Shared posts

12 May 13:39

Where have all the insects gone?

by Vogel, G.
12 May 13:32

Poor human olfaction is a 19th-century myth

by McGann, J. P.

It is commonly believed that humans have a poor sense of smell compared to other mammalian species. However, this idea derives not from empirical studies of human olfaction but from a famous 19th-century anatomist’s hypothesis that the evolution of human free will required a reduction in the proportional size of the brain’s olfactory bulb. The human olfactory bulb is actually quite large in absolute terms and contains a similar number of neurons to that of other mammals. Moreover, humans have excellent olfactory abilities. We can detect and discriminate an extraordinary range of odors, we are more sensitive than rodents and dogs for some odors, we are capable of tracking odor trails, and our behavioral and affective states are influenced by our sense of smell.

12 May 10:01

Synopsis: Sandy Scaling Law

Theory, simulations, and experiments suggest that the performance of vehicle wheels of arbitrary shape rolling over sand can be predicted using scaled-down models.


[Physics] Published Wed May 10, 2017

11 May 17:03

Moire lenses

by L.


Moiré lenses are cool: two patterned diffractive optical elements are rotated relative to each other to vary the power of the “lens”. Just watch the video (below).

Demonstration of focus-tunable diffractive Moiré-lenses
Stefan Bernet, Walter Harm, and Monika Ritsch-Marte
Vol. 21, Issue 6, pp. 6955-6966 (2013) •https://doi.org/10.1364/OE.21.006955

And their 2008 theoretical work.

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11 May 10:39

The secret war against counterfeit science

by David Cyranoski

The secret war against counterfeit science

Nature 545, 7653 (2017). http://www.nature.com/doifinder/10.1038/545148a

Author: David Cyranoski

China has a lucrative market for fake research reagents. Some scientists are fighting back.

11 May 09:17

Beware the anti-science label

Jacopo.bertolotti

"Many ‘anti-science’ measures have nothing to do with science at all."

Beware the anti-science label

Nature 545, 7653 (2017). doi:10.1038/545133b

Presenting science as a battle for truth against ignorance is an unhelpful exaggeration.

09 May 15:35

fake news “ufficiali”

by .mau.

Non so se vi è capitato di leggere questo articolo di Repubblica, dal titolo “Fake news, molto rumore per nulla. Lo studio: non ci caschiamo così facilmente”. Secondo Giuliano Aluffi (il titolo non sarà magari suo, ma il catenaccio sì), gli italiani sono «Scettici, puntigliosi fact-checker, pluralisti, disposti a cambiare idea e vaccinati contro le bufale». Tutto questo perché «in media il 50% degli intervistati ha risposto di usare i motori di ricerca ‘spesso’ o ‘molto spesso’ per verificare i fatti». Prendiamo l’articolo e parliamone.

La prima cosa che salta agli occhi è che ci sono numerosi collegamenti… tutti ad altri articoli di Repubblica. Come capita praticamente sempre con l’italica stampa, ci si dimentica di mettere un link alla ricerca originale; per trovarla occorre… fare una ricerca in rete 🙂 (No, non penso che sia quello ad alzare la percentuale di italiani che fa le ricerche per verificare i fatti. La stragrande maggioranza si fida, sono solo io il solito san Tommaso che vuole almeno andare alla fonte della notizia). Lo studio esiste, intendiamoci; trovate qui un articolo sul sito della MSU e qui il link dove scaricare le 203 pagine del rapporto. I dati riportati sono quelli della tabella 2.6 a pagina 39; il testo che accompagna la tabella afferma «Clearly, search is a key tool for checking the accuracy of news or other information, making search central to guarding against or at least discerning ‘fake news’ stories». Ora, che se non si cerca non si potrà mai accertare la verità è lapalissiano; ma dovrebbe anche essere ovvio che non è sufficiente. È vero che gli italiani continuano a essere quelli che trovano più spesso notizie non corrette (19,6%: tabella 2.32 pagina 51), ma sono nella media per quanto riguarda il trovare spesso informazioni utili (tabella 2.31 pagina 50). Ma lo studio non ha fatto domande di controllo per verificare se le informazioni ritenute non corrette oppure utili fossero davvero così: dunque tutto quello che sappiamo è che in Italia si fanno più ricerche che altrove, ma magari le ricerche corroborano le fake news perché chi le prepara è abbastanza bravo a fare in modo da creare fonti multiple che danno una sensazione di verità: come tutti sanno, milioni di mosche non possono sbagliarsi.

Intendiamoci: anche l’articolo della MSU ha come titolo “Fake news and filters aren’t fooling internet users” ma se poi si va a leggere la sezione 6.1 a pagina 111 si scopre che la frase «The argument that search creates “filter bubbles,” in which an algorithm guesses what information a user wants based on their information (location, search history), is overstated. In fact, internet users encounter diverse information across multiple media, which challenges their viewpoints.» è declinata in maniera ben diversa: semplicemente i risultati dicono che l’uso relativo di diverse tecnologie è indipendente da quanto le tecnologie in questione sono state definite affidabili. D’altra parte lo studio è stato commissionato e pagato da Google, quindi non è poi così strano che si focalizzi su quanto venga usata la ricerca e non sul come. Ma ritorniamo al punto di partenza: in quanti si saranno fidati di quella paginetta senza andare a cercare le fonti? Siamo al paradosso di Epimenide: una notizia che nega le fake news è una fake news, almeno in parte.

PS: a proposito di (innocenti, stavolta) fake news, quanti di voi sarebbero pronti a scommettere che William Dutton abbia davvero spiegato tutto questo a Repubblica?

09 May 15:31

Quantum-coherent mixtures of causal relations

by com.springer.oscar.shared.search.Author@4da1ad10[name=Jean-Philippe W. MacLean,email=some(jpmaclean@uwaterloo.ca)]
Jacopo.bertolotti

I need somebody to explain this to me :)

Quantum-coherent mixtures of causal relations

Nature Communications, Published online: 9 May 2017; doi:10.1038/ncomms15149

The set of causal relations that can connect two systems is much richer in the quantum world. Here the authors show that it is possible to have a coherent mixture of a cause-effect and a common-cause mechanism between two systems, realizing this in a quantum optics experiment.

09 May 08:53

Focus: Imaging with Your Wi-Fi Hotspot

by Philip Ball

Author(s): Philip Ball

The Wi-Fi signals that provide internet access can also produce images of the transmitter’s 3D surroundings, even through walls.


[Physics 10, 50] Published Fri May 05, 2017

09 May 08:46

La repressione degli azzurri

by Martina Napolitano

I l 1 aprile Novaja Gazeta pubblica l’articolo Delitto d’onore (Ubijstvo česti), una scomoda inchiesta che suscita subito grande scandalo a livello internazionale. Si parla di oltre un centinaio di arresti, violenze, persecuzioni nei confronti di omosessuali, o presunti tali, avvenuti all’interno di “prigioni segrete” (ufficiose, non riconosciute, illegali) in Cecenia. Risultano anche alcuni morti. Le indagini di Novaja Gazeta vanno avanti da metà marzo. La redazione di Elena Milašina aveva deciso di approfondire le ricerche, dopo aver scoperto degli aspetti non chiari in merito alla morte di un noto presentatore televisivo ceceno. Ricerche che non si concludono con l’articolo del 1 aprile. Per tutto il mese si continuano a raccogliere e ricevere racconti, particolari, dettagli; il numero delle “prigioni segrete” sale a sei. Ospitano non solo chi è accusato di “orientamenti sessuali non tradizionali”, ma anche sospettati di estremismo e spacciatori; le vittime di queste esecuzioni extra-giudiziarie passano da tre a ventisei. Anche in seguito alle pressioni internazionali – come quella del Consiglio d’Europa, che già il 5 aprile invocava l’apertura di un caso al più presto – sono ora al vaglio del Comitato investigativo tutte le informazioni raccolte da Novaja Gazeta. “Di una cosa siamo certi: se le indagini porteranno a un processo la condanna avrà toni sensazionali e al banco degli imputati verranno chiamati molti membri del potere ceceno”, scrive Milašina, che si dice fiduciosa nei confronti del capo delle investigazioni Sobol’.

L’inchiesta di Novaja Gazeta non ha particolarmente turbato le autorità cecene, abituate a denunce continue da parte di giornalisti e attivisti. Tuttavia, questa volta la cassa di risonanza della notizia costringe anche la Cecenia di Kadyrov a cambiare l’impostazione abituale: le notizie dalla repubblica caucasica, che in genere muovono le acque momentaneamente per poi finire metabolizzate nella grande narrazione standard che Groznyj ha nell’immaginario della Federazione, questa volta sono sconfinate in un terreno diverso, nuovo, più ampio, che mette in crisi Mosca stessa.

La Cecenia è sempre la pista preferita per i piccoli e grandi delitti russi. La pista preferita, in quanto è la più semplice, vendibile ed assimilabile. Un copione sempre fruibile, disponibile, che non serve riattivare, perché è sempre in qualche modo attivo, alimentato internamente ed esternamente. Un copione che, tuttavia, può rivolgersi contro chi lo ha scritto.

L’inchiesta di Novaja Gazeta ha esposto un numero di ‘prigioni segrete’ che ospitano non solo chi è accusato di ‘orientamenti sessuali non tradizionali’, ma anche sospettati di estremismo e spacciatori.

