La grande scienza. Cronologia scientifica: 1991-2000

La grande scienza. Cronologia scientifica: 1991-2000

1991-2000

1991

Il sistema operativo Linux. Uno studente finlandese, Linus Torvalds, sviluppa il sistema operativo Linux. Il sistema può essere distribuito, usato ed espanso pressoché gratuitamente. In questo modo, i programmatori hanno accesso a tutti i codici sorgente e quindi possono integrare facilmente nuove funzioni o trovare ed eliminare velocemente gli errori di programmazione. Oltre a essere distribuito da varie compagnie, Linux può essere assemblato e personalizzato scaricando da Internet le componenti necessarie; attualmente è usato con successo da milioni di utenti nel mondo: dai privati alle università e ai centri di ricerca, alle ditte commerciali, che vedono Linux come una vera alternativa agli altri sistemi operativi.

La pendenza debole e la nonsmooth analysis. Marco Degiovanni e Marco Marzocchi propongono la nozione di pendenza debole. La sua introduzione, che permette di dare una definizione di punto critico anche per funzionali che non ammettono derivate, si inserisce in un indirizzo di ricerca ‒ sviluppato negli anni Ottanta a Pisa su impulso di Ennio De Giorgi, con la collaborazione di vari matematici (Antonio Marino, Donato Passaseo, Claudio Saccon, Donato Scolozzi, Mario Tosques) ‒ mirato a risolvere problemi relativi a funzionali non lisci (da cui il termine nonsmooth), allontanandosi più decisamente dal quadro della convessità. Mediante queste idee è stato possibile introdurre i metodi topologici dell'analisi non lineare per studiare problemi di evoluzione, molteplicità delle soluzioni e biforcazione per alcune classi di disequazioni variazionali di tipo ellittico e parabolico. Le ricerche su problemi che esulavano dal quadro classico legato alla convessità o alla regolarità sono state poi oggetto di numerosi e importanti studi (per es., da parte di Hedy Attouch, Kung Ching Chang, R.Tyrrell Rockafellar, Francis Clarke, Andrezej Szulkin, Alexander Ioffe ed Efim Schwartzman, Ivar Ekeland).

Sulle soluzioni globali del problema degli N-corpi. Il matematico Qiu-dong Wang trova un cambiamento di coordinate con cui scrivere una soluzione globale del problema degli N-corpi come serie di potenze di un tempo riscalato.

Il Compton gamma ray observatory (CGRO). Il 5 aprile la navetta spaziale statunitense Atlantis immette sulla sua orbita circumterrestre quasi circolare (quota di 516 km, inclinazione di 28°) questo grande satellite (massa di 16 t ca.) per studiare sorgenti cosmiche di raggi X, particolarmente supernovae, quasar, stelle di neutroni e buchi neri.

Scoperta di sistemi protoplanetari nella Nebulosa di Orione. Il telescopio spaziale Hubble permette di scoprire una quindicina di dischi di gas e di polvere simili a quello scoperto nel 1983 dal satellite IRAS intorno alla stella Beta pictoris; essi sono interpretati come pianeti in formazione.

Scoperto il quasar più distante e più brillante. Tre gruppi di radioastronomi, due australiani‒ dell'Australia Telescope National Facility e dell'Università della Tasmania ‒ e uno statunitense ‒ del Jet Propulsion Laboratory della NASA ‒, basandosi sull'effetto gravitazionale della sua massa (il cosiddetto 'effetto di lente gravitazionale') determinano la distanza di un lontano quasar in 14 miliardi di anni luce, ossia 1,3∙10²³ km circa. Si tratta del quasar più lontano scoperto sinora e anche del più brillante: 10 volte ca. rispetto a tutti i quasar conosciuti.

Realizzato un processo di fusione nucleare controllata. I fisici britannici del Joint European Torus Laboratory, a Culham, Oxfordshire, realizzano l'esperimento utilizzando una miscela di deuterio e trizio; la potenza sviluppata, di 1,7 MW ca., è la maggiore sinora ottenuta in esperimenti di fusione nucleare controllata, pur non essendo ancora giunti a un livello di produzione industriale.

Preparato il primo nanotubo di carbonio. Sumio Iijima, della NEC Corporation di Tsukuba, in Giappone, osserva la formazione di sottilissime strutture tubolari di carbonio (con diametro di pochi nanometri) depositate su un catodo di grafite, a seguito di scariche elettriche sotto un'atmosfera di argon. Si tratta dei primi nanotubi di carbonio, che mostrano ancora irregolarità di struttura e sono costituiti da più cilindri concentrici. Due anni dopo, lo stesso Iijima, insieme a Toshinari Ichihashi, produrrà nanotubi di carbonio a parete singola. Per le loro peculiari proprietà elettriche e meccaniche questi nuovi materiali risultano assai interessanti per molteplici scopi applicativi.

Nasce la chimica combinatoria. Si definisce e si sistematizza dal punto di vista concettuale una nuova branca della chimica organica sintetica, la chimica combinatoria. Essa è finalizzata a realizzare in maniera rapida e automatizzata un gran numero di composti chimici tra loro strutturalmente correlati, allo scopo di verificarne le eventuali proprietà farmacologiche. L'approccio combinatorio, che si contrappone a quello basato sullo studio mirato di una certa struttura molecolare biologicamente attiva, troverà importanti applicazioni per lo sviluppo di nuovi farmaci e si estenderà nel corso del decennio ad altri settori della chimica.

Nuovi risultati sui fullereni. Il chimico Joel M. Hawkins, della University of California di Berkeley, ottiene, mediante diffrazione di raggi X, la prima immagine di una molecola di fullerene (materiale creato nel 1985). Il fisico Arthur F. Hebard, della University of Florida, a Gainseville, trova che i fullereni diventano superconduttori se drogati con potassio o rubidio.

Un'altra conferma per la teoria della lontana catastrofe cosmica. Il geologo Haraldur Sigurdsson, dell'Università dell'Islanda a Reykjavik, ricava dall'analisi di vetri da impatto, rinvenuti ad Haiti, un'ulteriore conferma della teoria della catastrofe avvenuta circa 65 milioni di anni fa, quando sulla Terra si abbatté un'enorme cometa o un enorme asteroide, con drastici mutamenti del clima e la scomparsa di molte specie animali e vegetali.

La TAC applicata allo studio dell'interno della Terra. L'interno della Terra è analizzato con fasci di ultrasuoni e infrasuoni secondo la tecnica medica della tomografia assiale computerizzata; i risultati ottenuti consentono all'Associazione Internazionale di Sismologia e di Fisica dell'Interno della Terra (IASPEI) di rielaborare le tavole di propagazione delle onde sismiche che erano state calcolate, nel 1940, dai sismologi statunitensi Harold Jeffreys e Keith E. Bullen.

Risolta la prima struttura tridimensionale di un tRNA in complesso con la corrispondente tRNA-sintetasi di gruppo II. Tale risultato, ottenuto da Dino Moras e i suoi collaboratori della Université Louis Pasteur, a Strasburgo, rivela il meccanismo di riconoscimento a livello molecolare per il quale ogni amminoacido si attacca al corrispondente tRNA.

Risolta la struttura cristallografica ad alta risoluzione del complesso CAP-DNA. Un gruppo di ricercatori della Yale University, in Connecticut, guidato da Thomas A. Steitz, dimostra che nell'interazione con la proteina CAP (catabolite activator protein), un regolatore della trascrizione in Escherichia coli, la molecola di DNA subisce un imprevisto e drastico piegamento intorno alla proteina. La formazione di questo complesso ha un ruolo fondamentale nell'attivazione dei geni che regolano il metabolismo del glucosio.

Dimostrata l'assenza dell'espressione del gene FMR-1 nella sindrome dell'X fragile. Thomas Caskey e i suoi collaboratori, dello Howard Hughes Medical Institute di Houston, scoprono che nella grande maggioranza dei pazienti affetti da questo disordine mentale il gene FMR-1 non risulta espresso, a causa di una mutazione che moltiplica in eccedenza la sequenza CGG all'interno del gene.

Identificato il gene responsabile dell'aniridia. Carl C. Ton e i suoi collaboratori della University of Texas, a Houston, identificano un gene che risulta completamente o parzialmente inattivo in pazienti affetti da aniridia, una malattia genetica che si associa ad anomalie dell'occhio. Questo gene sembra codificare una proteina caratterizzata da domini strutturali tipici di altri fattori trascrizionali. Lo stesso gruppo di ricerca identifica nel topo le mutazioni responsabili del fenotipo small eye, analoghe a quelle che hanno luogo nell'uomo.

L'uomo del Similaun. Viene in tal modo denominata, dal luogo del rinvenimento, la mummia di un essere maschile di 5000 anni fa ca. ‒ presumibilmente un cacciatore ‒ trovata, in buono stato di conservazione, nel ghiaccio delle Alpi al confine tra l'Italia e l'Austria. Essa riveste una grandissima importanza sia per la buona conservazione delle strutture corporee sia per il suo corredo di abiti, utensili e armi, che consentono di trarre molte informazioni sulla vita delle popolazioni montane di quella parte dell'Europa intorno al 3000 a.C.

Una 'vaccinazione' contro il diabete insulino-dipendente indotto sperimentalmente nel topo. Si tratta di un risultato che genera grandi aspettative e che viene ottenuto dal gruppo di ricercatori del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele, guidato da Irun Cohen. Essi riescono a prevenire lo sviluppo della malattia nei topi, mediante somministrazione di specifici peptidi, lasciando supporre possibili applicazioni terapeutiche.

Messa a punto la tecnologia EST. Craig Venter dei National Institutes of Mental Health di Bethesda inventa un metodo per individuare i frammenti di sequenze espresse (expressed sequence tags, EST) e da questi risalire ai geni che codificano le proteine. La tecnica consiste nel ricostruire il DNA espresso a partire dall'mRNA che si trova nelle cellule. L'ipotesi di brevettare questi frammenti così ricostruiti ha dato origine a un lungo dibattito ancora aperto.

Individuate nuove proteine di controllo del ciclo cellulare. Diversi gruppi di ricerca scoprono, indipendentemente l'uno dagli altri, le cicline C, D, E e la chinasi Cdk2, che regolano uno dei primi stadi (G₁/S) del ciclo cellulare nei vertebrati.

Un meccanismo di controllo della mitosi. Due studi, uno di Andrew Hoyt e l'altro di Andrew Murray, mostrano l'esistenza di un meccanismo di controllo a retroazione che impedisce alle cellule di completare la mitosi, se non è stato assemblato correttamente il fuso mitotico, una struttura necessaria alla ripartizione dei cromosomi tra le due cellule figlie.

Il manifesto della medicina darwiniana. L'evoluzionista George C. Williams e lo psichiatra Randolph M. Nesse pubblicano un articolo che mette in luce come un approccio evoluzionistico potrebbe aiutare nella comprensione e nella terapia di molte patologie.

1992

La coomologia quantistica. Cumrun Vafa, prendendo spunto dalle teorie fisiche dei campi quantistici, introduce gli anelli di coomologia quantistica per una varietà kähleriana, e apre in tal modo un filone di ricerca ancora molto attivo. Questo filone di ricerca lega la geometria algebrica alla fisica teorica e si estende ai campi della geometria enumerativa e della simmetria speculare. Importanti risultati in questa direzione saranno raggiunti negli anni seguenti dai russi Maxim Kontsevich e Yuri I. Manin, e dai cinesi Yongbin Ruan e da Gang Tian.

La scoperta di due buchi neri. Denominati V404 Cygni e Nova muscae, intorno a ognuno di essi orbita rapidamente una stella. V404 Cygni si trova non molto distante dall'altro buco nero Cygnus X-1, scoperto nel 1962 come intensa sorgente di radiazione X.

Scoperti pianeti di una stella. Alexander Wolszczan, della University of Pennsylvania di Filadelfia, scopre, dai dati del grande radiotelescopio di Arecibo, a Puerto Rico, due pulsar nella costellazione della Vergine a 3000 anni luce ca. dalla Terra. Una di queste ha due e forse tre satelliti, che sarebbero i primi pianeti a essere stati identificati al di fuori del Sistema solare; tale risultato sarà indubitabilmente confermato nel 1994, dopo due anni di intense ulteriori osservazioni.

La prima missione del Tethered satellyte system (TSS). Si tratta di una tecnica consistente nel vincolare a un satellite artificiale un altro satellite mediante un cavo lungo qualche chilometro. È ideata da Giuseppe Colombo, dell'Università di Padova, che l'ha poi definita insieme a Mario Grossi dello Smithsonian Astrophysical Observatory. Essa consente di effettuare vari esperimenti, in particolare di studiare il campo magnetico terrestre o spaziale misurando la tensione elettrica che si genera per induzione elettromagnetica nel cavo di vincolo.

Una conferma dell'evoluzione stellare. Mart de Groot, dell'Osservatorio di Armagh, nell'Irlanda del Nord, rileva che la luminosità della stella supergigante blu P Cygni è aumentata regolarmente negli ultimi 300 anni; ciò dimostra l'esistenza di un'evoluzione delle stelle.

Scoperte disuniformità nella radiazione cosmica di fondo. L'analisi dei dati del satellite COBE, lanciato nel 1989 per studiare la radiazione cosmica di fondo a 3 K ca., mostra che tale radiazione, ritenuta all'inizio uniforme, presenta disuniformità che, in accordo con la teoria cosmica del big bang, sono interpretate come indizi della formazione di galassie, ammassi di galassie o altre grandi strutture dell'Universo.

Una singolarità nella superconducibilità dell'ortosilicato di ferro amorfo. Un gruppo di fisici della University of California, a Berkeley, riesce a rendere amorfa la fayalite; come la fase cristallina, anche quella amorfa diventa superconduttrice alla temperatura di 65(±2) K, e ciò contrasta fortemente con quello che accade ad altre sostanze che sono superconduttrici soltanto nella loro forma cristallina.

Lo stato granulare. I fisici statunitensi Heinrich M. Jaeger e Sidney R. Nagel, della University of Chicago, pubblicano un ampio studio sui materiali granulari, che sono visti come un vero e proprio stato della materia, costituito da una popolazione di elementi materiali (granuli) di forma irregolare e interagenti per contatto reciproco. Si tratta di una disciplina che ha diretto interesse in molti e diversissimi campi, quale, per esempio, la sismologia.

Fabbricati fullereni artificiali e grandi. Chimici della Pennsylvania State University, University Park, riescono a ottenere per la prima volta fullereni artificiali e a formare con essi diamanti a pressione e temperatura minori di quelle richieste per trasformare la grafite in diamante (i fullereni, come la grafite e il diamante, sono forme di carbonio puro); essi ottengono anche fullereni di grandi dimensioni, contenenti sino a più di 300 atomi di carbonio.

Molecole a gabbia di carbonio. Baochman Guo e i suoi colleghi della Pennsylvania State University, University Park, sintetizzano, durante ricerche su reazioni di deidrogenazione di idrocarburi mediante titanio, ioni positivi monovalenti a struttura dodecaedrale. Essa è formata da 12 anelli pentagonali, ognuno con due atomi di titanio e tre di carbonio, essendo ogni atomo di titanio legato a tre atomi di carbonio; la corrispondente molecola Ti₈C₁₂ costituisce una nuova classe di molecole, dette 'a gabbia di carbonio'.

Trovati fullereni naturali. La scoperta è effettuata dai mineralogisti Semeon J. Tsipursky e Peter Busek dell'Arizona, studiando campioni della roccia detta 'shungite'.

