2021, ecco cosa ci regalerà la scienza del prossimo futuro

Il mestiere del futurologo non è facile: il rischio di essere smentiti dai fatti è abbastanza alto. Non solo. Tantissime previsioni sul futuro degli anni 2000 prevedevano, cinquant’anni fa, auto volanti e uomini su Marte, ma niente di tutto questo è avvenuto, mentre pochissimi avevano immaginato la rivoluzione informatica, Internet e il mondo interconnesso che ne è derivato. Ma a provarci questa volta non sono persone qualsiasi: l’Institute for the Future, “l’Istituto per il futuro”, nonostante il nome alquanto fantascientifico, è un think-tank americano che mette insieme i migliori esperti di trend e previsioni sul medio e lungo periodo. La sua sede è a Palo Alto, in California, nella Silicon Valley che ha creato la rivoluzione digitale e promette di regalarci nuove meraviglie. Nato nel 1968 come spin-off della RAND Corporation, la potentissima organizzazione che ha guidato lo sviluppo scientifico, tecnologico ed economico americano dal Dopoguerra a oggi, l’Istituto ha oggi sfornato una avveniristica mappa dello stato delle scoperte scientifiche nel 2021. La mappa ha come sfondo l’universo e sei grandi “regioni” evidenziate, corrispondenti ad altrettante grandi aree della scienza che saranno interessate da una rapida evoluzione nel corso dei prossimi dieci anni. Il lavoro è frutto delle opinioni di più di una dozzina di scienziati dell’Università di Berkeley, Stanford, California – Santa Cruz, Scripps Research Institute, SETI e industrie private.

Le meraviglie del cervello umano

La prima macro-area riguarda il cervello. Le ultime frontiere in questo campo sono tantissime. Per esempio, l’apprendimento automatico (machine learning): una branca degli studi sull’intelligenza artificiale che cerca di imitare l’apprendimento umano e ha portato già a incoraggianti sviluppi come i sistemi di riconoscimento vocale del testo o la possibilità di addestrare un computer a guidare un veicolo su una strada frequentata da autoveicoli a guida umana (come tali, imprevedibili). In futuro, assicurano gli esperti, l’apprendimento automatico riuscirà a fondersi con la scienza cognitiva, con la possibilità di realizzare intelligenze artificiali capaci di imitare il sistema di apprendimento umano. La coscienza, il grande mistero della neurologia, potrà essere svelata grazie all’applicazione della fisica quantistica: un campo, questo, esplorato da diversi studiosi di frontiera, e che sostiene che il passaggio dal semplice studio del funzionamento del cervello a quello della comprensione della coscienza umana passi attraverso un’applicazione della fisica quantistica all’attività neuronale.

Il cervello diventerà così un libro aperto, anche grazie alla possibilità di utilizzare scanner capaci di “leggere” la nostra mente e riprodurre ricordi, immagini, sogni e veri e propri “film mentali”. Una ricerca appena pubblicata su Current Biology a firma di alcuni scienziati di Berkeley ha dimostrato che già oggi è possibile ricostruire, a grandi linee, le immagini elaborate dal cervello di una persona attraverso la risonanza magnetica funzionale. Un’altra possibile grande scoperta permetterà di attivare o spegnere specifici neuroni attraverso l’optogenetica, un nuovo campo di ricerca che studia il cervello attraverso tecniche ottiche. Applicando un led nel cervello, sarà possibile “soffocare” la depressione o altre più severe problematiche neurologiche.

Un altro settore promettente è quelli dei “Massively Multiplayer Data”. Avete presente i massively multiplayer games? Si tratta di sofisticati giochi online per computer che supportano la partecipazione di decine di migliaia di giocatori contemporaneamente. Ebbene, gli scienziati ritengono di poter applicare questo metodo anche alla condivisione dei dati. La possibilità è quella di far interagire tra loro una gran mole di dati provenienti da fonti diversi: dati che possono essere manipolati e portare alla scoperta di nuove branche della scienza. Invece di una scienza sempre più settoriale e specializzata, avremo cioè nuovi settori interdisciplinari che connettono insieme dati e conoscenze scientifiche di diversi settori – fisica, biologia, chimica, informatica – per realizzare nuove scoperte.

