. I biologi hanno a lungo studiato i topi modificati geneticamente in modo casuale o per azione di agenti chimici, ma la possibilità di mutare uno specifico gene sembrava un sogno lontano. Nel decennio 1980, lavorando indipendentemente, Capecchi e Smithies trovarono il modo di portare un DNA estraneo in un posto specifico del cromosoma di una cellula. Questa strategia che sfruttava un processo naturale di scambio di DNA, detta di ricombinazione omologa, era stata usata per alterare i geni nel lievito ed in altri organismi, ma molti pensavano che non avrebbe funzionato nei mammiferi. Pochi anni dopo, Capecchi e Smithies, che ora lavoravano insieme nell’università del Wisconsin, a Madison, mostrarono che era possibile prendere a bersaglio uno specifico gene delle cellule di un mammifero mediante ricombinazione omologa. Si usavano però cellule in un vetrino di coltura e la tecnica non sembrava adatta a provocare alterazione genetica in un animale completo. Qui intervenne Martin Evans, con il suo gruppo dell’università di Cambridge, UK, che nel 1981 aveva fatto crescere cellule staminali embrionali (ES) da un embrione di topo. Alcuni anni dopo Evans ed i suoi collaboratori mostrarono di poter generare topi vivi iniettando cellule ES coltivate in un embrione. Il risultato è una chimera, cioè un animale i cui tessuti sono una mescolanza di cellule ES e di quelle dell’embrione ospite e, riproducendosi, potevano trasferire alla prole il patrimonio genetico delle cellule ES. Ambedue, Capecchi e Smithies, capirono che le cellule ES offrivano la possibilità di generare animali vivi con certe mutazioni in tutte le loro cellule. I ricercatori possono così produrre modifiche gene-specifiche (gene targeting) nelle cellule ES, scegliere le cellule che avevano subito le modifiche ed usarle per creare delle chimere. Dalla loro discendenza derivavano topi che mancavano nel loro DNA di ambedue le copie di un certo gene (knockout mice). Da allora numerose compagnie hanno prodotto le varianti delle cellule ES e si sono disattivati (knocked out) almeno 11000 geni nei topi, studiando così la loro funzione. Copecchi ed i suoi colleghi hanno così identificato i geni che producono gli arti, gli organi e pianificano il corpo. Smithies ed Evans hanno creato un topo che manca del gene della fibrosi cistica e riprodurre così una malattia umana. Mario Copecchi è arrivato a questo traguardo dopo un’infanzia tragica, figlio di un italiano disperso in guerra e di una poetessa americana rimasta sola ed imprigionata a Dachau, era rimasto abbandonato fra i 4 ed i 9 anni vivendo sulla strada di elemosine e di piccoli furti ed infine ricoverato in ospedale. Qui fu ritrovato dalla madre dopo la liberazione e portato dallo zio negli Stati Uniti, in Pennsylvania dove poté studiare e dedicarsi alla biologia.
Science, 12 Oct 2007, Vol. 318, pg. 179 - Adrian Cho - Il Nobel 2007 per la Fisica ha premiato quest’anno i due fisici: Albert Fert dell’Agenzia Nazionale della Ricerca (CNRS) francese in Orsay, Francia, e Peter Grünberg del Centro di Ricerca Jülich in Germania che hanno scoperto indipendentemente un effetto noto come Giant Magnetoresistance (GMR) che ha prodotto l’enorme incremento di capacità degli hard disk dei computer e la scoperta ha indotto lo sviluppo della nuova tecnica nota come spintronics in cui si sfrutta la proprietà dello spin degli elettroni per nuovi dispositivi. La loro è stata una scoperta che ha prodotto grandi conseguenze e senza di essa si sarebbe rimasti agli hard disk di 3 pollici. Molto prima della scoperta della GMR i ricercatori sapevano che applicando un campo magnetico a materiali come il ferro ed il nickel si poteva cambiare la conducibilità e la corrente elettrica poteva passare meno facilmente nella direzione della magnetizzazione e più facilmente nella direzione perpendicolare, ma l’effetto, noto come magnetoresistenza anisotropa, era piccolo, di pochi percento. Nel 1988 Grünberg e Fert trovarono che si poteva incrementare la variazione di resistenza se si creava un film con strati di ferro separati da uno strato di cromo non magnetico con spessore di pochi atomi. In questo caso, se due strati adiacenti di ferro sono magnetizzati nello stesso senso, gli elettroni con spin in una direzione passano facilmente, mentre quelli con spin opposto vengono bloccati. Se invece i due strati magnetici sono magnetizzati in direzione opposta, tutti gli elettroni avvertono una resistenza molto grande indipendentemente dal loro spin. Questo fatto rende il film GMR un rivelatore di campo magnetico estremamente sensibile; come risultato i bit e l’hardware di un disk driver possono diventare molto più piccoli. Il principio quanto-meccanico alla base del GMR era stato compreso nel decennio 1970, ma a quel tempo non era disponibile la tecnologia per applicarlo e Fert dice che aveva lasciato l’idea in attesa fino al decennio 1980, quando fu possibile fabbricare questi materiali. Benché Grünberg e Fert abbiano scoperto l’effetto, Stuart Parkin, presso la IBM dell’Almaden Research Center di San Jose, California, ha fatto molto del lavoro per rendere disponibile la tecnologia e qualcuno si è sorpreso per il fatto che Parkin non sia stato associato al premio. La risposta però è che in questo caso si tratta di un premio Nobel per la fisica e bisogna distinguere fra la scoperta del principio ed il suo sfruttamento. L’avvento del GMR ha aiutato a lanciare la nuova tecnica detta spintronics che sta polarizzando l’interesse di molti ricercatori e potrà dar luogo ad innumerevoli nuovi dispositivi, come memorie di computer, che possono mantenere l’informazione anche in assenza di alimentazione, e microchip che sfruttano lo spin per i calcoli.