Per capire il sistema-Kadyrov bisogna inserire il personaggio nella lotta senza quartiere contro il terrorismo islamista di cui Putin ha fatto il proprio cavallo di battaglia. Solitamente, in Russia terrorismo fa rima con Cecenia. In alcuni eventi tragici che hanno piagato la Russia, come l’attacco al Teatro Dubrovka nel 2002 o l’eccidio della scuola di Beslan nel 2004, Putin ha esposto con chiarezza la propria linea: non si tratta con i terroristi. Ramzan Kadyrov, quindi, è l’uomo giusto al posto giusto.

Appassionato di calcio, Kadyrov è un personaggio sanguinario quanto istrionico. Imprevedibile, come quando nel 2016 annuncia il suo addio alla politica, per poi rimangiarsi tutto e tornare in pompa magna, lanciando un reality show per scegliere un nuovo membro del governo. Nonostante le continue intemperanze e l’imprevedibilità del soggetto, Kadyrov a Mosca fa comodo. Reprime con il pugno duro e il piglio autoritario le pulsioni islamiste della regione.

Il fedele Ramzan, infatti, negli ultimi dieci anni a capo della repubblica cecena ha fatto il gioco che il Cremlino, forse ingenuamente, ha voluto, o lasciato, che facesse. Ha instaurato nella repubblica quello che l’associazione Memorial nel 2016 ha definito “stato totalitario”. Attraverso un culto della personalità di stampo sovietico-mafioso, Kadyrov ha fatto della sua persona il modello per ogni campo della vita sociale e privata, dalla politica, alla religione, alla famiglia, diventando di fatto l’unica “legge” riconosciuta in Cecenia. Il controllo pressoché totale dei media (social network compresi) e una pratica capillare di eliminazione del dissenso – attraverso intimidazioni, arresti, persecuzioni, omicidi più e meno taciuti – garantiscono la stabilità della sua amministrazione. Tuttavia, se a Groznyj è sempre arrivata carta bianca dal Cremlino finora, negli ultimi tempi la musica sembra essere cambiata.

Human Rights Watch individua l’inizio di questi cambio di atteggiamento nel 2014, quando sono stati effettuati i primi attacchi diretti alle sedi delle organizzazioni russe per la difesa dei diritti umani con base in Cecenia (in particolare alla SMG, Svodnaja Mobil’naja Gruppa, che dal 2016 ha chiuso definitivamente gli uffici nella repubblica). Allo stesso tempo è andata diffondendosi tra i media ceceni una campagna a tratti apertamente palese di contrasto e discredito degli attivisti e delle ONG per i diritti umani. È aumentata la pressione non solo sulle associazioni, ma anche sui singoli e sulle loro vite private; ogni critica o espressione di malcontento possono tradursi in ricatti, sparizioni, umiliazioni pubbliche, violenze di vario ordine – questo dossier di Human Rights Watch riporta un elenco di alcuni dei casi più eclatanti. Tali notizie a Mosca non sono passate inosservate.

Attraverso un culto della personalità di stampo sovietico-mafioso, Kadyrov ha fatto della sua persona il modello per ogni campo della vita sociale e privata, dalla politica, alla religione, alla famiglia.

Nei giorni seguenti la pubblicazione dell’inchiesta non sono mancate varie dichiarazioni, piuttosto preoccupanti, arrivate da Kadyrov e dal suo entourage. Il ritornello di tutte le affermazioni è stato: “in Cecenia omosessuali non esistono”. Ogni informazione riportata non corrisponderebbe a verità. Alle esternazioni generiche hanno fatto seguito minacce specifiche, come quelle espresse nella moschea di Groznyj in presenza di 15.ooo persone il 3 aprile, dove il consigliere di Kadyrov Adam Šachidov ha accusato Novaja Gazeta di diffamazione e di essere un aperto “nemico della nostra fede e la nostra patria”. O le lettere contenenti polveri bianche ricevute dalla redazione. Affermazioni e avvenimenti preoccupanti quindi, in primis perché sembrano implicitamente giustificare l’accaduto.

Il 19 aprile Kadyrov è stato convocato da Putin a dare la sua versione dei fatti riguardo la repressione degli “azzurri” (golubye), il dispregiativo per “gay” in russo. Kadyrov sembra aver detto: “Delle ‘brave persone’ scrivono che da noi… no, persino parlarne è sconveniente. Hanno anche fatto un certo nome [non è stato riportato, NdT], hanno detto che è stato ucciso, mentre invece questo è vivo, a casa”. È proprio con tale affermazione che il capo della repubblica cecena si è tradito: come ha commentato la stessa Milašina, i nomi delle vittime e degli arrestati non sono mai stati resi noti. Il fatto che l’uomo menzionato da Kadyrov rientri effettivamente nella lista sottolinea come l’amministrazione cecena sia in realtà ben a conoscenza delle violenze perpetrate. Queste violenze non sono falle di un sistema; sono il sistema.

Un altro punto su cui insistono le autorità cecene è l’assenza di denunce di queste violenze da parte dei singoli pervenute agli organi di competenza. Se ci fosse davvero questa repressione, dicono, perché nessuno si sarebbe rivolto alle autorità? Tuttavia, la domanda è abbastanza capziosa. Non è un caso che Novaja Gazeta abbia optato per il titolo Delitto d’onore: onore, dignità, rispetto rientrano tutte nel campo semantico imprescindibile dell’idea di famiglia che Kadyrov e il suo milieu diffondono, sostengono, impongono. Sono valori legati alla tradizione, all’adat (il “codice consuetudinario” ceceno), connessi a quel nazionalismo autoctono che è il perno dell’impianto ideologico di Kadyrov. Tutto ciò che si presenta come diverso, altro, discordante diventa una macchia insostenibile, un’onta, un disonore per la famiglia o la società intera, a seconda dei livelli. Non ha senso in tale dimensione cercare riparo, difesa o comprensione in quelli stessi organi burocratici che sono diretta emanazione del potere che produce questo discorso. Se ne guadagnerebbe solamente ulteriore umiliazione; è un sistema che prevede l’impunità del colpevole. Essere gay in Cecenia è un’infamia, uno stigma sociale, di fatto un reato. Nessuno lo dichiarerebbe alle autorità, nemmeno dopo esser stato torturato.

Essere gay in Cecenia è un’infamia, uno stigma sociale, di fatto un reato. Nessuno lo dichiarerebbe alle autorità, nemmeno dopo esser stato torturato.

La situazione cecena si inserisce nel più vasto contesto di discriminazione delle minoranze sessuali che si registra in Russia, in parte come eredità del periodo sovietico, in parte come nuova narrazione dell’era post-sovietica. Nel 1993 l’omosessualità (muželožestvo, secondo la terminologia degli anni Trenta) viene decriminalizzata. Dal 1934 veniva punita infatti con reclusione in gulag e cliniche psichiatriche, stesso trattamento per donne e uomini. Nel 1999 il Ministero della Salute la cancella dalla lista delle patologie cliniche. Tuttavia, esistono tuttora medici che si vantano di poter curare questa “malattia”. Dal 2006, a partire dall’oblast’ di Rjazan’, cominciano a essere introdotte leggi che vietano l’utilizzo di espressioni, immagini o altro materiale che facciano riferimento all’omosessualità; nel 2013 Putin sigla la legge federale contro la propaganda degli “orientamenti sessuali non tradizionali”, nonostante critiche internazionali come quella della Commissione UE di Venezia. Il presidente russo arriva addirittura a giustificare il provvedimento come “lotta al calo demografico” e, in altra sede, non ha mancato di presentare le pratiche omosessuali come “interferenze ideologiche occidentali”. La discriminazione sessuale non è un reato contemplato dai Codici russi e pertanto non esistono stime, dati, statistiche ufficiali sulle violenze contro le minoranze. Benché in maniera meno visibile, l’impianto ideologico putiniano segue una linea affine a quello di Kadyrov, puntando a sua volta sui “valori della tradizione”, sulla famiglia, la religione, la subordinazione al potere.

In questo contesto, le reti LGBT e le associazioni in difesa dei diritti umani russe hanno poca libertà di azione e riescono ad interagire solo con un numero limitatissimo di persone. Le hot line che sono state aperte in Cecenia nell’ultimo mese hanno aiutato a lasciare la repubblica oltre 30 delle circa 75 persone che si erano rivolte a loro. La cassa di risonanza che le inchieste giornalistiche di Novaja Gazeta, la testata che fu di Anna Politkovskaja, e l’organizzazione Memorial, per cui lavorava Natal’ja Estemirova, permettono almeno di tenere alta l’attenzione su queste minoranze invisibili. Ancora una volta una donna, Elena Milašina, ha guardato dentro l’oscuro vaso ceceno. Come sottolineava il Guardian in occasione del decennale dalla morte della Politkovskaja, in Russia continuano a essere soprattutto le donne a portare avanti il vero giornalismo d’inchiesta, quello scomodo, quello che non ha paura di sfidare i taboo imposti dall’alto.

L'articolo La repressione degli azzurri proviene da il Tascabile.

08 May 14:40

Foster’s six defenses for legal obscurity

by Martin Gardiner

“There are many bad reasons for legal writing that is impenetrable to the layman (e.g., where writing is made impenetrable in order to necessitate recourse to lawyers which would otherwise be unnecessary, or where impenetrability is a consequence of antiquated language perpetuated purely out of sentimental conservatism).”

