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Proteine ed ecosistemi, World Wide Web e mercati finanziari: il panorama delle reti complesse che presentano fenomeni di auto-organizzazione analoghi è vasto ed eterogeneo. Ma come descriverne in modo semplice il comportamento? Diego Garlaschelli dell'Università di Siena, Andrea Capocci dell'Università Sapienza di Roma e Guido Caldarelli ricercatore dell'INFM-CNR propongono su Nature Physics un modello in grado di simulare in modo realistico l'evoluzione delle reti complesse.
In questi sistemi esistono differenze sostanziali tra le componenti della rete, chiamate vertici: alcuni sono collegati a moltissimi elementi, mentre altri sono pressoché isolati. In queste reti, inoltre, le regole del gioco cambiano progressivamente perché le interazioni tra un vertice e gli altri elementi ad esso più vicini finiscono con il modificare anche il vertice di partenza.
Nella ricerca pubblicata su Nature gli elementi della rete sono contraddistinti da una proprietà, chiamata fitness, che rappresenta, per esempio, l'abilità di una specie di sopravvivere in un ecosistema. Il modello simula l'evoluzione della rete sostituendo ai vertici con minore fitness nuovi vertici con fitness estratta a caso perché nell'evoluzione naturale le mutazioni sono cieche: il risultato che così si ottiene non dipende dalla configurazione iniziale e corrisponde a quanto si osserva nelle reti naturali.
Per esempio, in un ecosistema le specie sono legate fra loro da rapporti di predazione e quando si simula una dinamica di tipo darwiniano, in cui ogni passo dell'evoluzione è caratterizzato dall'estinzione della specie con minore abilità, le estinzioni si propagano alle specie predate ed a quelle predatrici. L'intero ecosistema così si modifica, ma qualunque sia la configurazione di partenza, la rete finale avrà sempre proprietà simili a quelle che si osservano in natura.
Guido Caldarelli dell'INFM-CNR spiega che lo studio ha preso spunto proprio da un preesistente modello per la descrizione degli ecosistemi. ?Il modello affrontava le relazioni tra prede e predatori in natura usando il meccanismo della catena alimentare, molto poco realistico perché difficilmente una specie viene predata solo da un'altra. Per riuscire a ricostruire l'effettivo comportamento del sistema e le sue possibili evoluzioni bisogna pensare alla rete alimentare, la food web, in cui un predatore può avere diverse fonti di cibo ed esistono animali che molto più di altri sono a rischio perché vittime di moltissimi predatori?.
Il modello presentato su Nature simula con grande efficacia ciò che accade non solo in un ecosistema, ma anche in moltissime altre reti che vanno dai consigli di amministrazione, alle interazioni sociali, alle collaborazioni scientifiche, ai segnali del metabolismo.
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E' stata una corsa contro le nubi, quella che alle 17,38 di oggi ha portato in orbita lo shuttle Discovery, a bordo del quale c'e' l'astronauta italiano Paolo Nespoli. Ha preso cosi' il via la missione Esperia, delle agenzie spaziali europea (Esa) e italiana (Asi). Ai comandi di Pamela Melroy, lo shuttle si e' staccato da terra con una puntualita' che i lanci dello shuttle al Kennedy Space Center, in Florida, hanno conosciuto soltanto altre due volte nella loro storia, con le missioni Sts-117 e Sts-118. "E' stata una grande emozione", ha detto subito dopo il lancio il presidente dell'Asi, Giovanni Bignami. "E' andato tutto bene - ha aggiunto - e adesso lo shuttle e' in orbita. Stiamo dando il nostro contributo. Con questa missione si aggiunge un pezzo, forse piccolo ma essenziale, della Stazione spaziale internazionale e vengono eseguiti cinque esperimenti scientifici sui quali contiamo molto".
Nella stiva della navetta c'e' infatti un elemento fondamentale per proseguire la costruzione della stazione orbitale, il Nodo 2 o Harmony, come l'hanno chiamato gli studenti americani. Realizzato in Italia dalla Thales Alenia Space, permettera' di agganciare alla Iss il laboratorio europeo Columbus e quello giapponese Kibo. Il rientro dello shuttle e' previsto alle 10,47 italiane del 6 novembre.
