Questa settimana Off the Radar, la rubrica di Magzine che offre uno sguardo agli avvenimenti più rilevanti del momento, riporta scoperte scientifiche sull’impatto del cambiamento climatico sulle malattie infettive. Al Google I/O sono state presentate nuove IA per la ricerca web e la generazione di foto e video, e mentre OpenAI sta studiando strategie per gestire crisi finanziarie causate dall’intelligenza artificiale, Ben Smith spiega come tutelare il giornalismo dall’AI. Lato ricerca, scienziati spagnoli stanno esplorando l’utilizzo della cenere vulcanica per l’accumulo energetico, e la startup italiana Space V lavora su progetti di coltivazione di piante nello spazio per contribuire alla sostenibilità alimentare sulla Terra.  

- Come salvare il giornalismo dalle mani dell’AI? Lo racconta Ben Smith, l’ex direttore di Buzzfeed News e fondatore di Semafor, in un’intervista a Wired. Smith è in Italia per presentare il suo libro, Traffic, dove il vocabolo che dà il titolo è quello gergale per indicare il flusso di visitatori sulle pagine web. Un’ossessione, nell’ambiente, per editori, direttori e caporedattori. Wired 

- Gestire una crisi finanziaria scatenata dall’intelligenza artificiale? OpenAI studia un piano italiano redatto da Claudia Biancotti, dirigente del dipartimento di informatica della Banca d’Italia . Lo scenario di collasso finanziario e di contromisure è tra i 10 scelti dalla multinazionali per immaginare come prevenire abusi delle sue tecnologie. Una delle possibilità è che l’AI venga sfruttata per destabilizzare la moneta di una nazione vulnerabile inducendo una crisi finanziaria. Come poter prevedere l’imprevedibile?  Wired

- Il 14 maggio si è svolto il Google I/O, la conferenza annuale del colosso americano che annuncia tutte le novità prodotte per gli sviluppatori. Grande spazio per l’intelligenza artificiale che verrà introdotta nella ricerca web, viene lanciato Gemini 1.5 (competitor del più noto ChatGPT) ed è stata annunciata l’implementazione di una IA che genera foto e video. SkyTG24

- Unire le persone attraverso la tecnologia: è ciò che hanno provato a fare la città di New York e quella di Dublino, realizzando un portale livestream che collegasse virtualmente i due poli opposti del mondo. Una vera e propria installazione d’arte visiva che ha permesso, per soli sette giorni, l’incontro tra sconosciuti e vecchi amici. Il portale “magico”, però, è stato temporaneamente chiuso a causa di comportamenti inappropriati da parte dei cittadini e turisti. Time

- Obsolescenza programmata? No, grazie! Google e Samsung promettevano aggiornamenti per i loro smartphone per un massimo di tre anni. Adesso, per gli ultimi modelli, sono stati garantiti ben sette anni di aggiornamenti software. Questo perché nel 2021 la Federal Trade Commission ha annunciato di intraprendere azioni legali contro le compagnie tecnologiche che rendono difficile la riparazione e la conservazione di uno smartphone per molto tempo. Un passo in più, dunque, verso la sostenibilità. New York Times

 – I Campionati di calcio vedranno scendere in campo dei robot? L’intelligenza artificiale di Google ha insegnato a due mini-robot a giocare a calcio. Addestrati dall’AI, i calciatori robot si sono sfidati in un mini campo in una vera e propria partita di pallone. Il progetto è a cura di un gruppo di ingegneri informatici e robotici dell’azienda californiana Robotis. Focus

 – Space economy: la startup italiana Space V sta lavorando a un progetto per consentire agli astronauti di coltivare piante nelle stazioni orbitali. Questi esperimenti che potenziano l’agricoltura verticale potrebbero contribuire anche alla sostenibilità dell’alimentazione sulla Terra. Come? Consentendo la coltivazione di verdure all’interno di soluzioni abitative in ambienti isolati o difficili evitando allo stesso tempo il consumo eccessivo del suolo e lo spreco di acqua. Forbes.it

 – SolarPower Europe ha presentato la prima mappa digitale dei progetti fotovoltaici in ambito agricolo. A tenere il conto dei ben 200 progetti agrisolari  in Europa è Agrisolar, l’innovativa mappa digitale creata dall’associazione SolarPower Europe per illustrare l’attuale sviluppo del mercato. Lo strumento, che arriva proprio mentre l’Italia approva lo stop del fotovoltaico nei terreni agricoli, offre una preziosa panoramica di quanto si sta facendo nel vecchio continente per fondere energia solare e agricoltura. Rinnovabili.it