– writes Charles Foster (co-recipient of the 2016 Ig Nobel Biology Prize). Nevertheless, he also alerts us to possible defenses for legal obscurity. Six in all – which are:

▪ IT CAN CONVEY MEANING SUCCINCTLY

▪ IT ENABLES NUANCED REGULATION OF COMPLEX SOCIETIES

▪ IT CAN HELP TO CONVEY MEANING ACCURATELY, AND THUS AVOID LITIGATION

▪ IT CAN ENCOURAGE LAY PEOPLE TO TAKE LEGAL ADVICE IN CIRCUMSTANCES WHERE THAT IS BENEFICIAL

▪ IT ENCOURAGES EFFICIENT COMMUNICATION BETWEEN LAWYERS

▪ IT EMPHASIZES THE AUTHORITY AND OBJECTIVITY OF THE LAW

See: ‘In Defense of Legal Obscurity’ published in the journal AJOB Neuroscience, volume 8, 2017, Pages: 39-41.

For another view on language clarity (or otherwise) see ‘Say no to unclear language, don’t believe the hype’ by Anu Vallinkoski,  as featured in the Journal of the University of Helsinki, 24.2.2017.

08 May 08:19

Lunch Order

GO FOR LUNCH, REPEAT, GO FOR LUNCH.
07 May 15:35

Photo



05 May 14:35

Orbital angular momentum 25 years on

by Miles J. Padgett
Miles J. Padgett
Twenty-five years ago Allen, Beijersbergen, Spreeuw, and Woerdman published their seminal paper establishing that light beams with helical phase-fronts carried an orbital angular momentum. Previously orbital angular momentum had been associated only with high-order atomic/molecular transitions and ... [Opt. Express 25, 11265-11274 (2017)]
05 May 11:13

Energy-dissipation anomaly in systems of localized waves

by Basile Gallet

Author(s): Basile Gallet

We study the statistics of the power P dissipated by waves propagating in a one-dimensional disordered medium with damping coefficient ν. An operator imposes the wave amplitude at one end, therefore injecting a power P that balances dissipation. The typical realization of P vanishes for ν→0: Disorde...


[Phys. Rev. E 95, 050101(R)] Published Wed May 03, 2017

05 May 08:27

Talk on "crackpot" theories

by Ross H. McKenzie
At UQ there is a great student physics club, PAIN. Today they are having a session on "crackpot" theories in science. Rather than picking on sincere but misguided amateurs I thought I would have a go at "mainstream" scientists who should know better. Here are my slides on quantum biology.

A more detailed and serious talk is a colloquium that I gave six years ago. I regret that the skepticism I expressed then seems to have been justified.

Postscript.
I really enjoyed this session with the students. Several gave interesting and stimulating talks, covering topics such as flat earth, last thursdayism, and The Final Theory of gravity [objects don't fall to the earth but rather the earth rises up to them...]. There were good discussions about falsifiability, Occam's razor, Newton's flaming laser sword, ...
There was an interesting mixture of history, philosophy, humour, and real physics.

I always find to encouraging to encounter students who are so excited about physics that they want to do something like this on a friday night.
04 May 14:08

Researchers frustrated by Italian misconduct probe

by Alison Abbott

Researchers frustrated by Italian misconduct probe

Nature 545, 7652 (2017). http://www.nature.com/doifinder/10.1038/545013a

Author: Alison Abbott

Alfredo Fusco denies claims that his research lab hired a photo studio to manipulate images.

03 May 13:22

Correlation-enhanced control of wave focusing in disordered media

by Chia Wei Hsu

Nature Physics 13, 497 (2017). doi:10.1038/nphys4036

Authors: Chia Wei Hsu, Seng Fatt Liew, Arthur Goetschy, Hui Cao & A. Douglas Stone

03 May 08:48

Glutine e Celiachia. E se fosse virale?

by Dario Bressanini

Fino a qualche decennio fa avere un amico o un parente celiaco era una rarità. Ora è sempre più facile conoscere persone a cui è stata diagnosticata la celiachia. Questa malattia autoimmune, provocata cioè dall'attacco del sistema immunitario a una parte dell’organismo stesso, l’intestino tenue, si sviluppa solo in individui geneticamente predisposti.

Oggi vi parlo di uno studio recentissimo sul glutine e la celiachia che ipotizza ci possa essere lo zampino di un virus. A beneficio di chi legge questo blog dal cellulare o da un tablet ho preparato un video in cui vi racconto (quasi) le stesse cose. Cliccate qua sotto se volete vederlo. Se invece preferite la parola scritta proseguite oltre. La celiachia colpisce in Italia circa l’1 per cento della popolazione e per qualche motivo ancora sconosciuto le donne si ammalano con una frequenza doppia rispetto agli uomini. Purtroppo una buona percentuale di celiaci non sa di esserlo perché la diagnosi arriva tardi, magari dopo anni di disturbi.

miniaturaceliachia-blog

Il sistema immunitario

Normalmente il nostro sistema immunitario impara a tollerare l’ampio gruppo di sostanze che assumiamo col cibo. La mucosa intestinale è costantemente in contatto con il cibo che ingeriamo, oltre che coi batteri normalmente presenti nell'intestino e magari altri microorganismi potenzialmente pericolosi che ingeriamo. Il nostro sistema immunitario, se ben tarato, permette all'intestino di assorbire sostanze nutrienti, come le proteine, senza scatenare alcuna risposta immunitaria. Quando si vede arrivare delle proteine il sistema immunitario potrebbe pensare che l’organismo sia attaccato da qualche batterio o da qualche virus quindi ha bisogno di distinguere le proteine che mangiamo, e che ci servono, da quelle prodotte da batteri e virus patogeni. Il nostro corpo insomma vigila sui veri agenti pericolosi e fornisce un lasciapassare alle altre sostanze che assumiamo con il cibo che possono essere assorbite dal nostro corpo senza creare allarme.

Il celiaco e il glutine

33amminoacidigliadina

Nel celiaco la reazione del sistema immunitario, che può essere blanda oppure molto violenta, è scatenata dal glutine: una molecola piuttosto ingombrante e normalmente più difficile da digerire di altre proteine. Più precisamente, il celiaco deve temere una classe di proteine, le prolammine. Il glutine del frumento ne contiene una, la gliadina, che ha una porzione di 33 amminoacidi che non riesce a essere facilmente metabolizzata dall’apparato digerente come succede normalmente con altre proteine e quindi permane nell’intestino dove scatena, nei celiaci, una reazione che porta a un’infiammazione dei tessuti intestinali a cui fanno seguito altri problemi come, per esempio, la carenza di ferro, l’osteoporosi e persino alcuni tipi di tumore.

L’unica cosa che il celiaco può fare è evitare il contatto con il glutine, che non è presente solo nei frumenti ma anche in altri cereali come la segale, l’orzo e le varie specie di farro, mentre riso e mais non lo contengono e possono essere consumati senza alcun problema.

La predisposizione genetica

Se è il glutine a far scatenare la malattia, è però necessario essere geneticamente predisposti –e questo si sa dal 1972– e possedere varianti specifiche di alcuni geni –tecnicamente gli antigeni leucocitari umani HLA-DQ8 e HLA-DQ2 come si è scoperto dal 1989–. Tuttavia, la predisposizione non è sufficiente per ammalarsi: queste varianti geniche sono molto diffuse nella popolazione. Per esempio il 30%-40% delle persone di origine europea ha queste varianti geniche, ma solo una piccola parte delle persone che le posseggono si ammala di celiachia. Deve esistere quindi un terzo protagonista misterioso, del quale non si sono ancora riusciti a tracciare i connotati, che fa sì che, data una predisposizione genetica, dopo un determinato periodo di assunzione del glutine l’organismo smetta di tollerarlo e scateni il suo sistema immunitario.

Qual è l’interruttore che scatena le reazioni che portano al manifestarsi della malattia?

La Carelia

careliarussiaUna prova schiacciante verso l’esistenza di un interruttore ambientale è venuta nel 2008 studiando la Carelia, una regione che si divide tra la Finlandia e la Russia. La popolazione a destra e a sinistra del confine è geneticamente simile e vive in condizioni climatiche analoghe. Persino la lingua è simile. Tuttavia le condizioni di vita, dal punto di vista economico, sono drasticamente diverse. Nel 2004 il reddito pro capite in Finlandia è stato di 33.000$ mentre nella Carelia Russa solo di 3400$. In particolare le condizioni di vita e igieniche sono estremamente diverse al di qua e al di là del confine con infezioni microbiche e virali più frequenti.

Gli scienziati hanno scoperto che l’incidenza della celiachia nei bambini nella Carelia finlandese, più ricca e moderna, è cinque volte superiore a quella della Carelia russa, più povera e arretrata. Uno su 107 contro uno su 496. Eppure i russi consumano il 50% in più di frumento dei finlandesi (155 kg/anno contro 106 kg/anno) e la predisposizione genetica è simile, ma i bambini russi si ammalano di celiachia molto meno frequentemente. Quale sia il motivo però è tuttora ignoto. Incidentalmente la Finlandia ha anche una delle incidenze maggiori di diabete di tipo 1 al mondo mentre in Carelia è sei volte inferiore.

Esistono anche altri casi simili al mondo. Per esempio nelle popolazioni di Algeria e Tunisia i geni di suscettibilità sono egualmente diffusi, e il consumo di frumento pro capite è molto elevato ma identico. Tuttavia l’Algeria ha la più alta prevalenza al mondo di celiachia: il 5.6%, mentre nella confinante Tunisia è una delle più basse al mondo con lo 0.28%, venti volte inferiore!