Science, 19 Oct 2007, Vol. 318, pg. 372 - Richard A. Kerr and Eli Kindisch - Il premio Nobel 2007 per la Pace è stato assegnato alle Nazioni Unite, come sponsor dell’Intergornmental Panel on Climate Change (IPCC), e ad Al Gore per i loro sforzi nel creare e diffondere la consapevolezza del cambiamento climatico prodotto dall’uomo, come possibile causa di violenti conflitti e guerre all’interno degli stati e fra di loro. In rappresentanza delle parecchie migliaia di scienziati dello IPCC, ha ricevuto il premio Rajendra Kumar Pachauri, presidente dell’IPCC, ingegnere ed economista indiano. Questa volta uno dei vincitori è un’organizzazione di migliaia di ricercatori anonimi, che hanno stabilito lo stato della scienza climatica, e l’altro un ex-politico che ha usato questa scienza per portare avanti una campagna mediatica allo scopo di salvare il mondo dalla catastrofe climatica. La combinazione dell’IPCC, con il suo attento esame della conoscenza scientifica, e l’abilità di Al Gore, nel portare il messaggio ai politici ed al pubblico, ha funzionato bene, ma il lavoro non è finito. Bisogna ancora sensibilizzare la volontà del pubblico per affrontare i costi e contrastare la minaccia. Dalla parte dell’IPCC i vincitori sono una legione e l’onore che va a tutti quelli che hanno contribuito riconoscendone l’enorme mole di lavoro svolto, dal momento in cui le Nazioni Unite hanno creato l’ente nel 1988. Riunioni in ogni parte del mondo per raccogliere consensi, rispondere a migliaia di osservazioni ed ottenere l’approvazione dei governi in tre differenti gruppi di lavoro per ogni rapporto. L’IPCC ha distillato una conoscenza credibile per i politici che devono prendere decisioni informate. La funzione del secondo vincitore del premio è più familiare al pubblico: Al Gore è stato ben noto alla comunità scientifica da decadi. Gli scienziati dicono che pochi politici si sono basati sulla scienza ed hanno coinvolto più ricercatori nel loro lavoro politico come Al Gore. I ricercatori del clima hanno conosciuto Al Gore come un dei rari politici che incontrano gli scienziati e li ascoltano. Il premio alla coppia Gore-IPCC ha riconosciuto il loro comune ruolo nel promuovere la scienza del clima. Il film di Gore: “An Inconvenient Truth” sarebbe stato diverso se fatto da uno scienziato, ma la pubblicità che ne è derivata è stata efficace ed il pubblico la ha recepito. IPCC ha indicato la strada. Gli strumenti per muovere le nazioni sono stati indicati dal Protocollo di Kyoto per tagliare le emissioni di gas serra e di recente altre forze sono entrate in gioco: l’alto prezzo del petrolio e la nuova crisi energetica ed altri eventi, ascrivibili al riscaldamento globale, come la riduzione del ghiaccio nell’Artico ed eventi come il ciclone Katrina. Il risultato è stato un’esplosione dell’attenzione mediatica negli Stati Uniti con un dibattito politico senza precedenti e le prime leggi per la ridurre delle emissioni.
Science, 19 Oct 2007, Vol. 318, pg. 373 - Robert F. Service - Il premio Nobel 2007 per la Chimica è stato assegnato a Gerhard Ertl, chimico-fisico al Fritz Haber Institute della Max Planck Society di Berlino, Germania, per aver sviluppato metodi che rivelano come avvengono le reazioni chimiche sui metalli ed altre superfici. Queste tecniche hanno portato ad applicazioni diverse, come nuovi catalizzatori per rimuovere il velenoso ossido di carbonio dai gas di scarico delle automobili, ed alla comprensione di come i cristalli di ghiaccio della stratosfera esaltano la capacità della clorina di distruggere lo strato protettivo dell’ozono. Le reazioni che si verificano sulle superfici sono molto difficili da mettere in evidenza, perché vi sono coinvolte poche molecole ed avvengono molto rapidamente, inoltre lo scienziato deve distinguere cosa avviene su uno strato dello spessore di una molecola dal resto del solido. Ertl ha sviluppato una metodologia fisica molto sofisticata per identificare le reazioni chimiche che avvengono sulla superficie. L’Accademia Svedese Reale delle Scienze, che ha assegnato il premio, ha scelto Ertl non per aver sviluppato una particolare metodologia o aver fatto una scoperta, ma perché ha “fondato una scuola sperimentale di pensiero per tutta la disciplina”. Un esempio è dato da come un catalizzatore a base di ferro converte l’idrogeno e l’azoto in ammoniaca, processo industriale critico per i fertilizzanti, noto come processo Haber-Bosch. I primi studi hanno rivelato che il primo passo avviene quando le molecole di azoto sono assorbite dal ferro in modo che possono combinarsi con l’idrogeno. I ricercatori non sapevano però come ciò avveniva. Ertl, usando anche una tecnica spettroscopica, scoprì il completo processo in sette fasi, con cui le molecole di azoto ed idrogeno, su una superficie di ferro si decompongono e reagiscono per formare ammoniaca. Dopo aver ricevuto l’annunzio del premio, Ertl è stato festeggiato al Fritz Haber Institute e, in una intervista a Science, ha riconosciuto il contributo del suo team di ricercatori. Ha spiegato che la spiegazione dei processi è stata avviata dalla caratterizzazione di molte superfici ed ha riconosciuto i meriti di Gabor Somorjai dell’università di Berkeley in California, che aveva diviso con lui il Premio Wolf in chimica nel 1998 per un lavoro sulla scienza delle superfici, dichiarando che avrebbe meritato di dividere con lui il Nobel. Somorjai, coinvolto nella polemica, ha riconosciuto che Ertl si era applicato in questo campo per tutta la sua vita.