Variazioni del clima terrestre nel passato. Vari ricercatori, analizzando campioni di ghiaccio antico della Groenlandia, determinano che il clima variò notevolmente e rapidamente nell'ultima era glaciale (tra 2 milioni e 20.000 di anni fa ca.), anche in periodi di tempo dell'ordine di uno o due anni soltanto. Esistono prove certe che nel Pleistocene, cioè all'incirca negli ultimi 1,6 milioni di anni, si sono avute ampie variazioni pseudoperiodiche del clima con cicli di 100.000 anni ca., che alcuni geologi e geofisici facenti capo a Thomas J. Crowley, della Texas A&M International University di College Station, attribuiscono a un'interazione tra la variazione della radiazione solare e la precessione terrestre.

Il mantello superiore terrestre contiene acqua. Contrariamente a quello che si pensava, questo strato terrestre, sotto la crosta a profondità tra 40 e 500 km ca., non è costitutito da rocce anidre ma contiene acqua in varie forme (quali composti idrati e ossidrili OH), per un totale che si stima dell'ordine del 10% di quella degli oceani e dei mari; a tanto hanno portato gli studi effettuati dai geologi californiani David R. Bell e George R. Rossmann, del California Institute of Technology di Pasadena.

Descritto il ruolo della chinasi C nella trasduzione del segnale. Il biochimico giapponese Yasutomi Nishizuka, della Kobe University, dimostra che la trasduzione di segnali extracellulari verso la membrana della cellula può portare all'idrolisi dei fosfolipidi e all'apertura dei canali del calcio; questi effettori allosterici legano in diversi siti la chinasi C, promuovendone la tra-slocazione alla membrana dove questa proteina può legare altre specifiche proteine di ancoraggio. Si tratta di uno dei primi esempi di attività enzimatica regolata dalla traslocazione.

L'insorgere del morbo di Alzheimer. Diversi gruppi di ricerca analizzano il meccanismo che fa insorgere la malattia, uno squilibrio tra due processi biochimici riguardanti la proteina beta-amiloide, un componente delle placche che in questa malattia attaccano il cervello. Il gruppo di John Hardy, alla University of South Florida, ipotizza che la mutazione responsabile della patologia sia posizionata sul cromosoma 14.

Scoperto il distroglicano. Il biochimico Kevin P. Campbell e i suoi collaboratori della University of Iowa, a Iowa City, scoprono il distroglicano, un nuovo recettore per le proteine della matrice extracellulare collocato nel sarcolemma del muscolo scheletrico di coniglio. Il ruolo attribuito inizialmente alla proteina è quello di sostegno meccanico alla cellula per il tramite del collegamento tra il citoscheletro e la matrice extracellulare. In seguito si scoprirà che il recettore è espresso in diverse isoforme nella maggior parte dei tessuti. Questa scoperta pone le basi per comprendere l'interazione molecolare tra citoscheletro e matrice extracellulare nel muscolo scheletrico.

Isolata una delle chinasi coinvolte nella trasduzione del segnale. Edwin G. Krebs, della Washington University di Seattle, identifica una delle proteine che attivano la chinasi per la proteina mitogeno-attivata (MAPKK, mitogen-activated protein kinase kinase) nei linfociti T. Questa proteina, omologa ad altre chinasi del lievito, è uno degli intermediari più importanti nella trasduzione dei segnali cellulari, il processo che assicura una normale risposta cellulare agli stimoli esterni.

Completata la prima mappatura del cromosoma umano Y. La mappa del cromosoma umano Y è completata da Daniel C. Page e i suoi collaboratori, degli Howard Hughes Research Laboratories di Cambridge, nel Massachusetts; essa sarà utile per tutti i successivi studi sul ruolo dei geni corrispondenti e delle loro mutazioni.

Descritte le basi genetiche della distrofia miotonica. Due diversi gruppi di ricerca, di Cambridge, nel Massachusetts, e di Ottawa, in Canada, dimostrano che la base molecolare della distrofia miotonica (malattia di Steinert) consiste in ripetizioni eccessive della tripletta CTG all'estremità 3′ del trascritto per la miotonina, nel cromosoma 19. Il numero delle ripetizioni di questa sequenza influenza inoltre la gravità della malattia.

La suscettibilità ai prioni dipende dal gene codificante per il prione stesso. Stanley B. Prusiner, della University of California, a San Francisco, presenta prove decisive sul ruolo del prione nella patogenesi di alcune malattie neurodegenerative, dimostrando che nei topi, solo gli animali con il gene che codifica per il prione possono contrarre le patologie. Per l'insieme delle sue scoperte Prusiner riceverà il premio Nobel 1997 per la medicina o la fisiologia.

Lunga sopravvivenza di molecole genetiche. Ricercatori della Yale University e dell'American Museum of Natural History di New York comunicano di avere estratto da un pezzo di ambra frammenti di DNA di una termite morta 30 milioni di anni fa ca.; ciò indica che le molecole genetiche si conservano assai più a lungo di quello che si pensava sinora.

Nasce il primo animale ingegnerizzato per i trapianti d'organo. Si tratta della scrofa Astrid, primo animale transgenico per xenotrapianti contenente il gene umano DAF, importante regolatore del sistema immunitario. L'esperimento è condotto nei laboratori Imutran Inc. di Cambridge, in Gran Bretagna.

Scoperto il vegetale più longevo. Si tratta di un fungo, Armillaria bulbosa, trovato dai naturalisti canadesi Myron L. Smith e James B. Anderson della University of Toronto in una foresta di Crystal Falls, nel Michigan; la sua età è stimata tra 1500 e 10.000 anni, e le sue dimensioni sono enormi, ricoprendo ampie superfici di foresta; ciò porta a considerarlo come l'organismo noto più antico e più grande.

Retrodatata a 2,4 milioni di anni fa la comparsa dell'uomo sulla Terra. La nuova datazione è dovuta agli studi degli antropologi Andrew Hill e Steve Ward, della University of Utah, effettuati su frammenti di due crani di Homo rinvenuti in Kenya.

Realizzato un cromosoma batterico artificiale. Il BAC (bacterial artificial chromosome) è un lungo segmento di DNA, da 100.000 a 200.000 basi, proveniente da un'altra specie, clonato in un batterio, rendendone più facile la conservazione e la produzione di copie.

L'Earth Summit di Rio de Janeiro. Si tiene in Brasile la Conferenza Mondiale delle Nazioni Unite sull'ambiente e lo sviluppo. Partecipano 172 nazioni, oltre 2400 organizzazioni non governative, allo scopo di ideare un modello di sviluppo sostenibile.

Un nuovo bovide. In Vietnam viene scoperto il Saola, Pseudoryx neghetinhensis, una nuova specie di mammifero ungulato, rarissimo e presente solo in Vietnam e nel Laos, in un habitat forestale e montuoso.

1993

Misure di irrazionalità per π, ζ(2) e ζ(3). Il matematico giapponese Masayoshi Hata ottiene la migliore maggiorazione tutt'oggi nota per la misura di irrazionalità di π(8,01604). Due anni dopo, Georges Rhin e Carlo Viola utilizzando nuovi metodi ottengono la migliore maggiorazione nota per ζ(2) (5,441243). Nel 2000, con il medesimo approccio, migliorano l'analoga stima per ζ(3) (5,513891).

Ulteriori prove della 'materia oscura'. Douglas N.C. Lin, astronomo della University of California, a La Cruz, fornisce prove del fatto che la Via Lattea, ossia la nostra Galassia, è circondata da un alone di 'materia oscura', vale a dire di materia che, trovandosi a bassa temperatura, non emette radiazione ed è quindi invisibile ai telescopi. Questa scoperta rinforza l'idea, fondata anche su altri fattori, che la maggior parte della massa dell'Universo (intorno al 90% della massa totale) sia costituita da tale materia oscura.

La prima supernova osservata anche dallo spazio. Si tratta della supernova SN1113J nella galassia M-81, che è apparsa il 27 marzo; è la prima le cui radiazioni (radio, infrarosse, visibili e ultraviolette) sono registrate anche dagli strumenti a bordo dei vari veicoli spaziali attrezzati per rilevamenti astronomici e astrofisici.

Emissione radio dall'eliopausa. Le due sonde spaziali Voyager 1 e 2 rivelano un'intensa emissione radio a bassa frequenza proveniente dall'eliopausa, cioè dalla regione limite del Sistema solare dove l'energia dovuta alle azioni gravitazionali ed elettromagnetiche del Sole sulle particelle di materia è dello stesso ordine di grandezza di quella dovuta a cause non solari (agitazione termica, ecc.). Si stima che l'eliopausa si trovi a distanze dal Sole tra 80 e 670 UA, ossia tra 12 e 100 miliardi di km.

I nanofili. Sono i conduttori filiformi per connettere elettricamente i vari componenti di un circuito integrato. La loro denominazione deriva dal fatto che le loro dimensioni trasversali sono dell'ordine di 10-100 nm; date queste piccolissime dimensioni, la densità di corrente assume valori rilevanti (dell'ordine di 10¹¹ A/m² per intensità dell'ordine di soltanto 100 mA), cui consegue il riscaldamento dannoso. I nanofili sono realizzati con speciali tecniche di elettrodeposizione e usando materiali speciali (rubidio, ZnO).

Nuove prove con il reattore nucleare a fusione nucleare controllata di Princeton. La potenza sviluppata da questo reattore di prova, denominato Tokamak fusion test reactor (TFTR) e realizzato nel 1992, raggiunge in questo anno una prima volta 6,1 MW e una seconda volta ben 10,7 MW, sempre per tempi brevissimi, minori di un secondo; si tratta di valori di potenza che superano di gran lunga il precedente primato del Joint european tokamak in Gran Bretagna, che aveva raggiunto nel 1991 una potenza di picco di 1,8 MW. Non si raggiunge comunque un rapporto soddisfacente tra la potenza sviluppata e quella assorbita.

Sintetizzato il primo nanotubo molecolare. Akira Harada, Jun Li e Mikiharu Kamachi, della University of Osaka, in Giappone, sintetizzano il primo nanotubo molecolare per polimerizzazione di ciclodestrine. Negli anni successivi sarano ottenute strutture nanotubolari anche partendo da oligopeptidi ciclici. Macromolecole di questo tipo sono considerate con interesse in biochimica per riprodurre artificialmente le funzioni dei canali cellulari transmembrana.

Varato il World climate research programme (WCRP). Il Comitato scientifico del WCRP approva l'esecuzione di questo programma, i cui obiettivi sono la descrizione e la spiegazione dei processi fisici responsabili della variabilità e della prevedibilità del clima su base stagionale, annuale, decennale e secolare, mediante la raccolta e l'analisi dei dati climatologici. Il programma si svolgerà per 15 anni, dal 1995 al 2010.

Completato il Global positioning system (GPS). Con il lancio del ventiquattresimo satellite Navstar si completa questo progetto ventennale dell'US Air Force. I 24 satelliti, tutti equipaggiati con orologi astronomici, costituiscono una rete attraverso cui è possibile localizzare esattamente la posizione di un utilizzatore sulla Terra. Le applicazioni sono molteplici: navigazione, ricerche in geofisica, ecc.

Ottenuta la struttura cristallografica della proteina TBP in complesso con la 'TATA-box'. L'esperimento, condotto dal biochimico Paul B. Sigler, della Yale University, in Connecticut, mostra che la proteina che lega la regione TATA (sito del DNA dove inizia la divisione delle due eliche per rendere possibile la trascrizione e ricca di coppie di basi AT, da cui il nome), indicata con la sigla TBP (TATA binding protein), lega le otto paia di basi della struttura della TATA (TATA-box), provocando una curvatura che deforma il solco minore. Si definisce, inoltre, che il complesso della TBP con il DNA ha funzione di reclutamento per altri fattori di trascrizione che riconoscono sia la struttura deformata del DNA sia la superficie esposta di TBP; è così rivelata la base strutturale del ruolo cardine di TBP nell'attivazione dell'espressione dei geni.

Proposto un ruolo per la neomicina nel blocco della replicazione di HIV. Michael Green, della Harvard University, di Cambridge, Massachusetts, dimostra come alcuni antibiotici amminoglicosidici, quale la neomicina B, possano bloccare l'attività di legame all'RNA della proteina Rev del virus HIV, causando un blocco della produzione virale. Questa scoperta fa intravedere una possibile applicazione nello sviluppo di farmaci.

Studiato il fenomeno dell'acetilazione delle code N-terminali degli istoni. Alan P.Wolffe e i suoi collaboratori del National Institute of Child Health and Human Development, dei National Institutes of Health a Bethesda, nel Maryland, dimostrano che l'acetilazione istonica provoca un cambiamento nella conformazione del DNA, favorendo l'associazione dei fattori di trascrizione. Questa scoperta evidenzia il ruolo della cromatina nella regolazione dell'espressione genica.

Descritto il ruolo del gene Xist nello sviluppo del topo. Il genetista Sohaila Rastan e i suoi collaboratori del Medical Research Council Clinical Research Center di Harrow, in Gran Bretagna, dimostrano come il gene Xist possa essere responsabile dell'inizio dell'inattivazione del cromosoma X. Questo gene è espresso esclusivamente nel cromosoma X inattivo, rendendo più chiara la ragione per la quale dei due cromosomi X soltanto uno è attivo.

Scoperti alcuni meccanismi di regolazione dell'attività trascrizionale dell'oncogene Myc. Bruno Amati e Hartmut Land, dell'Imperial Cancer Research Fund di Londra, dimostrano che il fattore trascrizionale Myc per essere attivo deve formare un dimero, con la proteina Max, che è essenziale anche nella sua attività trasformante; a sua volta, Max è regolata da un'altra proteina, chiamata Mad, identificata dal gruppo di Robert N. Eisenman, del Fred Hutchinson Cancer Research Center di Seattle, nello stato di Washington. Le associazioni competitive tra questi fattori a formare dimeri sono alla base della regolazione della funzionalità di Myc.

Il fossile più antico. William J. Schopf della University of California, Los Angeles, pubblica la descrizione del più antico fossile noto, rinvenuto nella formazione di Apex, in Australia, databile a 3,5 miliardi di anni.

Il gene per la corea di Huntington. Viene identificato dallo Huntington's disease collaborative research group, in una regione del cromosoma 4, il difetto genetico che causa la malattia, la ripetizione eccessiva della tripletta CAG nel gene IT-15; ciò apre la strada per la diagnosi prenatale della patologia. Nel 2001 verrà scoperto che il gene non mutato produce una proteina la quale stimola una sostanza che protegge i neuroni in alcune zone del cervello, mentre la proteina mutata non riesce a espletare questa funzione.

Embrioni umani clonati. Ricercatori della George Washington University clonano embrioni umani, facendoli crescere per diversi giorni in vitro. L'esperimento solleva molte critiche.

Approvato il Betaserone negli USA. È il primo farmaco, derivato dall'interferone, efficace contro la sclerosi multipla recidivo-remittente.

Il concetto di zootipo. L'inglese Jonathan Slack propone il concetto di zootipo, un ipotetico stadio dell'espressione genica condiviso da tutti gli animali, che quindi delimita il concetto stesso di 'animale'.