Gli indizi

In quegli anni alcuni studi epidemiologici avevano messo in evidenza alcune associazioni con dei fattori ambientali. Per esempio sembra che i bambini allattati al seno abbiano una minore incidenza di celiachia e di malattie allergiche. È stata trovata poi una associazione tra alcune infezioni virali e lo scatenarsi della celiachia: i celiaci sono stati colpiti più frequentemente dei non celiaci da infezioni da alcuni virus come l’adenovirus e il virus dell’epatite C. Non vi erano però prove che vi fosse una relazione di causa ed effetto, e non vi era neppure un meccanismo biologico plausibile del perché le due cose dovessero essere collegate. Mancava un esperimento che dimostrasse l’esistenza di un legame. Fino ad ora.

Lo studio

titolopapervirusceliachiaIl quadro oggi è più chiaro grazie a uno studio appena pubblicato sulla rivista Science nel quale si dimostra, in topi geneticamente modificati per essere suscettibili alla malattia, come le infezioni di un gruppo di virus intestinali chiamati reovirus, considerati fino a ora relativamente innocui e che l’organismo elimina senza difficoltà, possano lasciare una traccia permanente nel sistema immunitario se durante l’infezione viene assunto del glutine.

I ricercatori hanno preso dei topi modificati geneticamente perché fossero predisposti alla celiachia e li hanno infettati con due versioni di un reovirus che attacca comunemente l’intestino umano. In entrambi i casi i topi hanno eliminato senza problemi il virus. Tuttavia dopo l’infezione i topi attaccati da una delle due varianti, se nutriti con cibo contenente glutine, sviluppavano una risposta infiammatoria del sistema immunitario.

Un possibile meccanismo

reovirus_asv2001Il meccanismo ipotizzato dai ricercatori è questo. I bambini con un sistema immunitario ancora immaturo sono molto suscettibili alle infezioni virali. Quando il glutine viene introdotto per la prima volta nella dieta, proprio mentre è in atto un'infezione da reovirus, quest’ultimo in qualche modo confonde il sistema immunitario. Il virus blocca la risposta regolatoria del sistema immunitario che solitamente dà alle sostanze introdotte, come le proteine nel cibo, il lasciapassare. La traccia che lascia il virus è permanente e in seguito il sistema immunitario tratterà il glutine non come un'innocua proteina alimentare ma come se fosse un pericoloso patogeno pronto ad attaccare il nostro corpo, e quindi da distruggere scatenando l’inferno.

Questo incontro simultaneo del sistema immunitario, che potrebbe accadere per esempio durante il periodo di svezzamento, può creare le condizioni perché nei soggetti geneticamente predisposti si scateni la celiachia. Un ulteriore indizio di essere sulla strada giusta viene dal fatto che gli studiosi hanno anche riscontrato come i celiaci abbiano mediamente livelli più alti di anticorpi contro i reovirus rispetto ai non celiaci. Gli scienziati ipotizzano che anche altri virus, come i rotavirus e altri, possano creare le condizioni per lo sviluppo della malattia. La strada per comprendere la genesi della celiachia però, e probabilmente anche di altre malattie autoimmuni, è ancora lunga. Sebbene lo studio mostri che l’infezione porti a una risposta del sistema immunitario contro il glutine, questo non è sufficiente per danneggiare l’intestino come succede nei celiaci. Gli scienziati pensano che ci debbano essere anche altri fattori per far scatenare la malattia, ma ancora non sono stati indagati. E non è neanche detto che tutti i casi di celiachia siano stati innescati da virus. Potrebbero quindi anche esserci celiachie con origini diverse.

Questa scoperta non ci permette di curare la celiachia ma, se i risultati saranno confermati anche nell'uomo, si potrebbe aprire la strada verso un trattamento preventivo, tramite una vaccinazione, della malattia e rallentarne così l'aumento dell’incidenza a cui si assiste da vari decenni.

Alla prossima

Dario Bressanini

Bibliografia

Bouziat, R., Hinterleitner, R., Brown, J. J., Stencel-Baerenwald, J. E., Ikizler, M., Mayassi, T., ... & Ernest, J. D. (2017). Reovirus infection triggers inflammatory responses to dietary antigens and development of celiac disease. Science, 356(6333), 44-50.

Kondrashova, A., Mustalahti, K., Kaukinen, K., Viskari, H., Volodicheva, V., Haapala, A. M., ... & Epivir Study Group. (2008). Lower economic status and inferior hygienic environment may protect against celiac disease. Annals of medicine, 40(3), 223-231.

Plot, L., & Amital, H. (2009). Infectious associations of Celiac disease. Autoimmunity reviews, 8(4), 316-319.

Stene, L. C., Honeyman, M. C., Hoffenberg, E. J., Haas, J. E., Sokol, R. J., Emery, L., ... & Rewers, M. (2006). Rotavirus infection frequency and risk of celiac disease autoimmunity in early childhood: a longitudinal study. The American journal of gastroenterology, 101(10), 2333-2340.

Abadie, V., Sollid, L. M., Barreiro, L. B., & Jabri, B. (2011). Integration of genetic and immunological insights into a model of celiac disease pathogenesis. Annual review of immunology, 29, 493-525.


02 May 15:28

Metamaterial-inspired silicon nanophotonics

by Isabelle Staude

Nature Photonics 11, 274 (2017). doi:10.1038/nphoton.2017.39

Authors: Isabelle Staude & Jörg Schilling

02 May 11:08

Saturday Morning Breakfast Cereal - How to Photograph Science

by tech@thehiveworks.com


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New comic!
Today's News:

In which Kyle Hill of Nerdist presents the fifth form of matter:

28 Apr 14:15

Come sta la matematica italiana?

by Marco Fulvio Barozzi

L e competenze matematiche dei nostri quindicenni sono migliorate negli ultimi quattro anni. Questo sembrano evidenziare i dati del Programme for International Student Assessment  (PISA) 2015, l’ultimo studio sulla preparazione degli studenti delle nazioni sviluppate condotto dall’OCSE e diffuso lo scorso dicembre. L’Italia si colloca allo stesso livello di molti paesi industrializzati, anche se lontana dai vertici rappresentati dai paesi asiatici e dell’Europa del Nord.

Storicamente il nostro paese ha vantato e vanta prestigiose punte di eccellenza in campo matematico. Eppure non è raro, in Italia, sentire intellettuali di formazione umanistica o personaggi famosi affermare quasi con vanto di non saper nulla della materia. Qual è allora la situazione? Come sta la matematica in Italia? Lo abbiamo chiesto agli addetti ai lavori, che hanno espresso opinioni articolate, in qualche caso polemiche, di chi pratica e vive la matematica nella scuola, nell’università e nella ricerca.

Esiste in Italia un pregiudizio verso la matematica, una sorta di “diffidenza storica” di origine culturale che contribuisce tuttora alle difficoltà della penetrazione della cultura matematica nella società?

“Sì, nonostante ci siano miglioramenti, rimane diffusa l’idea che la matematica è molto utile, ma che è meglio che se ne occupino gli altri”, secondo Roberto Lucchetti, professore di Analisi al Politecnico di Milano, dove attualmente è il presidente del corso di studi di Ingegneria Matematica. “A me sembra comunque di osservare che il rispetto nei riguardi dei matematici sia aumentato parecchio. Anche se il matematico continua a essere visto come un personaggio molto singolare”.

L’arretratezza tecnologica della nostra industria e la frammentazione del tessuto industriale italiano sono fattori chiave, molto più di qualsiasi diffidenza ideologica, secondo Roberto Natalini, direttore dell’Istituto per le Applicazioni del Calcolo “M. Picone”, direttore della storica rivista di divulgazione Archimede e coordinatore del sito MaddMaths!. “Il tessuto produttivo non ha mai avuto la massa critica per porsi il problema di formare una classe di scienziati al passo con i bisogni dell’economia. Viviamo in un tessuto parassitario rispetto alla crescita scientifica, in cui i risultati della scienza sono di solito utilizzati di seconda mano, comprando tecnologia sviluppata altrove. Gli Stati Uniti e i paesi più avanzati hanno sviluppato la loro forte richiesta di scienza sui loro successi militari e industriali. In Italia, invece, l’industria e la pubblica amministrazione sono sempre stati arretrati e poco interessati all’interazione con la ricerca. Ci sono state eccezioni, ovviamente: Volterra, Olivetti, Natta, sono figure in controtendenza. Ma non hanno inciso più di tanto”.

Secondo Giampiero Negri, redattore della rivista Euclide, bisogna considerare il carattere peculiare di “scienza teoretica” che la matematica ha assunto nella storia del nostro paese: “Nei paesi anglosassoni la valorizzazione delle applicazioni tecniche e del calcolo numerico hanno determinato una fitta connessione tra la crescita di un sapere matematico trasformatore della società e la sua applicazione come strumento per i meccanici, ossia gli ingegneri. In Italia, invece, la speculazione ha, generalmente, prevalso nel contesto accademico, determinando un gap sempre più considerevole tra la cultura matematica e le sue applicazioni tecnico-pratiche”.