- Un gruppo di ricercatori dell’Università di Barcellona ha scoperto che la cenere vulcanica potrebbe rendersi incredibilmente utile come mezzo di accumulo energetico. La ricerca indaga le potenzialità della cenere come sostituta a basso costo del sale fuso negli impianti solari termodinamici. L’ispirazione è arrivata dall’eruzione vulcanica del 2021 sull’isola di Las Palmas, nelle Canarie, che in tre mesi ha espulso circa 200 milioni di metri cubi di materiale piroclastico. Journal of Energy Storage 

- Un nuovo studio condotto da scienziati dell’Università di Notre Dame ha rivelato come il cambiamento climatico renda le malattie infettive più pericolose per le persone, gli animali e le piante. Gli esperti si sono concentrati su malattie ed ecosistemi specifici dimostrando che il rischio di malattie è alterato dai cambiamenti nella biodiversità e dall’inquinamento chimico. Ad esempio, hanno scoperto che il riscaldamento globale può agevolare la malaria ad espandersi in Africa e che un declino della diversità della fauna selvatica potrebbe aumentare i casi di malattia di Lyme in Nord America. New York Times

Secondo una ricerca condotta dal professor John Spencer dell’Università dell’East Anglia di Norwich, in Inghilterra, parlare ai neonati potrebbe contribuire a formare la struttura del cervello. Gli scienziati hanno trovato un legame tra i livelli di linguaggio degli adulti e la mielina dei neonati, sostanza che costituisce la guaina midollare delle fibre nervose e che rende i segnali più efficienti. Secondo i ricercatori dell’università inglese, la quantità di discorsi degli adulti a cui i bambini sono esposti nei primi anni di vita può contribuire a formare la struttura del loro cervello. «Parlate assolutamente ai vostri figli – ha detto il professor Spencer –. Ciò che colpisce è che questo modella letteralmente la struttura del cervello».

Il gruppo di scienziati ha descritto sul Journal of Neuroscience come è riuscito a registrare la qualità di linguaggio a cui sono stati esposti 87 bambini di circa sei mesi e 76 di circa 30 mesi. La ricerca ha registrato 6.208 ore di dati linguistici, scoprendo che i bambini con madri più istruite sono esposti a una maggiore quantità di discorsi degli adulti e producono essi stessi un maggior numero di vocalizzi. L’équipe ha, poi, invitato 84 di questi bambini in ospedale, dove si sono addormentati in una speciale stanza silenziosa per poi essere trasferiti nella sala per la risonanza magnetica. Qui gli scienziati, tramite le scansioni MRI, hanno misurato la quantità di mielina nel loro cervello.

Con lo sviluppo del cervello, la quantità di mielina aumenta. Tuttavia, l’équipe ha scoperto che per i bambini di 30 mesi una maggiore quantità di discorsi degli adulti è associata a una maggiore quantità di mielina nei percorsi cerebrali legati al linguaggio. Al contrario, per i bambini di sei mesi, una maggiore quantità di discorsi degli adulti è associata a una minore concentrazione di mielina. Sebbene quest’ultimo dato fosse inaspettato, il professor Spencer ha affermato che una possibile spiegazione è che l’impatto del linguaggio dipende dallo stadio di sviluppo del cervello.

Tuttavia, rimangono degli interrogativi. La dottoressa Saloni Krishnan, docente di Neuroscienze cognitive presso la Royal Holloway, University of London, ha esposto la sua analisi: «Non è ancora chiaro se una maggiore mielinizzazione in queste aree sia significativa per il futuro sviluppo linguistico o cognitivo, o se si tratti di un modello stabile nell’arco dell’infanzia». Krishnan ha anche osservato che le differenze individuali nella capacità di linguaggio sono legate alla genetica. «I bambini che a casa sono esposti a una maggiore quantità di discorsi e che hanno una mielinizzazione più elevata avranno anche ereditato geni da genitori più abili dal punto di vista linguistico. Dobbiamo verificare questo potenziale effetto genetico prima di poterlo attribuire all’ambiente linguistico», ha concluso.

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La Luna nasconde un enorme serbatoio d’acqua.È quanto emerge dallo studio di un gruppo di ricerca internazionale coordinato dal professor Huicun He dell’Università dell’Accademia cinese delle Scienze di Pechino e pubblicato su Nature Geoscience, che dimostra la presenza sul nostro satellite di grandi quantità di perle di vetro, al cui interno si trova il cosiddetto “oro blu”.