Scoperti in Argentina i resti fossili di un grande carnivoro. La scoperta viene effettuata in Patagonia da un paleontologo dilettante, Ruben Carolini. Negli anni successivi, lo scheletro fossile viene studiato da Rodolfo Coria, Leonardo Salgado e Jorge Calvo. Denominato Gigantosaurus carolinii, questo animale è vissuto 95 milioni di anni fa ca.; lungo 13 m ca., con una massa di 8 t ca., era più grande anche del tirannosauro, che visse in America Settentrionale 30 milioni di anni ca. più tardi. Per le sue dimensioni, il gigantosauro è il più grande carnivoro mai esistito.

L'autoorganizzazione della vita. Il biologo del Santa Fe Institute Stuart A. Kauffman pubblica The origins of order, in cui espone una controversa teoria sulle proprietà emergenti di autoorganizzazione delle reti, proponendo anche un'interpretazione biologica di tali caratteristiche di ordine spontaneo.

1994

Calcolo quantistico. L'informatico americano Peter Shor trova un algoritmo efficiente (cioè polinomiale) di fattorizzazione per computer quantistici (non sono noti algoritmi di fattorizzazione polinomiali per computer ordinari). I computer quantistici sfruttano i fenomeni di sovrapposizione e interferenza tipici della meccanica quantistica. Quindi, l'idea è che in un dato momento la macchina non è in uno stato ma in una 'somma' di stati, con coefficienti complessi; durante la computazione, i vari stati interferiscono tra di loro, in modo che alla fine l'output più probabile risulti quello desiderato. Bisogna dire che i computer quantistici sono, per il momento, solo macchine astratte la cui realizzazione concreta è problematica, soprattutto a causa delle perturbazioni esterne che, se pur lievi, potrebbero danneggiare gravemente le informazioni immagazzinate.

Gli invarianti di Seiberg-Witten. I fisici Edward Witten e Nathan Seiberg introducono le equazioni di monopolo, dipendenti dalle strutture di spin_c e facenti intervenire la parte auto-duale della curvatura e l'operatore di Dirac a questa associato. Contando le soluzioni di tali equazioni modulo equivalenza gauge, definiscono dei nuovi invarianti per la struttura differenziabile delle 4-varietà. Nello stesso anno, Clifford H. Taubes mostra che gli invarianti di Seiberg-Witten per varietà simplettiche sono non banali e, l'anno seguente, otterrà una vasta classe di 4-varietà che non ammettono strutture simplettiche.

Calcolo basato sul DNA. L'informatico americano Leonard Adleman risolve un problema di ricerca di cammini hamiltoniani in un grafo, cioè cammini che toccano tutti i vertici del grafo esattamente una volta, usando molecole di DNA (l'esistenza di cammini hamiltoniani è un problema in generale NP-completo). L'idea dell'esperimento di Adleman è di codificare il grafo con molecole di DNA, e di fare in modo che ogni molecola di DNA 'generi' un cammino nel grafo; poiché le molecole a disposizione sono moltissime, è praticamente certo che se un cammino hamiltoniano esiste, esso è generato da almeno una molecola. Resta quindi solo da separare le soluzioni del problema (i cammini hamiltoniani) dal materiale restante.

Scoperta la galassia più vicina alla nostra. Si tratta di una galassia nana, che astronomi britannici scoprono a 50.000 anni luce ca. dal centro della nostra Galassia, nella costellazione del Sagittario.

Impatto di Giove con frammenti di una cometa. Il 16 luglio, frammenti della cometa Shoemaker-Levy 9 cadono su Giove. Le osservazioni fornite da strumenti, sia terrestri sia spaziali, consentono di ottenere molti dati sull'atmosfera di Giove e sugli effetti di impatti di questo genere sulla superficie del pianeta.

Il satellite lunare statunitense Clementine. Questo satellite, legato alla missione Deep space probe science experiment (DSPSE), è lanciato in gennaio allo scopo di fotografare a grande risoluzione tutta la superficie della Luna e ricavare una nuova mappa più accurata di quelle rilevate con le missioni Apollo 16 e Apollo 17. La sonda riprende due milioni ca. di immagini in 7 differenti lunghezze d'onda tra 415 nm (ultravioletto vicino) e 2.800 nm (infrarosso vicino), oltre a una grande quantità di dati sul campo gravitazionale e sul magnetismo della Luna. ·

Scoperto il quark top. Un gruppo internazionale di ricercatori del Fermilab, utilizzando la macchina tevatron di questo laboratorio, trova tracce evidenti del quark top, una particella elementare di cui si cerca conferma da una ventina d'anni.

La pianificazione dell'acceleratore di particelle del XXI secolo. È approvata al CERN di Ginevra la costruzione del più potente acceleratore di particelle del mondo. Realizzato in un tunnel lungo 27 km ca., accelererà e farà collidere protoni ad alta energia alla ricerca degli ipotizzati bosoni di Higgs per conseguire un'importante conferma del Modello standard.

Scoperto l'emento chimico transuranico di numero atomico 110. Nell'ambito di una collaborazione tra l'Istituto per lo Studio degli Ioni Pesanti di Darmstadt, in Germania, l'Istituto per le Ricerche Nucleari (JINR) di Dubna, presso Mosca, l'Università Comenius di Bratislava, nella Slovacchia, e l'Università di Jyväskylä, in Finlandia, è ottenuto l'elemento chimico transuranico di numero atomico 110 bombardando atomi di ²⁰⁸Pb con ioni ⁶²Ni. Precedenti risultati dello stesso JINR, in collaborazione con il Lawrence Livermore National Laboratory e con la University of California di Berkeley, saranno giudicati non attendibili dalla IUPAC.

Scoperto l'elemento transuranico di numero atomico 111. Ciò avviene a opera di un gruppo di fisici tedeschi, russi, slovacchi e finlandesi, attivi nell'Istituto per lo Studio degli Ioni Pesanti di Darmstadt, in Germania. Bombardando bismuto 209 con nichel 64 sono stati osservati nuclei dell'isotopo 272 dell'elemento 111; questi nuclei hanno prodotto sequenzialmente, per decadimento alfa, isotopi 268 del meitnerio (numero atomico Z=109), 264 del bohrio (Z=107), 260 dell'hahnio, poi dubnio (Z=105) e 256 del laurenzio (Z=103).

Un metodo per prevedere eruzioni vulcaniche. I vulcanologi Tobias Fischer della University of New Mexico, ad Albuquerque, e Stanley Williams della Arizona State University, a Tempe, presentano un metodo basato sull'analisi di vari 'segni' geologici e geofisici per prevedere eruzioni vulcaniche, al fine di mettere in atto tutte le misure opportune per evitare danni e soprattutto per ridurre i rischi per le persone.

Realizzata la sintesi totale del tassolo. Kyriacos Nicolaou e i suoi collaboratori dello Scripps Research Institute, presso La Jolla, in California, e, indipendentemente, Robert A. Holton e i suoi collaboratori della Florida State University, presso Tallahassee, realizzano la prima sintesi totale del tassolo, composto con spiccata attività antitumorale, difficilmente reperibile dalle scarse fonti naturali (dalle quali era stato isolato oltre vent'anni prima, nel 1971). Tali lavori si riveleranno utili anche per l'ottenimento di derivati sintetici del tassolo, dotati di attività ancora maggiore.

Scoperta una biosfera batterica nelle profondità oceaniche. Ricercatori britannici comunicano di avere scoperto l'esistenza di una consistente biosfera di batteri a profondità di 500 m e oltre nell'oceano Atlantico.

La formazione degli arti è regolata da geni Hox. Jacqueline Deschamps e i suoi collaboratori dello Hubrecht Laboratory di Utrecht, chiariscono il ruolo del gene Hoxb-8 nello sviluppo degli arti, utilizzando embrioni transgenici capaci di esprimere a livelli diversi questo gene. In particolare, è dimostrato che l'espressione ectopica della proteina morfogena Hoxb-8 determina una duplicazione della 'zona ad attività polarizzante' (ZPA) dell'arto, che è un blocco di tessuto mesodermico indispensabile per la formazione dell'asse antero-posteriore, e la trasformazione delle strutture assiali dell'arto.

Descritto il ruolo del fattore trascrizionale HNF3 beta nello sviluppo. James E. Darnell, della Rockefeller University di New York, e, indipendentemente, Siew-Lan Ang del Mount Sinai Hospital di Toronto e Janet Rossant della University of Toronto, dimostrano che il fattore trascrizionale HNF3 beta è richiesto per lo sviluppo della notocorda nell'embrione di topo. Essi ipotizzano che questo fattore abbia un ruolo chiave nella formazione del mesoderma assiale nei mammiferi.

Scoperto un nuovo fattore di controllo del ciclo cellulare. Kim Nasmyth e colleghi descrivono il ruolo della proteina p40SIC1, un inibitore delle chinasi delle cicline di tipo B, nel passaggio dalla fase G₁ alla fase S nel ciclo cellulare del lievito.

Scoperto il gene che regola il grasso corporeo. Jeffrey M. Friedman e i suoi collaboratori della Rockefeller University di New York annunciano di avere scoperto un gene espresso nelle cellule degli strati adiposi. L'ormone prodotto da questo gene, presente sia nel topo sia nell'uomo, viene denominato leptina. Somministrato per due settimane nel topo, provoca una riduzione del peso corporeo del 30%.

Scoperta una nuova specie di ominide. L'antropologa Mary Leakey, vedova del noto antropologo, Louis, scopre in Kenya Australopithecus anamnensis; datato a 4 milioni di anni fa, si muoveva mantenendo la postura eretta. Questa scoperta mette in discussione le precedenti teorie che facevano risalire la postura eretta a 3,5 milioni di anni fa.

Il protooncogene umano bcl2 è l'omologo del gene di sopravvivenza ced-9 di Caenorhabditis elegans. Michael O. Hengartner e Robert Horvitz, dello Howard Hughes Medical Institute di Cambridge, nel Massachusetts, scoprono che il gene (noto fin dal 1992) ced-9, coinvolto nella morte cellulare in Caenorhabditis elegans (un piccolissimo verme nematode molto usato dai genetisti) ha un omologo funzionale nel gene bcl-2 umano. Quest'ultimo è considerato un protooncogene, in quanto anomalie del suo funzionamento sono tra le cause della trasformazione cellulare.

Trovati i resti fossili di una balena dotata di capacità deambulatoria su terra. Il paleontologo statunitense Hans Thewissen, del Medical College della Ohio University a Rootstown, scopre la prova più solida dell'esistenza per le balene di una remota fase intermedia tra la vita marina e quella terrestre. Egli ritrova infatti i resti fossili di una balena di 50 milioni di anni fa, Ambulocetus natans, provvista di due grandi zampe posteriori, atte per la locomozione sia in mare sia su terra.

Individuata la regione del cervello che regola le capacità di gestire il futuro negli umani. I neurologi Hanna e Antonio R. Damasio, della University of Iowa, a Iowa City, individuano tale regione nella corteccia ventro-mediale prefrontale del cervello: nei pazienti che hanno subito danni in questa zona, si manifesta l'incapacità di prevedere e scegliere in base agli effetti futuri delle proprie azioni.

Il primo alimento geneticamente modificato. È il pomodoro a lunga conservazione Flavr Savr, che viene approvato per la commercializzazione negli USA.

1995

L'ultimo teorema di Fermat. Il matematico inglese Andrew Wiles rimuove l'ultima difficoltà sorta nel verificare la sua dimostrazione della congettura di Shimura-Taniyama, concernente curve ellittiche e forme modulari, da lui annunciata due anni prima. Il suo straordinario contributo ha, come conseguenza, la soluzione definitiva del problema posto da Pierre de Fermat nel XVII sec. sotto le mentite spoglie di un teorema la cui prova "è troppo lunga per stare nel margine della pagina": l'equazione xⁿ+yⁿ=zⁿ non ha soluzioni intere positive per n>2. Un controesempio a tale affermazione, come era già noto, ne produrrebbe infatti uno alla congettura di Shimura-Taniyama per la classe di curve ellittiche presa in esame da Wiles.

Realizzazione di condensati di Bose-Einstein. I fisici Carl Weiman, della University of Colorado, a Boulder, ed Eric Cornell, del National Institute of Standards and Technology sempre a Boulder, ottengono questo particolare stato della materia, con un gas confinato di atomi 87Rb di spin totale intero e quindi bosonici, nello stato di minima energia a temperature di 20 nK, ottenuta con raffreddamento laser ed evaporativo. Wolfgang Ketterle condensa con le stesse tecniche atomi di sodio. I tre condivideranno il premio Nobel 2001 per la fisica.

Buco dell'ozono. Il premio Nobel per la chimica viene assegnato a Paul J. Crutzen, Mario José Molina e F. Sherwood Rowland per le loro ricerche sull'atmosfera terrestre, in particolare sulla decomposizione dell'ozono stratosferico dovuta alle emissioni di cloro-fluoro-carburi.

Constatato un generale riscaldamento del clima terrestre. I climatologi sono concordi nell'attribuire il riscaldamento del clima all'inquinamento chimico dell'atmosfera determinato da alcune attività umane. L'inquinamento altera le proprietà dell'atmosfera, in particolare essa trattiene in sé parte del calore reirradiato dalla superficie terrestre, secondo il cosiddetto 'effetto serra atmosferico'.

La rotazione del nucleo interno della Terra. Attraverso l'elaborazione dei dati relativi alle onde sismiche, i geofisici statunitensi Xiadong Song e Paul Richards mostrano che il nucleo interno solido della Terra ruota nel nucleo esterno fluido in modo debolmente più rapido del resto del pianeta.

Scoperto il primo pianeta extrasolare. Gli astronomi svizzeri Michel Mayor e Didier Queloz, dell'Osservatorio di Ginevra, scoprono il primo pianeta situato al di fuori del Sistema solare. Il pianeta, in orbita attorno alla stella 51 Pegasi, ha una massa che è circa la metà di quella di Giove. Il metodo utilizzato per scoprirlo si basa sulla debole oscillazione stellare procurata dalla forza gravitazionale esercitata dal pianeta, rilevata misurando l'effetto Doppler quando la stella oscilla in direzione della Terra.

Proteine neosintetizzate sono necessarie nella maturazione dell'oocita di Xenopus. Tim Hunt, dei Clare Hall Laboratories di Londra per la ricerca sul cancro, dimostra che proteine neosintetizzate sono necessarie per attivare le chinasi intracellulari, che a loro volta attivano il fattore di promozione della maturazione (MPF) dell'oocita. Sono questi tra i primi risultati sul ruolo della sintesi ciclica di specifiche proteine nel controllo del destino cellulare.

Fecondazione manipolata e clonazione di pecore. Riguardano due agnelli, chiamati Megan e Morag, ottenuti dall'embriologo Ian Wilmut, del Roslin Institute di Edimburgo, a partire da due embrioni il cui nucleo è stato ottenuto non da uno spermatozoo ma da cellule di altri embrioni di nove giorni, quindi già in parte differenziate. Gli embrioni sono stati poi trapiantati nell'utero di altre due pecore che hanno portato a termine la gestazione.

La prima decifrazione completa di un genoma non virale. è ottenuta per il batterio Haemophilus influenzae da un gruppo di ricercatori attivi presso l'Institute for Genomic Research (TIGR), fondato nel 1992 da Craig Venter. Il batterio contiene circa due milioni di coppie di basi e circa mille geni.

