L’ultimo decennio ha visto una crescita esponenziale del fenomeno dei “citizen scientists”, membri del pubblico che prendono parte ad autentici progetti di ricerca, chiamati a raccolta dagli scienziati. A beneficiare di queste iniziative sono entrambi i gruppi: i ricercatori, che usufruiscono dell’aiuto massiccio di grandi schiere di osservatori, e il pubblico, che entra in contatto con le tematiche concrete della ricerca e può provare l’ebbrezza del “fare scienza”.
Nonostante la recente popolarità di questi progetti, l’idea di ricorrere all’aiuto di non-scienziati ha oltre un secolo. Dall’anno 1900 gli ornitologi americani coinvolgono periodicamente gli appassionati in giornate di osservazione, per contare e censire diverse specie di uccelli, e l’associazione americana di osservatori di stelle variabili lanciò pochi anni dopo un progetto simile, in cui il pubblico era parte attiva nel contare e monitorare, a occhio nudo, questo particolare tipo di stelle e le variazioni della loro luminosità.
Lo sviluppo dei computer negli ultimi decenni ha aperto nuove prospettive di ricerca, accelerando il progresso scientifico in molteplici discipline. Allo stesso tempo, la diffusione dei personal computer, insieme ai potenti strumenti del Web 2.0, ha partorito nuove idee su come coinvolgere il pubblico in entusiasmanti progetti di ricerca.
Galaxy Zoo è uno di questi progetti. Lanciato circa tre anni fa da un gruppo di astronomi britannici e statunitensi, ha lo scopo ambizioso di dare vere immagini astronomiche in mano al pubblico, che a sua volta deve classificare ciò che vi vede.
Le galassie nell’Universo hanno molteplici forme, proprio come gli animali di uno zoo, ma la maggior parte di esse può essere ricondotta a due morfologie principali: galassie a spirale o galassie ellittiche. La classificazione morfologica delle galassie va ben oltre la compilazione di un semplice catalogo, in quanto contiene informazioni sullo stato dinamico delle galassie: nelle spirali, le stelle ruotano intorno al centro in modo ordinato, mentre si muovono in modo molto più caotico in quelle ellittiche. Individuare quali e quante galassie appartengano all’una o all’altra classe, e le loro relative distribuzioni, è di estrema importanza per comprendere come esse si siano formate ed evolute.
Le splendide fotografie di galassie relativamente vicine alla nostra lasciano pochi dubbi a chi le classifica, ma le sottigliezze morfologiche delle galassie più lontane, le cui immagini hanno spesso l’aspetto di piccole macchioline informi, sono molto difficili da individuare. Inoltre, riconoscere forme è ancora uno dei campi in cui il cervello umano è superiore al computer. Alle prese con un milione di immagini di galassie lontane ed apparentemente informi, gli astronomi hanno deciso di rivolgersi al pubblico. Dal Luglio 2007, appassionati e non possono visionare le miriadi di immagini e, tramite un software molto semplice da utilizzare, catalogarle.
Nei primi giorni, 35,000 membri del pubblico avevano già classificato un milione e mezzo di galassie; la stessa galassia viene classificata più volte da diverse persone, per tener conto di possibili errori e incertezze. Una simile impresa sarebbe costata mesi di lavoro (e forse anche qualche diottria!) se fosse stata svolta da un singolo studente. Chiaramente rivolgersi al pubblico non riduce il lavoro degli astronomi, anzi permette loro di concentrarsi sulle fasi successive dell’analisi di un enorme campione di dati. Sono già stati pubblicati almeno una dozzina di articoli su riviste specializzate contenenti risultati basati sul prezioso lavoro compiuto dal pubblico, una schiera di oltre 200,000 persone provenienti da 170 diversi paesi.
La caccia nello zoo delle galassie continua: la versione aggiornata del sito propone ai visitatori una serie di domande per ciascuna immagine. Oltre alla classificazione in ellittiche o spirali, infatti, si può indicare la presenza di altri piccoli dettagli: quanti bracci ha la spirale, se è presente un anello, se può trattarsi di due galassie che si stanno scontrando e fondendo… E le novità non sono solo per il pubblico, ma anche per gli astronomi: sono infatti state aperte apposite posizioni per ricercatori, dedicate al coordinamento del Galaxy Zoo e allo sviluppo di simili progetti per il futuro.
Anche i biologi hanno imparato a sfruttare il ricorso ai “citizen scientists”. Uno dei progetti che ha riscosso maggior successo in questo campo si chiama Fold It (tradotto “Piegala”). Lanciato nel 2008 da una collaborazione di informatici e biochimici della University of Washington, negli Stati Uniti, propone al pubblico un videogioco il cui scopo è disegnare proteine nel modo più efficiente possibile.
Le proteine, elementi portanti del lavoro delle cellule, sono composte da lunghissime catene di componenti più piccole, dette amminoacidi. Esistono 20 tipi diversi di amminoacidi, ma a seconda di come sono disposti nella catena e della forma in cui questa è “piegata”, possono dare luogo a migliaia di proteine diverse. Poiché le proteine possono contenere fino a un migliaio di amminoacidi, il numero di possibili combinazioni e forme è immenso. Ricostruire la forma di molte proteine è uno degli obiettivi più importanti della biologia moderna, che chiaramente richiede enormi risorse e lunghissimi tempi di calcolo anche per i computer più potenti. Il progetto Fold It viene in aiuto, coinvolgendo il pubblico in un gioco che sfrutta la capacità del cervello umano di risolvere puzzle e problemi visivi per ottimizzare le possibili strutture di proteine.
Giocare, aiutare la ricerca e, allo stesso tempo, imparare qualcosa sulla biologia dei nostri corpi o sulla struttura delle galassie nell’universo: è questo il lavoro dei moderni “citizen scientists”.
CLAUDIA MIGNONE
Nelle immagini, l'interfaccia grafica di Galaxy Zoo e Fold It.
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