Premio Enrico Fermi ad Alberto Diaspro e Saverio Pavone
Il Premio Enrico Fermi della Società Italiana di Fisica per l'anno 2024 è stato assegnato congiuntamente ad Alberto Diaspro e a Francesco Saverio Pavone per le loro ricerche sperimentali nel campo della fisica applicata a sistemi biologici.
Alberto Diaspro, professore ordinario del Dipartimento di Fisica dell'Università di Genova e direttore della Linea di Nanoscopia dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), è stato premiato "per i suoi notevoli originali contributi allo sviluppo e all'applicazione della microscopia ottica e al cruciale impatto sulla biofisica cellulare e molecolare".
Francesco Saverio Pavone, professore ordinario dell'Università di Firenze e direttore dell'Area di Biofisica del Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non Lineare (LENS), è stato riconosciuto "per il suo ruolo di primo piano nello sviluppo di metodi di manipolazione di singole molecole e di imaging spettroscopico per studiare i processi molecolari nelle cellule, nei tessuti e nel cervello".
Il premio, istituito dalla Società Italiana di Fisica nel 2001 per celebrare il centenario della nascita di Fermi, viene assegnato annualmente a uno o più soci che si sono distinti con le loro scoperte nel campo della fisica. Una commissione di esperti, nominata dalla SIF, dal CNR, dall'INAF, dall'INFN, dall'INGV e dall'INRIM, seleziona i vincitori tra i candidati proposti e sottopone la decisione al consiglio di presidenza della società per l'approvazione finale.
Alberto Diaspro, laureato in Ingegneria Elettronica a Genova, ha orientato la sua carriera accademica e di ricerca verso la fisica applicata, la biofisica e la bioingegneria. Professore associato dal 2005 e ordinario dal 2018 presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Genova, dal 2009 è stato Deputy Director dell'IIT di Genova e, dal 2014, direttore della Linea di Nanoscopia. Diaspro ha ottenuto risultati significativi utilizzando la spettroscopia di fluorescenza per studiare vari processi fisiologici e patologici, in particolare per comprendere i meccanismi di interazione tra biomolecole e superfici. Ha condotto ricerche fondamentali nello sviluppo di tecniche di super-risoluzione ottica lineare e non lineare per l'analisi non invasiva di organismi viventi, applicabili a vari livelli spaziali e temporali, dalla scala molecolare a quella di organi e tessuti, con rilevanti implicazioni per l'oncologia molecolare e le patologie neurodegenerative. Numerosi riconoscimenti gli sono stati attribuiti per i suoi risultati.
L'assegnazione del premio Fermi della Società Italiana di Fisica a entrambi i ricercatori è un riconoscimento più che meritato, confermando il loro ruolo di primo piano nello sviluppo di nuove tecnologie nel campo della microscopia ottica a livello internazionale.
La cerimonia di consegna del premio si è tenuta durante la sessione inaugurale del 110° Congresso Nazionale SIF, a Bologna, il 9 settembre 2024.
Alberto Diaspro ci ha raccontato il suo viaggio nella ricerca:
Parliamo di microscopia ottica, quali sono le origini di questa disciplina e perchè è stata così rilevante?
A. Diaspro: "La magia della luce che passando per un pezzo di vetro e per la riflessione o per uno strano assorbimento restituisce all’occhio dettagli che prima non si riuscivano a vedere è l’inizio di una lunga storia di microscopia ottica, quella che usa la luce del sole, la porzione di spettro elettromagnetico che chiamiamo luce visibile, quella tra le microonde che usiamo in cucina e i raggi-X della diagnostica medica. È la fantastica storia per la quale “l’occhialino per vedere cose minime” di Galileo Galilei diventerà il super microscopio ottico, il moderno nanoscopio, grazie all’intuizione del fisico toscano Giuliano Toraldo di Francia, che coniò il termine “super risoluzione” sul finire degli anni quaranta senza violare la legge della diffrazione ma di aggiungere informazioni prima di ricostruire l’immagine.
A cosa serve oggi il microscopio ottico?