Individuata la causa del 'morbo della mucca pazza'. Si manifestano in vari paesi europei casi di encefalopatia spongiforme bovina (BSE), correntemente nota come 'morbo della mucca pazza'. Questo morbo, diagnosticato per la prima volta nel 1986 in Gran Bretagna, colpisce il sistema nervoso dei bovini; mangiando carni di animali colpiti da BSE, specialmente parti in contatto con il midollo spinale, gli esseri umani possono contrarre la malattia di Creuzfeldt-Jacob, che produce gravi danni e può portare alla morte. In questo anno Byron W. Caughey e Peter T. Lansbury, del National Institute of Allergy and Infectious Diseases di Hamilton, nel Montana, dimostrano che l'encefalopatia spongiforme bovina e tutte le altre encefalopatie spongiformi sono causate da proteine cristalline dette 'prioni'.

La terapia genica ha successo nel trattamento della adenosina deamminasi (ADA). Claudio Bordignon, Fulvio Mavilio e i loro collaboratori del Telethon gene therapy program for genetic diseases (DIBIT) di Milano, dimostrano che l'immunodeficienza causata dalla mancanza del gene per l'enzima adenosina deamminasi può essere curata mediante terapia genica ex vivo. L'espressione in precursori del midollo osseo, mediante costrutti retrovirali, del gene ADA umano permette con successo il recupero delle normali funzioni cellulari, anche a lungo termine.

Si scatena nell'Africa centrale il virus Ebola. Tale virus, che deriva il suo nome da un affluente del fiume Congo nella cui zona si manifestò per la prima volta nel 1976, provoca un morbo caratterizzato da violente emorragie che rapidamente portano a morte. È giudicato da molti scienziati più letale dell'AIDS.

Inventati i chip di DNA. Patrick Brown e collaboratori della Stanford University, in California, mettono a punto i microarray di DNA, una tecnologia che permette l'analisi di informazioni genetiche da un grande insieme di geni, consentendo di vedere se un determinato gene è espresso in una cellula, in un tessuto, o in un particolare stato dell'organismo. Su una lastra di vetro opportunamente trattata vengono posti differenti cDNA noti. Dalla cellula da analizzare si estrae l'mRNA, da cui si ricavano i frammenti di cDNA che si esprimono nella cellula. Questo cDNA viene incubato sul microarray, dove, grazie a particolari colorazioni, si possono vedere quali frammenti combaciano con le sequenze note presenti sulle lastre. In questo modo si possono confrontare i diversi pattern di espressione genica, per esempio paragonando cellule sane e cellule malate, oltre che diagnosticare mutazioni.

Il primo inibitore della proteasi contro l'HIV. Il saquinavir viene approvato negli USA.

L'ipotesi del 'mondo a RNA'. Le proprietà dell'RNA sono tali che la macromolecola può sia immagazzinare l'informazione genetica sia funzionare da catalizzatore. Charles Wilson e Jack Szostack studiando le proprietà dei ribozimi (molecole di RNA con funzioni catalitiche) simulano in vitro la possibile evoluzione di alcune capacità catalitiche, giungendo a conclusioni favorevoli all'ipotesi del 'mondo a RNA', un passato nel quale la vita funzionava solamente grazie a questo acido nucleico.

L'occhio universale. Georg Halder, Patrick Callaerts e Walter Gehring del Biozentrum di Basilea dimostrano l'identità del singolo gene eye che controlla la crescita e lo sviluppo degli occhi in Drosophila melanogaster, nel topo e nell'uomo. Lo stesso gene è presente in tutto il sottoregno dei metazoi.

Un nuovo phylum. Peter Funch e Reinhardt Kristensen descrivono i Cicliofori, un nuovo phylum dei metazoi cui appartiene la specie Symbion pandora, che vive sulle labbra dell'aragosta norvegese.

1996

Dimostrata la congettura di Mordell-Lang. Il logico israeliano Ehud Hrushovski dimostra la congettura di Mordell-Lang, che generalizza la congettura di Mordell sui punti razionali delle curve (dimostrata da Faltings nel 1983) e la congettura di Manin-Mumford sui punti di torsione delle varietà abeliane (dimostrata pure da Gerd Raynaud nel 1983). La congettura è essenzialmente un risultato di finitezza sull'intersezione di una sottovarietà di una varietà semiabeliana con un sottogruppo di rango finito. La dimostrazione usa la teoria dei modelli, applicandola ai gruppi di rango di Morley finito, e rivela l'esistenza di profonde connessioni tra la logica matematica e la geometria algebrica.

Costruzione di sottovarietà simplettiche. S.K. Donaldson sviluppa una procedura generale per produrre, data una varietà simplettica compatta, sue sottovarietà simplettiche di codimensione qualunque. La procedura di Donaldson utilizza la tecnica delle sezioni 'approssimativamente olomorfe' di certi fibrati in rette complessi.

Lancio del satellite 'Beppo SAX'. Questo satellite (Beppo è il nome familiare di Giuseppe Occhialini, uno dei fondatori dell'astronomia a raggi X, e SAX è la sigla di satellite italiano per astronomia X), ideato e realizzato da astronomi e astrofisici dell'Istituto di Astrofisica Spaziale (IAS) di Frascati del CNR, in collaborazione con ricercatori della Space Research Organization of the Netherlands (SRON) e della sezione olandese della ESA, è il primo laboratorio spaziale capace di registrare radiazioni X nell'ampio campo di energia da 0,1 a 200 keV; le sue prime osservazioni hanno permesso di ampliare le nozioni osservative sul fenomeno dei cosiddetti lampi di raggi gamma (gamma ray bursts), che costituiscono un fenomeno ancora oscuro.

Il passaggio della cometa Yakutake. Avviene il 31 gennaio, a 16 milioni di km ca. di distanza dalla Terra; la cometa è visibile per molte notti.

Accertata la presenza di ghiaccio sulla Luna. L'annuncio, derivante dall'analisi del gran numero di immagini riprese dalla sonda spaziale statunitense Clementine, è dato il 3 dicembre; la presenza di ghiaccio è stata accertata sul fondo di un cratere.

Prodotto l'idrogeno metallico. William Nellis, Sam Weir e Art Mitchell, del Lawrence Livermore National Laboratory, nella California Settentrionale, riescono a produrre idrogeno metallico, sottoponendo un campione di idrogeno liquido a una pressione di oltre un milione di atmosfere, tramite un getto di gas che scalda il fluido fino a circa 3000 K. A differenza dei numerosi tentativi precedenti (condotti su idrogeno cristallino a pressioni maggiori e a basse temperature), nell'esperimento di Nellis è osservata direttamente la comparsa della conducibilità elettrica di tipo metallico.

Accertato uno sfasamento nelle stagioni. Charles D. Keeling, climatologo della Scripps Institution of Oceanography di La Jolla, in California, comunica di avere individuato nell'andamento climatico dell'emisfero boreale un anticipo di circa 7 giorni nell'inizio della primavera meteorologica, attribuendolo, con alta probabilità, al generale riscaldamento che l'atmosfera terrestre sta mostrando.

La prima clonazione di un mammifero. è ottenuta a luglio dall'embriologo scozzese Ian Wilmut, del Roslin Institute di Edimburgo, che l'anno precedente aveva clonato due agnelli da un embrione di 9 giorni. Questa volta viene utilizzato il DNA ricavato da una cellula del tessuto mammario di una pecora adulta, e si tratta quindi della prima clonazione di un mammifero adulto, che dimostra come il differenziamento cellulare non produce modifiche irreversibili nel genoma. La pecora clone è chiamata Dolly e appare sui giornali e nelle televisioni di tutto il mondo nel febbraio del 1997, suscitando grande clamore e preoccupazioni bioetiche.

Realizzate nuove scoperte sul meccanismo di penetrazione nelle cellule da parte del virus dell'AIDS. Robert W. Doms, e i suoi collaboratori della University of Pennsylvania di Filadelfia, dimostrano che il recettore CKR-5 si comporta come un cofattore per il virus HIV; CKR-5 è una delle molecole che cooperano con il recettore CD4 sulla superficie cellulare per permettere l'ingresso del virus nella cellula ospite. Il gruppo di Doms scopre anche la resistenza all'infezione da HIV conferita da una mutazione del gene per il recettore della chemochina CCR-5.

Scoperto un ecosistema chemioautotrofico. Viene descrito da Serban Sarbu e dai suoi collaboratori un ecosistema unico al mondo trovato nelle grotte di Movile nel sud della Romania. Esso non deriva energia termica dal Sole, ma da batteri che provocano la dissociazione dell'idrogeno solforato con sviluppo di calore.

Identificato il ruolo del gene PAX6 nello sviluppo dell'occhio. Andreas Schedl, del Western General Hospital di Edimburgo, dimostra che cambiamenti nell'espressione del regolatore trascrizionale PAX6 durante lo sviluppo causano diversi fenotipi nell'occhio, anche patologici.

Identificato un gene coinvolto nella sindrome di Werner. è il risultato ottenuto da un gruppo di ricercatori della University of Washington a Seattle guidato da Gerard D. Schellenberg. Il gene risulta mutato in individui affetti da questa malattia ereditaria, caratterizzata essenzialmente da prematuro invecchiamento. Si avanza l'ipotesi che la proteina corrispondente possa essere coinvolta nel metabolismo cellulare.

Identificato un muscolo facciale umano sinora sconosciuto. Si tratta di un piccolo muscolo che lega il cranio alla mandibola, detto 'muscolo sfenomandibolare', scoperto nel praticare autopsie da Gary D. Hack, odontoiatra nella University of Maryland a Baltimora.

L'utilizzazione di oligonucleotidi antisenso ha successo nella terapia genica di tumori. Un gruppo di ricercatori della Ciba-Geigy di Basilea, in Svizzera, guidato da Doriano Fabbro, ha successo nel trattamento di tumori utilizzando oligonucleotidi antisenso diretti contro il gene codificante la chinasi c-raf, coinvolta nello sviluppo e nel mantenimento di numerose forme tumorali. In questo modo si riesce a ottenere una chiara inibizione dell'enzima, non soltanto in coltura ma anche in vivo; ciò lascia supporre una possibile applicazione sistematica di questo approccio nella terapia di neoplasie.

Un interruttore per il sonno. Studiosi statunitensi del cervello, in particolare Jonathan E. Sherin e collaboratori della Harvard Medical School di Boston, individuano in una parte dell'ipotalamo, nota come 'area preottica ventrolaterale' (VLPO), il meccanismo che determina l'instaurarsi del sonno oppure della veglia.

Prove molecolari per l'esistenza degli Archaea. Ricercatori dell'Institute for Genomic Research e della University of Illinois, Champaign-Urbana, sequenziano il genoma di Methanococcus jannaschii, un organismo del regno degli Archaea, la terza grande suddivisione della vita sulla Terra, che si dimostra essere un mosaico di caratteri dei batteri e degli eucarioti.

Sequenziato il genoma del lievito. È il primo genoma non batterico a essere sequenziato interamente. Saccharomyces cerevisiae contiene circa 6000 geni in 14 milioni di nucleotidi. Circa un terzo dei geni hanno un analogo nel genoma umano.

Riconosciuto il primato francese sull'HIV. La comunità scientifica internazionale ammette che è stato Luc Montagnier dell'Institut Pasteur di Parigi a scoprire il virus.

La struttura dei linfociti T. Barry Fields e i suoi collaboratori della University of Maryland risolvono la struttura tridimensionale della catena beta del recettore di un linfocita T, in complesso con un antigene. Ulteriori studi vengono effettuati da Christopher Garcia e collaboratori dello Scripps Research Institute.

1997

La sintesi di Malliavin. Il francese Paul Malliavin nel libro Stochastic analysis espone, con mirabile sintesi, il programma che realizza la sua idea generale di trasferire sistematicamente all'analisi stocastica i metodi propri dell'analisi classica e della geometria differenziale.

Deep Blue batte Kasparov. Il computer Deep Blue della IBM gioca sei partite a scacchi contro il campione mondiale Garry Kasparov vincendone 2 e pareggiandone 3. Deep Blue utilizza un sistema di oltre 200 processori che lavorano in parallelo e che possono calcolare oltre 100 miliardi di mosse in tre minuti, il tempo in genere usato dal computer per 'decidere' la sua mossa.

Il passaggio della cometa Hale Bopp. Tale cometa raggiunge la sua minima distanza dalla Terra, 196 milioni di km, il 23 marzo.

La missione Pathfinder esplora Marte. Il veicolo spaziale della NASA atterra sul pianeta liberando un piccolo modulo a ruote, Sojourner, che esplorerà la geologia della superficie marziana.

Le 'singolarità nude' e una famosa scommessa di Hawking. Si tratta di una scommessa fatta dal fisico britannico Stephen W. Hawking, della University of Cambridge, con i colleghi statunitensi John P. Preskill e Kip S. Thorne, del California Institute of Technology, a Pasadena, sull'esistenza nell'Universo di 'singolarità nude', ossia di punti dello spazio, centri di buchi neri, nei quali lo spazio e il tempo sono infinitamente distorti, la materia è infinitamente densa e vengono meno tutte le regole della relatività e della meccanica quantistica. Hawking dubitava di tale esistenza, ma sei anni dopo, prendendo atto dei risultati delle ricerche condotte nel frattempo da Preskill e Thorne, e anche da altri fisici, finisce con il riconoscere di avere parzialmente perso la scommessa, ammettendo che quelle singolarità possono esistere, anche se non come fenomeno generale.

Azione quantistica a distanza. La teoria quantistica prevede che due particelle molto distanti siano 'interconnesse', in modo che una misurazione su una di esse condizioni le proprietà misurate dell'altra. Un gruppo di ricerca svizzero, guidato dal fisico Nicolas Gisin, incoraggiato da risultati ottenuti in vari altri laboratori, conferma questo effetto su una distanza di 11 km.

Approvata la nomenclatura ufficiale per elementi transuranici. La IUPAC prendendo atto delle denominazioni correnti nell'uso pratico per gli elementi chimici transuranici, nonché dello scarso successo riscosso dalla denominazione a schema latino indicata come provvisoria nel 1994 per gli elementi oltre quello di numero atomico 104 (unnilquadium, ecc.), approva nel mese di agosto le denominazioni e i simboli ufficiali definitivi per gli elementi con numero atomico tra 104 e 109. Si risolve così anche l'ambiguità derivante dal fatto che alcuni elementi avevano due denominazioni, date da scopritori differenti. Le denominazioni definitive sono (tra parentesi il numero atomico e il simbolo): rutherfordio (104, Rf), dubnio (105, Db), seaborgio (106, Sg), bohrio (107, Bh), hassio (108, Hs) e meitnerio (109, Mt); per le denominazioni provvisorie sino a questo anno si rinvia agli anni relativi alla scoperta dei singoli elementi.

Ottenuta la struttura cristallografica del nucleosoma. Timothy J. Richmond e i suoi collaboratori dell'Institut für Molekularbiologie und Biophysik di Zurigo, mostrano con una risoluzione di 0,28 nm, l'organizzazione tridimensionale delle 146 coppie di basi del DNA intorno a un ottamero centrale di istoni. Questa scoperta è di fondamentale importanza per comprendere l'organizzazione del DNA nei cromosomi e la regolazione dei geni. ·

Descritti i meccanismi molecolari alla base della non disgiunzione meiotica nei mammiferi. Patricia Hunt e i suoi collaboratori della Cleveland University, nell'Ohio, dimostrano che il mancato controllo del checkpoint metafase-anafase durante il ciclo cellulare porta a fenomeni come la mancata disgiunzione meiotica nelle femmine di mammiferi; ciò implica una segregazione aberrante dei cromosomi.

