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Indice

    Prologo.
    Ponti invisibili                                 13

    1. Combinare e ricombinare                       25

    2. Ottimizzare                                   43

    3. Prodotti più efficienti e affidabili          63

    4. Una standardizzazione flessibile              81

    5. Soluzioni vincolate                           97

    6. Ibridare e adattare                          119

    7. Pensare per prototipi                        137

    8. Imparare dagli altri                         155

    Dissolvenza.
    Uno stile di pensiero per le moltitudini        175


    Fonti e bibliografia                            185

    Ringraziamenti                                  215

    Indice analitico                                219


 

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Dagli avocado della California alle banane dell'Ecuador: qualunque merce soggetta a scadenza era ormai identificata da un codice inalterabile.

Questo è potuto accadere perché gli ingegneri della tempra di Collins e di Laurer sanno trasformare i problemi in opportunità. Le loro creazioni erano frutto di fantasia, disciplina e apertura mentale, ma avevano anche un solido ancoraggio nella realtà. La capacità di imparare dagli errori o dalle anomalie di funzionamento e quella di correggere continuamente il tiro contavano almeno quanto l'idea stessa.

Il contributo degli ingegneri consiste nel dischiudere ambiti di soluzione [solution spaces], dare cioè vita a sistemi di nuove opportunità che rendono possibili scelte, scorciatoie e agi che prima non esistevano, e così facendo ridefiniscono il nostro modo di vivere. Quello dell'ingegnere è un mestiere dalle ricadute molto profonde, perché quasi tutto, nel nostro mondo moderno, porta le tracce del suo intervento. Gli ingegneri sono esploratori di opportunità inedite, promotori di economie, artefici dei nostri destini materiali: sono la voce silenziosa che parla in ogni conversazione, gli intermediari subliminali che agevolano la nostra esperienza del mondo. C'è qualcosa di paradossale in tutto questo: l'ingegneria è ovunque, ma è invisibile. Tendiamo a parlarne soltanto quando un velivolo si schianta, un ponte cede, un edificio crolla o un apparecchio smette di funzionare.

Come ha perspicacemente osservato John Seabrook sul New Yorker: "Pochissimi abitanti degli odierni grattacieli condominio saprebbero dirvi dove sono collocate le colonne portanti, su che cosa poggiano, se il palazzo è una struttura a telaio o una struttura a tubo, e quasi nessuno pensa a curiosare sopra la controsoffittatura per vedere come il pavimento dell'appartamento di sopra è fissato ai suoi sostegni verticali. Tutte decisioni prese dagli ingegneri che hanno progettato la struttura. L'anonimato dell'ingegnere che edifica grattacieli è la contropartita del suo genio. Una parte del senso di maestà che emana da questi edifici così alti è dovuta alla loro apparente indifferenza alla forza di gravità: non sono soltanto alti, ma svettano senza apparente sforzo". Provate a guardare dai finestrini di un aeroplano che sorvola un paesaggio a sette-otto chilometri di quota: tutto quello che vedete ricade in due categorie, sistemi naturali e sistemi ingegneristici. Lo stesso vale per quello che si può scorgere da terra sollevando lo sguardo verso il cielo.

Non è facile riassumere in una sola frase il modo di pensare dell'ingegnere. Craig Barrett, l'ex amministratore delegato di Intel, prova a descriverlo così: "A distinguere gli ingegneri da altre categorie di persone che possono relazionarsi alla vita in modo più filosofico, argomentativo o estemporaneo è la capacità rigorosa e sistematica di risolvere problemi. Credo che questa sia una delle ragioni per cui gli ingegneri non riescono bene soltanto nel loro campo, ma hanno successo anche in ambiti diversi". Lo stile di pensiero ingegneristico non ha bisogno di preamboli: è sempre pronto a entrare in azione, è una cassetta degli attrezzi versatile che si adatta a qualunque situazione. Questo accade perché "gli ingegneri sono integratori capaci di prelevare idee da più flussi di sapere e combinarle tra loro". Sono parole di Jim Plummer, già decano della Facoltà di ingegneria dell'Università di Stanford. "L'ingegnere lavora al punto di intersezione tra il fattibile, il funzionante e l'auspicabile."