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Si trova in internet ed è interattivo il sito di PYGIS (Photovoltaic Geographical Information System), la dettagliata mappa grazie alla quale è possibile conoscere il potenziale di energia solare fotovoltaica di numerose aree dell? Unione Europea. Spostandosi da nord a sud del continente, è possibile interrogare il sito sul potenziale rendimento dell?energia solare locale e calcolare di conseguenza a quanto può ammontare la quantità di energia realizzabile con i sistemi fotovoltaici. Il sistema fornisce i risultati tenendo conto dei dati relativi all?energia solare incidente, alla posizione geografica, alla giacitura dei terreni e ai tipi di tecnologie fotovoltaiche disponibili. Sono anche disponibili nel sito le informazioni relative al livello di sviluppo di queste tecnologie per i singoli Stati, rapportato ai consumi ed ai fabbisogni in termini di energia elettrica, e le fonti per attingere a dati sempre aggiornati sull?evoluzione del fotovoltaico.
Uno strumento come PYGIS riveste un particolare interesse se si pensa che l?obiettivo dell?Unione Europea è di soddisfare entro il 2020 il 20% dei fabbisogni ricorrendo alle energie alternativa. Per il fotovoltaico in particolare, la Commissione Europea ha promosso la creazione di una piattaforma tecnologica europea che comprende il mondo accademico per la ricerca, il settore industriale per la sperimentazione, le autorità di regolamentazione per gli aspetti normativi, gli istituti finanziari per gli investimenti. e tutte le parti interessate nello sviluppo di una leadership europea nel settore. Obiettivo comune: la messa a punto di tecnologie in grado di sfruttare al meglio l?energia che arriva con continuità dal sole, migliorando i rendimenti e ottimizzando le forme di immagazzinamento e di distribuzione alla rete.
La mappa solare si trova all?indirizzo: http://sunbird.jrc.it/pvgis/apps/radmonth.php?lang=it&map=europe
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Dal 2 Aprile 2007 anche l?Italia avrà la sua ?Borsa delle emissioni?, come previsto da una Direttiva Europea del 2003 che ha istituito un sistema comunitario per lo scambio di quote di emissione di CO2 (EU ETS) attraverso la costituzione di mercati nazionali per l?acquisto e la vendita dei diritti di emissione. La finalità è quella di attuare il piano di riduzione delle emissioni inquinanti, nocive per il clima in quanto responsabili dei mutamenti climatici in atto in tutto il mondo.
Il Mercato volontario delle unità di emissione di CO2 verrà gestito dal Gestore del Mercato Elettrico (GME), una piattaforma di scambio che garantirà la semplicità delle negoziazioni e la trasparenza nella formazione dei prezzi. In pratica le imprese soggette agli obblighi di riduzione delle emissioni di gas inquinanti dovranno acquistare diritti di emissione, mentre i soggetti che avranno raggiunto o superato gli obiettivi previsti potranno vendere le proprie quote risparmiate.
Così come la più frequentata Borsa azionaria, anche la ?Borsa delle emissioni? avrà sessioni di mercato giornaliere (dalle 9 alle 16 di tutti i giorni lavorativi) e gli scambi saranno in contrattazione continua: il valore per ciascuna quota di CO2 varierà inizialmente intorno a 0,0025 euro.
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Kataweb, Matematicament.it e il DIDA-lab dell'Università del Salento, in collaborazione con Repubblica Scuola&Giovani, L'Espresso online,Le Scienze, DEEJAY e ALLMUSIC, organizzano "MatematiCup", prima gara nazionale di matematica a squadre completamente on line, patrocinata dall'associazione Mathesis, Società italiana di scienze matematiche e fisiche.
Aperta agli studenti di tutte le classi della scuola secondaria di primo grado (media inferiore), MatematiCup punta a stimolare l'interesse dei giovani nei confronti della matematica, sviluppare la collaborazione in gruppo attraverso la rete Internet e incentivare l'uso consapevole e formativo delle tecnologie informatiche.
Le iscrizioni, completamente gratuite, sono aperte dal 14 marzo, sul sito http://fantavillage.kataweb.it/matematicup/ e http://www.matematicamente.it. Ogni squadra partecipante sarà composta da tre gruppi, uno di prima classe, uno di seconda, uno di terza e un allenatore (il docente referente della scuola). Le singole scuole possono iscrivere una o più squadre; è sufficiente che ogni squadra abbia a disposizione un'aula o laboratorio e almeno un computer connesso a Internet.