I geni ced-3 e ced-4 dei nematodi sono entrambi attivatori dell'apoptosi cellulare. Arul M. Chinnaiyan e i suoi collaboratori della University of Michigan descrivono il ruolo del gene ced-4 nell'attivazione del gene ced-3. Il primo ha attività enzimatica dipendente dall'adenosintrifosfato (ATP) e facilita l'autoattivazione di ced-3 per l'attuazione del programma dell'apoptosi (morte cellulare programmata). Il sistema dell'apoptosi nello sviluppo del nematode Caenorhabditis elegans è un modello particolarmente studiato perché, per vari aspetti, è omologo ai meccanismi di morte cellulare programmata delle cellule dei mammiferi.

Nasce Cumulina, il secondo animale ottenuto per clonazione. L'esperimento è condotto da ricercatori della University of Hawaii, guidati da Ryuzo Yanagimachi, e consiste nella clonazione di un topo usando il nucleo di una cellula nutrice (cumulus cell) proveniente dall'ovaio di un individuo donatore; a differenza della tecnica usata per la clonazione della pecora Dolly, questa volta la cellula somatica clonata non è fatta crescere e stabilizzare in coltura.

Approcci genetici in organismi semplici permettono di provare molecole ad azione antitumorale. Leland H. Hartwell e i suoi collaboratori del Fred Hutchinson Cancer Research Center di Seattle, nello Stato di Washington, dimostrano come sia possibile identificare e studiare il ruolo di nuove molecole ad azione anticancerosa, prendendo a modello il lievito. In un sistema semplice, con approccio genetico, è facile analizzare in un particolare contesto il comportamento di eventuali nuovi farmaci e il loro effetto su specifiche molecole cellulari.

Difetti nell'apprendimento associati alla sindrome di Down dipendono da copie extra del gene minibrain. Edward M. Rubin e i suoi collaboratori del Lawrence National Laboratory di Berkeley in California, utilizzando come modello topi transgenici, dimostrano che copie extra di una regione del cromosoma 21, contenente il gene umano omologo a minibrain di Drosophila, contribuiscono a determinare anomalie dell'apprendimento, e confermano come più geni contribuiscano al fenotipo di questa sindrome.

Identificato il gene responsabile della sindrome di Holt-Oram. J. David Brook e i suoi collaboratori della University of Nottingham, in Gran Bretagna, dimostrano che questa sindrome ereditaria, caratterizzata da gravi anomalie cardiache e scheletriche, è causata da mutazioni del gene TBX5, con conseguente formazione di una proteina anomala; questo gene è un membro della famiglia del più noto regolatore brachyury.

Mutazioni del gene WT1 responsabili della sindrome di Frasier. Il genetista Ken McElreavey e i suoi collaboratori dell'Institut Pasteur di Parigi identificano mutazioni del gene Wilms'-tumour (WT1) come responsabili della sindrome di Frasier, correlata a pseudoermafroditismo e a patologie dell'apparato urogenitale.

Il gene per il tremore familiare o essenziale. È individuato nei laboratori della deCODE Genetics, con sede in Islanda, il FET1 situato sul cromosoma 13. L'Islanda, a causa del suo relativo isolamento genetico, si rivela essere molto utile per lo studio di patologie ereditarie.

Sequenziato Escherichia coli. Il gruppo di Frederick R. Blattner della University of Wisconsin pubblica la sequenza completa del genoma del batterio che vive in simbiosi nell'apparato digerente umano: contiene circa 4600 geni e 4,5 milioni di basi.

Un cromosoma umano artificiale. Il gruppo di Huntington F. Willard, della Case Western Reserve University di Cleveland crea questa struttura, riuscendo finalmente a replicare anche i centromeri, regioni del DNA essenziali nel processo di replicazione.

Il primo anticorpo monoclonale contro il cancro. La FDA americana approva l'uso del rituximab in pazienti con linfoma non-Hodgkin. Il rituximab è un anticorpo monoclonale che si lega ai recettori presenti sui linfociti B, che diventano così bersaglio del sistema immunitario.

Clonate due scimmie Rhesus. Sono i primi e soli primati finora clonati, nel laboratorio di Don Wolf dell'Oregon Regional Primate Research Center. Il nucleo viene trasferito da uno zigote di 8 cellule.

DNA dei Neanderthal. Svante Pääbo e i suoi collaboratori recuperano il DNA dei neandertaliani di Feldhofer, che si rivela una specie separata dall'uomo moderno. Le due specie si sono divise oltre mezzo milione di anni fa.

Il Protocollo di Kyoto. L'accordo prevede una riduzione, entro il 2012, delle emissioni di gas responsabili dell'effetto serra di una media del 5,2% rispetto al livello del 1990. La ratifica del protocollo si rivela molto difficile, in particolare per l'opposizione degli Stati Uniti.

1998

William Timothy Gowers e i suoi contributi all'analisi funzionale. La particolarità dei metodi di Gowers risiede nell'utilizzazione della teoria combinatoria. Analisi funzionale e combinatoria sono due ambiti apparentemente distanti fra di loro, ma il matematico americano è stato capace di combinarli in modo estremamente fruttuoso. Growers, facendo uso di costruzioni matematiche molto complesse, dimostra alcune congetture lasciate aperte da Banach, costruendo, tra l'altro, uno spazio di Banach quasi privo di simmetria, che è servito a risolvere questioni aperte in analisi come il problema dell'iperpiano e quello di Schröder-Bernstein. Il lavoro di Gowers ha aperto anche la strada alla soluzione di uno dei problemi più famosi dell'analisi funzionale: il problema dello spazio omogeneo.

La sonda spaziale statunitense Deep Space 1. Si tratta del primo programma spaziale della NASA per il XXI sec. e ha lo scopo di sperimentare una serie di tecniche per future esplorazioni a grandissima distanza dalla Terra, al di là del Sistema solare, nel cosiddetto 'spazio profondo'. Il 28 giugno 1999 la sonda passerà a soli 26 km dalla superficie dell'asteroide Braille, scoperto nel 1992 e del diametro di 2-5 km, riprendendone due dettagliate immagini fotografiche. Il 22 settembre 2001 passerà a 2200 km di distanza dalla cometa Borrelly della quale fotograferà il nucleo, ottenendo così la prima immagine dettagliata di questo tipo.

L'Universo si espande accelerando. Due gruppi di ricerca, lo statunitense Supernova cosmology project e l'australiano High-redshift supernova search team, utilizzando come indicatori di distanza le supernovae del tipo Ia, scoprono che le galassie più lontane si muovono a una velocità maggiore di quanto ci si aspettava. Questo risultato si spiega ammetendo che l'Universo si sta espandendo in modo accelerato.

Il 'Progetto boomerang'. Consiste nella ripresa di immagini del cielo con un telescopio riflettore con specchio da 1,2 m a bordo di un pallone aerostatico che vola sull'Antartide alla quota di 35 km, nel periodo dal 29 dicembre 1998 al 9 gennaio 1999, operando sulle quattro frequenze di 90, 150, 240 e 400 GHz, intorno alla frequenza della radiazione del fondo cosmico alla temperatura di 2,7 K. Dall'analisi di tali immagini si ricaveranno informazioni sulla temperatura dell'Universo primordiale dopo il il big bang iniziale.

Una prova 'naturale' del fatto che i neutrini hanno una massa. I fisici la ricavano dal fatto che il numero dei neutrini osservabili sulla Terra dopo averla attraversata è sensibilmente minore di quello che ci si aspetterebbe a partire dai processi nei quali essi si originano, principalmente nel Sole. Dei tre tipi ('sapori') di neutrino, cioè, in relazione al tipo di particella subatomica con la quale si associa, il neutrino elettronico, quello muonico e quello tauonico, il solo che proviene dal Sole è quello elettronico ed è anche il solo che interagisce con la materia, annullandosi e producendo altre particelle, quali elettroni e neutroni; ciò spiegherebbe l'osservata diminuzione dei neutrini solari nell'attraversare la Terra. Specifici esperimenti sulle interazioni dei neutrini con la materia portano a stimare la loro massa a meno di 1/10.000.000 di quella dell'elettrone.

Riconosciuta la maturità della chimica computazionale. Con l'attribuzione del premio Nobel 1998 per la chimica a Walter Kohn e John A. Pople viene sancita l'efficacia della meccanica quantistica nella valutazione dell'energia delle molecole e nell'interpretazione delle reazioni chimiche elementari. Tutto ciò grazie allo sviluppo dei calcolatori e alla disponibilità di programmi sofisticati, in virtù dei quali possono essere agevolmente applicati il metodo del campo autoconsistente e quello del funzionale della densità per effettuare previsioni accurate delle energie molecolari.

Intensissimo terremoto nell'Antartide. Si verifica il 25 marzo, con un'eccezionale magnitudo di ben 8,8 al largo della costa antartica dell'Oceano Indiano, con epicentro a 62,9° S, 149,5° E, ed è riconosciuto come associato a una frattura della placca tettonica anatartica, per 178 km ca. in direzione da est a ovest; stranamente, questa direzione e, in generale, le caratteristiche del movimento della placca non s'accordano con quello che era stato osservato sinora, e a tale proposito sono state avanzate varie spiegazioni di tipo modellistico.

Descritto il ruolo del gene Rho nella trasduzione del segnale mediata dal gene Ras. Michael F. Olson, dell'Institute of Cancer Research di Londra, dimostra che, quando Rho è attivo, il gene Ras induce la sintesi del DNA. La regolazione di Ras è determinante per il controllo del ciclo, e quindi della trasformazione cellulare.

Descritto per la prima volta il fenomeno denominato RNA interference (RNAi). A. Fire e M. Montgomery, della Carnegie Institution of Washington di Baltimora, nel Maryland, iniettando acido ribonucleico (RNA) antisenso, ossia complementare alla sequenza dell'mRNA, di un particolare gene in Caenorhabditis elegans, dimostrano che il gene in esame viene spento anche nelle generazioni successive. Gli stessi autori dimostrano in seguito che lo stesso fenomeno avviene anche in altri organismi, come, per esempio, in Drosophila. Questa scoperta apre un campo ricchissimo di ricerca in cui si dimostra che l'intervento dell'RNA complementare a regioni codificanti nel meccanismo di controllo dell'espressione genica è caratteristico anche del ciclo normale degli organismi.

Ottenuto un topo privo di mioglobina. Richard Williams e i suoi collaboratori, della University of Texas di Austin, ottengono un topo transgenico, privo della mioglobina, che non mostra alcun tipo di scompenso dovuto alla mancanza di ossigeno nei muscoli. Questi dati mostrano che la mioglobina non è indispensabile alla vita terrestre e pongono molti dubbi sul meccanismo della regolazione metabolica nel muscolo.

Sperimentate proteine antiangiogenesi. Tale sperimentazione è positivamente condotta, da ricercatori statunitensi coordinati da Judah Folkmann del Children Hospital di Boston, su topi usando le proteine angiostatina ed endostatina, delle quali è constatata l'azione inibitrice nei confronti dell'angiogenesi; viene programmata la sperimentazione sull'uomo.

Il genoma di Caenorhabditis elegans. Vengono completamente sequenziati i 19.000 geni (in 100 milioni di basi) di questo nematode, da decenni importante organismo modello per i genetisti.

Il primo trapianto di arto. Il 23 settembre a Lione la mano destra di un uomo morto in un incidente stradale viene trapiantata con successo a un cinquantenne. L'équipe medica internazionale forte di una cinquantina di componenti è guidata dal professor Jean-Michel Dubernard.

Cellule staminali del midollo osseo contribuiscono alla rigenerazione muscolare. Fulvio Mavilio, del Telethon Institute for Gene Therapy di Milano, e Giulio Cossu, dell'Università 'La Sapienza' di Roma, dimostrano che cellule precursori derivate dal midollo osseo trapiantate in animali irradiati sono in grado non soltanto di ripopolare il midollo stesso, ma anche di contribuire alla rigenerazione del muscolo, nella quale normalmente sono coinvolte le cellule satelliti. Si tratta di un risultato particolarmente promettente per le possibili applicazioni nel trattamento delle distrofie.

La proliferazione di cellule del cancro del colon può essere regolata dal recettore nucleare PPAR-gamma. Bruce M. Spiegelman e i suoi collaboratori della Harvard Medical School di Boston dimostrano che l'espressione del recettore nucleare PPAR-gamma (un ormone importante nella genesi dei tessuti adiposi) è elevata in cellule di adenocarcinoma e di cancro umano del colon. In particolare, l'attivazione di questo recettore in cellule del cancro del colon porta a una riduzione della loro capacità di proliferazione e a un progressivo differenziamento; ciò si verifica anche in vivo nei topi suggerendo pertanto una possibile applicazione nella terapia.

Scoperto un nuovo tipo di cellule ematopoietiche capaci di ripopolare il midollo osseo di topi irradiati. Un gruppo di ricercatori dell'Hospital for Sick Children di Toronto, in Canada, guidato da John E. Dick, dimostra che precursori ematopoietici del midollo osseo, capaci di ripopolare il midollo di topi irradiati, possono essere anche mancanti della molecola CD34, una proteina di superficie necessaria all'adesione, ritenuta finora un marcatore indispensabile per l'identificazione di cellule staminali nel sangue utilizzate nella terapia.

La mappa dei polimorfismi. I National Institutes of Health lanciano un progetto per identificare gli SNP (single nucleotide polymorphism), siti del genoma dove si trova una variazione di un singolo nucleotide. In questo modo si può stimare e caratterizzare la variabilità genetica della specie umana, nonché identificare variazioni con implicazioni mediche. L'anno successivo, il Wellcome Trust inglese, insieme a dieci compagnie farmaceutiche e biotecnologiche, lancerà un progetto concorrente.

Fondata la Celera Genomics. Craig Venter fonda questa impresa, prevedendo che in 3 anni riuscirà a completare la sequenza del genoma umano, più rapidamente ed economicamente del consorzio pubblico (del quale sfrutta i risultati già conseguiti).

Il Viagra. La FDA statunitense approva la commercializzazione del Viagra come cura dell'impotenza.

Coltivate in vitro cellule staminali embrionali. James Thompson della University of Wisconsin ottiene la crescita in vitro di linee di cellule staminali ottenute da blastocisti umana.

1999

Il calcolo di Kirby. Il matematico statunitense Robert E. Gompf e l'ungherese András I. Stipsicz espongono per la prima volta in modo completo e chiaro, nel libro 4-manifolds and Kirby calculus, il calcolo di Kirby in dimensione 4 (introdotto da Robion C. Kirby nel 1978 per le 3-varietà), che permette di realizzare un corpo con manici di dimensione 4 come una figura in ℝ³ e descrive le 'mosse' sufficienti per trasformare una nell'altra due figure che rappresentano la stessa varietà.

Invarianti di Gromov e Seiberg-Witten. C.H. Taubes pubblica l'ultimo di 4 articoli (il primo del 1996), in cui dimostra che su una 4-varietà simplettica compatta gli invarianti di Seiberg-Witten, ottenuti con le strutture spin_cy e quelli di Gromov, ottenuti contando le curve pseudo-olomorfe in un data classe di omologia, coincidono.