La loro formazione è resa possibile dal fatto che la Luna, essendo priva di un’atmosfera, viene costantemente bersagliata da minuscoli meteoriti i quali, sciogliendo il materiale circostante alla zona d’impatto con il suolo del satellite, danno luogo alla formazione di questi contenitori. L’idrogeno e l’ossigeno, necessari alla formazione dell’acqua, provengono rispettivamente dai venti solari e da rocce e minerali presenti sulla Luna stessa.

La vera scoperta, comunque, non è tanto la presenza dell’oro blu sul nostro satellite, dal momento che negli ultimi 20 anni di esplorazione lunare ne sono state scoperte notevoli quantità, quanto il suo ciclo. Tramite le analisi dei campioni raccolti dalla missione Chang’e – CE5 a dicembre 2020, i ricercatori hanno dimostrato come il ciclo dell’acqua lunare sia molto rapido e che potrebbe essere alimentato proprio da queste perle di vetro, che fungerebbero da meccanismo di ricarica.Gli scienziati, inoltre, ritengono che questi contenitori d’acqua potrebbero fungere da serbatoi anche su altri corpi celesti privi di atmosfera.

Ormai è noto che gli esseri umani si stanno preparando a tornare sulla Luna e, come sottolinea Sen Hu, autore della ricerca, «l’acqua è il bene più ricercato per consentire l’esplorazione sostenibile delle superfici planetarie». Avere a disposizione una riserva idrica sul nostro satellite e su altre corpi celesti faciliterebbe considerevolmente le missioni delle agenzie spaziali e le installazioni di basi permanenti nel Sistema solare.

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Il Chat Generative Pre-trained Transformer, meglio noto come ChatGPT, è tra le le nuove frontiere dell’Intelligenza Artificiale e del Machine Learning. Si tratta di uno strumento di elaborazione del linguaggio naturale in grado rispondere agli input lanciati dall’utente umano.

A differenza di un comune motore di ricerca, ChatGPT è addestrato per lavorare su una grande quantità di dati e utilizza algoritmi di apprendimento automatico che gli consentono di generare risposte pertinenti al contesto della conversazione, coerenti e accurate, proprio come un essere umano.

Parliamo di una tecnologia complessa e sofisticata con una vasta gamma di potenziali applicazioni: si va dal servizio clienti alla funzione di traduzione, ma questo sistema si spinge oltre, fino a proporre idee per la scrittura creativa.

Se i vantaggi sono numerosi, non mancano però i limiti, poiché l’utilizzo del sistema comporta anche una serie di problemi etici. Nel complesso, la ChatGPT offre agevolazioni sia ai privati che alle aziende, perché può aiutare a migliorare le interazioni con la tecnologia, accelera la comunicazione con i clienti e può rendere più efficienti i luoghi di lavoro, automatizzando alcune attività che altrimenti dovrebbero svolgere i dipendenti. Nonostante questo, tuttavia, c’è il rischio che la grande quantità di informazioni processate non basti a far comprendere alcune sfumature del linguaggio umano o a trattare argomenti delicati come razza, genere e politica.

Ciò pone un problema non solo ai fruitori del modello, ma anche ai suoi sviluppatori:il rischio, infatti, è che gli utenti vi facciano eccessivo affidamento e che esso diventi veicolo di disinformazione. Quel che è certo è che con l’evolversi del modello linguistico addestrato da OpenAI cresceranno gli spazi applicativi e, in futuro, l’utilizzo di ChatGPT potrebbe diventare centrale in molte aree della nostra vita.

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Con l’approssimarsi delle elezioni presidenziali, gli occhi del mondo sono puntati sugli Stati Uniti. I sondaggi si susseguono giorno dopo giorno e tutti i principali temi della campagna elettorale vengono analizzati e commentati. Dopo quattro anni con Donald Trump  inquilino della Casa Bianca, e sei mesi di pandemia ci chiediamo quale sia la situazione dei ricercatori stranieri oltreoceano, che sono tanti e scelgono da sempre gli Stati Uniti come meta privilegiata per il ruolo sociale e i finanziamenti assegnati alla ricerca soprattutto media e scientifica. Ci siamo fatti aiutare dalla dottoressa Sara Gandolfi, oncologa ed ematologa, ricercatrice e post-doctoral fellow al Dana-Faber Cancer Institute di Boston (Massachusetts).