A.D.: "L’uso del microscopio ottico può essere finalizzato alla curiosità e questa diretta verso vedere cose impensabili, oppure provare a capire quelli che sono i meccanismi di alcuni funzionamenti ad esempio del vivente. Anche se le immagini sono cartoline in due dimensioni oggi è possibile realizzare ricostruzioni tridimensionali degli oggetti osservati - cellule, aggregati cellulari come una metastasi, tessuti e organi - con il vantaggio rispetto ad altri metodi di poterlo fare nel tempo. Siamo passati da due a tre dimensioni spaziali usando dei foglietti di luce per fare otticamente a fettine i campioni e abbiamo sfruttato la docilità della interazione tra la luce visibile e il vivente per portare la quarta dimensione: il tempo."
L'evoluzione delle scoperte sulla microscopia ottica è stata l'impulso delle sue ricerche, come ha proseguito?
A.D.: "Sono partito da qui per poi evolvere verso quella che è la microscopia ottica di sistemi viventi e la progettazione, lo sviluppo e l’utilizzo di metodi originali e avanzati. Vuol dire manipolare la luce penetrare il vivente molecola per molecola, leggere i segnali luminosi fotone - particella di luce - dopo fotone e diventare costruttori di immagini nello spazio e nel tempo per capire su una cellula del cancro si può avvistare in modo precoce, se una disfunzione neurologica è dovuta ad una molecola piuttosto che un altra, e capire in tempo reale se un trattamento farmacologico funziona o meno che sia per un neuroblastoma infantile o per lo sviluppo di un carcinoma mammario. Partendo dalla visualizzazione di fiocchi di neve con un comune microscopio ottico mi sono mosso lungo i sentieri della microscopia moderna sfruttando teorie ed effetti quantistici, utilizzando la precisione e brillantezza di molecole fluorescenti per arrivare ad una risoluzione spaziale di pochi nanometri e una precisione di localizzazione alla scala dell’Angstrom in una scala di tempi che va dalle ore al picosecondo, ho sviluppato correlazioni originali con metodi a scala atomica e label-free."
Da queste esperienze al premio attuale: una vita ricca di scienza
A.D.: "Ho realizzato il primo sistema su base quantistica per eccitazione multi fotone della fluorescenza nel 1998 al Dipartimento di Fisica dell’Università di Genova e il primo nanoscopio nel 2008 all’IIT; successivamente sono nati il Nikon Imaging Center nel 2014 e la start-up Genoa Instruments nel 2018 con il sogno nella tradizione di Galilei, di realizzare super microscopi in Italia. Di fatto mi sono occupato di manipolare la luce per ricevere informazioni dal vivente su scala cellulare e molecolare."
La ricerca di informazioni dai viventi collega fisica a biofisica...
A.D.: "Sì, il campo di riferimento è quello vastissimo della biofisica, disciplina dai confini illimitati che ambisce a rispondere alla domanda “Cosa è la vita?” posta da Schroedinger, uno dei padri della meccanica quantistica, molti anni fa e ripresa da Ageno e Borsellino agli albori della costruzione della disciplina in Italia. Ho sviluppato metodi e strumenti in microscopia ottica considerando il punto di vista di Ageno, riportato nel 1967 negli Atti dell’Accademia dei Lincei: la biofisica assume come dati di partenza conosciuti i principi generali della fisica e tutte le conseguenze che da essi derivano per via deduttiva che si propone di spiegare in base ad essi la complessa fenomenologia degli organismi viventi"
Lei è un esempio per molti, che consiglio darebbe a chi vuole dedicare la vita alla scienza?
A.D.: "Cimentatevi nella biofisica e nella microscopia, perché sono come il tango: “Non c'è possibilità di errore nel tango, Dana, non è come la vita, è più semplice! Per questo il tango è così bello: commetti uno sbaglio, ma non è mai irreparabile, seguiti a ballare. Perché non ti butti? Vuoi provare?” dice Al Pacino a Gabrielle Anwar in “Profumo di Donna” (remake della versione di Dino Risi con Vittorio Gassman tratto da “Il buio e il miele” di Giovanni Arpino).
Mi sia concesso un ringraziamento alle ricercatrici e ricercatori che hanno fatto ricerca con me, e ai maestri più importanti nella mia carriera: Bruno Bianco, Mario Bertero, Antonio Borsellino ed Enrico Gratton. Il più grande ringraziamento a mia moglie Teresa e mia figlia Claudia che mi hanno sempre incoraggiato e condiviso con la microscopia ottica e i campioni biologici spesso nel frigo di casa."
