Il parere del premio Nobel Harold Kroto

Harold Kroto - Molecole su misura - Di Renzo Editore

Io credo che uno dei motivi del calo di interesse dei giovani per la scienza e l’ingegneria sia che pochi di loro ricevono in dono giocattoli che ne stimolano la creatività e sviluppano abilità manuali. Per esempio, non ricevono più giochi di chimica o per lavorare il legno. È un bene che molti possiedano il Lego, ma avrebbero bisogno di qualcos’altro oltre a giochi in cui si assemblano puramente e semplicemente elementi. Avrebbero bisogno di giochi che sviluppino l’abilità manuale e la comprensione dei principii di ingegneria, capacità che io ho appreso giocando con il Meccano. Sono sicuro che averci giocato abbia rappresentato un elemento cruciale del mio sviluppo, e non può essere una coincidenza che quasi il 100% degli scienziati più anziani e degli ingegneri abbiano da bambini posseduto un Meccano. Allineare accuratamente dadi e bulloni, e stringerli senza strappare il filo, è un’arte delicata, che richiede un buon coordinamento mano-occhio ed una conoscenza della sottile differenza esistente tra materiali come acciaio, ottone ed alluminio.

Esce il nuovo libro di Luigi Campanella: “La chimica e oltre” edito da Di Renzo Editore.
Finalmente arriva un libro che ci racconta il fascino e la varietà di applicazioni della chimica, disciplina spesso bistrattata eppure così fondamentale per la formazione di molti professionisti del settore scientifico, dai medici ai genetisti, dai biologi ai fisici.
E il racconto è tanto più affascinante se lo ascoltiamo (anzi lo leggiamo) dalla viva voce di uno dei protagonisti della cultura chimica italiana, il professor Luigi Campanella dell’Università La Sapienza di Roma, che in questo dialogo per i tipi di Di Renzo Editore ricorda i progressi della sua disciplina nella sua lunga carriera.
In ottanta leggibilissime pagine, Campanella ci spiega il ruolo della chimica nel mondo della scienza e la nascita di nuovi ambiti di interesse, dalla gestione dei rifiuti alla protezione dell’ambiente e al restauro dei monumenti. Una passione, la sua, che riesce a trasmettere ai suoi lettori così come da trent’anni la trasmette ai suoi studenti.

Lo scienziato Max Perutz, Nobel per la chimica nel 1962, è morto nel febbraio 2002 a Cambridge all’età di 87 anni.

Max Ferdinand Perutz nacque a Vienna il 19 Maggio 1941. Iscritto all’Università di Vienna nel 1932, indirizzò il suo interesse verso la chimica organica, in special modo verso il lavoro svolto da Sir F. G. Hopkins a Cambridge nel campo della biochimica organica. Per tale ragione si recò nel 1936 presso il Cavendish Laboratory di Cambridge per la sua tesi di Ph.D. Le vicende politico-militari che si abbatterono in Europa in quegli anni, colpirono anche la sua famiglia che si vide espropriata di ogni bene e costretta all’esilio. Per sua fortuna, grazie al contributo economico elargito dalla Fondazione Rockefeller, riuscì ad ottenere l’incarico di “research assistant” di Sir Lawrence Bragg, che attraverso alcune interruzioni, mantenne fino al 1945. In quell’anno, infatti, divenne “Research Fellowship” presso le Imperial Chemical Industries. Nel 1947 ottenne l’incarico di guidare il “Medical Research Council Unit for Molecular Biology”, responsabilità che mantenne fino al 1962, anno in cui fu nominato “Chairman of the Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology”.

Il lavoro scientifico di Perutz sulla struttura dell’emoglobina nacque sullo spunto di un colloquio avvenuto con F. Haurowitz a Praga, nel Settembre 1937.
In quegli anni i fisici avevano definito delle nuove tecniche d'indagine, utilizzando la capacità dei raggi X, in modo da investigare la struttura spaziale di molti semplici cristalli. L'idea di Perutz e di un gruppetto d’altri scienziati fu di utilizzare la stessa tecnica, per comprendere la struttura di una molecola complessa come una proteina. Il tutto con gli strumenti di allora e soprattutto con i calcolatori di allora.

Da G. S. Adair ottenne i primi cristallini di emoglobina, Bernal e I. Fankuchen gli mostrarono come ottenere delle figure di diffrazione dai raggi X e la loro interpretazione. Insieme, nel 1938, pubblicarono un primo lavoro sulla diffrazione dei raggi X ottenuti da un cristallo di emoglobina.