Innanzitutto dobbiamo considerare che avere la possibilità di condurre ricerche negli Stati Uniti è intrinsecamente legato alle procedure per l’immigrazione, necessarie anche per i ricercatori intenzionati a fermarsi oltreoceano solo per un tempo determinato. «La situazione dei ricercatori italiani negli Stati Uniti non è particolarmente complicata – dice la dottoressa Gandolfi -. Il problema più importante quando ci si trasferisce […] è avere qualcuno che ti sponsorizzi un visto». Nel caso specifico di un ricercatore italiano, la dottoressa Gandolfi ci spiega che il visto concesso è il cosiddetto J1, valido fino a 5 anni e conferente lo status di non-resident alien. Dopo due anni si diventa residente, ma qualora si decida di ottenere la Green Card che identifica il portatore come lawful-resident bisogna prima entrare in possesso di un visto H1B (resident-alien).

L’arrivo alla Casa Bianca di Donald Trump ha reso la situazione più complicata: fedele al motto “Make America Great Again”, il tycoon ha introdotto limitazioni alla concessione di visti per tutti gli immigrati la cui attività possa costituire una minaccia per i lavoratori americani. Dalla sua esperienza, la dottoressa Gandolfi ci racconta che alcuni suoi colleghi indiani e cinesi sono stati costretti a non effettuare rientri nei loro paesi per timore di non riuscire ad ottenere un timbro speciale sui loro visti.

Ma possiamo quindi dire che il numero dei ricercatori stranieri è diminuito dal 2016? «Durante la presidenza Trump il flusso è stato regolare» – puntualizza la dottoressa Gandolfi – «Si è invece ridotto in questo periodo a causa del Coronavirus». Per quanto riguarda il periodo pre pandemia, se ne può trovare una conferma statistica. Secondo il Pew Research Center, fin dal 2010 la percentuale di immigrati con più di 25 anni d’età e un alto titolo di studio è sempre stata in costante ascesa: nel 2018 il 18,1% poteva esibire un bachelor’s degree, mentre il 13,9% era in possesso di un postgraduate degree (Fig. 1).

Fig.1 Percentuali di immigrati di età superiore ai 25 anni divisi per titolo di studio più elevato

Un flusso costante di ricercatori stranieri rappresenta non solo una ricchezza, ma anche la colonna portante di tutto il mondo della ricerca statunitense che conta un numero notevolmente limitato di “cervelli” americani. La ragione è l’estrema difficoltà per molti ad accedere all’istruzione superiore per l’alto costo delle rette universitarie. Ci spiega la dottoressa Gandolfi: «L’alto livello di educazione è un privilegio negli Stati Uniti. Gli studenti per potersi mantenere agli studi, spesso si indebitano a vita con lo stato, motivo per cui l’americano finisce a lavorare non in università ma nelle industrie». Al contrario i dati raccolti nel 2017 dal National Science Board mostrano percentuali rilevanti di ricercatori stranieri già in possesso di titoli accademici conseguiti all’estero (Fig. 2)

Fig. 2 Titoli di studio tra gli stranieri impiegati nel settore Scienza e Ingegneria (S&E)

Un motivo fondamentale che attira negli Stati Uniti menti brillanti da tutto il mondo è l’ingente disponibilità di fondi per la ricerca. È possibile distinguere i finanziamenti (grant) in 4 tipologie a seconda della loro provenienza: essi possono giungere dal governo federale, da università o college, da organizzazioni non governative e da privati. Quest’ultima categoria si è sempre imposta come il principale partner economico per la ricerca: dall’inizio del millennio, gli investimenti privati non sono mai scesi sotto i 200 miliardi di dollari, raggiungendo nel 2017 la cifra impressionante di 400 miliardi. Ma il dato interessante è il forte divario con le altre fonti di finanziamento che nell’arco di 17 anni (2000-2017) non hanno mai raggiunto i 100 miliardi (Fig. 3).