Lo stile di pensiero dell'ingegnere è organico, ma al tempo stesso anche sintetico. In termini culturali, gli ingegneri sono diversi tra loro almeno quanto le forme di quella che siamo soliti chiamare "world music". In questo libro farò agire e parlare un gruppo di ingegneri che ci accompagneranno in un viaggio dalla standardizzazione dei controlli alla fantasia apparentemente anarchica della mentalità ingegneristica. L'escursione pluridisciplinare che ho in programma prevede alcune deviazioni panoramiche che ci consentiranno di toccare con mano il potere degli ingegneri di trasformare le sensazioni in prodotti finiti. Strada facendo segnalerò anche alcuni casi in cui la mentalità ingegneristica può rivelarsi un handicap. Insieme smonteremo e rimonteremo lo stile di pensiero degli ingegneri per capire come funziona, e come tutti possiamo applicarlo alle nostre vite.

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Una delle tecniche specifiche del pensiero sistemico modulare, per esempio, consiste in un dosaggio funzionale di decostruzione (l'abilità di scomporre un sistema nei suoi moduli di base) e ricostruzione (l'abilità di riassemblare quei moduli). Si tratta anzitutto di individuare le connessioni forti e quelle deboli – il modo in cui i moduli funzionano, non funzionano oppure potrebbero funzionare – e di applicare quanto appreso alla progettazione di applicazioni utili. Un'altra categoria progettuale strettamente imparentata alla precedente, ma sfruttata soprattutto dagli ingegneri informatici, è íl concetto di sviluppo per affinamento progressivo. Ogni successiva modifica che gli ingegneri apportano a un prodotto o a un servizio contribuisce in modo mirato a migliorare í risultati o a spianare la strada verso soluzioni alternative. Perfino all'interno di questa griglia di sviluppo opera una strategia di progettazione top-down, dal generale al particolare (divide et impera), nella quale ogni compito di livello gerarchico inferiore è svolto separatamente, mentre si procede via via verso l'obiettivo ultimo. Il contrario di questo approccio è la progettazione bottom-up, dal particolare al generale, che consente di ricomporre i moduli.

Ruth David, esperta di sicurezza nazionale ed ex vicedirettrice della CIA per la scienza e la tecnologia, formula il concetto con queste parole: "Fare ingegneria non significa soltanto pensare per sistemi, ma anche costruire sistemi. L'ingegneria è la capacità di guardare a un problema da più angolazioni diverse. Comprendere le parti e i loro rapporti di interdipendenza non basta ancora: si tratta di attingere una reale comprensione del tutto e del suo significato". Questo è uno dei motivi per cui il pensiero ingegneristico è trasferibile: lo si può applicare a molte sfere della vita sociale, e garantisce risultati efficaci sia ai singoli individui sia ai gruppi.

Il pensiero sistemico modulare cambia in funzione del contesto, perché non esiste un solo e unico "metodo ingegneristico" valido per tutti i casi. Progettare il Burj Khalifa di Dubai e programmare il pacchetto Microsoft Office sono due imprese molto diverse tra loro. La pratica ingegneristica ha mille volti: ora si tratta di testare i palloni destinati alla Coppa del mondo di calcio in galleria del vento, ora di concepire un missile capace di colpire un altro missile in volo. Le tecniche possono variare perfino all'interno di una specifica branca dell'industria. Progettare un singolo artefatto, come una turboventola, non è la stessa cosa che assemblare un megasistema come un velivolo di linea, per non parlare di un sistema di sistemi come potrebbe esserlo una rete di traffico aereo.

La natura del processo ingegneristico si trasforma con il mutare della realtà che ci circonda. L'ingegneria non è soltanto lo "hardware della cultura": è un infallibile motore di crescita economica. Secondo stime recenti, per esempio, soltanto quattro cittadini statunitensi su cento si occupano professionalmente di ingegneria: una percentuale quasi irrisoria; eppure, il numero di posti di lavoro che questi contribuiscono a creare a beneficio della rimanente parte è altissimo. Alcune innovazioni ingegneristiche rendono superfluo l'intervento umano, questo è vero; ma praticamente contribuiscono sempre a generare nuove opportunità e nuovi percorsi di sviluppo.

Le proprietà fondamentali che contraddistinguono lo stile di pensiero ingegneristico sono essenzialmente tre.