Science, 19 Oct 2007, Vol. 318, pg. 375 - Adrian Cho - Il premio Nobel 2007 per l’Economia è stato assegnato a tre economisti: a Leonard Hurwicz dell’Università del Minnesota, Twin Cities, ad Eric Maskin dell’Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey, ed a Roger Myerson dell’Università di Chicago, Illinois, per aver sviluppato la teoria del progetto di un meccanismo economico che assicuri, quando si persegue il proprio interesse, di portare realmente beneficio a tutti. Questo concetto era alla base della teoria di Adam Smith, secondo cui l’invisibile mano dell’economia trasformava l’interesse personale dell’imprenditore in un beneficio per tutti. Oggi però gli economisti sanno che, in certe situazioni, gli uomini razionali agiscono in modo da lasciare tutti perdenti. Secondo i tre economisti americani, vincitori del premio Nobel di quest’anno, questo infausto risultato può essere a volte evitato ed il metodo proposto si applica alla distribuzione dei diritti di trasmissione e di altre risorse pubbliche, ai contratti di negoziazione ed alle elezioni. La nuova teoria parte dal riconoscere che un interesse personale senza limiti non porta sempre a grandi vantaggi. Per esempio se i cittadini chiedono di risparmiare nella costruzione di un ponte, ognuno ha interesse a sottostimare la propria parte del costo e lasciare agli altri di sostenerlo; alla fine, per mancanza di denaro, il ponte non verrà mai costruito. Questa situazione viene denominata equilibrio di Nash. Nel decennio 1960, Hurwicz, che oggi ha 90 anni ed è la persona più anziana ad aver vinto un premio Nobel, iniziò uno studio per evitare una conclusione così negativa, usando le regole di un’interazione economica e sociale in modo che la condizione favorevole ed un inevitabile equilibrio fossero una e sola. Ad esempio se ad ognuno viene richiesto di pagare ciò che altri ritengano sia il valore del ponte si toglie incentivo alla menzogna. Maskin (57 anni) e Myerson (56 anni) hanno approfondito il lavoro di Hurwicz. Maskin sviluppò un criterio per determinare solo quando è possibile trovare regole per guidare i partecipanti interessati verso una conclusione desiderata. Iniziando dalla fine del decennio 1970, Myerson mostrò che, se esiste un meccanismo, è anche possibile trovarne uno che fornisca ai partecipanti un incentivo a dire la verità, visione che rende più facile trovare una soluzione pratica. Basandosi sulla teoria dei giochi, il lavoro di Myerson è divenuto ampiamente astratto e formale e la teoria può avere un ruolo nell’affrontare forse i problemi più complessi e pressanti che oggi deve affrontare l’umanità, come il cambiamento climatico, introducendo incentivi che incoraggiano i consumatori a minimizzare le emissioni dei gas serra. Come dice Myerson, il progetto del meccanismo deve essere pertinente al problema e prima bisogna decidere esattamente che cosa vogliamo ottenere.
Science, 10 Oct 2008, Vol. 322, pg. 174 - Jon Cohen and Martin Enserink - Il premio Nobel 2008 per la Fisiologia e Medicina di 1,4 milioni di US$ è stato assegnato quest’anno per metà a Luc Montagnier e Françoise Barré-Sinoussi dell’Istituto Pasteur di Parigi per la loro scoperta del virus che causa l’AIDS. L’altra metà del premio è andato al virologo tedesco Harald zur Hausen, professore emerito del Centro Ricerche contro il cancro di Heidelberg, per aver trovato il virus del papilloma (HPV), causa del cancro alla cervice. Poiché le regole del premio Nobel consentono che un massimo di tre ricercatori possono dividersi il premio ogni anno, questo ha significato ignorare Robert Gallo dell’Institute of Human Virology dell’Università del Maryland in Baltimora, il cui laboratorio aveva aperto la strada con le sue ricerche fin dall’inizio dell’epidemia di AIDS. Montagnier, che oggi dirige la World Foundation for AIDS Research and Prevention a Parigi, ha dichiarato di essere rimasto sorpreso che Gallo sia stato trascurato perché ha avuto un ruolo molto importante nel provare che HIV era la causa dell’AIDS. Nessuno però discute il premio a Montagnier e Barré-Sinoussi che per primi hanno descritto HIV nell’articolo su Science del 20 maggio 1983, concludendo che il ruolo del virus nell’AIDS rimaneva da determinare. Il laboratorio di Gallo scoprì il primo retrovirus umano nel decennio 1970, iniziò la tecnica per sviluppare il virus in laboratorio e fece le scoperte fondamentali sui geni del virus e come esso entrava nelle cellule. Il suo lavoro è stato fondamentale nello stabilire che HIV era la causa dell’AIDS. Il contrasto fra Gallo e Montagnier esplose nel 1985, quando uscì il brevetto del test del sangue per l’AIDS. Nel 1987 il presidente Ronald Regan degli USA e quello francese Jacques Chirac calmarono le acque proclamando che i due ricercatori avevano scoperto insieme il virus e si accordarono che le royalties del brevetto venissero ripartite fra i due paesi. Gallo e Montagnier accettarono il compromesso e le controversie fra i due team di ricerca si attenuarono. Jan Andersson, specialista delle malattie infettive e membro della Commissione del Nobel per il 2008, ha dichiarato che, nel prendere la decisione del premio, la commissione ha onorato il primo scopritore e non chi è venuto dopo, che la discussione è stata lunga ed ha avuto un largo consenso, concludendo che la decisione appartiene agli esperti e non ai legali. Gallo ha reagito in modo corretto dicendo che tutti i tre vincitori meritavano il premio. Non ci sono state invece contestazioni su Harald zur Hausen che era solo quando affermò nel decennio 1970 che HPV era la causa del cancro alla cervice. A quel tempo molti ricercatori sospettavano che herpesvirus ed altri virus sessualmente trasmissibili fossero causa del cancro cervicale; zur Hausen scommise su HPV e molti erano scettici. La sua scoperta ha portato allo sviluppo del vaccino che ora è stato largamente introdotto negli USA ed in Europa. Nel 1983 zur Hausen ha dimostrato la presenza di HPV-16 e -18, due dei tanti diversi tipi, nelle biopsie del cancro e da allora i due virus sono stati trovato nel 70% di tutte le biopsie di questo cancro. Tutti riconoscono il suo merito.