Il lavoro di Woodin nella teoria degli insiemi. Il matematico americano Hugh Woodin pubblica il libro The axiom of determinacy, forcing axioms and the nonstationary ideal, in cui fa il punto sulle sue ricerche in teoria degli insiemi. Gli studi di Woodin hanno portato notevoli contributi alla teoria descrittiva degli insiemi e alla teoria dei grandi cardinali. Il concetto fondamentale analizzato, a cavallo tra le due aree, era quello della 'determinatezza', che può essere descritta come segue: fissato un insieme A di successioni a valori interi, due giocatori scelgono a turno degli interi a₀, a₁, a₂, a₃,… e la vittoria (dopo un tempo infinito) è attribuita al primo giocatore se la successione (a_n) risultante appartiene ad A; diciamo che A è determinato se uno dei giocatori ha una strategia vincente. In questo ambito si colloca quello che è forse il risultato più celebre di Woodin: l'equiconsistenza dell''assioma di determinatezza' (AD) nella teoria di Zermelo-Fraenkel (ZF) e dell'esistenza di infiniti cardinali di Woodin (in ZFC). L'assioma di determinatezza è stato proposto da J. Mycielski e H. Steinhaus nel 1962, e postula la determinatezza di qualsiasi insieme di successioni. Lavori di numerosi matematici (tra cui lo stesso Woodin) hanno evidenziato l'importanza di AD, mostrando che opportune ipotesi di determinatezza permettono di stabilire proprietà basilari degli insiemi di numeri reali, come la Lebesgue-misurabilità, e inducono una struttura molto interessante sull'universo degli insiemi.

Scoperta la prima nana bruna. Un gruppo di astronomi spagnoli e statunitensi, facenti capo a Maria R. Zapatero-Osorio, dell'Istituto di Astrofisica delle Canarie di La Laguna, a Tenerife, annuncia di avere scoperto nella costellazione di Orione, a circa 1100 anni luce di distanza dalla Terra, un misterioso oggetto celeste, classificato come S Ori 47, avente una massa di circa 1,5% quella del Sole, ossia circa 15 volte quella di Giove, provvisto di luminosità propria (0,2% quella del Sole) e rilevante temperatura superficiale (1700 °C ca.). Queste caratteristiche sono compatibili con uno stadio evolutivo appena successivo alla fase di formazione sia di una stella nana ‒ categoria per cui l'oggetto sarebbe però troppo piccolo ‒ sia di un pianeta, ipotesi tuttavia indebolita dalla mancata individuazione di una stella di orbitazione.

Natura extragalattica dei lampi gamma. Il 23 gennaio molti Osservatori terrestri e spaziali hanno registrato l'arrivo sulla Terra di radiazioni gamma di grandissima intensità e di ampio spettro, dal visibile ai raggi gamma, indice di un'esplosione la cui energia è la maggiore sinora osservata, essendo equivalente all'istantanea conversione della massa di circa due stelle grandi come il Sole; il red-shift osservato è dell'ordine di almeno 1,6 e cioè corrisponde a una distanza dell'ordine dei miliardi di anni luce. Questo avvenimento, classificabile, al momento, come la più grande esplosione dopo quella del big bang, dalla quale si suppone si sia originato l'Universo attuale, ha ricevuto la sigla identificativa GRB 990123 (gamma ray burst, seguito dalla data). Sono state fatte varie ipotesi sulla sua origine.

Analizzata la polvere cosmica nella stratosfera terrestre. Un gruppo di astronomi di vari Osservatori e Centri di ricerca statunitensi e britannici, coordinati da John P. Bradley, del Georgia Institute of Technology di Atlanta, comunica di avere accuratamente esaminato le particelle di polvere, con dimensioni minori del micrometro, che si rinvengono nella stratosfera, provenienti in grandissima parte dalla dissoluzione per attrito con le molecole dei gas dell'atmosfera terrestre di frammenti di meteoriti, asteroidi e comete; in molti casi è stata riscontrata un'identità spettroscopica, e quindi di composizione chimica, tra queste particelle e oggetti celesti, quali le comete Halley e Hale-Bopp, le stelle Herbig Ae/Be, alcune nubi molecolari e alcune stelle piuttoso giovani, e ciò potrebbe far ipotizzare ‒ almeno in ambiti non generali ‒ una comune base chimica per la materia dell'Universo.

Nuovi dati sulla composizione chimica di Plutone e del suo satellite Caronte. Questi due oggetti celesti, osservati da telescopi terrestri, presentano in genere immagini non distinguibili. Un gruppo di astronomi giapponesi, guidati da Ryosuke Nakamura, della University of Kobe, comunicano di avere ottenuto con il telescopio Subaru da 8,2 m del National Astronomical Observatory del Giappone sulla sommità di Mauna Kea (Hawaii), a 4200 m di quota grazie alle eccezionali condizioni di visibilità del 9 giugno, immagini ben separate dei due astri e di aver potuto effettuare anche analisi spettroscopiche. Da tali osservazioni si è dedotto, tra l'altro, che Plutone è ricoperto da ghiaccio di azoto, mentre Caronte è ricoperto da ghiaccio d'acqua e, inoltre, che su Plutone sono rilevabili tracce di etano, assenti invece su Caronte.

Ricerche sui MACHO. Si tratta di ancora non precisati oggetti con grande massa che da qualche anno sono sporadicamente segnalati nell'alone di supposta materia oscura che permea lo spazio tra le stelle di ogni galassia (massive compact halo objects). Un'indicazione particolarmente significativa si ha da un gruppo di astronomi guidato da Rodrigo Ibata, dell'Observatoire de Strasbourg, in Francia, che comunicano di avere 'catturato' fotograficamente, con il telescopio spaziale Hubble, 5 MACHO seguendoli nel periodo 1995-1997. Le analisi da loro condotte portano a riconoscere tali oggetti come vecchie stelle nane bianche 'bruciate', cioè al termine del loro ciclo evolutivo. Obiezioni su tale interpretazione vengono però avanzate dagli astronomi che nel 1998 avevano riconosciuto 20 MACHO nella Grande Nube di Magellano, secondo i quali non si è ancora in grado di individuare la natura di questi oggetti.

Il primo laser atomico. Un gruppo di fisici del MIT, guidato da Wolfgang Ketterle, annuncia la realizzazione di questo dispositivo, che emette un fascio di atomi di sodio con caratteristiche di direzionalità e di fase quantistica analoghe a quelle dei fotoni emessi da un ordinario laser ottico. Per tale realizzazione Ketterle condividerà il premio Nobel 2001 per la fisica.

La determinazione assoluta della capacità di un condensatore elettrico. Ricercatori del National Institute of Standards and Technology di Boulder, in Colorado, e di Gaithersburg, nel Maryland, facenti capo a Mark W. Keller, comunicano di avere realizzato un metodo per la determinazione assoluta della capacità di un condensatore elettrico. Tale metodo consiste nel depositare, mediante un transistor a elettrone singolo associato a un contatore di elettroni, un numero N noto (dell'ordine del centinaio di milioni) di elettroni su una delle armature del condensatore in esame; nel misurare la differenza di potenziale elettrico V che in conseguenza si stabilisce tra le armature stesse; nell'applicare, per definizione di capacità C, la formula: C=Ne/V, essendo e la carica elettrica dell'elettrone. La precisione è risultata dell'ordine di ±10^‒6. Questo metodo consente di costruire campioni di capacità elettrica con l'accuratezza necessaria.

Strutture con nanotubi. Ricercatori di alcune università giapponesi e statunitensi, facenti capo a Youxue Zhang, della University of Michigan di Ann Arbor, comunicano di avere individuato una tecnica per incorporare nanotubi di carbonio in strutture varie; sono citate varie realizzazioni, tra cui il sensore di un microscopio a scansione del tipo 'tunneling'.

Studiate sperimentalmente le proprietà chimiche del bohrio. Nell'ambito di una collaborazione tra vari gruppi di ricerca presso il Paul Scherrer Institut di Würenlingen a Villigen, in Svizzera, sono studiate per la prima volta sperimentalmente le proprietà del bohrio ‒ l'elemento transuranico di numero atomico 107 ‒ grazie alla produzione di un isotopo particolarmente stabile, il ²⁶⁷Bh. Studiando la formazione dell'ossicloruro di bohrio, si conclude che l'elemento può essere considerato appartenente al gruppo 7 del sistema periodico (il gruppo del renio e del tecnezio). Si tratta del più pesante elemento di cui sia stata studiata la struttura chimica.

La pila chimica 'a super-ferro'. Un gruppo di ricercatori dell'Israel Institute of Technology di Haifa comunica di avere realizzato un tipo di pila chimica alcalina il cui catodo è un elettrodo di una speciale qualità di ferro, cosiddetto 'ferro VI' o 'super-ferro', che assorbe molti più elettroni di un usuale catodo a biossido di manganese. Questa nuova pila ha quasi il doppio di capacità di quelle usuali e la proprietà di essere ricaricabile.

Tracciate mappe della densità del mantello terrestre. Il terremoto verificatosi il 25 gennaio in Colombia eccita, per la sua grande profondità, vari tipi di oscillazioni libere della Terra, il cui studio, combinato con i dati disponibili sulla gravità terrestre, consente ai geologi e sismologi Jeroen Tromp e Miaki Ishii, della Harvard University, di tracciare le mappe anzidette; è notevole la scoperta di una maggiore densità alla frontiera tra il nucleo terrestre e il mantello (a poco meno di 3000 km di profondità) tra l'Oceano Pacifico e l'Africa.

Formulata un'ipotesi sull'origine della metamorfosi degli insetti. James W. Truman e Lynn M. Riddiford, della University of Washington, a Seattle, osservano che negli insetti ancestrali il fenomeno della metamorfosi non era presente e che diverse specie, oggi, manifestano la scomparsa del fenomeno o la sua presenza soltanto parziale. Basandosi su studi di endocrinologia e sul confronto morfologico di specie di insetti con e senza metamorfosi, i due ricercatori affermano che questi fenomeni sono da attribuire a cambiamenti evolutivi nell'endocrinologia dello sviluppo.

La ciclosporina aumenta il rischio di cancro stimolando la produzione del TGF-beta. La ciclosporina, utilizzata largamente come agente immunosoppressivo nel trattamento del rigetto post-trapianto, è responsabile di un aumento del rischio di cancro nei pazienti trattati. Manikkam Suthanthiran e i suoi collaboratori, della Cornell University di Ithaca, suggeriscono che questa sostanza possa provocare il cancro inducendo l'espressione del fattore di crescita TGF-beta, una citochina che, a sua volta, è in grado di regolare fenomeni cellulari, quali proliferazione, sopravvivenza, apoptosi, contrariamente alle ipotesi fino a questo momento avanzate di un effetto indiretto della ciclosporina sul tumore, determinato dalla sua azione immunosoppressiva.

Ottenuta la struttura cristallografica della subunità ribosomale 30S del batterio Thermus thermophilus. Un gruppo di biochimici della University of Utah, a Salt Lake City, guidati da Venki Ramakrishnan, mostrano per la prima volta, a una risoluzione di 0,55 nm, la struttura della subunità del ribosoma che lega l'mRNA e l'anticodone dell'RNA di trasferimento durante la sintesi proteica.

La molecola segnale Wnt-4 è necessaria allo sviluppo dell'apparato riproduttivo femminile. Andrew P. McMahon e i suoi collaboratori della Harvard University dimostrano come il dimorfismo sessuale nei mammiferi sia sotto il controllo di segnali sistemici ma anche locali. In particolare, è indispensabile in entrambi i sessi la molecola segnale Wnt-4. Questi scienziati propongono inoltre un ruolo di questa molecola nel mantenimento delle cellule della linea germinale femminile.

L'espressione della telomerasi in cellule somatiche umane non induce trasformazione neoplastica. Un gruppo di ricercatori della Geron Corporation di Menlo Park in California, guidato da Choy-Pik Chiu, e un altro gruppo della University of Texas di Dallas, guidato da Jerry W. Shay, in due lavori indipendenti l'uno dall'altro, dimostrano che l'espressione della telomerasi in cellule umane somatiche non è sufficiente a indurne la trasformazione tumorale, nonostante il fatto che un allungamento dei telomeri si correli in genere a un aumento della durata della vita della cellula e che cellule cancerose esprimano la telomerasi.

Pubblicata la sequenza del cromosoma 22. Nell'ambito del Progetto genoma umano, il cromosoma 22 è il primo a essere interamente decifrato. Il numero di geni individuati è sorprendentemente piccolo, solo 300.

S'inizia a comprendere il meccanismo del silenziamento genico. I genetisti Carlo Cogoni e Giuseppe Macino, dell'Università di Roma 'La Sapienza', scoprono nella muffa Neurospora crassa che il fenomeno del 'silenziamento genico' è associato all'espressione del gene qde-1, il cui prodotto è simile a una RNA polimerasi RNA-dipendente trovata in alcune specie di vegetali. Il silenziamento genico blocca l'espressione di alcune sequenze ed è importante nella protezione del genoma e nella resistenza ai virus.

Individuato un gene della longevità. Un gruppo di ricercatori dell'Istituto Europeo di Oncologia di Milano, dell'Università di Perugia e dello Sloan-Kettering Institute for Cancer Research di New York, comunica di avere scoperto un gene capace di allungare del 30% la durata della vita di topi. È il gene p66shc, che controlla la risposta agli stress e la resistenza alla morte cellulare programmata.

L'iniezione intravena di cellule staminali è utilizzata nel trattamento della distrofia muscolare. Un gruppo di ricercatori della Harvard University, in Massachusetts, tra i quali Louis M. Kunkel e Richard C. Mulligan, dimostra che il trapianto di cellule staminali, sia emopoietiche sia derivate da muscolo, iniettate in topi irradiati 'mdx' (modello animale della distrofia di Duchenne) porta al recupero dell'espressione della distrofina nel muscolo. Questo metodo innovativo ha successo, suggerendo una possibile utilizzazione della terapia genica in altre applicazioni, dove sia difficile lavorare direttamente sul tessuto bersaglio.

Un notevole aiuto per la datazione di rocce molto antiche. è costituito dallo xenotimo, un minerale (fosfato d'ittrio, YPO₄) presente in rocce sedimentarie, che consente accurate datazioni con il metodo dell'uranio-piombo per materiali risalenti sino al Precambriano, oltre 600 milioni di anni fa. Prove soddisfacenti si sono avute per la datazione di arenarie del Precambriano australiano risalenti a 1704 milioni di anni fa, per le quali i metodi usuali avrebbero consentito soltanto stime con l'incertezza di qualche centinaio di milioni di anni.

L'ingegneria biologica permette la ricostruzione di tessuti. Un gruppo di ricercatori della Harvard Medical School di Boston, guidato da Anthony Atala, riesce a 'costruire' in vitro un apparato urinario trapiantabile: cellule dell'uretere e cellule muscolari lisce, ottenute da biopsie di cane, sono cresciute su polimeri a formare 'organi'. Una volta trapiantate in vivo queste strutture mostrano per lungo tempo caratteristiche funzionali, suggerendo che questo approccio potrebbe essere applicato con successo nella terapia.

Uno stop alla terapia genica. Un diciottenne americano, affetto da deficit di ornitina transcarbamilasi (una malattia del fegato), muore in seguito al trattamento con terapia genica, probabilmente a causa di una forte reazione immunitaria causata dall'adenovirus, il vettore comunemente utilizzato in questi trattamenti.

Oltre 6 miliardi. Le Nazioni Unite accolgono a Sarajevo il seimiliardesimo abitante del pianeta. Metà della popolazione mondiale vive in aree urbane.

Il Golden rice. Il genetista Ingo Potrykus e i suoi collaboratori producono un riso geneticamente modificato per produrre la vitamina A, allo scopo di supplire a eventuali deficit alimentari in molte aree del mondo.

