Il rapporto del Joint Research Centre evidenzia le opportunità e le sfide per l’Europa

Le tecnologie emergenti e le innovazioni dirompenti stanno ridisegnando il panorama tecnologico globale e aprendo nuove frontiere per affrontare le grandi sfide del nostro tempo, dalla salute alla sostenibilità. È quanto emerge dal recente rapporto “Eyes on the future” pubblicato dal Joint Research Centre (JRC) della Commissione Europea, che ha passato in rassegna centinaia di pubblicazioni per identificare i segnali più promettenti su cui puntare per il futuro.

Il rapporto, realizzato nell’ambito del progetto FUTURINNOV per supportare l’intelligence strategica dello European Innovation Council (EIC), ha analizzato tecnologie e innovazioni in 11 categorie chiave, tra cui salute, mobilità, spazio, agricoltura e alimentazione, manifattura avanzata, ambiente ed energia. Ne emerge un quadro stimolante ma anche complesso, in cui le tecnologie si intrecciano e si ibridano, richiedendo un approccio olistico e lungimirante nelle politiche di investimento e regolamentazione.

Salute

Nella categoria salute, il rapporto evidenzia una serie di progressi entusiasmanti che potrebbero rivoluzionare la medicina del futuro. Uno dei filoni più promettenti riguarda le interfacce cervello-macchina flessibili, che permettono di tradurre i segnali cerebrali in istruzioni per controllare dispositivi esterni con il pensiero. Questi sistemi, già in sperimentazione per il trattamento dell’epilessia e per le neuroprotesi, stanno beneficiando di materiali più morbidi e biocompatibili che migliorano l’integrazione con il tessuto cerebrale, riducendo problemi come cicatrici e deriva del segnale.

Il JRC cita una ricerca pubblicata su Nature in cui sono stati impiantati nei topi dei microchip flessibili con un altissimo numero di sensori, in grado di stimolare simultaneamente milioni di cellule cerebrali, superando nettamente le prestazioni delle sonde rigide. Questi dispositivi potrebbero aprire nuove strade per comprendere e trattare malattie come demenza e autismo, verso un futuro di interazione sempre più stretta tra cervello e intelligenza artificiale.

Un altro campo in rapida evoluzione è quello della genomica spaziale, che permette di mappare l’espressione genica all’interno di tessuti e organi con un dettaglio senza precedenti. Questa tecnica è già stata usata per identificare popolazioni di neuroni cruciali per il recupero delle lesioni del midollo spinale nei topi trattati, e potrebbe rivelarsi decisiva per sviluppare terapie oncologiche personalizzate e far luce su malattie complesse come Alzheimer e artrite reumatoide. Nature sottolinea tuttavia che restano sfide aperte nella gestione della enorme mole di dati generati e nella necessità di applicazioni cliniche più estese.

Sempre più vicini a possibili usi medici sono anche i cosiddetti xenobot, minuscoli robot realizzati a partire da cellule umane, che hanno dimostrato di poter “auto-assemblarsi” e riparare in autonomia tessuti neurali danneggiati, senza bisogno di modifiche genetiche.

In prospettiva più concreta e vicina sono i nanobot dotati di una sorta di “frizione molecolare” basata sul DNA, che permetterebbe di agganciare e sganciare in modo controllato farmaci e altre molecole terapeutiche nei distretti corporei bersaglio. Il prototipo, descritto su Nature Nanotechnology, è una gabbia di oro con un diametro di circa 200 nanometri, paragonabile a quello di un virus, al cui interno è “imprigionata” una nanoparticella magnetica ricoperta di specifici filamenti di DNA che fanno da “innesto“. Opportuni stimoli chimici o fisici possono far sì che i filamenti di DNA sul “rotore” interno e quelli sulla “nave” esterna si leghino, determinando il movimento dell’intero sistema. Un approccio biomimetico che i ricercatori definiscono un passo avanti verso “macchine molecolari” più complesse.

Un’altra frontiera è quella dei vaccini somministrati sulla pelle tramite ultrasuoni a bassa intensità, una tecnica non invasiva e indolore che secondo i primi test sui topi, riportati su PNAS, stimolerebbe una risposta immunitaria anche superiore alla tradizionale iniezione intradermica. Nei test, minuscole bolle di vaccino vengono veicolate negli strati superficiali della cute tramite onde ultrasonore, dove poi “scoppiano” rilasciando l’antigene. Un approccio che potrebbe rendere le vaccinazioni più accettabili per i pazienti “agofobici” e facilitare le campagne di immunizzazione di massa.

Infine, tra le nuove “armi” contro il cancro allo studio ci sono particolari molecole di DNA sintetico, che i ricercatori dell’Università di Tokyo hanno battezzato “forcine oncolitiche” (oncolytic hairpins o oHP). Come descritto su Nature Communications, queste molecole sono in grado di legarsi a specifici bersagli tumorali attivando una cascata immunitaria che distrugge selettivamente le cellule cancerose, risparmiando quelle sane. Sperimentate con successo contro tumori come il melanoma nel topo, potrebbero aprire la strada a una nuova classe di farmaci antitumorali “intelligenti“, ma siamo ancora alle fasi iniziali e serviranno molti altri studi.
Insomma, come evidenziato dal rapporto del JRC, la ricerca biomedica e biotecnologica sembra sull’orlo di una nuova rivoluzione, trainata da tecnologie emergenti sempre più miniaturizzate, personalizzate e integrate con materiali “viventi” e segnali digitali.

Mobilità

Passando alla mobilità, promettono bene i biocarburanti sostenibili per l’aviazione prodotti da batteri ingegnerizzati, i Lidar-on-chip per i veicoli autonomi e il ruolo dell’IA per una mobilità più sicura e green. Rimanendo in tema IA, nelle tecnologie dell’informazione e della comunicazione si profilano sia opportunità (es. “cloaking emotivo” per le interfacce vocali) che rischi (es. modelli IA “pirata” senza restrizioni etiche).

Spazio

Nel settore spaziale, si guarda alla “terra lunare” per coltivazioni agricole extraterrestri, e al trasferimento di potenza wireless per i mini-satelliti. L’agricoltura 4.0 punta su imballaggi antimicrobici, tracciabilità del DNA e sensori di carta contro gli sprechi alimentari. Nell’ambiente, spiccano le membrane biocatalitiche per una chimica più pulita, i microbi ingegnerizzati per rilevare i contaminanti delle acque e i micro-robot che “risucchiano” le microplastiche dai fiumi.

Materiali avanzati

I materiali avanzati spaziano dai metamateriali auto-riparanti per l’elettronica spaziale, ai superconduttori a temperatura ambiente. L’energia del futuro si affida a batterie multivalenti economiche, alla conversione da termica a elettrica per carburanti low-carbon, agli “aquiloni energetici” eolici e allo stoccaggio ultra-denso di idrogeno.

Ambiente

Sfide e opportunità anche per l’ambiente costruito, con materiali termo-riflettenti ispirati agli scarabei e legno trasparente sostenibile. La manifattura avanzata punta sulle celle solari ultrasottili integrabili ovunque e sulle “biofonderie” per accelerare la bioeconomia.

Un futuro entusiasmante ma non privo di rischi e incertezze, sottolinea il JRC. Per coglierne appieno i benefici occorreranno investimenti strategici, come quelli dello European Innovation Council e della piattaforma STEP sulle tecnologie critiche, ma anche una governance etica e condivisa. La partita del primato tecnologico è aperta e l’Europa non può permettersi di rimanere indietro.

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