Science, 17 Oct 2008, Vol. 322, pg. 360 - Adrian Cho - Il Nobel 2008 per la Fisica è stato assegnato quest’anno per metà a Yoichiro Nambu di 87 anni, emigrato dal Giappone negli USA nel 1952 e, dal 1954, entrato nell’università di Chicago, Illinois. Nambu è stato scelto per aver applicato il concetto della rottura spontanea di simmetria alla fisica delle particelle. L’altra metà del premio è andato a Makoto Kobayashi di 64 anni dello High Energy Accelerator Research Organization (KEK) a Tsukuba ed a Toshihide Maskawa di 68 anni dell’università Sangyo di Kyoto, ambedue in Giappone. Questi, cercando di spiegare l’asimmetria fra materia ed antimateria, hanno predetto l’esistenza di nuove particelle fondamentali. La rottura spontanea di simmetria si verifica quando le forze in un sistema sono in qualche modo simmetriche, ma non lo è l’energia minima associata. Ad esempio, se si cerca di tenere una matita verticale sulla punta, questa cade senza preferire una particolare direzione orizzontale e questa è una rottura di simmetria. Nel decennio 1960, Nambu applicò questo concetto alle interazioni fra protoni e neutroni, detti nucleoni. I fisici sapevano che le forze “forti” che legano i nucleoni all’interno del nucleo atomico sono portate da particelle dette pioni e Nambu suppose l’esistenza di una simmetria fra i nucleoni nel modo di spin che si rompeva perché protoni e neutroni sono indistinguibili all’interno del nucleo ed il pione emergeva con la massa e le proprietà note. Da allora la rottura spontanea di simmetria diventò un principio fondamentale nella teoria delle particelle. I fisici pensano che la rottura spontanea di diverse simmetrie spiega come le particelle fondamentali acquistano la massa e questo predice l’esistenza della particella detta bosone di Higgs da tanto tempo cercata. Kobayashi e Maskawa fecero una scommessa nel 1972 quando i fisici sapevano dell’esistenza di solo tre tipi di quark: up quark e down quark, che combinati costituiscono i nucleoni, e lo strange quark che si trova nella particella detta mesone K. Kobayashi e Maskawa supposero l’esistenza di almeno 6 tipi di quark. Questo modello non fu preso sul serio all’inizio, ma si dimostrò corretto, quando dalla collisione delle particelle furono scoperti il charm quark nel 1974, il bottom quark nel 1977 ed il top quark nel 1995. Naturalmente i due teorici non avevano solo dato l’idea, ma cercavano di spiegare un’asimmetria fra materia ed antimateria detta violazione della carica-parità (CP) osservata 8 anni prima nel decadimento dei mesoni K e anti-K. La conferma venne dagli esperimenti del 1999 al KEK ed allo Stanford Linear Accelerator Center di Menlo Park, California, dove si studiava il decadimento del mesone B che contiene il bottom quark e mostra anche la violazione CP. I fisici tuttavia rimasero delusi perché pensavano di scoprire una violazione molto più grande per spiegare la grande differenza fra materia ed antimateria.
Science, 17 Oct 2008, Vol. 322, pg. 360 - Adrian Cho - Il premio noto come Nobel per le Scienze Economiche, creato dalla Sveriges Riksbank in memoria di Alfred Nobel, è stato assegnato per il 2008 a Paul Krugman, un economista della Princeton University, giornalista del New York Times ed autore di libri di successo, per le sue analisi sul commercio internazionale e la geografia economica. Krugman ha riconfigurato lo studio del commercio internazionale ed i suoi scritti sono così semplici e chiari da sembrare ovvi, ma nessuno li ha scritti prima di lui. Gli economisti hanno generalmente pensato che il commercio internazionale sia basato sulle differenze fra le economie delle nazioni. Così una nazione che produce automobili li venderà ad un’altra che produce cotone, un prodotto diverso. In realtà spesso una nazione che produce automobili li vende in altre nazioni che li producono. Krugman spiegò che questo comportamento apparentemente illogico è basato sull’economia di scala che riduce il costo di un oggetto quando si aumentano le dimensioni della produzione e questo favorisce la proliferazione delle compagnie e dei mercati. Nel 1991 Krugman applicò questo concetto alla crescita delle città. Egli mostrò che, poiché le aree economicamente più sviluppate hanno una maggiore varietà di beni, essi attraggono più persone e fanno crescere il processo di agglomerazione e sono le città stesse a provocare la spinta alla domanda.