Per Di Renzo Editore Max Perutz ha pubblicato Le molecole dei viventi.

Etica ed estetica della scienza, Alfonso Maria Liquori (Di Renzo Editore)

Nome poco noto al grande pubblico, Alfonso Maria Liquori è stato uno dei migliori scienziati italiani del XX secolo. Chimico di formazione, fu uno dei protagonisti della nascita della biologia molecolare. Negli anni Cinquanta lavorò a lungo sulla struttura dell'emoglobina, studiando anche a Cambridge nel celebre Cavendish Laboratory dove, sotto la direzione di Max Perutz, venne praticamente fondata la biologia molecolare strutturale, grazie ai contributi fondamentali di Watson, Crick, Kendrew e Perutz stesso. Tornato in Italia, insegnò prima a Bari e poi a Roma, dove rimase fino alla morte, senza però mai rinunciare a periodi di lavoro all'estero. In questo volume vengono raccolte alcune riflessioni che coprono diversi decenni e numerosi argomenti, documenti la cui provenienza non è purtroppo specificata né datata, e che forse avrebbero avuto bisogno di qualche cura editoriale in più.

I temi che vengono toccati sono molti, a testimonianza di una cultura vastissima e multiforme che coniugava la scienza con la ricerca di un'etica capace di governare il progresso civile e tecnologico.

Colpisce soprattutto la lucidità con cui vengono espresse le diverse posizioni, che si tratti di biochimica o di estetica, come se ogni volta la semplicità delle parole rispecchiasse una precisione di pensiero. Appare evidente sin dall'inizio l'ammirazione per la figura di J.D. Bernal, grande chimico di inizio secolo il cui merito fu quello di applicare per la prima volta le tecniche cristallografiche agli oggetti biologici, aprendo così la strada agli studi successivi, premiati dal Nobel di Perutz e John Kendrew, con i quali Liquori collaborò. Il nome di Bernal ricorre più volte, anche a ricordarne il costante impegno civile per creare un'organizzazione internazionale di scienziati. Un impegno che Liquori si duole di non aver potuto tradurre in attiva partecipazione. Dopo le azioni come partigiano antifascista, la passione scientifica gli tolse infatti spazi ed energie per l'attività politica. Ciò non vuol dire che rinunciasse a esprimere opinioni anche poco ortodosse, come quella riportata in questo volume contro la fecondazione artificiale. Una posizione ovviamente non dovuta all'oscurantismo cattolico, oggi sempre più di moda, quanto alla convinzione che si debba oltrepassare il pregiudizio dell'eredità genetica: "Dobbiamo convincerci che anche se il bambino non esce dall'utero della mamma, anche se non ha i suoi cromosomi, ma se viene allevato come un vero figlio, è un figlio vero e proprio. Questo dal punto di vista etico" (p. 66).

Una posizione assolutamente razionale, lontana anni luce dall'irrazionalismo che molte correnti filosofiche del Novecento hanno alimentato nei cultori delle materie umanistiche. Proprio per questo motivo Liquori fu sostenitore dell'avvicinamento delle "due culture": "non posso dimenticare che un'educazione scientifica ben integrata con un'autentica educazione umanistica rappresentino un valido ingrediente per allontanare molti giovani dalle attrattive di scelte irrazionali che possono avere effetti devastanti su di loro e sulla società" (p. 78).

Per avere altre informazioni, potete leggere anche Molecole dei viventi di Max Perutz (Di Renzo Editore).

Ma anche un maestro di scienza e di vita per i suoi collaboratori. Negli ultimi vent'anni aveva pubblicato oltre cento lavori, l'ultimo era apparso su Nature nel luglio dell'anno scorso. E fino a Natale, nonostante l'incombere della malattia, non aveva voluto abbandonare il suo bancone di laboratorio. Ci sono luoghi al mondo che sembrano favorire la creatività e attirare persone d'eccezione. Uno di questi luoghi è il Cavendish Laboratory di Cambridge, dove all'inizio del secolo scorso Ernest Rutherford aveva posto le basi della fisica nucleare, e dove i due Bragg (padre e figlio) avevano sperimentato l'impiego della diffrazione a raggi X da parte dei solidi cristallini per determinare le distanze tra gli atomi.

