Dall’atomo alla cellula con il computer
La biofisica computazionale fra alta formazione, ricerca e mondo del lavoro
La complessità dei sistemi biologici e l’impatto crescente della biologia molecolare sulle nostre vite ci pongono davanti a sfide sempre nuove, la cui soluzione richiede il contributo di ambiti storicamente distinti. Ciò implica la necessità di una strategia multidisciplinare e integrata, così come di un approccio innovativo che unisca le libertà tipiche della ricerca di base al focus sugli obiettivi della ricerca applicata. Questa è la filosofia che guida il gruppo di ricerca VARIAMOLS - Variable resolution algorithms for macromolecular simulations (http://variamols. physics.unitn.eu) diretto da Raffaello Potestio presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento. Le attività del gruppo hanno lo scopo di sviluppare ed impiegare algoritmi e modelli nuovi per comprendere il funzionamento di macromolecole biologiche - minuscole “macchine molecolari’’ come enzimi, anticorpi e virus- dalla più basilare interazione fra atomi alla loro attività nella cellula. Questo ambizioso obiettivo viene perseguito mettendo in campo metodi tipici della fisica teorica, della biologia molecolare e della teoria dell’informazione, e naturalmente le più avanzate tecniche computazionali, dalla simulazione su piattaforme di calcolo ad elevate prestazioni all’intelligenza artificiale. L’impiego di strumenti e conoscenze differenti è imprescindibile per affrontare problemi così complessi. “Le barriere fra discipline diventano sempre più indefinite e permeabili” afferma Potestio. “La Natura è una sola, va studiata da angoli diversi ma non ci sono compartimenti stagni”. Raffaello Potestio è principal investigator di un ERC Starting Grant assegnatogli dallo European Resarch Council, che dal 2018 ne finanzia le attività insieme ad altri enti quali Università di Trento, MIUR ed Euroregione TrentinoAlto Adige-Tirolo. Uno speciale punto di forza del gruppo VARIAMOLS è l’integrazione nell’ecosistema di formazione e ricerca offerto dall’Università di Trento: VARIAMOLS è parte del gruppo di
Fisica Statistica e Biologica (https://sites.google.com/g.unitn.it/sbp) del Dipartimento di Fisica, e beneficia della stretta interazione con altri importanti centri di ricerca in ambito fisico-matematico, ingegneristico e biomedico del Trentino.
La ricca offerta didattica dell’Università di Trento, e in particolare i master in fisica e in biologia quantitativa e computazionale, permettono al gruppo VARIAMOLS di proporsi come ponte fra la formazione e il mondo del lavoro. Le conoscenze e capacità acquisite durante un master o un dottorato costituiscono un bagaglio culturale imprescindibile per accedere ad un impiego di alto livello, in cui è sempre più necessario affrontare problemi nuovi con approcci nuovi. La formazione in fisica rappresenta da sempre un esempio di come il problem solving nella scienza di base trovi poi immediata e fruttuosa applicazione in contesti diversi; con l’impiego della fisica teorica e computazionale allo studio di sistemi biomolecolari si fa un ulteriore passo in avanti nella formazione di laureati e dottorati in grado di comunicare con esperti di settori diversi dal proprio e risolvere problemi dai più fondamentali ai più applicati. Meccanica statistica, proteomica, intelligenza artificiale - sono strumenti tutti diversi ma tutti necessari a comprendere il mondo e viverci al meglio.
This project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant Agreement N. 758588).