Science, 17 Oct 2008, Vol. 322, pg. 361 - Robert F. Service - Il premio Nobel 2008 per la Chimica è stato assegnato ad un giovane chimico organico giapponese, Osamu Shimomura, ed a due americani, Martin Chalfie della Columbia University, New York City, e Roger Tsien dell’Università di California, in S. Diego. Shimomura, che dal 2001 si è ritirato dal Marine Biological Laboratory di Woods Hole, Massachusetts, all’inizio dell’estate 1961 era stato attratto dalla luminescenza emessa da un certo jellyfish e questa sua curiosità lo aveva portato alla scoperta di una proteina luminescente ora nota come green fluorescent protein (GFP) che è diventata un potente mezzo di indagine nella biologia molecolare. Shimomura aveva collezionato esemplari del jellyfish Aequorea victoria che si illumina di verde, quando lavorava alla Princeton University con il biologo Frank Johnson, ed isolò una proteina luminescente blu che chiamò aequorin. Quasi contemporaneamente, nel 1962 trovò un’altra proteina, che chiamò GFP, che emetteva una debole luminosità verde, ma non aveva idea del suo futuro successo. Alcuni decenni dopo, Douglas Prasher, un biologo del Woods Hole Oceonographic Institution del Massachusetts, ebbe un’idea sulla futura utilità di GFP. Al contrario della aequorin e di altre proteine luminescenti, GFP non aveva bisogno di altre proteine o cofattori per illuminarsi e nacque la possibilità che GFP potesse essere trasferita in altri organismi introducendola con un singolo gene. Nel 1992 Prasher presentò nella rivista Gene il processo di clonazione del gene per GFP. Nel 1994 Prasher si associò con Chalfie ed altri e sulla rivista Science apparve un articolo sulla clonazione di GFP nel batterio Escherichia coli e nel Caenorhabditis elegans e sull’uso della sua luminescenza per seguire l’espressione dei geni vicini. I risultati crearono un grande interesse nell’uso di GFP come marcatore per le più varie ricerche, da come le cellule si sviluppano a come si produce la metastasi delle cellule cancerogene. L’aspetto più amaro del premio è stato l’aver dovuto trascurare il contributo di Prasher. Chalfie e gli altri riconoscevano che Tsien meritava un riconoscimento; negli ultimi due decenni aveva scoperto un’estesa famiglia di GFP che emettono una varietà di colori nello spettro visibile. Questo ha permesso ai biologi di seguire un gran numero di geni ed altre molecole simultaneamente all’interno delle cellule. Le proteine fluorescenti hanno rivoluzionato la ricerca medica ed oggi sono probabilmente importanti come lo sviluppo del microscopio.
Science, 9 Oct 2009, Vol. 326, pg. 212 - Gretchen Vogel and Elizabeth Pennisi - Il premio Nobel 2009 per la Fisiologia o Medicina è stato assegnato quest’anno a Elizabeth Blackburn dell’Università di California, in San Francisco, Carol Greider della Johns Hopkins University, Scuola di Medicina in Baltimora, Maryland, e Jack Szostak della Haward Medical School di Boston. Ciascuno riceverà un terzo del premio di 1,4 milioni di US$ per il loro lavoro che ha descritto i telomeri, il DNA ripetitivo che chiude l’estremità dei cromosomi e l’enzima telomerase che li crea, riconoscendo la scoperta di un meccanismo chiave che le cellule usano per proteggere le loro informazioni genetiche. L’interesse sui telomeri risale ai decenni 1930 e 1940, quando i Nobel Barbara McClintock ed Hermann J. Muller, scoprirono una prova indiretta che i telomeri impedivano ai cromosomi di collegarsi fra loro. Da allora i ricercatori non indagarono oltre perché questo DNA specializzato era difficile da isolare e studiare. A metà del decennio 1970, la Blackburn e Joseph Gall trovarono una soluzione. La Blackburn aveva appena finito il suo Ph.D. all’Università di Cambridge, UK, e voleva affrontare un nuovo metodo per sequenziare i telomeri. Insieme a Gall decisero di usare un organismo unicellulare detto Tetrahimena che, durante il suo ciclo vitale divide i suoi cromosomi in decine di migliaia di parti, ciascuno con telomeri. Con un materiale così abbondante, i due scoprirono che queste estremità consistevano di gruppi di sei basi ripetuti da 20 a 70 volte. La Blackburn allora creò un team con Szostak che voleva vedere come si comportavano con le cellule del lievito che, quando aggiungevano un DNA lo riconfiguravano. Scoprirono che aggiungendo i tratti di DNA con telomeri del Tetrahymena questi erano accettati. Altri esperimenti mostrarono che nel lievito si poteva estendere il DNA a ogni estremità di telomeri e ambedue sospettarono la presenza di un enzima responsabile. Nel 1984 si aggiunse al team Carol Greider, studente Ph.D., che comprese la funzione dell’enzima che allungava i telomeri con gruppi di 6 basi mantenendo l’integrità dei cromosomi durante la divisione cellulare. Greider e Blackburn, nel 1985, individuarono l’enzima telomerase e lo purificarono. L’enzima si dimostrò molto complesso con parti di RNA. Dalla ricerca dei telomeri si scoprirono legami con l’invecchiamento e con il cancro. Szostak, lavorando con lieviti mutanti, incapaci di mantenere i telomeri, scoprì che questi si riducevano a ogni divisione cellulare finché finivano di dividersi. La telomerasi può avere effetti positivi e negativi, l’enzima è attivo nell’accrescimento delle cellule, ma quando esse sono diventate specializzate, si disattiva. In molti tipi di cancro, l’enzima iperattivo fa dividere le cellule anche quando non dovrebbero. La mancanza di telomerasi può provocare malattie polmonari e un rapido invecchiamento e si vanno scoprendo legami con altre malattie. Blackburn e Greiter sono la nona e decima donna che hanno avuto il premio Nobel in medicina.