Per Ciro Ciliberto, presidente dell’Unione Matematica Italiana, “quando si parla di ‘cultura’ in Italia non si pensa alla matematica, né alle scienze in generale. In altri termini, la cultura in Italia non è scientifica. In aggiunta, per scienza si pensa sempre e solo a quella, spettacolare, facilmente divulgabile, di certe trasmissioni televisive che abbondano di buchi neri, onde gravitazionali e neutrini, ma in cui di matematica non si parla mai, senza notare che questi oggetti e concetti sono ben descrivibili solo in termini matematici. E ai matematici di professione difficilmente si dà accesso nei media. A ciò si somma un più recente atteggiamento, molto diffuso tra i politici e da chi detiene il potere economico, di esclusivo apprezzamento per discipline di tipo utilitaristico immediato, che, a fronte di investimenti che comunque nel nostro paese sono esigui, danno risultati economici a breve termine. Una cosa che difficilmente fa la ricerca scientifica teorica, che spesso richiede decenni, talvolta secoli, per dare frutti tangibili. Altro difetto, legato al precedente, è quello di dare una marcata preferenza alla tecnologia rispetto alla scienza, senza tener conto che non esiste buona tecnologia senza scienza teorica di alto livello”.

Che cosa fa e che cosa può fare la scuola per la diffusione delle competenze matematiche?

Giovanni Salmeri, responsabile tecnico della rivista Euclide – giornale di matematica per i giovani, vede due tendenze recenti che militano contro la considerazione della matematica nella scuola e nell’Università. “La prima è  l’avversione, evidente nella politica scolastica ma che un poco alla volta si sta infiltrando anche nell’Università, verso ciò che è rigoroso e difficile. L’idea del successo formativo garantito, che pur potrebbe avere un senso accettabile, diventa così la scusa per abbassare il livello finché sia considerato sufficiente quello raggiunto da qualsiasi studente con qualsiasi, anche inesistente, impegno. La matematica è rigorosa e impegnativa, e in questo modo viene uccisa. La seconda tendenza è quella che sottovaluta tutto ciò che non serve immediatamente, considerando ovviamente come punto di riferimento il mondo del lavoro. Evidentemente le scienze pure ne fanno le spese, e la matematica per prima”.

Lorenzo Meneghini, della redazione di Euclide, aggiunge che le difficoltà rimosse da un’applicazione distorta della normativa si ripresentano amplificate nella vita reale, quando si cerca un lavoro. Sembra che la scuola non possa più fare la selezione che faceva nel passato e questo ha causato un progressivo impoverimento del livello medio dell’istruzione italiana. “Gli insegnanti italiani, negli ultimi vent’anni, hanno perso molta considerazione sociale. Bisognerebbe restituire agli insegnanti la possibilità di “pretendere” che i propri studenti studino e siano ben preparati. La matematica richiede molta fatica da parte di studenti e docenti, fatica che oggi si cerca di evitare”.

“Il fattore sociale e familiare (ed economico) è fondamentale per capire l’efficacia dell’insegnamento”, secondo Roberto Natalini. “Non c’è paragone, in termini di opportunità, tra chi proviene da una famiglia già istruita e chi no. Ovviamente, la preparazione degli insegnanti può avere un ruolo. Gli insegnanti della scuola primaria sono in media meglio preparati di quelli della secondaria di primo grado, e questo soprattutto per la matematica. Innalzare il livello di questi ultimi, sia chiedendo requisiti maggiori per poter insegnare matematica, sia cercando di attirare qualche insegnante bravo,  sarebbe cruciale per avvicinare maggiormente i ragazzi alla matematica. Per quanto riguarda la secondaria superiore, oltre a liberare i docenti dal peso di un esame di stato troppo difficile (sic!), andrebbe migliorato il supporto formativo agli insegnanti. Dovrebbe essere il MIUR a gestire una vera e propria formazione permanente del docente. Per quanto riguarda le indicazioni, trovo solo che siano un po’ troppo vaste e irrealistiche. Credo che un buon docente dovrebbe puntare a fornire alcuni contenuti di base molto solidi e un po’ di curiosità sulla materia, ma non molto di più”.

Secondo Ciliberto, “la scuola ha le sue responsabilità ed è anche vero che ci sono grandi differenze di rendimento tra primaria e secondaria dei due gradi. A fronte di tanti docenti molto preparati e motivati, ci sono anche docenti insoddisfatti dal punto di vista economico e/o organizzativo. In alcune realtà problematiche, la disciplina degli allievi non viene curata a sufficienza e dunque risulta difficile insegnare. La formazione iniziale (soddisfacente solo a livello di primaria, per la quale c’è una laurea dedicata) è assai inadeguata: non esistono, anche se previste dalla legge, lauree dedicate alla formazione di docenti della secondaria. La formazione in servizio presenta nel nostro paese ritardi e lacune che vengono colmati solo parzialmente da privati, sulla cui competenza ci sarebbe da indagare e discutere. È invece questo un territorio assai importante da battere: la matematica, contrariamente a quel che molti pensano, non è ferma alle conquiste degli antichi, ma in continua, poderosa espansione. È necessario che i docenti abbiano la percezione di questo sviluppo per poter dare ai loro allievi la misura di quanto questa sia una scienza vitale, che incide sulle nostre vite quotidiane come mai prima di oggi”.

Qual è la situazione della matematica nelle Università, non solamente nei Corsi di Laurea in Matematica, ma in tutti gli indirizzi in cui essa ha un ruolo importante nel curriculum?

“I test d’ingresso obbligatori, che avrebbero dovuto attribuire dei debiti formativi, dovevano essere seguiti da corsi di recupero. Ebbene,  con rarissime eccezioni, questo non è stato fatto”, racconta Vincenzo Nesi, Preside della Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali a “La Sapienza” di Roma. “Quando è accaduto, sia pure tardivamente, come nel caso della Sapienza, si sono visti dei frutti positivi. Il primo frutto è combattere l’ipocrisia. Se circa il 40% delle studentesse e degli studenti che si vuole iscrivere in una materia scientifica ha il debito su contenuti che spesso risalgono ai primissimi anni delle superiori, che senso ha continuare ad insegnare al primo anno dell’università presupponendo un livello di entrata molto maggiore? E, ancora di più, che senso hanno libri di testo per le superiori dove si tratta il calcolo, le derivate, gli integrali e tanto altro ancora, se poi la somma di frazioni crea difficoltà? L’Università si è adagiata colpevolmente sull’idea che non fosse un problema proprio”.

Ciliberto sostiene che la matematica italiana, sia quella teorica che applicata e industriale, ha un ruolo di grande rilievo nella comunità matematica mondiale. “Siamo nel gruppo di testa delle nazioni matematicamente più avanzate. I matematici italiani sono costantemente invitati a parlare in prestigiosi convegni internazionali e sono pubblicati sulle riviste di maggiore impatto. La fuga dei cervelli, pur nella sua drammaticità, testimonia che i nostri giovani laureati in matematica sono tanto ben preparati da trovare posto nelle migliori istituzioni scientifiche e di ricerca straniera. Quindi non esiterei a definire i corsi di laurea in matematica in generale un’eccellenza nazionale. Purtroppo è vero che la matematica ha invece subito un arretramento di ore ad essa dedicate in altri corsi di laurea, tipicamente in quelli in ingegneria, dove viene ingiustificatamente compressa”.

Natalini, sulla base della sua esperienza, afferma che l’Italia ha un’ottima scuola, collegata ai filoni di punta della ricerca mondiale. “Le problematiche principali sono tre: a) mancanza di reclutamento e di promozione, che porta molti validi ricercatori ad andare (con successo) all’estero.  Ciò  alla lunga rischia di indebolire la ricerca italiana  – sia perché risulta meno attrattiva per studenti mediamente motivati, sia per la mancanza di massa critica in certi settori. Siamo anche poco attrattivi per studenti e ricercatori stranieri. b) La matematica non è menzionata nei Piani Nazionali della ricerca, e, a differenza degli altri paesi, il supporto nazionale non compensa la mancanza di riferimenti espliciti alla matematica in Horizon 2020 [la rete europea per la ricerca e l’innovazione]. Questo rende difficile il finanziamento della ricerca di base. c) Per la matematica applicata, la carente sensibilità delle industrie porta ad uno scarso sviluppo delle ricerche direttamente connesse alle applicazioni e a una visione spesso settoriale e accademica”.

Per concludere, parlando in generale, le competenze matematiche specialistiche sono apprezzate dalle imprese italiane? Ci sono opportunità lavorative per chi le possiede?

Lucchetti esprime “l’impressione molto forte che chi ha una solida preparazione matematica non abbia grandi difficoltà a trovare lavoro, da qualunque laurea arrivi. Esperienza illuminante è quella dei laureati in Ingegneria Matematica, che probabilmente, anche perché si collocano geograficamente in un’area privilegiata, trovano lavoro con estrema facilità. Anzi, un numero significativo di loro lavora già durante lo svolgimento della tesi”.

Per Natalini, “In realtà, quando alla fine si riesce ad entrare in contatto con delle industrie, e si è preparati a farlo, si scopre che c’è tanto bisogno di matematica e anche una scarsa conoscenza delle sue potenzialità. Questo non influenza tanto il reclutamento dei nostri laureati magistrali (il tasso di occupazione a 5 anni è del 95%, e quel 5% è principalmente è prevalentemente composto da persone che vorrebbero ancora provare a fare ricerca), ma potrebbe espandere il bacino degli studenti interessati. Una solida conoscenza dell’ottimizzazione vincolata, della gestione dei dati avanzata, della modellistica, sono apprezzate dalle aziende, che però in media non pensano di potersi permettere di investire in ricerca. Insomma, le competenze ci sono già, sono di interesse, ma manca la comprensione delle loro potenzialità nelle aziende e anche manca, nel laureato medio, la capacità di comunicare efficacemente”.