Ingegneria genetica e nuovi materiali

L’evoluzione umana sarà guidata dall’ingegneria genetica. In questo campo le applicazioni dei nuovi settori di ricerca sono davvero fantascientifiche: si va dalla possibilità di creare nuove forme di vita artificiali a quella di programmare gli organismi come oggi si programmano i software. Chi teme sviluppi da incubo, sul modello di Frankenstein, dovrà ricredersi: in questo modo sarà possibile curare quasi tutte le malattie conosciute. Ciò sarà possibile anche grazie alla mappatura del microbioma, cioè l’insieme dei microrganismi che abitano nel nostro corpo, come ad esempio quelli del tratto intestinale, che potrebbero essere causa di diverse malattie, ma soprattutto grazie all’epigenetica.

Negli ultimi anni, infatti, la scoperta più rivoluzionaria nella genetica è stata quella che ha dimostrato come il nostro patrimonio genetico può essere modificato dall’ambiente esterno. La longevità, per esempio, può essere influenzata dallo stile di vita dei nostri genitori: una dieta sregolata o una vita sottoposta a forti stress può addirittura modificare il nostro DNA con conseguenze imprevedibili. L’epigenetica permetterà nel prossimo futuro, assicurano gli scienziati, di rivelare in tempo reale eventuali modifiche apportate dall’ambiente esterno ai nostri geni. Sarà così possibile intervenire rapidamente per evitare che tali modifiche compromettano la salute nostra e quella dei nostri discendenti.

Materiali del futuro

E che dire della chimica dei nuovi materiali? L’applicazione più fantascientifica sarà quella dei metamateriali su cui stanno lavorando diversi laboratori, e che renderà possibile l’invisibilità. Una tecnologia dalle grandi applicazioni militari, naturalmente, per cui forse ben poco appetibile: non aspettatevi di trovare in commercio i mantelli dell’invisibilità. Il teletrasporto farà un salto di qualità: dall’attuale teletrasporto di atomi si passerà a quello di molecole complesse. La possibilità di teletrasportare esseri umani da una parte all’altra del mondo resterà probabilmente irrealizzabile, ma in futuro potremo magari inviare da un capo all’altro del pianeta oggetti di una certa complessità. I cosiddetti “origami del DNA” non serviranno a creare graziose barchette di carta, ma a sviluppare nano-chip dalle dimensioni di una molecola di DNA capaci di elaborare l’informazione di un chip in silicio, riducendo ancora  di più le dimensioni dei nostri processori e aumentando la loro velocità. Avremo cioè dei “computer a DNA”!

Dagli abissi oceanici agli abissi del cosmo

Grandi scoperte arriveranno anche dagli oceani. Il mare sarà la nuova frontiera del prossimo futuro: impareremo a conoscerlo meglio portando a conclusione la classificazione delle specie animali presenti negli abissi oceanici e la mappatura al millimetro dei fondali marini. Ma soprattutto, dal mare verrà il carburante per produrre l’energia del futuro. Se e quando la fusione nucleare diventerà realtà, il principale combustibile per le reazioni nucleari pulite sarà il deuterio. Dove trovarlo? Niente di più facile: ogni litro d’acqua contiene 33 mg di deuterio; gli oceani terrestri ci garantiscono una riserva di deuterio pari a 10.000.000.000 Q, dove Q rappresenta l’attuale fabbisogno energetico mondiale annuo. Quindi, saremo a posto per i prossimi dieci miliardi di anni…

E, infine, lo spazio. Secondo l’Institut for the Future, entro i prossimi dieci anni scopriremo l’esistenza di vita extraterrestre. Una previsione condivisa da molti scienziati, secondo cui il perfezionamento della radioastronomia, dell’esobiologia e della scoperta di pianeti extra-solari ci permetterà di accertare entro pochi anni se la vita al di fuori della Terra esiste o è molto più rara di quanto immaginiamo. Dalla Stazione spaziale internazionale arriveranno importanti risultati nel campo della biologia a gravità zero: nuove medicine e ritrovati realizzati in assenza di gravità potranno risultare utili per la nostra salute. Lo spazio diventerà sempre più a portata di tutti: lo sviluppo di nuove tecnologie di lancio renderà più facile l’accesso all’orbita terrestre e permetterà di realizzare satelliti “personalizzati”, a un costo di appena 1.000 euro.

Sarà davvero questo il mondo in cui vivremo tra dieci anni? Per scoprirlo, non ci resta che attendere.