Science, 9 Oct 2009, Vol. 326, pg. 213 - Adrian Cho - Il premio Nobel 2009 per la Fisica è stato diviso quest’anno per metà a Charles Kao, un ingegnere elettrotecnico che con il suo lavoro teorico ha aperto la strada all’uso delle fibre ottiche per le telecomunicazioni ad alta velocità, e per l’altra metà ai fisici Willard Boyle e George Smith, per aver inventato il primo chip elettronico per catturare le immagini. Kao ha concepito il modo per trasmettere la luce su lunghe distanze in una fibra di vetro e trasmettere segnali. La luce si trasmette all’interno di una fibra del diametro di micron, invece di disperdersi all’esterno, perché si riflette continuamente all’interno della superficie della fibra. Il vetro assorbe anche la luce e, fino al 1966, l’assorbimento raggiungeva il 99% del totale in 20 m di fibra ottica. Kao, che era nato a Shanghai, in Cina, e aveva preso il suo Ph.D. nel Regno Unito, comprese che la causa essenziale dell’assorbimento era dovuta alle impurità di ferro nel cristallo, inoltre la luce si può riflettere all’interno della fibra in diverse configurazioni, o modi, e Kao, che allora lavorava presso lo Standard Telecomunication Laboratories di Harlow, UK, predisse correttamente che, l’uso di una fibra, abbastanza sottile da avere un solo modo di trasmissione, sarebbe stata la condizione ottimale per una rete di comunicazioni. La scelta di Kao, che ha ora 75 anni, fu quella giusta per ridurre le perdite e aprire la strada. Donald Keck e i suoi colleghi della Corning Inc. a Corning, New York, furono i primi a produrre le fibre descritte teoricamente da Kao. Boyle, di 85 anni e Smith, di 79 anni, inventarono il charge-coupled device (CCD), il primo chip elettronico capace di analizzare un’immagine. Questa è stata la tecnologia chiave delle immagini mediche, dei telescopi astronomici, delle fotocamere digitali e di tutti i moderni sistemi di immagini. I CCD hanno rivoluzionato tutti i sistemi di acquisizione delle informazioni e delle immagini. Il CCD contiene un chip che è diviso al suo interno in celle, o pixel. Quando la luce colpisce un pixel, crea una carica elettrica nella cella di silicio e induce una carica su un elettrodo in uscita. La carica della cella passa poi alla cella successiva e si può acquisire un’intera riga di dati che si leggono all’estremità del chip. Boyle che era nato in Canada e vive ad Harlifax, dice che Smith ideò il dispositivo in un paio di ore nel 1969, durante un brainstorming. I due lavorarono nel famoso Bell Labs di Murray Hill, nel New Jersey, e la Bell Labs oggi si riconosce il merito di sette premi Nobel.
Science, 16 Oct 2009, Vol. 326, pg. 346 - Robert F. Service - Il premio Nobel 2009 per la Chimica è stato assegnato quest’anno a tre scienziati: Ada Yonath del Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel, Thomas Steitz della Yale University e Venkatraman Ramakrishnan del Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, UK, per aver rivelato la struttura atomica e il funzionamento interno del ribosoma. I tre hanno usato la tecnica della X-ray crystallography per localizzare la posizione delle migliaia di atomi del ribosoma e ognuno di essi riceverà un terzo del premio di 1,4 milioni di US$. Yonath ha riconosciuto che ci sono stati molti altri scienziati che hanno contribuito come loro, fra cui Harry Noller dell’Università di California, Santa Cruz, sotto il quale, fra le altre cose, fu risolta per la prima volta la struttura cristallina del ribosoma, Peter Moore, un biochimico, collega di Steitz a Yale e Joachim Frank della Columbia che, con i suoi studi al microscopio elettronico, ha provato dei componenti come la subunità 30S che decodifica il codice genetico di RNA messaggero e la subunità più grande, 50S, che prende queste informazioni e le usa per mettere insieme gli amminoacidi nella corretta sequenza costruendo le proteine. I primi ricercatori hanno cercato di mappare le strutture di queste subunità. Per descrivere la struttura, con la tecnica dei raggi X, è necessario creare i cristalli di milioni di copie di un ribosoma e disporli in perfetto ordine, poi irradiarli con un fascio di raggi X. Se il cristallo è disposto in modo preciso, la configurazione dei raggi riflessi può essere usata per mappare la disposizione degli atomi nella molecola. Nel 1980, Yonath creò il primo cristallo di bassa qualità della subunità 50S, nel 1990 aveva migliorato la qualità dei suoi cristalli, ma trovava ancora difficoltà nel mappare l’intera struttura. Con l’intervento di Steitz e Moore fu introdotto il microscopio elettronico, ma la risoluzione era solo di 9 angstrom. Nell’agosto del 2000, Steitz aumentò la risoluzione a 2,4 angstrom e i gruppi di Yonath e Ramakrishnan pubblicarono la prima struttura a bassa risoluzione della subunità più piccola, la 30S. Da quel momento i tre gruppi hanno iniziato a creare un film del processo con cui il ribosoma produce la trasformazione delle informazioni genetiche nelle proteine. Il processo si evolve come una danza in cui dozzine di proteine del ribosoma e le sue subunità si muovono ad ogni passo insieme con altre biomolecole in una vera coreografia in cui partecipano i due cocatalizzatori EF-Tu e EF-G. Tutte le strutture note del ribosoma provengono dai procarioti e i ricercatori stanno cercando la struttura di primo livello del ribosoma eucariota, che è più complesso di quello procariota. Yonath afferma che il prossimo obiettivo è di identificare quello che potrebbe essere un proto-ribosoma che si sia conservato nel moderno ribosoma. Se si trova, questo sarebbe una conferma dell’ipotesi del primitivo mondo RNA in cui la vita è nata alle origini. I tre gruppi hanno anche affrontato le applicazioni pratiche del loro lavoro studiando i diversi antibiotici legati al ribosoma. Diverse compagnie sono ora alla ricerca di nuovi antibiotici contro le infezioni più resistenti.
