La scienza continua a cercare di superare i limiti del possibile, producendo scoperte che non solo hanno ampliato la nostra comprensione del mondo, ma hanno anche il potenziale di trasformare la società in modi profondi e duraturi. Dall’editing genetico rivoluzionario che potrebbe eliminare malattie ereditarie, ai vaccini a mRNA che hanno salvato milioni di vite durante la pandemia di COVID-19, la ricerca scientifica ha dimostrato di essere la pietra angolare su cui si costruisce il progresso umano.
Vediamo alcune delle scoperte più importanti negli ultimi 5 anni.
CRISPR e il trapianto di organi: una rivoluzione nell’editing genetico
Negli ultimi anni, la tecnologia CRISPR-Cas9 ha rivoluzionato il campo dell’editing genetico, aprendo la strada a scoperte straordinarie e nuove applicazioni nel campo della medicina e della biologia. Una delle applicazioni più promettenti di questa tecnologia è il potenziale utilizzo nel trapianto di organi, in particolare attraverso la modifica genetica di organi di animali per renderli compatibili con il corpo umano. Questa tecnologia potrebbe risolvere una delle maggiori sfide della medicina moderna: la carenza di organi per il trapianto.
CRISPR-Cas9 è un sistema di editing genetico che permette di modificare con estrema precisione il DNA. La tecnologia si basa su un meccanismo naturale utilizzato dai batteri per difendersi dai virus. In particolare, CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) è una sequenza di DNA che i batteri usano per ricordare e riconoscere i virus, mentre Cas9 è una proteina che agisce come un “taglio” del DNA, permettendo la rimozione o la modifica di specifiche sequenze genetiche.
Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna sono le due scienziate che, nel 2012, hanno adattato questo sistema per essere utilizzato nei laboratori di tutto il mondo. Grazie al loro lavoro pionieristico, nel 2020 hanno ricevuto il Premio Nobel per la Chimica. La semplicità e l’efficienza del sistema CRISPR-Cas9 lo hanno reso uno strumento essenziale per i ricercatori che studiano il DNA, permettendo manipolazioni genetiche che prima erano impossibili o estremamente difficili da realizzare.
Rilevamento dell’onda gravitazionale: una nuova finestra sull’Universo
Le onde gravitazionali sono una predizione della teoria della relatività generale di Albert Einstein, proposta nel 1915. Secondo la teoria, la gravità non è semplicemente una forza tra masse, ma è il risultato della curvatura dello spaziotempo causata dalla presenza di massa ed energia. Quando masse enormi accelerano, come durante la fusione di due buchi neri, generano onde che si propagano attraverso lo spaziotempo. Queste onde trasportano informazioni sulle loro origini, permettendo agli scienziati di “ascoltare” eventi cosmici altrimenti inosservabili.
Il 14 settembre 2015, LIGO rilevò per la prima volta un’onda gravitazionale, proveniente dalla fusione di due buchi neri situati a circa 1,3 miliardi di anni luce dalla Terra. Questa scoperta, annunciata ufficialmente nel febbraio 2016, ha confermato una previsione chiave della relatività generale e ha segnato l’inizio di una nuova era nell’astrofisica. Il team di scienziati di LIGO e Virgo ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica nel 2017 per questa scoperta.
Nel 2020, LIGO e Virgo hanno registrato un altro evento straordinario: la fusione di due buchi neri di massa intermedia. Questa scoperta ha fornito importanti informazioni sulla formazione e l’evoluzione dei buchi neri e ha sfidato le teorie esistenti sulla loro origine. Inoltre, nel 2023, è stata rilevata un’onda gravitazionale da una sorgente che potrebbe rappresentare un nuovo tipo di oggetto astrofisico, la cui natura è ancora oggetto di studio.
Scoperta di nuove specie marine: l’ignoto negli oceani profondi
La scoperta di nuove specie marine è resa possibile da una combinazione di tecnologie avanzate e metodologie di ricerca innovative. I sommergibili autonomi e i robot sottomarini, equipaggiati con telecamere ad alta risoluzione e sensori di profondità, consentono agli scienziati di esplorare aree degli oceani precedentemente inaccessibili. Inoltre, le tecniche di sequenziamento genetico hanno permesso di identificare nuove specie basandosi sulle differenze nel DNA, anche quando le caratteristiche morfologiche sono simili a quelle di specie conosciute.
Negli ultimi cinque anni, numerose spedizioni hanno esplorato aree come le fosse oceaniche, le montagne sottomarine e le profondità abissali, ambienti che ospitano comunità biologiche altamente specializzate. Queste spedizioni hanno rivelato un’eccezionale varietà di forme di vita, dalle piccole creature traslucide che abitano i fondali marini, ai giganteschi calamari abissali e agli organismi bioluminescenti che illuminano le profondità oscure dell’oceano.
Tra le scoperte più significative degli ultimi anni vi sono diverse nuove specie di pesci, crostacei, e molluschi. Ad esempio, una spedizione condotta nella Fossa delle Marianne, il punto più profondo degli oceani, ha rivelato nuove specie di pesci snailfish (Pesce lumaca), che vivono a profondità superiori ai 7.000 metri. Questi pesci presentano adattamenti unici per sopravvivere alle enormi pressioni che caratterizzano tali profondità.
Un’altra scoperta rilevante è stata fatta nell’Oceano Antartico, dove sono stati identificati nuovi tipi di spugne, anemoni e crostacei, molti dei quali vivono in simbiosi con batteri che permettono loro di sopravvivere nelle acque gelide. In altre parti del mondo, come nell’Oceano Pacifico, sono stati scoperti nuovi tipi di polipi corallini che formano barriere coralline uniche, nonostante la scarsità di luce e nutrienti.
Superconduttività ad alta temperatura: un avanzamento cruciale nella scienza dei materiali
La superconduttività è un fenomeno fisico in cui un materiale perde completamente la sua resistenza elettrica al di sotto di una certa temperatura critica. Questo significa che una corrente elettrica può fluire attraverso un superconduttore senza perdere energia sotto forma di calore. La scoperta di questo fenomeno risale al 1911, con il fisico olandese Heike Kamerlingh Onnes che osservò la superconduttività nel mercurio a temperature molto basse.
Fino a pochi decenni fa, la superconduttività era confinata a materiali che richiedevano raffreddamenti estremi, spesso utilizzando elio liquido, che è costoso e difficile da gestire. Tuttavia, la scoperta di superconduttori ad alta temperatura, come i materiali a base di cuprati negli anni ’80 e più recentemente i materiali a base di idruri a pressione alta, ha cambiato radicalmente questo scenario.
Nel 2020, un’importante scoperta è stata fatta presso l’Istituto Max Planck da Mikhail Eremets e il suo team. Gli scienziati hanno dimostrato che un idruro di zolfo e idrogeno, noto come H3S, può diventare superconduttore a circa 203 gradi Kelvin (circa -70°C) sotto pressioni estreme di circa 267 gigapascal. Questo rappresenta un grande salto rispetto ai materiali superconduttori tradizionali, che operano a temperature ben al di sotto di questa soglia.
In campo tecnologico, i superconduttori ad alta temperatura potrebbero migliorare le prestazioni dei dispositivi elettronici e magnetici, come i magneti per la risonanza magnetica e i dispositivi di imaging avanzati. Inoltre, potrebbero aprire la strada a innovazioni nei treni a levitazione magnetica, che potrebbero diventare più accessibili e diffusi.