Il mese di aprile è dedicato agli allenamenti. Dopo essersi iscritti si potrà anche partecipare al Forum e presentare la propria squadra e la propria scuola con foto e messaggi. La giornata di gara è prevista per l'8 maggio 2007 dalle 9.30 fino alle 12.30 in contemporanea per tutte le scuole italiane. Le squadre cercheranno di risolvere, senza l'aiuto dell'insegnante né di altre persone esterne, il maggior numero di quiz nel minor tempo possibile. I visitatori esterni possono assistere alla gara via Internet.
Vincerà la MatematiCup la squadra che avrà ottenuto il punteggio più alto.
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Il Premio Turing, considerato come il Premio Nobel per l'informatica, è stato assegnato per la prima volta in quarantuno anni di storia ad una donna, la americana Frances E. Allen di 75 anni.
La scienziata ha ricevuto il prestigioso riconoscimento per il lavoro sulla ottimizzazione dei "compilatori di codice" svolto durante una lunga carriera trascorsa in IBM, nel corso della quale ha vissuto lo sviluppo dei computer sin dalla loro nascita. Il suo lavoro ha portato allo sviluppo degli algoritmi e delle tecnologie che sono alla base dei programmi maggiormente utilizzati in tutto il mondo.
La Allen, che già aveva ricevuto altri importanti premi e riconoscimenti durante la sua vita, ha commentato dicendo che questo è un gran momento per le donne.
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Il Centro di Malattie Metaboliche dell'Osso dell'Ospedale Molinette di Torino è uno dei dieci centri italiani coinvolti nella sperimentazione clinica di una nuova terapia per la cura dell'osteoporosi. La molecola che verrà utilizzata si chiama denosumab e, rispetto alle cure precedenti, si caratterizza perchè distrugge la sostanza che alimenta le cellule responsabili della fragilità delle ossa.
Lo studio durerà due anni e dovrà verificare oltre all'efficacia della terapia anche la non tossicità e l'assenza di effetti collaterali.
In Europa sono in corso altri studi di ricerca sulla stessa molecola per verificarne il possibile utilizzo anche nella cura dei tumori delle ossa.
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Il clima si riscalda, lo confermano i dati che provengono dal progetto ALP-IMP grazie al quale è stato ricostruito il clima degli ultimi due secoli di una vasta area europea centrata sulle Alpi. I primi dati, pubblicati sulla rivista International Journal of Climatology, indicano infatti una tendenza all?aumento della temperatura di 1.2 gradi nell?ultimo secolo. Il progetto ALP-IMP ha consentito di recuperare le più lunghe serie storiche di dati meteorologici per una vasta regione europea centrata sulle Alpi e, con esse, tutte le informazioni storiche delle stazioni meteo. Al progetto ha partecipato per l?Italia il gruppo di Climatologia storica dell?Istituto di Scienze dell?Atmosfera e del Clima (Isac) del Consiglio nazionale delle ricerche di Bologna, guidato da Teresa Nanni. La ricerca è stata svolta in collaborazione con Maurizio Maugeri dell?Istituto di Fisica Generale Applicata dell?Università degli Studi di Milano.
?Tra i database climatici regionali?, precisa Teresa Nanni, responsabile del gruppo di Climatologia Storica dell?Isac-Cnr, ?questo può essere considerato il più attendibile e completo attualmente disponibile, sia per l?intervallo di tempo coperto (più di due secoli) sia per l?alta risoluzione spaziale di stazioni ultrasecolari. Oltre alle variabili più comunemente studiate, come temperatura e precipitazione, il database comprende anche pressione atmosferica, copertura nuvolosa, ore di insolazione giornaliera, umidità relativa e pressione parziale di vapore?.
La descrizione dettagliata del lavoro di recupero del database è stata pubblicata nel numero di gennaio della rivista International Journal of Climatology.
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I sarcomi sono un gruppo eterogeneo di tumori rari che possono interessare ogni organo del corpo umano. In relazione ad alcune somiglianze con i tessuti normali vengono designati con il nome del tessuto che ricordano maggiormente. Per esempio l'osteosarcoma è così definito per similitudine con il tessuto osseo; il leiomiosarcoma per le analogie con il tessuto muscolare e così via.