Science, 16 Oct 2009, Vol. 326, pg. 347 - Adrian Cho - Il premio Nobel 2009 in economia è stato assegnato quest’anno a due ricercatori. Metà degli 1,4 milioni di US$ va a Elinor Ostrom, scienziata dell’Università dell’Indiana, Bloomington, per i suoi lavori sull’uso delle risorse condivise; l’altra metà del premio è andata a Oliver Williamson, un economista dell’Università di California, Berkeley, per le sue analisi su come una compagnia decide di fare da sé o acquistare da altri. Il fatto nuovo è che il premio di quest’anno riconosce che bisogna guardare alle istituzioni che governano l’attività economica, e includono molte cose non del mercato. Ostrom, di 76 anni, è la prima donna che ha vinto il premio sull’economia e nella sua carriera ha studiato come le persone cooperano alla gestione delle risorse comuni. Ad esempio, chi sfrutta le risorse ittiche può trarre benefici se limita la sua pesca ed evita gli eccessi. Un eccesso nel massimizzare i profitti può danneggiare la cooperazione e questa è la tragedia delle risorse comuni. Gli economisti hanno ritenuto che la cooperazione deve essere imposta dal governo con incentivi di mercato. Nel suo dottorato del 1965, Ostrom trovò che alcune comunità condividono in realtà delle risorse e gli individui cooperano se sono in grado di partecipare alla gestione, controllare il comportamento degli altri e punire i profittatori. Quando i singoli hanno fiducia negli altri, useranno la reciprocità e ci sarà cooperazione. Quando non c’è fiducia, non c’è cooperazione a meno di ricorrere alla violenza. Williamson, di 77 anni, ha studiato come una compagnia decide quali beni e servizi possono essere provvisti internamente in modo autonomo e quali conviene comprarli all’esterno, decisione che delimita i confini della ditta. Una volta Ford investì in una piantagione di gomma in Sud America, ora le compagnie automobilistiche comprano le gomme. Queste decisioni richiedono un bilancio fra costi e benefici. Facciamo il caso di una fabbrica di macchine da cucire che usa un componente speciale fatto da un solo fornitore. La fabbrica potrebbe risparmiare costruendo da sola il pezzo, specie se il fornitore tende ad alzare i prezzi. Nel caso che le parti possono provenire da diversi fornitori in competizione, non avrebbe alcun interesse a fabbricarle all’interno. Gli studi di Williamson sono diventati delle prescrizioni su come organizzare una compagnia; tutti gli economisti lo riconoscono e questo gli ha fatto meritare il premio.
Science, 8 Oct 2010, Vol. 330, pg. 158 – Gretchen Vogel and Martin Enserink - Il premio Nobel 2010 per la Fisiologia o Medicina è stato assegnato quest’anno esclusivamente al Fisiologo britannico Robert G. Edwards che è stato il pioniere della fertilizzazione in vitro (IVF). Edwards è diventato una celebrità scientifica dopo la nascita, nel 1978, di Louise Brown la prima bimba in “provetta” (test tube baby). Da questa data, sono nati più di 4 milioni di bambini con la procedura IVF. Edwards vive oggi in una casa di cura ed è molto malato. Questo lunedì, non è stato in grado di ricevere la telefonata della Commissione del Nobel e probabilmente non potrà ricevere la medaglia a Stoccolma in dicembre. Tuttavia Edwards è stato molto contento, quando sua moglie, Ruth, gli ha comunicato la notizia. Nel decennio 1950, Edwards era stato ispirato dagli esperimenti sugli ovuli fertilizzati di un coniglio che potevano svilupparsi e decise di comprendere meglio la biologia degli ovuli umani, dello sperma e degli embrioni. Sperimentando con ovuli umani fornitigli da un ginecologo, Molly Rose, con una serie di prove, trovò le condizioni che portavano alla loro maturazione e, con diversi colleghi, scoprì come gli ormoni regolavano la maturazione degli oociti, quando gli ovuli potevano essere fertilizzati dallo sperma e le condizioni necessarie perché lo sperma si attivasse e fertilizzasse l’ovulo. Nel 1969, egli e i suoi colleghi riuscirono a fertilizzare in vitro, per la prima volta, un ovulo umano. Il risultato attrasse l’attenzione dei media, ma l’embrione non si sviluppò. Nel 1968, Edwards iniziò una proficua collaborazione con il ginecologo Patrick Steptoe che, tra lo scetticismo generale, aveva introdotto la tecnica base per estrarre ovuli maturi dalle ovaie. La collaborazione era perfetta, ma la coppia fu sottoposta a una violenta opposizione sociale, religiosa e medica per questa ricerca che fu definita controcorrente. Nel 1971, il Medical Research Council (MRC) UK rifiutò la richiesta di fondi di Edwards, una decisione che lo sorprese e contrariò. Una ragione era che, a quel tempo, ci si preoccupava per la sovrappopolazione, un altro fattore era il timore che l’IVF provocasse feti anormali. Tuttavia, donazioni private permisero a Edwards e Steptoe di continuare il loro lavoro, ma per anni non riuscirono a ottenere una gravidanza per gli effetti collaterali dei trattamenti ormonali fatti per stimolare le ovaie a produrre ovuli maturi. Alla fine impararono a temporizzare le procedure per sincronizzarsi con il naturale ciclo mestruale. Il trionfo arrivò nel1978. Dopo una seconda nascita, MRC divenne un entusiastico sostenitore del lavoro di Edwards. Steptoe morì nel 1988 e, poiché i premi Nobel sono concessi solo a scienziati viventi, egli non fu incluso nel premio. Se fosse stato vivo, avrebbe diviso l’onore con Edwards. Il lavoro di Edwards ha reso possibile la produzione di cellule embrionali umane e questo era anche un obiettivo del lavoro ma, nel descrivere le motivazioni del Nobel, non se ne fece cenno perché il premio riguardava la tecnologia base di IVF. La procedura IVF è stata controversa ed è stata criticata dal Vaticano. Il trattamento, diffusosi in molte nazioni sviluppate, non è ancora perfetto e solo il 30% è positivo, anche se i dottori impiantano più embrioni nelle pazienti. In realtà anche in natura s’impiantano solo il 20% degli embrioni, ma questo fatto era frustrante per Edwards. Egli fu coinvolto nel dibattito etico fin dall’inizio e amava prendere posizioni provocatorie e avversava la decisione della comunità scientifica contraria alla clonazione umana, senza discuterne i potenziali benefici. Non voler discutere, gli sembrava in antitesi con la ricerca scientifica.