Secondo Ciliberto, le qualità dei migliori laureati in matematica sono apprezzate non solo nel comparto scuola (dove sono indispensabili) ma anche in attività più specificamente produttive: “I matematici sono ben preparati, flessibili, capaci di risolvere problemi anche apparentemente lontani dalle loro specifiche competenze, grazie alla capacità di razionalizzare e opportunamente modellizzare le situazioni loro proposte. Da una recente indagine effettuata in Gran Bretagna, è emerso che ben il 16% del PIL di quel paese è da attribuirsi in forma diretta o indiretta all’apporto scientifico e lavorativo dei matematici. In Italia non abbiamo dati simili, ma mi azzardo a ritenere che, pur in una situazione industriale probabilmente meno florida e intraprendente di quella d’oltre Manica, i dati sarebbero paragonabili. Questo dovrebbe spingere politici e detentori del potere economico ad investire di più e meglio nella matematica”.

Nesi, un po’ provocatoriamente, chiosa che “paradossalmente l’Italia crea ottimi talenti che regala alle nazioni concorrenti semplicemente perché sono troppo bravi per le condizioni di lavoro offerte in Italia”.

28 Apr 09:48

Sigle Pheeghe (e un po' dimenticate) dei Cartoni, vol. 1

by Dr.Manhattan
Jacopo.bertolotti

operazione nostalgia

Sigle cartoni dimenticate
Sì, si è parlato a iosa di sigle dei cartoni qui sull'Antro, ad esempio con tutta la collana di post sulle sigle dal bassismo carismatico pronunciatissimo (i post del CobraFlea Kai, li trovate tutti qui). Avevi in mente da tempo, però, una serie di post dal tema leggermente diverso, incentrati cioè su sigle degli anime meno note che ti sono rimaste per una qualche ragione nella testa. Il ritmo, le parole, il tema, vallo a sapere. Hai spento il cervello e provato a fischiettare le prime che ti venivano in mente: tolto ovviamente quel milione di sigle più famose, hai iniziato ad annotare le altre. È un listone (in divenire) molto personale - quindi non frantumate the mazzarell se non ci sta questo o quel cartone - ma in questo primo post c'è finito dentro di tutto. Compreso un cartone del quale ti eri COMPLETAMENTE dimenticato, fino a quando il ritornello non è riaffiorato da sotto qualcosa. Partiamo con le prime dieci sigle, allora, ché s'è pure fatta una certa e c'hai asciugato con questa premessa? Sì, dai. Mano alle cuffie! [...]
[continua a leggere...]
27 Apr 13:08

Reviewers are blinkered by bibliometrics

by Paula Stephan
Jacopo.bertolotti

Interesting, but the authors confuse "innovative" with "interdisciplinary" in the metric they use.

Reviewers are blinkered by bibliometrics

Nature 544, 7651 (2017). doi:10.1038/544411a

Authors: Paula Stephan, Reinhilde Veugelers & Jian Wang

Science panels still rely on poor proxies to judge quality and impact. That results in risk-averse research, say Paula Stephan, Reinhilde Veugelers and Jian Wang.

27 Apr 12:27

Le ricette scientifiche: il caramello

by Dario Bressanini

Ogni cuoco quando cucina, che ne sia consapevole o meno, sta facendo avvenire nella sua padella moltissime reazioni chimiche. Fra tutte probabilmente quella più affascinante è la caramellizzazione, una reazione di trasformazione degli zuccheri. Mettete un paio di cucchiai di saccarosio, il comune zucchero da tavola, in un pentolino e cominciate a scaldare. A circa 160 °C lo zucchero comincia a liquefarsi. Le sue molecole cominciano a rompersi e i frammenti reagiscono tra loro formando tutta una serie di composti bruni aromatici: lo zucchero sta caramellizzando, cioè formando, appunto, il caramello. A seconda del grado di caramellizzazione si può ottenere un composto dal colore biondo chiaro sino a uno rosso cupo, bruno o, se è stato scaldato troppo e ha iniziato a degradarsi, addirittura nerastro.

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La cosa affascinante di questa reazione chimica è che partendo da un solo tipo di molecola – il saccarosio in questo caso ma il fenomeno si può osservare anche partendo da altri zuccheri come il glucosio o il fruttosio – si formano migliaia di composti diversi la cui precisa composizione e struttura è ancora in parte sconosciuta ai chimici.

Solo alcune delle molecole che caratterizzano il meraviglioso aroma di caramello sono state identificate. Per esempio il diacetile è il principale responsabile delle note “burrose”. Nel 1967 i chimici giapponesi Shozaburo Kitaoka e Kiroku Suzuki riuscirono a stabilire che nella reazione di caramellizzazione si formano tre grosse famiglie di molecole ma ancora oggi, dopo cinquant’anni, la loro caratterizzazione completa sfugge per via dell’enorme numero di molecole simili che si formano. Nel 2012 Agnieszka Golon e Nikolai Kuhnert, due chimici tedeschi, usando le tecniche più avanzate della chimica analitica, hanno fatto un passo avanti verso l’identificazione di molte delle molecole prodotte. Uno dei misteri che ancora avvolge il caramello è l’identità delle sostanze responsabili del colore marrone. Golon e Kuhnert sono riusciti a scoprire che il caratteristico colore è dovuto ad almeno tre gruppi di molecole, ognuno composto di una trentina di sostanze differenti, che assorbendo la luce a frequenze diverse donano la colorazione tipica.

In attesa che le tecniche di analisi chimica ci permettano di risolvere definitivamente il mistero della composizione del caramello, possiamo prepararne un po’ da usare per una salsa o, perché no, un croccante.

lascienzadellapasticceria-165ATTENZIONE: lavorare con lo zucchero fuso puo’ essere pericoloso. Io indosso sempre degli occhiali di protezione: uno schizzo di caramello bollente sulla pelle o peggio ancora negli occhi vi farebbe molto ma molto male quindi state bene attenti quando lo maneggiate. E che non vi venga in mente di leccare il cucchiaio rovente che avete appena usato per mescolare lo zucchero fuso. Quando lavorate con il caramello tenete sempre a portata di mano una bacinella con ghiaccio e acqua. Se vi capita di scottarvi o ustionarvi le dita immergetele immediatamente nella bacinella.

Detto questo, per preparare il caramello esistono tre metodi: asciutto, bagnato e al microonde. Nel libro La Scienza della Pasticceria li ho descritti tutti e ora ne parliamo qui sul Blog.

Metodo asciutto. Veloce ma rischioso. Col metodo asciutto lo zucchero viene messo in un pentolino –bello spesso mi raccomando– senza niente altro. È il metodo più rischioso perché si rischia di riscaldare lo zucchero in modo non uniforme e di farlo bruciare. Mescolate con il fuoco al minimo con una spatola in grado di reggere le alte temperature –di silicone per esempio– per miscelare lo zucchero già fuso con quello ancora solido, per evitare che bruci nelle zone più calde del pentolino.

Metodo bagnato. Più laborioso ma più tranquillo.

1 – Prendete un pentolino spesso e pesante, così che il calore si diffonda in modo uniforme. Il pentolino deve essere abbastanza alto, riempito per non più di un terzo, in modo da evitare che schizzi di zucchero fuso possano uscire. Aggiungete un po’ d’acqua a 200 g di zucchero in modo che la consistenza sia simile a quella della sabbia un po’ bagnata. La quantità di acqua comunque non è molto importante perché poi evaporerà: serve solo per sciogliere inizialmente parte dello zucchero e iniziare a scaldarlo senza il rischio di bruciarlo. Cominciate a scaldare a fuoco medio-alto.

2 – Quando l’acqua inizia a bollire dovete fare attenzione a non muovere o mescolare la miscela, altrimenti potreste mandare dei piccoli spruzzi sulle pareti del pentolino che rischierebbero di bruciare, o peggio fare cristallizzare immediatamente la soluzione sovrassatura. Il modo classico per ridurre il rischio di cristallizzazione è quello di avere a portata di mano un pennello da pasticceria, intingerlo all’occorrenza in acqua limpida e pennellare verso il basso ogni schizzo cristallizzato finito sulle pareti sopra lo sciroppo che sta bollendo. Fate attenzione a non intingere il pennello nello zucchero e ripulitelo sempre dopo ogni operazione. Se per caso lo sciroppo si cristallizza niente paura: aggiungete acqua, risciogliete e iniziate da capo.

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3 – Lo zucchero, avendo poca acqua a disposizione per rimanere sciolto, mentre continua a cuocere ha la tendenza, se disturbato anche minimamente, a formare cristalli anche nella soluzione e non solo sulle pareti. Il modo migliore per evitare una cristallizzazione indesiderata è aggiungere un altro tipo di zucchero con cui il saccarosio si può miscelare senza problemi e che può raggiungere le alte temperature, per esempio lo sciroppo di glucosio o lo stesso glucosio. È sufficiente aggiungere un cucchiaio di glucosio o sciroppo di glucosio. In alternativa, se non li avete, potete anche aggiungere, come si faceva una volta quando il glucosio e i suoi sciroppi non erano ancora disponibili commercialmente, un po’ di succo di limone filtrato oppure una punta di cucchiaino di cremor tartaro. L’acidità scinde un po’ di saccarosio in glucosio e fruttosio riducendo il rischio di cristallizzazione.