I meccanismi cerebrali dell'imitazione. Grazie alla risonanza magnetica, il gruppo di ricerca di Giacomo Rizzolatti individua nella corteccia cerebrale due aree che si attivano sia nell'osservazione sia nel compimento di un'azione, e sono dunque le regioni che sovrintendono all'imitazione di movimenti.

2000

Nuove orbite periodiche nel problema dei 3-corpi. Lo statunitense Richard Montgomery e il francese Alain Chenciner, utilizzando metodi variazionali diretti, dimostrano l'esistenza di una nuova soluzione periodica nel problema dei tre corpi: la traiettoria descritta dai corpi è una curva a forma di 8.

Problemi per un nuovo millennio. Nel corso di un un meeting dell'American Mathematical Society, tenutosi a Los Angeles nell'agosto di quest'anno, sono formulate le sfide in matematica per il XXI secolo. Mentre i quesiti proposti al congresso di Parigi del 1900, che hanno impegnato i matematici per buona parte del secolo scorso, furono ideati dal solo Hilbert, quest'anno è stato un gruppo di matematici di rilievo a occuparsi della stesura dei problemi.

Entrata in funzione del Very large telescope. Con il montaggio del terzo elemento, sta per essere completato il più grande telescopio del mondo, installato dall'European Southern Observatory a Cerro Paranal, nel Cile settentrionale. è costituito da 4 telescopi riflettori con specchio di 8 m che, funzionando insieme, equivarranno a un telescopio con apertura di 16 m, capace di operare nel campo spettrale dall'ultravioletto vicino (200 nm) all'infrarosso lontano (25 mm), con una grandissima risoluzione angolare. Lo strumento sarà capace di rilevare astri con magnitudine sino a 30, ossia con debolissima luminosità.

Acqua su Marte. L'astronomo Timothy D. Swindle, dello Space Center della NASA di Houston, comunica di avere analizzato la concentrazione in meteoriti raccolti su Marte degli elementi chimici argon, cripton e xenon, la cui presenza è indicativa del ruolo dell'acqua nella formazione della roccia che li costituisce. La conclusione di Swindle e dei suoi collaboratori è che all'epoca della formazione dei campioni esaminati, ossia 670±91 milioni di anni fa, sulla superficie di Marte vi era una consistente percentuale di acqua, contrariamente a ciò che si era ritenuto sinora. Inoltre, in alcune delle dettagliate immagini della superficie del pianeta trasmesse dalla sonda spaziale Mars global surveyor a partire dal 1997, altri astronomi hanno individuato formazioni indicanti la presenza e lo scorrere di acque superficiali (bacini, laghi, canali, valli di erosione e simili) per le quali si stima un'età molto più recente di quella indicata sopra.

La prima indagine spettrometrica sulla geologia della superficie di Marte. Un gruppo di geologi statunitensi, guidati da Josh L. Bandfield dell'Arizona State University, a Tempe, ha usato 25 stazioni di rilevamento spettrometrico dell'emissione termica del suolo per indagare la composizione dell'immediato sottosuolo di Marte. Come primo risultato, la crosta appare di natura prevalentemente basaltica; ciò vale specialmente per i terreni antichi dell'emisfero australe del pianeta, simili a quelli terrestri, mentre i terreni recenti dell'emisfero boreale sono prevalentemente di natura andesitica e simili ai terreni vulcanici terrestri, che indicano, come questi ultimi, l'evenienza di processi di differenziazione tettonica nella storia geologica di Marte.

Un toro di plasma di cloro centrato sull'orbita di Io. Gli astronomi Michael Küppers e Nicolas Schneider, della University of Colorado, a Boulder, scoprono con i telescopi del Kitt Peak National Observatory, che Io, il più vulcanico dei satelliti di Giove, è circondato da un'atmosfera contenente, tra l'altro, ioni Cl⁺ per il 2% ca.; osservazioni nell'infrarosso mostrano bene la conseguente struttura torica che tali ioni formano intorno all'orbita del satellite. Gli scopritori avanzano l'ipotesi che tale cloro derivi, anche per processi intermedi con altri gas dell'atmosfera di Io, dall'attività vulcanica del satellite.

Un importante meteorite raccolto in Canada. All'alba del 18 gennaio si osserva l'intensa traccia luminosa che accompagna la caduta di un grosso meteorite, partendo da sud verso sud-ovest sopra il territorio statunitense dello Yukon e su parti dell'Alaska e della Columbia Britannica; pochi giorni dopo, il 25 e 26 gennaio, frammenti di questo meteorite sono rinvenuti sepolti nella superficie ghiacciata del lago Tagish e immediatamente riposti in un frigorifero, onde evitare ogni successiva contaminazione terrestre. Questa circostanza attribuisce particolare valore alle analisi di vario tipo che sono condotte sui resti da un numeroso gruppo di geofisici e geologi appartenenti a varie università ed enti di ricerca canadesi, britannici e statunitensi. Il meteorite è una condrite del nucleo di un asteroide probabilmente appartenente alla parte esterna della fascia degli asteroidi; contiene abbondanti nanodiamanti e grani di silicati di carbonio e, nel complesso, la sua composizione appare abbastanza differente da quella di meteoriti analoghi, il che è imputabile alla forte contaminazione terrestre che questi ultimi, a differenza del campione in questione, hanno subito.

Scoperte molte nane brune e molti pianeti nella Nebulosa di Orione. Utilizzando il grande telescopio UKIRT (United Kingdom infra red telescope) con specchio da 3,8 m, astronomi dell'Observatory of Mauna Kea, nelle isole Hawaii, hanno esplorato fotometricamente nell'infrarosso una piccola zona nel Trapezio della Nebulosa di Orione, identificandovi oltre 500 sorgenti di radiazione, di cui il 30% sono nane brune e 13 sono pianeti, peraltro non collocabili attendibilmente intorno a una precisa stella. La scoperta di una così alta densità di astri in una regione tanto piccola ha grande influenza su possibili ipotesi riguardanti la sua evoluzione.

Le prime osservazioni dirette di protostelle. Il compatto grumo di gas e polveri ad alta temperatura dal quale si sta formando una stella, e perciò detto 'protostella', è osservabile sulla base della sua emissione radio, ma non di quella visibile perché questa è assorbita dalla densa atmosfera che circonda il protoastro. L'astronomo spagnolo J. Cernicharo, che coordina un gruppo internazionale di ricercatori, comunica di avere individuato nello spettro di protostelle, tra le quali la VLA1 della Nebulosa di Orione, tre strette finestre nell'infrarosso medio che permettono di osservare la superficie di esse, consentendo di determinarne la forma, la temperatura e la composizione. Risulta che le protostelle sono oggetti più complessi di quello che si pensava in precedenza; per esempio, sono ricche di ghiaccio di H₂O, CO₂, CH₃OH e, insospettatamente, CH₄.

Scoperta una nuova classe spettrale di stelle nane. L'astronomo Ian S. McLean scopre, mediante il telescopio riflettore Keck II da 10 m dell'Observatory of Mauna Kea, nelle Hawaii, stelle nane con temperatura piuttosto bassa e quindi con uno spettro molto particolare; ne studia a fondo sei, con temperature tra 2200 e 1250 K ca., che sono le prime osservate di una nuova classe, detta delle 'nane-L'.

La densità materiale nel Cosmo. Tale grandezza è deducibile dalla velocità di espansione dell'Universo (cosiddetta 'costante di Hubble') e dalla distanza relativa tra le galassie, due quantità non facilmente determinabili. Un gruppo di astronomi europei e statunitensi, guidato dal polacco R. Juszkiewicz, dell'Università di Varsavia, sviluppa un metodo per valutare la velocità tra le galassie senza dovere fare assunzioni sulla distribuzione della massa nello spazio; successivamente è stato dedotto il valore della costante di Hubble, che è risultato circa un terzo rispetto a quello sinora assunto sulla base del modello di Einstein-de Sitter della distribuzione della cosiddetta materia oscura nell'Universo; ne segue che quest'ultimo sarebbe ben più 'leggero' di quanto si pensi.

Solitoni materiali. Un gruppo internazionale di fisici, sotto la guida di J. Denschlag del National Institute of Standards and Technology, a Gaithersburg, nel Maryland, comunica di avere elaborato e felicemente sperimentato su atomi di sodio una tecnica per trasferire informazioni di fase a un condensato atomico di Bose-Einstein (insieme di atomi che si trovano tutti nello stesso stato quantico), da valutare come l'analogo di un solitone ottico.

Considerevole aumento della densità di informazione delle memorie magnetiche riscrivibili. Per le memorie a disco rigido tale densità è passata da 0,02 gigabit/cm² (Gbit/cm²) nel 1990 al valore attuale di circa 1 Gbit/cm², aumentando così di ben 50 volte in soli due anni. Appare quindi abbastanza vicino il limite di poche decine di Gbit/cm² che caratterizza le attuali memorie magnetiche; quindi per raggiungere le densità ben maggiori che appaiono necessarie tra pochi anni occorrerà trovare nuovi materiali di supporto e differenti tecniche di scrittura dei bit su di essi.

Materiali solidi superplastici. Un filo metallico ripetutamente piegato si rompe per le dislocazioni subite dai gruppi atomici (grani) che si trovano nella zona di piegatura; se, però, tali grani sono relativamente piccoli, non si ha un distacco, come nella rottura, ma una ridistribuzione a guisa di diffusione, senza rottura. In base a queste considerazioni, fisici dell'Istituto di ricerca sui metalli dell'Accademia Cinese delle Scienze di Shenyang comunicano di avere realizzato un processo di deposizione elettrochimica che produce rame costituito da nanocristalliti, ossia da gruppi di atomi organizzati in cristalli con dimensioni dell'ordine di qualche nanometro. Il materiale presenta una duttilità grandissima, che mantiene anche se è piegato molte decine di volte.

Una risonanza magnetica 'elettronica'. I fisici James M. Kikkawa e David D. Awschalom, della University of California, a Santa Barbara, comunicano di avere realizzato il meccanismo della risonanza magnetica nucleare (NMR) nell'arseniuro di gallio per via puramente ottica, cioè senza l'intervento di un campo magnetico esterno. Il loro metodo consiste nell'inviare sull'arseniuro luce polarizzata circolarmente, determinante spin elettronici che hanno interazioni iperfini con gli spin nucleari; le frequenze di risonanza sono però differenti da quelle che si avrebbero con il metodo usuale, il che fa pensare che si tratti di due processi differenti.

Condensazione di potassio (41K). Massimo Inguscio e collaboratori al laboratorio LENS di Firenze sviluppano il metodo di raffreddamento simpatetico in una miscela di atomi diversi e ottengono in tal modo la condensazione di Bose-Einstein del potassio.

Mutazioni magnetiche in composti semiconduttori. Riguardano due tra le più importanti classi di composti semiconduttori, e precisamente quella tra elementi dei gruppi III-V (GaAs) e II-VI (ZnTe); questi, che normalmente non sono magnetici, possono diventare ferromagnetici per l'aggiunta di una piccola quantità (pochi percento) di manganese. Un gruppo di fisici di varie nazionalità, coordinati dal polacco Tomasz Dietl, dell'Istituto di Fisica dell'Accademia Polacca delle Scienze, a Lotników, Varsavia, e dal giapponese Hideo Ohno, della Tohoku University, a Sendai, comunica di avere elaborato una teoria per spiegare questo fenomeno.

Definita l'unità di misura delle lunghezze alla scala atomica. Si tratta della costante reticolare del silicio cristallino ultrapuro; il fisico tedesco Yuri V. Shvyd´ko, dell'Università di Amburgo, ne ha realizzato un campione basato sulla lunghezza d'onda dei raggi gamma emessi in prescritte condizioni dal detto silicio, che determina la lunghezza in questione in 86,025474 10^-12 m con una precisione non minore di 0,19 parti per milione.

Prodotto il più piccolo fullerene, C₂₀. Nell'ambito di una collaborazione tra la Albert-Ludwigs-Universität di Friburgo e il Boston College di Chestnut Hill, nel Massachusetts, è prodotto in fase gassosa per via chimica e studiato mediante spettroscopia di fotoelettroni il C₂₀, il più piccolo fullerene immaginabile, costituito solamente da 12 anelli pentagonali. A causa della forte curvatura della superficie, il fullerene C₂₀ possiede elevata reattività.

I meccanismi di formazione della crosta terrestre. I geofisici francesi Nicolas Coltice e Francis Albarède, dell'école Normale Supérieure di Lione, e Philippe Gillet, dell'Université Claude Bernard, dopo aver studiato il contenuto di potassio e argon nell'atmosfera, in rocce crostali e in rocce del mantello, comunicano di avere dedotto che meno del 30% dei continenti attuali si è prodotto per subduzione nei tempi geologici e che l'accrescimento della crosta continentale è avvenuto e avviene principalmente per accrezione dei fondi oceanici, ossia per il loro ispessimento a causa dell'adesione di materiale dal mantello sottostante.

Un ampio spostamento dell'asse magnetico terrestre. Gli oceanologi statunitensi William W. Sager, della University of Hawaii a Honolulu, e Antony A.P. Koppers, della University of California, San Diego, comunicano di avere scoperto dai loro studi del magnetismo proprio di rocce del fondo del Pacifico che 84 milioni ca. di anni fa l'asse magnetico terrestre subì una variazione piuttosto ampia (12° ca.) e rapida (in 2 milioni di anni ca.), dovuta a una qualche riorganizzazione di placche tettoniche.

Scoperta la rigenerazione funzionale degli assoni nel midollo spinale. Tutti gli esperimenti condotti sulla rigenerazione neuronale avevano portato, negli anni, a credere che nella zona di transizione tra il sistema nervoso centrale e periferico ci fosse un blocco della rigenerazione assonale. I neurologi M. Ramer, J. Priestley e S. Mcmahon, attivi a Londra, dimostrano che gli assoni spinali sensoriali danneggiati, se supportati troficamente, sono capaci di superare questa barriera rigenerativa.

Descritto il ruolo delle statine come immunomodulatori. Un gruppo di ricercatori della Facoltà di medicina dell'Université de Genève, diretto da François Mach, propone un nuovo ruolo per le statine, inibitrici dell'enzima HMG-CoA-riduttasi e pertanto responsabili di un abbassamento del livello dei lipidi, che lascia prevedere loro nuove applicazioni nella terapia. Le statine possono agire come inibitori dell'induzione delle molecole MHC II mediata dall'interferone, reprimendo quindi l'attivazione dei linfociti T mediata dalle molecole MHC II; questo effetto di immunosoppressione è riproducibile in diversi tipi cellulari.

La superossido-dismutasi può essere un bersaglio nella distruzione selettiva delle cellule cancerose. William Plunkett e i suoi collaboratori della University of Texas, a Houston, dimostrano che alcuni derivati degli estrogeni agiscono inibendo la superossido-dismutasi, un enzima essenziale per l'eliminazione dei radicali nella cellula. La produzione di

e la bassa attività di questo enzima nelle cellule cancerose rendono queste ultime particolarmente sensibili all'inibizione della superossido-dismutasi, facendo ipotizzare che farmaci basati su questi inibitori selettivi potrebbero indurre apoptosi specifica delle cellule trasformate.