Science, 8 Oct 2010, Vol. 330, pg. 159 – Adrian Cho - Il premio Nobel 2010 per la Fisica è stato diviso quest’anno fra Andre Geim e Konstantin Novoselov dell’Università di Manchester nel Regno Unito per la scoperta del graphene nel 2004, un materiale fatto di carbonio dello spessore di un solo atomo. Solo pochi anni dopo dalla scoperta questo materiale promette rivoluzionari progressi nell’elettronica e in altre tecnologie. Il graphene ha avuto umili origini. Geim e Novoselov hanno prodotto delle scaglie da blocchi di grafite, usando semplici fogli di cellofan invece di sistemi più complicati per isolare un singolo strato di atomi. Subito il graphene ha affascinato i fisici teorici; poiché il materiale è per natura bidimensionale, gli elettroni si muovono in esso come se non avessero massa, come particelle di luce (fotoni). Questo era stato previsto decenni prima e il graphene è stato il primo esempio di un tale comportamento. Subito, fisici, ingegneri e chimici hanno cominciato a vedere potenziali applicazioni. Il graphene è flessibile come la plastica ma più resistente del diamante e conduce l’elettricità come un metallo, ma è trasparente come il vetro. I ricercatori hanno ideato come realizzare fogli con dimensioni di decine di centimetri. Hanno sviluppato metodi per tagliarli con precisione nanometrica e cambiarne le caratteristiche elettriche applicando sulla superficie atomi di idrogeno. Questo ha aperto una grande varietà di applicazioni. La Compagnia elettronica Sud Coreana Samsung ha realizzato un Touch screen in graphene, mentre ricercatori dell’IBM hanno ideato un transistor ultraveloce. Un reticolo di graphene può essere usato per sequenziale il DNA. Lo stesso Novoselov afferma che non si può dire ancora quanti usi avrà il graphene. Per questo motivo il premio Nobel di quest’anno può essere considerato un’anomalia. Questo premio onora fisici per una cosa che è affascinante ma non rivoluzionaria, che non necessita una nuova teoria e premia un potenziale di applicazioni ancora da venire. Tuttavia, tutti gli intervistati da Science affermano che Geim e Novoselov meritano il premio. Questo premio è anche insolito perché Geim nel 2000 ha vinto una parte del premio satirico Ig Nobel offerto dell’editore degli Annals of Improbable Research per la levitazione magnetica di una rana viva. Geim è la sola persona ad aver vinto ambedue i premi.
Science, 15 Oct 2010, Vol. 330, pg. 303 – Adrian Cho - Il premio Nobel 2010 in economia è stato assegnato quest’anno a Peter Diamond, 70 anni, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, Dale Mortensen, 71 anni, della Northwestern University di Evanston, Illinois, e a Christopher Pissarides, 62 anni, della London School of Economics, che divideranno il premio di 1,5 milioni di dollari per aver sviluppato una teoria che spiega perché è impossibile la piena occupazione. Partendo dal decennio 1970, essi hanno sviluppato quasi indipendentemente la teoria della “frizione del mercato” cioè del costo che hanno consumatori e fornitori di un bene per incontrarsi. Dai loro nomi, fu detta “DMP Theory” e divenne un fondamento del mercato del lavoro. L’economia classica, predice che la disoccupazione sparisce quando il numero dei posti di lavoro uguaglia o supera quello dei lavoratori. In realtà ciò non succede e, anche durante i periodi di boom economico di dieci anni fa, la disoccupazione scese solo al 3,8%. Diamond, Mortensen e Pissarides scoprirono di poter spiegare questo fatto. Cominciarono con un modello dinamico che considera un flusso di lavoratori che sono assunti o lasciano il lavoro. Fissarono un costo, sia per un disoccupato che cerca un lavoro, sia e per un datore di lavoro per trovare un lavoratore adatto, e scoprirono che l’equilibrio si ottiene con un certo livello di disoccupazione che dipende dal costo. La DMP theory, partita come un’astrazione matematica, è diventata un metodo per economisti e politici per studiare l’efficacia di ogni intervento per migliorare la riduzione della disoccupazione. Anche le assicurazioni contro la disoccupazione usano questo modello. Si assicura, infatti, supponendo che non si rimanga disoccupati troppo a lungo e si deve dare un addestramento in modo che non perdano il contatto con il mercato del lavoro.
Science, 15 Oct 2010, Vol. 330, pg. 303 – Robert F. Service - Il premio Nobel 2010 per la Chimica è stato assegnato quest’anno a tre chimici: Ei-ichi Negishi, Akira Suzuki e Richard Heck per aver scoperto un catalizzatore per legare atomi di carbone fra molecole diverse. La capacità di creare questi legami ha influenzato l’intero settore delle tecnologie avanzate rendendo possibile la sintesi di qualsiasi composto, dal farmaco anticancro, ai pesticidi per l’agricoltura, ai display più avanzati e ai chip per computer. Alla base di queste applicazioni vi sono molecole organiche fatte di catene di carbonio ad anello e il carbonio è la chiave della chimica organica e della vita, per la sua capacità di unirsi in catene e anelli in tutte le possibili forme. Per costruire molecole sintetiche, i chimici devono continuamente trovare il modo di unire atomi di carbonio fra molecole diverse. Nei primi decenni del 1900, i chimici tedeschi trovarono il modo di collegare atomi di metalli al carbonio rendendoli più reattivi e facili a legarsi ai vicini. Alla fine del decennio 1960, Heck, allora nella Hercules Corp. a Wilmington, Delaware, e dopo all’Università di Delaware, Newark, trovò che si poteva stabilire quali atomi di carbonio unire insieme. In un esperimento, Heck collegò un atomo di bromo a uno degli atomi di carbonio del benzene. Poi aggiunse due molecole di olefine e del palladio alla soluzione. Il palladio si legò al carbonio con l’atomo di bromo e anche alle olefine. Nel decennio 1970, anche i giapponesi Negishi alla Purdue University, Indiana, e Suzuki della Hokkaido University a Sapporo, Giappone, modificarono il metodo aggiungendo altri metalli e composti. Oggi questi metodi sono noti collettivamente come reazioni di palladio-catalyzed cross-coupling e sono applicate in tutte le sintesi dei composti organici. Vi sono stati molti altri contributi, ma la regola del Nobel non prevede più di tre vincitori di un premio.