4 – A 160 °C l’acqua è quasi completamente evaporata e a 170 °C lo zucchero fuso comincia a caramellizzare cambiando colore. Ora non c’è più il rischio di una cristallizzazione improvvisa e mescolare non è più un problema. Tuttavia è meglio non immergere cucchiai o altri utensili nello zucchero fuso. Potete invece roteare gentilmente il pentolino per mescolare.

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5 – Se a questo punto volete preparare un croccante, prendete una teglia di alluminio, carta da forno e proseguite con la ricetta apposita… Se invece volete preparare una salsa al caramello, da aggiungere per esempio a una panna cotta o ad altri dessert, procedete così. Continuate sino a quando il caramello non avrà assunto un colore scuro, oltre i 170 °C. Avete sempre gli occhiali di protezione addosso, vero? Roteate il pentolino per mescolare lo zucchero fuso. Continuerà a cuocere e diventare più scuro.

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6 – Quando il caramello è scuro non vi distraete un attimo e assolutamente non lasciate il pentolino sul fuoco per rispondere al telefono, perché rischiate di bruciare tutto e di combinare anche disastri peggiori. A questo stadio di cottura se versato su marmo o carta da forno e lasciato raffreddare diventa duro e fragile come il vetro.

7 – Quando è quasi nero, ma non sta ancora fumando, togliete dal fuoco e aggiungete 125 ml di panna tutta in una volta. C’è chi scalda la panna prima di aggiungerla ma è sufficiente che sia a temperatura ambiente, visto che comunque verrà in contatto con lo zucchero fuso tra i 170 °C e i 180 °C.

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8 – Dopo aver aggiunto la panna rimettete il pentolino sul fuoco a bollire per qualche minuto, giusto il tempo per emulsionare bene la panna ed eventualmente risciogliere quei cristallini di zucchero che si siano formati. Attenzione a non tenerlo troppo sul fuoco, altrimenti si romperà l’emulsione e il grasso della panna si separerà. Se volete una salsa più liquida potete a questo punto aggiungere un poco di latte.

9 – Aggiungendo la panna avete implicitamente aggiunto acqua. Se aggiungete solo quella ottenete lo sciroppo di caramello semplice. Per 200 g di zucchero aggiungete 50 g di acqua. Mescolate sino a ottenere una consistenza omogenea. Aggiustate l’acqua aggiunta per ottenere la densità e viscosità desiderata.

10 – Il sapore del caramello ottenuto è diverso a seconda della temperatura massima a cui è stato portato lo zucchero. Questo perché i prodotti di decomposizione del saccarosio sono diversi e hanno aromi e sapori diversi. Potete combinare due caramelli ottenuti a temperature diverse, una più bassa e quindi più dolce e l’altra più alta, meno dolce ma più intensa, per ottenere un sapore più complesso.

Al microonde. Il metodo più semplice e sicuro. Mettete 100 g di zucchero, 20 grammi di sciroppo di glucosio e 10 g di acqua in un recipiente di Pyrex. Lo sciroppo di glucosio aiuterà a non cristallizzare prematuramente lo zucchero fuso e, con l’acqua che contiene, assorbirà più velocemente il calore nel microonde. Mescolate per amalgamare i vari ingredienti. Mettete nel microonde a massima potenza per 3-6 minuti a seconda della potenza del vostro apparecchio. Io ho un microonde da 650 Watt e lo accendo per 4 minuti. Riscaldatelo fino a quando non avrà assunto un colore ambrato intenso. A questo punto tiratelo fuori dal microonde e lasciate riposare per qualche minuto. Essendo ancora caldissimo continuerà a cuocere e a diventare più scuro. Aggiungete acqua quando è ancora caldo per ottenere la consistenza desiderata della salsa.

Buon appetito!

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SCIENCE&FOOD FESTIVAL a Mantova

vaccaverdeAvete da fare dal 5 al 7 maggio? Sappiate che a Mantova si terrà il primo festival dedicato a Cibo, Scienza e Agricoltura. Per dimostrare che si può parlare di cibo in modo diverso da come se ne parla di solito in Italia. Tre giorni in immersione tra eventi, conferenze, mostre, laboratori scientifici, attività per bambini, gite, spettacoli teatrali, musica, mangiate e degustazioni (sempre scientifiche), il tutto gratis (ma dovete registrarvi sul sito per partecipare agli eventi). Cibo, Scienza e Agricoltura: potevo forse mancare io? :D Infatti gli organizzatori mi hanno incastrato per un certo numero di eventi sia sabato 6 che domenica 7, e quando non sono io a fare cose andrò in giro a vedere gente (semicit.), e UDITE UDITE, se venite a trovarci potrete finalmente anche conoscere e ascoltare uno dei pilastri di questo blog: Alberto Guidorzi, anche lui tra gli speaker! Ma ci saranno anche altri illustri commentatori di questo blog, come Sergio Salvi (che parlerà di grani “antichi” e moderni) e Renato Bruni alias Meristemi alias Erba Volant a parlare di piante come solo lui sa fare.

L’organizzazione scientifica (le stesse persone che negli ultimi anni e fino al 2015 hanno pensato e steso il programma delle conferenze del Festival della Scienza di Genova) è riuscita a invitare qui la biotecnologa pluripremiata Nina Fedoroff, consigliere scientifico di Condoleezza Rice e Hillary Clinton, a parlare del futuro delle biotecnologie in agricoltura (qualcuno ha detto OGM e CRISPR?).

Che altro? Ah, non avremo Chef primedonne isteriche a fare ShowCooking, ma potrete godervi Chef Rubio intervistato dal Diretur in persona Marco Cattaneo. E poi Iginio Massari, Luca Parmitano, Kenji López-Alt, Michele Morgante, Attilio Scienza, Pierdomenico Perata, Piersandro Pallavicini, Anna Meldolesi, Michele Antonio Fino, Antonio Pascale e tanti tanti altri.
Niente ShowCooking dicevo, però in piazza ci sarà una dimostrazione pubblica (con spiegone scientifico) di grigliata e BBQ: “Meat-Up. In Teoria Bressanini, in Pratica Lo Cascio”. Io e Gianfranco Lo Cascio –l’uomo che spiegò il BBQ agli italiani :D –, duetteremo live tra griglie, pulled pork, hamburger e bisteccone. E sì, anche qui si mangia!

C’è altro? Sì, ma troppo per scriverlo qui. Date un’occhiata al programma e venite a trovarci!

Bibliografia

Kitaoka, Shozaburo, and Kiroku Suzuki. "Caramels and Caramelization: Part I. The Nature of Caramelan." Agricultural and Biological Chemistry 31.6 (1967): 753-755.

Golon, Agnieszka, and Nikolai Kuhnert. "Unraveling the chemical composition of caramel." Journal of agricultural and food chemistry 60.12 (2012): 3266-3274.

Foto: Barbara Torresan

25 Apr 15:05

Non-line-of-sight tracking of people at long range

by Susan Chan
Susan Chan, Ryan E. Warburton, Genevieve Gariepy, Jonathan Leach, Daniele Faccio
A remote-sensing system that can determine the position of hidden objects has applications in many critical real-life scenarios, such as search and rescue missions and safe autonomous driving. Previous work has shown the ability to range and image objects hidden from the direct line of sight, ... [Opt. Express 25, 10109-10117 (2017)]
24 Apr 15:07

In familiar decays, a whiff of new physics

by Cho, A.
24 Apr 14:59

Three-dimensional printing of transparent fused silica glass

by Frederik Kotz
Jacopo.bertolotti

Not really sure what use this might have, but it is an interesting development nonetheless.

Three-dimensional printing of transparent fused silica glass

Nature 544, 7650 (2017). doi:10.1038/nature22061

Authors: Frederik Kotz, Karl Arnold, Werner Bauer, Dieter Schild, Nico Keller, Kai Sachsenheimer, Tobias M. Nargang, Christiane Richter, Dorothea Helmer & Bastian E. Rapp

Glass is one of the most important high-performance materials used for scientific research, in industry and in society, mainly owing to its unmatched optical transparency, outstanding mechanical, chemical and thermal resistance as well as its thermal and electrical insulating properties. However, glasses and especially high-purity glasses such as fused silica glass are notoriously difficult to shape, requiring high-temperature melting and casting processes for macroscopic objects or hazardous chemicals for microscopic features. These drawbacks have made glasses inaccessible to modern manufacturing technologies such as three-dimensional printing (3D printing). Using a casting nanocomposite, here we create transparent fused silica glass components using stereolithography 3D printers at resolutions of a few tens of micrometres. The process uses a photocurable silica nanocomposite that is 3D printed and converted to high-quality fused silica glass via heat treatment. The printed fused silica glass is non-porous, with the optical transparency of commercial fused silica glass, and has a smooth surface with a roughness of a few nanometres. By doping with metal salts, coloured glasses can be created. This work widens the choice of materials for 3D printing, enabling the creation of arbitrary macro- and microstructures in fused silica glass for many applications in both industry and academia.