Il primo tratto caratteristico è la capacità di "vedere" struttura dove non ce n'è ancora. Dagli haiku ai grattacieli, il nostro mondo è fatto di strutture. Come un compositore di talento "sente" una certa sonorità prima di scrivere sul pentagramma, un bravo ingegnere è in grado di combinare regole, modelli e istinti per visualizzare (e produrre) strutture. La mente ingegneristica si occupa della parte sommersa dell'iceberg, piuttosto che della sua punta. Non ne va soltanto di quello che si può vedere, ma anche di ciò che non si palesa allo sguardo.

Un processo di pensiero strutturato di ordine sistemico prenderà in considerazione i nessi logici, cronologici, sequenziali e funzionali che legano tra loro le componenti del sistema in esame, distinguendo le circostanze in cui le cose funzionano da quelle in cui non funzionano. A uno storico può capitare di applicare questo tipo di ragionamento strutturale vari decenni dopo che una certa situazione si è prodotta, ma un ingegnere deve saperlo fare in anticipo, a prescindere dal fatto che si stia lavorando su dettagli di precisione o su grandi concezioni ancora astratte. Questo è uno dei tanti motivi per cui gli ingegneri costruiscono modelli: è una pratica che li aiuta a intavolare un confronto strutturato basato sulla realtà. Soprattutto, però, concepire una struttura che non esiste ancora presuppone di saper distinguere con avvedutezza fra una struttura che vale la pena di costruire e una inutile.

[...]

A un livello ancora elementare, una struttura mentale di questo tipo aiuta a porsi i problemi giusti in una forma logica.

Il secondo attributo che definisce la mentalità ingegneristica è la capacità di progettare efficacemente in situazioni vincolate. Qualunque contesto reale impone vincoli dai quali dipendono, senza possibilità di appello, le nostre chance di riuscita. Tenuto conto della natura eminentemente pratica della professione ingegneristica, le pressioni di questo tipo risultano molto più forti che in altri ambiti: la presenza di vincoli, naturali o artificiali che siano, non consente agli ingegneri di attendere che tutti i fenomeni in gioco siano stati pienamente compresi e spiegati. Da un ingegnere ci si aspetta che produca i risultati migliori date determinate condizioni. A volte non ci sono limitazioni preesistenti, ma un buon ingegnere sa imporsi vincoli da sé per giungere al risultato desiderato. La creatività e la capacità di ingegnarsi sono esaltate dall'incombere di scadenze. Quasi sempre, inoltre, esistono vincoli di tipo finanziario, senza contare, più banalmente, i vincoli fisici dettati dalle leggi di natura. A tutto questo si assomma un vincolo imprevedibile: il comportamento umano.

"Figuriamoci che cosa accadrebbe se ciascuna nuova versione di Mac OS o di Windows fosse un sistema operativo completamente nuovo, interamente riscritto dalla prima all'ultima riga di codice. L'evoluzione dei personal computer si bloccherebbe", hanno fatto notare Olivier de Weck e i suoi colleghi del Massachusetts Institute of Technology. Il più delle volte gli ingegneri informatici riprendono e ampliano i loro precedenti software, aggiungendo via via nuove funzioni commissionate dal cliente o piegando il prodotto alle nuove esigenze del mercato: sia le une sia le altre costituiscono dei vincoli. "I cambiamenti che a prima vista non sembrano presentare difficoltà rendono necessarie altre modifiche, che a loro volta esigono altri cambiamenti. [...] Bisogna trovare il modo di creare cose nuove senza che quelle vecchie smettano di funzionare." Le pressioni non finiscono mai.

Il terzo carattere del pensiero ingegneristico ha a che fare con il bilanciamento dei pro e dei contro, detto altrimenti con la ricerca di un compromesso, cioè con la capacità di formulare giudizi ponderati sui costi e benefici di ciascuna soluzione e delle alternative. Gli ingegneri definiscono priorità progettuali e assegnano a ciascuna di esse risorse utili, per poi individuare il più debole tra gli obiettivi ed eliminarlo. Quando si tratta di progettare un aereo, per esempio, un caso tipico di bilanciamento consiste nel tentativo di riconciliare le esigenze legate al costo, al peso, all'apertura alare e al volume cubico delle toilette con i vincoli imposti dalle specifiche prestazioni desiderate. Le pressioni selettive di questo tipo finiscono per interessare tutti i livelli del progetto. Occorre perfino chiedersi se al passeggero piacerà volare su quel modello. Se i vincoli assomigliano al camminare su una corda sospesa nel vuoto, la ricerca di un compromesso tra costi e benefici è un'ineludibile tiro alla fune tra il disponibile, il possibile, l'auspicabile e i limiti di cui occorre tenere conto.