Ottenuta la transfezione di cellule. Dave Rickwood e i suoi collaboratori della University of Essex, a Colchester, mettono a punto una tecnica di transfezione, ossia di trasferimento di geni all'interno di cellule geneticamente differenti, basata sull'interazione antigene-anticorpo. Questa nuova tecnica consente con facilità l'introduzione di DNA o di altre molecole in cellule specifiche e rappresenta un notevole passo avanti nell'applicazione della terapia genica.

Scoperta l'origine della sincitina. Jim McCoy, del Genetics Institute di Cambridge, nel Massachusetts, dimostra che il gene per questa proteina ‒ importante per la morfogenesi della placenta umana ‒ è presente nel retrovirus HERV-W nel quale codifica il rivestimento proteico. è il primo esempio nel quale un gene virale è stato acquisito per assolvere funzioni di sviluppo dell'organismo.

Si scopre che nel cervello dei vertebrati è presente una terza globina. Il biologo Thomas Hankeln e i suoi collaboratori della Johannes-Gutenberg-Universität di Mainz, in Germania, identificano un terzo tipo di globina (le prime due sono la mioglobina e l'emoglobina) nel cervello, sia nell'uomo sia nel topo. A questa proteina è dato il nome di 'neuroglobina' e nel topo consiste in un monomero con alta affinità per l'ossigeno. Analogamente alla mioglobina, la neuroglobina avrebbe la funzione di permettere lo scambio di ossigeno nel tessuto cerebrale. Il gene che codifica questa proteina è situato sul cromosoma 14.

Descritto un meccanismo con cui il calcio regola la contrazione e il rilassamento della muscolatura delle arterie. Nelle cellule della muscolatura liscia arteriosa, la contrazione o il rilassamento, che modulano la pressione sanguigna, sono regolate dal calcio intracellulare. Richard W. Aldrich e i suoi collaboratori della Stanford University, in California, dimostrano sperimentalmente che la delezione del gene per una delle subunità dei canali del potassio porta a una mancata regolazione di questi ultimi da parte del calcio intracellulare, con conseguente aumento della pressione sanguigna. Ciò indica che la regolazione dell'attività di questa proteina ha un ruolo chiave nella vasoregolazione.

Scoperto un meccanismo di regolazione della struttura della cromatina. I biologi Thomas Jenuwein della Universität Wien, Brian D. Strahl e Zu-Wen Sun della University of Virginia, a Charlottesville, e Chris P. Ponting della University of Oxford, dimostrano l'effetto della metilazione della lisina 9 nell'istone H3, che modifica la struttura tridimensionale del complesso DNA-proteine nei cromosomi.

Annunciato il completamento del sequenziamento del genoma umano. La Celera Genomics di Craig Venter annuncia di avere completato una prima bozza, molto lacunosa, del genoma umano, battendo sul tempo il consorzio pubblico del Progetto genoma (del quale peraltro sfrutta i risultati). La Celera e il consorzio pubblico, per smorzare le polemiche intorno alla competizione, il 26 giugno comunicano il completamento contemporaneo della mappa del genoma umano, che entrambi pubblicheranno congiuntamente nel febbraio 2001.

Completato il sequenziamento genico di Drosophila melanogaster. La Celera Genomics pubblica la mappa genetica completa di questo moscerino della frutta, composta da 13000 geni ca. e 170 milioni di nucleotidi. Drosophila è utilizzata dai genetisti come modello sin dagli anni Dieci del Novecento.

Si scopre che le alghe rosse, le piante verdi e le glaucofite hanno un'origine comune. Tale scoperta si deve ai microbiologi David Moreira, della Università di Alicante, in Spagna, Hervé Le Guyader e Humbert Philippe della Università di Parigi, che si servono dell'analisi del genoma del cloroplasto per dimostrare che i tre gruppi hanno origine dall'endosimbiosi tra un cianobatterio e un eucariote ospite.

Descritti i meccanismi molecolari della formazione delle sinapsi nel cervelletto. Patricia C. Salinas e i suoi collaboratori del King's College di Londra dimostrano che il fattore WNT-7a è fondamentale per il rimodellamento degli assoni e il differenziamento delle sinapsi nel cervelletto. Questo fenomeno permette la formazione delle 'rosette' multisinaptiche caratteristiche di questo organo.

Decifrati i cromosomi umani 5, 16 e 19. Il Joint Genome Institute del Department of Energy di Walnut Creek, in California, annuncia di avere sequenziato i tre cromosomi 5, 16 e 19; salgono così a quattro i cromosomi interamente noti.

Un appropriato trattamento farmacologico può proteggere dallo sviluppo del cancro colorettale. Carolyn M. Discafani e i suoi collaboratori dell'Oncology and Immunoinflammatory Research di Pearl River, New York, dimostrano che il trattamento combinato di inibitori della via di trasduzione del segnale del fattore di crescita EGF e delle ciclossigenasi, responsabili della produzione delle prostaglandine, è in grado di prevenire lo sviluppo del tumore in modelli murini di cancro colorettale; tuttavia, rimane incerta la potenziale tossicità di queste sostanze se utilizzate a lungo termine.

Un'immunizzazione terapeutica combinata con un trattamento antivirale può limitare gli effetti dell'infezione del virus HIV. Ricercatori del National Cancer Institute di Bethesda, nel Maryland, guidati da Genoveffa Franchini, dimostrano come sia possibile limitare lo sviluppo dell'infezione primaria del virus dell'immunodeficienza (SIV) nei macachi mediante una combinazione di una prolungata terapia antiretrovirale e un'immunizzazione terapeutica; per quest'ultima è utilizzato un vaccino attenuato basato su un virus che esprime proteine del SIV.

Transdifferenziamento di cellule staminali adulte. Angelo Vescovi, all'Istituto S. Raffaele di Milano, ottiene la trasformazione di cellule staminali neuronali in cellule di muscolo. La scoperta suscita grandi aspettative per lo sviluppo di nuove terapie basate su trapianti cellulari di malattie degenerative.

Sequenziata la prima pianta. È Arabidopsis thaliana, parente della senape, dotata di circa 20.000 geni in 100 milioni di nucleotidi. La complessità dei vegetali è dunque paragonabile a quella degli animali.

Vincitori di premi Nobel e della Medaglia Fields nel decennio 1991-2000

1991

Nobel per la fisica

Pierre-Gilles de Gennes, Francia, Collège de France, Parigi, per avere scoperto che i metodi sviluppati per studiare problemi di ordine in sistemi semplici possono essere generalizzati a forme di materia più complesse, in particolare a cristalli liquidi e a polimeri.

Nobel per la chimica

Richard Robert Ernst, Svizzera, Eidgenössische Technische Hochschule, Zurigo, per il contributo offerto allo sviluppo della metodologia della spettroscopia per risonanza magnetica nucleare (RMN) ad alta risoluzione.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Erwin Neher, Germania, Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen, e Bert Sakmann, Germania, Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung, Heidelberg, per le scoperte sulla funzione dei flussi ionici endocellulari.

1992

Nobel per la fisica

Georges Charpak, Francia (Polonia), école Supérieure de Physique et Chimie, Parigi, per aver inventato e sviluppato rivelatori di particelle, in particolare la camera proporzionale multifilo.

Nobel per la chimica

Rudolph Arthur Marcus, USA (Canada), California Institute of Technology, Pasadena, per i contributi alla teoria delle reazioni con trasferimento di elettroni in sistemi chimici.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Edmond Henri Fischer, Svizzera e USA, e Edwin Gerhard Krebs, USA, entrambi della University of Washington, Seattle, per le scoperte sulla fosforilazione reversibile delle proteine come meccanismo regolatore biologico.

1993

Nobel per la fisica

Russel Alan Hulse, USA, e Joseph Hooton Taylor jr, USA, entrambi della Princeton University, New Jersey, per aver scoperto un nuovo tipo di pulsar, che ha aperto nuove possibilità per lo studio delle onde gravitazionali.

Nobel per la chimica

Kary Banks Mullis, USA, consulente chimico industriale a La Jolla, California, per aver inventato il metodo della reazione a catena della polimerasi (PCR).

Michael Smith, Canada (Gran Bretagna), University of British Columbia, Vancouver, per i fondamentali contributi relativi all'affermazione della mutagenesi a base oligonucleotidica orientata e alle sue applicazioni nello studio delle proteine.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Richard John Roberts, Gran Bretagna, New England Biolabs, Beverly, Massachusetts, USA, e Phillip Allen Sharp, USA, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, per le scoperte sulla costruzione discontinua dei geni.

1994

Nobel per la fisica

Bertram Neville Brockhouse, Canada, McMaster University, Hamilton, Ontario, e Clifford Gleenwood Shull, USA, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, per i contributi pionieristici allo sviluppo della tecnica della diffrazione dei neutroni per studiare la materia condensata, in particolare per aver sviluppato la spettroscopia neutronica.

Nobel per la chimica

George Andrew Olah, USA (Ungheria), University of Southern California, Los Angeles, per il contributo offerto alla chimica dei carbocationi.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Alfred Goodman Gilman, USA, University of Texas, Dallas, e Martin Rodbell, USA, National Institute of Environmental Health Sciences, Chapel Hill, North Carolina, per la scoperta delle proteine G e della loro funzione quali segnali di trasduzione nelle cellule.

Medaglia Fields

Pierre-Louis Lions, Francia, Université de Paris-Dauphine, per i lavori sulle equazioni differenziali alle derivate parziali.

Jean-Christophe Yoccoz, Francia, Université de Paris-Sud, per i risultati ottenuti nella matematica dei sistemi dinamici.

Jean Bourgain, Belgio, Institute of Advanced Study, Princeton, New Jersey, per le ricerche in analisi funzionale sugli spazi di Hilbert e di Banach.

Efim Zelmanov, USA (Russia), University of Wisconsin, Madison, per i risultati ottenuti nella teoria dei gruppi, in particolare per avere dimostrato la prima congettura di Burnside ristretta.

1995

Nobel per la fisica

Martin Lewis Perl, USA, Stanford University, California, e Frederick Reines, USA, University of California, Irvine, per i contributi innovativi offerti alla fisica dei leptoni, in particolare per la scoperta del neutrino.

Nobel per la chimica

Paul J. Crutzen, Paesi Bassi, Max-Planck-Institut für Chemie, Magonza, Mario José Molina, USA (Messico), Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, e F. Sherwood Rowland, USA, University of California, Irvine, per il lavoro sulla chimica dell'atmosfera terrestre, in particolare sulla formazione e sulla decomposizione dell'ozono.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Edward B. Lewis, USA, California Institute of Technology, Pasadena, Christiane Nüsslein-Volhard, Germania, Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, Tübingen, e Eric F. Wieschaus, USA, Princeton University, New Jersey, per le scoperte nel campo del controllo genetico dello sviluppo embrionale.

1996

Nobel per la fisica

David M. Lee, USA, e Robert Coleman Richardson, entrambi della Cornell University, Ithaca, NewYork, e Douglas D. Osheroff, USA, Stanford University, Stanford, California, per la scoperta della superfluidità dell'elio 3 liquido.

Nobel per la chimica

Robert F. Curl jr, USA, e Richard E. Smalley, USA, entrambi della Rice University, Houston, e Harold W. Kroto, Gran Bretagna, University of Sussex, Brighton, per la scoperta del fullerene.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Peter C. Doherty, Australia, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, Tennessee, e Rolf Martin Zinkernagel, Svizzera, Universität Zürich, per le scoperte relative alla specificità del sistema immunitario cellulare.

1997

Nobel per la fisica

Steven Chu, USA, Stanford University, California, Claude Cohen-Tannoudji, Francia, Collège de France, Parigi, e William (Bill) Daniel Phillips, USA, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland, per aver sviluppato metodi atti a raffreddare e catturare gli atomi mediante la luce laser.

Nobel per la chimica

Paul D. Boyer, USA, University of California, Los Angeles, e John E. Walker, Gran Bretagna, MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, per aver spiegato il meccanismo enzimatico alla base della sintesi dell'adenosina trifosfato (ATP).

Jens Christian Skou, Danimarca, University of Aarhus, per avere scoperto il primo enzima trasportatore di ioni ATPase, che regola l'equilibrio di sodio e potassio.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Stanley B. Prusiner, USA, University of California, San Francisco, per la scoperta dei prioni, nuovo principio biologico di infezione.

1998

Nobel per la fisica

Robert B. Laughlin, USA, Stanford University, California, Horst Ludwig Störmer, Germania, Columbia University, New York, e Daniel Chee Tsui, USA (Repubblica Popolare di Cina), Princeton University, New Jersey, per la scoperta di una nuova forma di quanto fluido con eccitazioni a carica frazionata.

Nobel per la chimica

Walter Kohn, USA (Austria), University of California, Santa Barbara, per aver elaborato la teoria del funzionale della densità.

John Anthony Pople, Gran Bretagna, Northwestern University, Evanston, Illinois, per aver sviluppato metodi di calcolo in chimica quantistica.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Robert F. Furchgott, USA, SUNY Health Science Center, Brooklyn, New York, Louis Joseph Ignarro, USA, University of California, Los Angeles, e Ferid Murad, USA, University of Texas, Houston, per le scoperte sulla variazione dell'ossido nitrico nel sistema cardiovascolare.

Medaglia Fields

Richard Ewen Borcherds, Gran Bretagna, University of Cambridge, per i lavori sulle algebre di Kac-Moody e sulle forme automorfe.

William Timothy Gowers, Gran Bretagna, University of Cambridge, per le ricerche sugli spazi di Banach e sulla teoria di Ramsey.

Maxim Kontsevich, Francia (URSS), Institut des Hautes études Scientifiques, Bures-sur-Yvette, presso Parigi, per i lavori sugli invarianti dei nodi.

Curtis Tracy McMullen, USA, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, per le ricerche sulla teoria dei sistemi dinamici e caotici.

1999

Nobel per la fisica

Gerardus 't Hooft, Paesi Bassi, e Martinus Veltman, Paesi Bassi, entrambi della University of Utrecht, per avere chiarito la struttura quantica nella teoria di interazione della forza elettromagnetica debole.

Nobel per la chimica

Ahmed H. Zewail, USA (Egitto), California Institute of Technology, Pasadena, per gli studi sugli stati di transizione nelle reazioni chimiche mediante l'impiego di impulsi laser ultrabrevi.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Günter Blobel, USA (Germania), Rockefeller University, New York, per aver scoperto che le proteine hanno segnali intrinseci che governano il loro trasporto e la loro localizzazione all'interno della cellula.

2000

Nobel per la fisica

Zhores Ivanovich Alferov, Russia, Istituto Fisico-Tecnico A.F. Ioffe, San Pietroburgo, e Herbert Kroemer, Germania, University of California, Santa Barbara, per avere sviluppato eterostrutture a semiconduttori per l'elettronica ad alta velocità e l'optoelettronica.

Jack St. Clair Kilby, USA, Texas Instruments, Dallas, per aver contribuito all'invenzione del 'circuito integrato'.

Nobel per la chimica

Alan J. Heeger, USA, University of California, Santa Barbara, Alan G. MacDiarmid, USA (Nuova Zelanda), University of Pennsylvania, Filadelfia, e Hideki Shirakawa, Giappone, University of Tsukuba, Tokyo, per la scoperta e lo sviluppo dei polimeri conduttori.

Nobel per la medicina o la fisiologia

Arvid Carlsson, Svezia, University of Göteborg, Paul Greengard, USA, Rockefeller University, New York, e Eric Richard Kandel, USA (Austria), Columbia University, New York, per le scoperte relative alla trasduzione dei segnali nel sistema nervoso.