24 Apr 10:48

Radiato per antivaccinismo: a cosa serve?

by Salvo Di Grazia

L’ordine dei medici di Treviso ha radiato il dott. Roberto Gava dagli albi professionali. È la sanzione più severa che si possa assegnare ad un medico in seguito a gravi irregolarità di comportamento, deontologiche o professionali. Non entro nel merito della questione, la radiazione di un collega non è mai una bella notizia anche se ritengo la decisione giusta, doverosa, esemplare. La cosa su cui vorrei concentrare l’attenzione è relativa al fatto che l’iscrizione ad un albo professionale è un modo per garantire ai pazienti, che sono alla fine i soggetti più fragili della società, non solo un trattamento competente, preparato ed aggiornato ma anche un atteggiamento equilibrato ed onesto.

Chi sceglie di fare il medico deve, ovviamente, basarsi sulle conoscenze scientifiche, altrimenti avrebbe scelto un altro lavoro. Esistono centinaia di persone che, per ignoranza o ingenuità, scelgono di non curare le proprie malattie o di curarle con metodi (le cosiddette “medicine alternative”) che non hanno base scientifica. Dall’omeopatia all’agopuntura, queste pratiche, attingono dalla magia, parlano di energie, si definiscono “complementari” quando in medicina c’è poco da “complementare” se non l'umanità e l'empatia che stanno dietro ad una prescrizione ma una medicina funziona o no e questo ce lo dice la scienza, non l'opinione o il pendolino magico.
Per questo le pratiche senza base scientifica sono relegate in un angolino, pronte a soddisfare non il progresso medico ma una piccola fetta di mercato che cerca l’illusione, il miracolo. Qui si annidano furbastri, ciarlatani o veri e propri criminali. Non dimentichiamo che una delle società più importanti di omeopatia in Italia si è schierata ufficialmente contro i vaccini usando argomenti apparentemente ovvi e banali ma così "schiacciando l'occhio" ai movimenti antivaccino. Non a caso i pochi e conosciuti medici antivaccinisti italiani sono tutti omeopati. Questo perché un medico aggiornato e preparato mai si sognerà di prescrivere ai propri pazienti delle palline di zucchero dicendo che cureranno una malattia. Mai parlerà di chakra o meridiani, mai sosterrà che i vaccini causerebbero l’autismo e mai direbbe che una malattia si cura “risolvendo un conflitto interiore”, questa è stregoneria, magia nera. Il medico radiato scriveva con assoluta tranquillità e come se fosse la cosa più ovvia del mondo, che l'autismo si può curare con l'omeopatia e diceva di farlo seguendo le "teorie" di un ciarlatano. Scriveva pure che "dalla sua esperienza" (la frase più stupida possa dire uno scienziato) i bambini vaccinati starebbero peggio dei non vaccinati (che è il contrario di quanto emerge dagli studi). Gava, come la maggioranza dei medici antivaxx, ripete come un mantra che "non è contro i vaccini" che è semplicemente un modo ipocrita per salvarsi (evidentemente senza successo) dalla scure dell'ordine professionale. Non essere contro i vaccini ma parlarne come se fossero un veleno terribile è, ovviamente, una posizione almeno ipocrita ed ambigua. Che garanzie ha un paziente da un medico del genere?
gava

Gava dimentica che il medico non ha solo il dovere di curare "in scienza e coscienza" ma anche quello di informare bene le persone. Un ingegnere che dicesse di mettere le dita nella presa elettrica perché farebbe accumulare energia al corpo sarebbe considerato un folle da rinchiudere, un professionista non ha solo un dovere "materiale" ma anche morale.

Eppure Gava non è l'unico. C'è un vero e proprio business nel campo delle finte medicine, tra guaritori e santoni si annidano persone con una vera laurea in medicina, che hanno studiato quello che studiano gli altri medici, quelli che passano le settimane chiusi in sala operatoria o in turni massacranti nei pronto soccorso. I medici che offrono magia hanno superato gli stessi esami di quelli che curano in scienza e coscienza, di chi passa notti in bianco, chi fa ricerca o va a casa del malato anche per una parola di sollievo. Siamo tutti medici allo stesso modo ma c'è chi sceglie la via più facile e questo non è un eroe ma un furbo.

Ovvio che ci sono i furbastri anche tra i medici "seri" ma essere "ufficialmente furbastro" è molto più grave perché significa che sai di non correre alcun rischio, di non suscitare lo sdegno di nessuno. L'esempio più recente è quello dell'ex medico Gabriella Mereu, che fa diagnosi con il pendolino, parla da sola e guarisce dicendo parolacce e consigliando di infilare una medaglietta della Madonna in vagina. La ex collega, radiata ma con ricorso pendente, ora è ricca e famosa, vive in Svizzera e prende in giro colleghi e ordini dei medici, mentre i disperati fanno la fila per essere ricevuti, deprimente. È il risultato di anni nei quali tutti sapevano e nessuno ha fatto nulla, che ci stupiamo a fare?

Qualcuno si chiede come mai, i medici che non seguono la scienza, si prestino a cose del genere. Io ho la mia ipotesi personale che non ha nulla di accertato, secondo me si tratta semplicemente di medici poco preparati e che non hanno trovato sbocchi professionali che si inventano un mestiere, hanno bisogno anche loro di vivere ed ecco che nascono gli "alternativi" ed i geni incompresi. Ma il fenomeno non è sempre così delineabile, visto che esistono medici che davvero credono nelle energie magiche e nei meridiani da riequilibrare.

Witchcraft

Queste sciocchezze sono conseguenza o di profonda ignoranza ed impreparazione o di chiara malafede e voglia di guadagnare sulla pelle di chi sta male, non ci sono altre possibilità. Questo significa che un medico che parla di stregonerie sta facendo un altro lavoro e non procura alcun vantaggio ai pazienti o alla società (li procura solo al suo conto in banca). La decisione di radiare l’omeopata antivaccini è doverosa ma giunge dopo anni di immobilismo, dopo decine di convegni che hanno ricevuto il patrocinio di ordini dei medici e l’approvazione di presidenti o componenti degli stessi ordini. La sanzione severissima arriva dopo anni di assoluto silenzio, pigrizia e menefreghismo. Se siamo circondati da professionisti che invece di dare sollievo e curare i malanni parlano come streghe del medioevo la colpa è anche di chi doveva sorvegliare e non lo ha fatto, di chi doveva garantire al paziente il massimo dell’attendibilità ed agli altri medici, quelli che cercano nei limiti del possibile di fare bene, il rispetto della deontologia.

Abbiamo permesso alle ciarlatanerie di infiltrarsi negli ospedali e nel SSN, senza fiatare, come se fosse una cosa normale. Ancora oggi, di fronte a questo provvedimento esemplare, ci sono decine di medici che continuano a sostenere che i vaccini sarebbero il male, che il cancro si cura con le diete o con la somatostatina (ordine dei medici di Bologna, non vi ricorda niente?), che con una pallina di zucchero passerebbe ogni dolore.
Questo provvedimento è quindi esemplare ma inutile se, da ora in poi, non si cambia verso. La diffidenza verso la categoria medica, lo scoraggiamento dei tanti medici onesti e volenterosi, la rabbia di tanti pazienti, scaturisce anche dalla consapevolezza che, davanti ad un comportamento evidentemente antiscientifico, nessuno fa nulla. Non si parla di errore medico, quello è tragicamente umano, si discute di consapevole falsificazione delle cose, di profitto alle spalle del cittadino. Questo succede tante volte anche nella cosiddetta medicina scientifica ma è un altro capitolo e ne riparleremo. Intanto iniziamo con il chiarire che, quando ci siamo laureati in medicina, sognavamo un mondo migliore fatto di progresso, razionalità ed umanità, non un medioevo fatto di sanguisughe, linee di energia ed ignoranza scientifica. La radiazione di Gava sia dunque solo l’inizio, non di un nuovo periodo di censure e severità ma di ragionevole scientificità, proprio perché non debba più accadere di radiare un collega, che è una cosa terribile. Le autorità sanitarie, lentamente, si sono fatte sentire. Apprezzabile l'iniziativa della FNOMCeO (Federazione Italiana Ordini dei Medici Chirurghi e Odontoiatri) che punta ad un portale contro le bufale mediche e la falsa informazione. Fondamentale la presa di posizione di esponenti della sanità nazionale, dal presidente dell' ISS (Istituto Superiore di Sanità) Walter Ricciardi (sempre in prima linea contro le ciarlatanerie) al ministro della salute Lorenzin (che ha sempre difeso il punto di vista scientifico) ora però tocca agli ordini dei medici che non dovrebbero fare chissà cosa o inventarsi delle nuove norme, dovrebbero semplicemente fare ciò per cui sono state create: sorvegliare, controllare, garantire. Questo andrebbe a vantaggio di tutti, non solo dei pazienti ma anche del cittadino comune che si sentirà tutelato e del medico che tornerebbe ad essere orgoglioso della propria professione.

Alla prossima.

Il medico promuove e attua un'informazione sanitaria accessibile, trasparente, rigorosa e prudente, fondata sulle conoscenze scientifiche acquisite e non divulga notizie che alimentino aspettative o timori infondati o, in ogni caso, idonee a determinare un pregiudizio dell'interesse generale”. Art. 55 del codice di deontologia professionale dei medici:

21 Apr 13:34

Survivorship Bias

They say you can't argue with results, but what kind of defeatist attitude is that? If you stick with it, you can argue with ANYTHING.