7. Trompe l'œil: struttura vs. reattività, ovvero O/I

 

 

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Inizio ora la parte più interpretativa della relazione discutendo un abbaglio ricorrente. Sia nella didattica, sia nella divulgazione, si privilegia l'aspetto osservativo della conoscenza delle strutture molecolari  a scapito di ciò che permette l'intervento del chimico sul mondo microscopico: il controllo della reattività. La contrapposizione fra osservare e intervenire non è affatto innocente dal punto di vista educativo, infatti si inserisce in una situazione in cui l'esaltazione continua delle applicazioni della scienza convive con una presentazione scolastica (e non) di una scienza invertebrata, priva di ossatura sperimentale. Questa situazione potrebbe sembrare schizofrenica, ma in effetti è funzionale ad un atteggiamento consolidato del potere costituito, nelle sue componenti politiche, economiche e religiose. Cittadini, lavoratori e fedeli sono più facilmente 'orientabili' se tutto il dibattito sulle decisioni da prendere si svolge riferendosi ad immagini ideali e non a pratiche quotidiane.

Per parte sua la chimica degli ultimi decenni, supramolecolare, combinatoriale, non-lineare ha affrontato con nuovi metodi il controllo della reattività. Le nuove procedure conoscitive si sono affiancate a quelle più classiche, che storicamente si sono consolidate in due direzioni. Le reazioni mirate, per la formazione di strutture o di particolari strutturali, sono ormai molte migliaia; grosse banche dati e opportuni programmi - non molto appetiti dai chimici - sono a disposizione per progettare le sintesi. I catalizzatori sono il mezzo principale con cui si dirige la cinetica delle reazioni, spesso con una selettività strabiliante. Seguire i progressi compiuti nello scorso secolo in questi due campi avrebbe richiesto almeno una duplicazione di questa mia ricerca.

 

Tabella 5

Aree privilegiate di ricerca in biochimica

 

1900-1918

ê

 

 

 

 

 

Vitamine

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1918-1945

 

ê

ò

 

 

 

 

Ormoni

Metabolismo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1945-1975

 

 

 

ê

ò

 

 

 

 

Proteine

DNA  etc.

 

 

 

 

 

 

 

1975-2000

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

Auto-organizzazione

 

 

 

 

 

 

 

In realtà la chimica del '900 è intervenuta in modo crescente nell'ambito della reattività. La Tabella 5 ci può aiutare a rintracciare alcune fasi di questo accresciuto intervento nel campo della biochimica. per ciascuno dei quattro periodi considerati ho indicato uno o due temi di ricerca che si sono affermati nel periodo indicato, sia come qualità dei risultati, sia come numero di ricercatori impegnati nel settore. Le freccioline nere indicano ricerche mirate essenzialmente alla determinazione della struttura, con le sue implicazioni fra cui quella capitale del rapporto fra struttura molecolare e attività fisiologica. Già qui si vede come la reattività sia rilevante anche quando al centro dell'attenzione sono le strutture. Le freccioline bianche indicano temi in cui è dominante il problema della reattività. Con la scritta “DNA  etc. ” ho inteso riferirmi allo studio tuttora in corso, e ricco di 'sorprese' dei meccanismi di sintesi delle proteine a partire dalle informazioni consegnate alle spirali del DNA. La faccenda inquietante dei prioni ci promette altre sorprese. Un commento speciale richiede l'ultima frecciolina.

         Le ricerche sull' auto-organizzazione a livello molecolare esemplificano in modo straordinario quella particolare polarità del pensiero chimico che stiamo qui discutendo. Le strutture molecolari sono concepite e costruite per realizzare delle reazioni, che a loro volta realizzano super-strutture. Una delizia epistemologica.

8. Quantità e qualità nella produzione industriale

 

Una parte notevole, predominante dei settori di ricerca che ho sondato nelle sezioni 2-6 ha avuto interazioni notevoli con il mondo della produzione materiale. Va chiarito che si tratta di interazioni bilaterali, reciproche. Oltre ai beni materiali l'industria produce conoscenza. L'immensa letteratura brevettuale testimonia il costante sforzo degli imprenditori di alimentare l'innovazione tecnologica con ricerche finalizzate ai loro obbiettivi economici. In settori cruciali come la catalisi, gli alti polimeri, la chimica farmaceutica il contributo giunto dalla ricerca condotta nell'industria tende a sovrastare quello dovuto alla ricerca accademica.

         Ho proposto in Tabella 6 alcune date di avvio di importanti produzioni industriali, ripartendo quest'ultime secondo gli ordini di grandezza - attuali! - di quantità di prodotto. Tre ordini di grandezza, dal migliaio di tonnellate al milione sono sufficienti per differenziare notevolmente l'industria chimica al suo interno.

 

Tabella 6

Date di avvio di importanti produzioni industriali

Produzione

ordine di grandezza 103 - 104 t

Produzione

ordine di grandezza 105 - 106 t

1898

Indaco

 

 

1899

Aspirina

 

 

 

 

1906

Seta artificiale

 

 

1913

Ammoniaca

1922

Insulina

 

 

1935

Sulfamidici

 

 

 

 

1937

Poliestere

 

 

1939

Buna S

 

 

1940

Nylon

1941

Penicillina

 

 

1948

Cortisone

 

 

 

 

1956

Polipropilene

 

Nella colonna di sinistra ho citato un solo colorante, l'indaco, ma a livello economico se ne sarebbero potuti includere molti altri, anche perché l'ingresso sul mercato di molte fibre sintetiche ha sempre richiesto nuovi coloranti. Tutte le altre sostanze sono per uso terapeutico. Pur vivendo in tempi di sconsiderati eccessi terapeutici, ho inteso infatti sottolineare il contributo della chimica alla salvaguardia della salute e della vita stessa. L'uso dei sulfamidici, che ora ci pare di modesta portata, fu valutato giustamente come un progresso straordinario, perché per la prima volta si avevano a disposizione medicinali in grado di combattere le infezioni batteriche. I sulfamidici hanno debellato la febbre puerperale e sconfitto molte polmoniti. Nella colonna di destra ho segnalato l'avvio della produzione di materiali, una novità assoluta della chimica industriale del '900. Mentre nell'800 si era già riusciti a sostituire prodotti agricoli di qualità come l'alizarina, nel secolo appena trascorso l'industria chimica ha imboccato una prospettiva di sintesi su grande scala, in grado di sostituire qualsiasi materiale naturale. Fino al 1973 il costo esiguo del petrolio, ad un tempo fonte di energia e materia prima, ha accentuato la velocità di sostituzione del 'sintetico' al posto del 'naturale'.

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