Per molti anni la diagnosi di sarcoma è stata sinonimo per il clinico ed il paziente di un destino segnato. Oggi, molte di queste malattie hanno una prognosi diversa rispetto ad alcuni anni fa e, all'Istituto di Ricerca sul Cancro di Candiolo (Torino), il Gruppo Interdisciplinare Cure dei sarcomi partecipa a numerosi protocolli clinici di cura nazionali ed internazionali realizzati grazie all'integrazione dell'esperienza dei vari specialisti che lavorano al suo interno.
Uno degli esempi che può meglio rappresentare il successo di questo approccio trasversale alle diverse equipe mediche, è sicuramente costituito dal tumore stromale gastrointestinale: il cosiddetto GIST, che insorge lungo il tubo gastrointestinale. Questo sarcoma era considerato una malattia incurabile nei casi in cui l'intervento chirurgico non poteva essere radicale. Nel 2001 il Gruppo Interdisciplinare ha contribuito alla dimostrazione dell'efficacia di un farmaco non chemioterapico, chiamato Imatinib, nella cura di questa malattia.
Questa positiva esperienza ha consentito al Centro di Candiolo di entrare in un circuito internazionale di studi clinici mirati alla cura dei tumori per mezzo di farmaci aventi un bersaglio molecolare ben definito, che affiancano o sostituiscono la chemioterapia convenzionale. Ciò è stato possibile grazie al costante lavoro di squadra che vede il radiologo, il patologo, il chirurgo e l'oncologo raccolti intorno ad ogni singolo paziente. Oggi la rivoluzione della terapia basata sull'inibizione di specifiche molecole tumorali è una realtà che si è estesa anche alla cura di altri tipi di sarcomi quali i cordomi, il dermatofibrosarcoma protuberans e il tumore desmoide.
La nuova frontiera della ricerca clinica, dunque, è legata alla capacità di attrarre dalla ricerca farmaceutica nuovi farmaci mirati, così da ampliare ulteriormente il numero di sarcomi che possano essere curati senza chemioterapia citostatica.
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Le nanoparticelle possono essere guidate a riconoscere i batteri e trovarli in pochissimi minuti. Lo hanno dimostrato i ricercatori dell'universita' americana di Toledo, in Ohio, con uno studio pubblicato dalla rivista della Societa' Chimica Americana.
Negli esperimenti sono state utilizzate nanoparticelle che hanno al centro una molecola ferromagnetica (biossido di ferro) circondata da catene di atomi di carbonio che finiscono con uno zucchero. Proprio la molecola terminale e' quella che permette alla particella di agganciarsi al batterio: "e' noto che molti batteri usano i carboidrati sulla superficie delle cellule dei mammiferi per ancorarsi - scrivono gli autori - e da questo passaggio inizia l'infezione". Le nanoparticelle ottenute dai ricercatori, immerse in una soluzione contenente ceppi del batterio Escherichia coli, sono state in grado di 'agganciarsi' alla sua superficie. Una volta avvenuto il contatto e' stato possibile rimuovere i batteri sottoponendo la soluzione ad un campo magnetico. Questo approccio ha due vantaggi rispetto a quello tradizionale: i batteri possono essere riconosciuti in cinque minuti senza bisogno di colture cellulari e la rimozione magnetica e' estremamente efficace, fino all'88%.
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Si prepara a diventare più grande la stazione spaziale internazionale (Iss), con la missione Esperia verrà portato nello spazio il Nodo 2, al quale saranno agganciati due nuovi laboratori. "Il Nodo 2 e' un componente fondamentale per l'assemblaggio della stazione orbitale", ha detto il presidente dell'Agenzia spaziale italiana (Asi), Giovanni Bignami, giunto a Cape Canaveral per seguire il lancio della missione, previsto alle 17,38 italiane di domani.
"Il 40% del volume pressurizzato dei moduli abitativi della stazione spaziale ? ha aggiunto - e' di fabbricazione italiana, e grazie al Nodo 2, la stazione orbitale sara' completata per il 60%".