Fig. 3 Ammontare dei diversi finanziamenti al settore Ricerca e Sviluppo (R&D)

La massiccia iniezione di capitali privati potrebbe indurre a riflettere se dietro al sostegno per il mondo della ricerca ci siano calcoli politici ed economici. Difficile dare una risposta certa ed esaustiva. «Sicuramente la politica ha un impatto sulla linea di ricerca piuttosto che direttamente sui singoli laboratori» – sottolinea la dottoressa Gandolfi – «Credo che si parli di una policy più generale dell’istituto di ricerca: adesso per esempio c’è stata una forte propulsione verso la ricerca immunologica, le immunoterapie e le terapie antivirali». Tuttavia anche i fondi federali risentono della politica: ci spiega la dottoressa Gandolfi che due anni fa Donald Trump diede un taglio importante ai grant federali garantiti dal NIH (National Institute of Health), ovvero fondi molto consistenti della durata fino a 5 anni consecutivi. Tagli che hanno avuto come conseguenza immediata una forte protesta da parte della comunità scientifica che rischiava di trovarsi con numerosi progetti di ricerca impossibilitati a proseguire.

Quindi per un ricercatore straniero è relativamente semplice ottenere un visto e ricevere finanziamenti per la sua ricerca negli Stati Uniti. È possibile affermare lo stesso sul piano professionale e personale? «Il trattamento dal punto di vista remunerativo è stabilito direttamente dal NIH attraverso delle apposite tabelle che prevedono aumenti salariali proporzionali allo scatto di carriera ogni anno. Non ci sono quindi differenze rispetto ai ricercatori americani», ci spiega la dottoressa Gandolfi. Ma immediatamente puntualizza: «Però l’accesso a posizioni prestigiose nell’ambito dell’industria è difficoltoso per chi arriva come ricercatore dall’estero perché le industrie tendono ad assumere persone con la Green Card o cittadini americani per non preoccuparsi delle scadenze dei visti». Sul piano personale, invece, episodi di discriminazione sul luogo di lavoro sono tendenzialmente sporadici.

«Il trattamento dal punto di vista remunerativo è stabilito direttamente dal NIH attraverso delle apposite tabelle che prevedono aumenti salariali proporzionali allo scatto di carriera ogni anno. Non ci sono quindi differenze rispetto ai ricercatori americani»

Nonostante la presenza di luci e ombre all’interno del mondo della ricerca, gli Stati Uniti restano nel complesso un paese in grado di permettere a giovani ricercatori di proseguire gli studi e realizzare i propri progetti scientifici: non è un caso quindi che secondo il National Science Board tra il 2000 e il 2017 il contributo statunitense alla crescita degli investimenti nella ricerca sia pari al 20% delle spese mondiali, sopra l’Unione Europea (17%), ma dietro alla Cina che registra un notevole 32% (Fig. 4).

Fig. 4 Contributi alla crescita della spesa mondiale nel settore Ricerca e Sviluppo (R&D)

Una volta noto chi sarà il nuovo inquilino della Casa Bianca, forse si potrà verificare se la fama degli Stati Uniti quale terra di opportunità per i giovani talenti continuerà o se verrà scalfita magari dai nuovi paesi economicamente emergenti.

Mai come in questo momento, la tecnologia può essere d’aiuto alla medicina, e quindi alla società. Il Washington University Hospital ha diffuso una panoramica di polmoni colpiti da COVID-19, effettuata con l’aiuto della Realtà virtuale (VR). Le immagini sono impressionanti e sono state diffuse proprio per questo: spaventare le persone e convincerle a stare a casa per limitare la diffusione del contagio.

Più precisamente, si tratta di un video in VR, frutto della collaborazione del chirurgico toracico Keith Mortman con la crew di Surgical Theater, società che sviluppa software VR che utilizzano dati per creare visualizzazioni 3D da utilizzare nelle sale operatorie. Mortman si era già servito di questa tecnologia per mostrare gli effetti di un tumore. Il passo successivo è stato quello di applicare la realtà virtuale al Covid-19,  per mostrare gli effetti del Coronavirus e vedere come si evolva senza dover ricorrere a macchine quali la Tac.

Nelle immagini elaborate con l’aiuto della VR, i polmoni appaiono di un colore blu traslucido, mentre le aree infette in giallo. La visualizzazione con la realtà virtuale mostra come il corpo reagisca al nuovo Coronavirus creando più zone di infiammazione che, limitando la normale capacità polmonare, costringono i pazienti ad aver bisogno di ventilatori.

Questo esperimento ha consentito, inoltre, di fare una scoperta importante: se l’infiammazione non si attenua, i pazienti potrebbero riportare gravi danni ai polmoni anche una volta guariti dal Coronavirus. Si andrebbero a formare ‘’cicatrici polmonari’’, ovvero zone del polmone più esposte a patologie provocate da virus di tipo respiratorio.

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