La tecnica verrà poi sviluppata - sempre al Cavendish - da John Desmond Bernal, che insegnerà il mestiere a Max Perutz, il quale avrà tra i suoi primi studenti di dottorato John Kendrew e Francis Crick. Un esempio di trasmissione culturale che troverà una celebrazione straordinaria nell'annata 1962 dei Nobel, quando Perutz e Kendrew riceveranno il premio per la chimica per aver identificato rispettivamente la struttura dell'emoglobina e della mioglobina, e Watson e Crick (assieme a Maurice Wilkins, dell'Università di Londra) quello per la medicina per la doppia elica del DNA. E altri scienziati del Cavendish verranno insigniti del Nobel negli anni successivi.

A che cosa è dovuta questa fioritura di talenti? Forse è stato proprio Max Perutz a rivitalizzare l'ambiente di Cambridge quando fondò e diresse, dal 1962 al 1979, il Laboratorio di biologia molecolare. Le sue direttive erano semplici ma efficaci: scegliere i giovani più promettenti, massima libertà intellettuale, burocrazia al minimo, grande disponibilità umana, facilitando l'osmosi di idee tra i diversi gruppi di ricerca. Perutz era approdato in Gran Bretagna nel 1936 dalla natia Vienna, dove il padre (fabbricante di tessuti) contava di inserirlo nell'azienda di famiglia. Ma un insegnante lo aveva fatto innamorare della chimica e Max la spuntò: si iscrisse a chimica all'Università di Vienna e poi ottenne il dottorato a Cambridge, con Bernal.

"Fu lui a insegnarmi che l'enigma della vita era racchiuso nella struttura delle proteine, e che la cristallografia a raggi X era il solo modo per venirne a capo" racconterà in seguito Perutz. All'epoca si pensava che anche i geni fossero costituiti da proteine. Così il giovane Perutz imparò le tecniche di cristallografia per applicarle alla biochimica. E scelse di studiare l'emoglobina, la proteina più abbondante e facile a cristallizzare, utilizzando quella estratta dal cavallo.

Ma i tempi s'incupivano. Nel 1938 Hitler s'impadroniva dell'Austria e i Perutz (di origine ebraica) dovettero cedere la loro azienda. William Lawrence Bragg, allora a capo del Cavendish Laboratory, fece ottenere a Max una borsa di studio della Rockefeller Foundation. Questo consentì a Perutz di far trasferire i genitori in Gran Bretagna. Ma con lo scoppio della guerra furono tutti internati come potenziali nemici. Perutz venne deportato a Liverpool e poi in Canada, nel Quebec. Solo nel 1941 i colleghi di Cambridge (tra i quali la futura moglie) ne ottennero la liberazione. E Perutz fu allora coinvolto in un singolare progetto di importanza strategica: trovare il modo di rendere il ghiaccio a prova di proiettili per creare, nell'Atlantico, vere e proprie navi iceberg, che consentissero agli aerei degli Alleati di atterrare per rifornirsi di carburante.

I primi risultati delle ricerche si rivelarono promettenti, ma il progetto venne sospeso quando i bombardieri acquistarono un'autonomia tale da varcare l'oceano senza scalo. Finita la guerra, Perutz poté tornare a occuparsi delle proteine. Pareva un'impresa disperata ricostruire l'arrangiamento tridimensionale di molecole tanto complesse, con migliaia di atomi. I primi risultati arrivarono solo nel 1953, quando Perutz riuscì a incorporare atomi di un metallo pesante, il mercurio, in posizioni definite dell'emoglobina. In questo modo la diffrazione cristallografica risultava alterata, e i cambiamenti potevano essere usati per determinare la struttura della molecola nelle tre dimensioni.

Nel 1959 la struttura spaziale dell'emoglobina e della mioglobina era cosa fatta. Racconterà Perutz: "Eravamo come esploratori alla scoperta di un nuovo continente. Ma ora bisognava spiegare il meccanismo molecolare dello scambio respiratorio". L'obiettivo venne centrato da Perutz e Kendrew negli anni successivi al Nobel. Un meccanismo che si rivelerà la chiave per comprendere numerose malattie ereditarie. A cominciare dall'anemia falciforme, dovuta a una sintesi difettosa dell'emoglobina.

Accanto al lavoro scientifico Max Perutz ha sempre dedicato una fetta del suo tempo a scrivere e a parlare di scienza, con articoli e recensioni pubblicati su svariate riviste: dalla New York Review of Books al New Yorker, da Nature al New Scientist. Sono veri e propri piccoli saggi, raccolti in un paio di libri pubblicati nel 2000 in Italia da Baldini&Castoldi: E' necessaria la scienza? (392 pagine; 9,30 euro) e Spaccare l'atomo in quattro (366 pagine; 16,53 euro).

Per Di Renzo Editore Max Perutz ha pubblicato Le molecole dei viventi.