Realizzato in Italia sotto la guida della Thales Alenia Space, il Nodo 2 e' una vera e propria "porta" della ricerca. A due dei suoi quattro boccaporti saranno infatti agganciati il laboratorio europeo Columbus, che arrivera' con lo shuttle il prossimo 6 dicembre, e poi il laboratorio giapponese Kibo, nell'aprile 2008. Gli altri due potranno collegare alla stazione orbitale moduli logistici e navette. I Nodi permettono inoltre il passaggio degli astronauti e sono ambienti di lavoro a tutti gli effetti. La Stazione spaziale ne prevede tre: il Nodo 1 e' stato costruito negli Stati Uniti dalla Boeing, i Nodi 2 e 3 sono italiani, derivati dall'architettura dei tre moduli logistici (Mplm) che l'Asi ha fornito alla Nasa. Lungo piu' di sette metri, con un diametro di 4,5 metri e pesante circa 14 tonnellate, il Nodo 2 e' isolato da una copertura termica e da pannelli che lo proteggono dal bombardamento di micro-meteoriti.
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Il fisico italiano Giorgio Parisi, direttore del centro SMC (Statistical Mechanics and Complexity) dell'INFM-CNR e docente di teorie quantistiche all'Università Sapienza di Roma, si è aggiudicato il prestigioso "Royal Society and Académie des Sciences Microsoft European Science Award".
Il premio, giunto alla seconda edizione, è attribuito congiuntamente dalla Royal Society e dall'Accademia francese delle Scienze in collaborazione con Microsoft a uno scienziato europeo che si sia distinto per ricerche svolte con strumenti computazionali. L'edizione 2007 del premio, dedicata alle ricerche condotte in fisica, matematica e ingegneria tramite metodi computazionali, è stata assegnata al nostro ricercatore per i suoi studi nell?ambito della cromodinamica quantistica ? teoria fisica che descrive l?interazione forte, una delle forze fondamentali ? e dei vetri di spin, prototipo dei sistemi disordinati.
Grazie al finanziamento di 250.000 euro messo a disposizione del vincitore da Microsoft il fisico italiano intende ulteriormente approfondire lo studio computazionale dei sistemi disordinati, realizzando una nuova rete di computer ad alta velocità che permettano di simulare il comportamento dei sistemi fisici per tempi molto superiori rispetto a quelli oggi possibili con strumenti tradizionali. Il che consentirà di avere risultati più accurati e attendibili che permetteranno di comprendere meglio il comportamento dei sistemi complessi.
Elisa Molinari, responsabile dell'INFM-CNR, commenta: ?Siamo molto felici di festeggiare Giorgio; le sue ricerche sono oggi al centro delle attività dell'istituto e siamo sicuri che molti altri importanti risultati verranno anche in futuro dal centro SMC?.
Parisi aveva ottenuto già in precedenza numerosi altri riconoscimenti nazionali e internazionali quali la Medaglia Boltzmann (1992) e la Medaglia Dirac (1999).
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Il fisico dell?Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Milano, Lucio Rossi, ha ricevuto il prestigioso premio internazionale dell?Institute of Electrical and Electronics Engineers.
Il premio viene assegnato agli ingegneri, ai ricercatori e ai manager che hanno dato dei contributi eccezionali nel campo della superconduttività applicata, ovvero la capacità di sfruttare un fenomeno naturale molto particolare (composti o metalli che a bassissima temperatura possono far viaggiare elettricità al loro interno senza nessuna dispersione o resistenza) per produrre oggetti di grande utilità per la ricerca e lo sviluppo delle tecnologie.
Lucio Rossi si è meritato questo premio come ?mago? dei magneti superconduttori, in particolare per aver guidato il gruppo responsabile della realizzazione dei magneti dell?acceleratore di particelle LHC, la più grande, potente e precisa macchina del pianeta, in fase di costruzione al CERN, il laboratorio europeo della fisica delle alte energie di Ginevra.
I 9.000 (novemila) magneti che quasi riempiono i 27 km del tunnel di LHC, sono dei veri e propri mostri di sofisticazione. Basti dire che, per garantire la superconduttività dei suoi magneti, LHC è mantenuto a una temperatura inferiore ai 270° sotto lo zero. In pratica la stessa temperatura degli angoli più freddi dell'intero Universo.
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