La scienza, la filosofia e la religione possono permettersi di ricercare la verità come essa appare loro, ma la pratica ingegneristica è il cuore di un processo che mira a produrre risultati utili soggiacendo a vincoli. Struttura, vincoli e bilanciamento sono le tre articolazioni di base del modo in cui pensano gli ingegneri, e stanno all'ingegneria come il metro, il tempo e il ritmo stanno alla musica.

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Alcuni studiosi hanno sostenuto addirittura che l'ingegneria si colloca in un ambito di saperi e pratiche del tutto sui generis, più rigoroso e affidabile di altre tradizioni intellettuali radicate nella filosofia, e che pertanto esige una forma di rispetto particolare. Da Platone in avanti la spiccata predilezione intellettuale dell'Occidente per la conoscenza "pura", intesa come superiore ai saperi pratici, ha relegato il pensiero ingegneristico in secondo piano. È una distorsione anche parlare di "scienza e tecnologia" senza mai citare l'ingegneria, come se la tecnologia non fosse figlia dell'ingegneria quanto lo è della scienza. "La scienza è uno strumento nelle mani dell'ingegnere, e così come nessuno si sognerebbe mai di sostenere che l'artefice di una statua sia lo scalpello, ha poco senso anche affermare che sia la scienza a costruire i razzi." Sono parole di Henry Petroski , storico dell'ingegneria. "Sperare di produrre soluzioni ingegneristiche fondate sulla sola conoscenza scientifica significherebbe condannarsi alla frustrazione nel caso migliore, nel peggiore al fallimento."

George Whitesides di Harvard, una figura eclettica di chimico prestato all'ingegneria, propone un altro paragone illuminante. Alla scienza interessa "tracciare una connessione di tipo meccanicistico tra il livello degli ioni e dei neurotrasmettitori e quello del Requiem tedesco di Brahms"; l'ingegneria, invece, si sforza di fornire "soluzioni pratiche in grado di stoccare volumi infiniti di carbonio, produrre energia e acqua potabile in quantità illimitate e al tempo stesso garantire un ritorno del 30% netto sull'investimento, e tutto questo utilizzando materiali non facili da reperire in Namibia". La conoscenza fine a se stessa ha una sua utilità, ma le realtà pratiche creano progresso sociale.

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Un insieme di pressioni legate ai costi, all'efficienza, alla precisione e agli orari di consegna (senza contare la minaccia che gravava sull'istituzione come tale) indusse le Poste americane ad adottare un approccio ingegneristico. L'affascinante esito di quello sforzo è ancora oggi uno dei massimi punti di forza del sistema postale statunitense, imitato in tutto il mondo con eccellenti risultati.

I progettisti del nuovo sistema segmentarono gli Stati Uniti in "zone", ciascuna delle quali era contraddistinta da un codice di identificazione a cinque cifre. Nel 1963, al termine di una fase di studio e progettazione durata vent'anni, le Poste statunitensi annunciarono l'implementazione del codice di avviamento postale (o codice ZIP, Zone Improvement Plan), che sottintendeva un modo completamente nuovo di mettere in relazione mittenti e destinatari.

Fornendo un esempio da manuale di pensiero sistemico modulare, gli sviluppatori del codice divisero il Paese in dieci sezioni, numerate da 0 a 9. Partirono dalla costa atlantica, assegnando il numero 0 al Maine, e procedettero verso la costa pacifica. I codici di avviamento postale dello stato di New York e stati adiacenti iniziano per 1; quelli della zona di Washington DC iniziano per 2; gli stati della costa pacifica hanno il 9 ecc. Le successive cifre del codice segmentavano ulteriormente quelle macrozone in relazione ai grandi centri di smistamento e in base agli uffici postali di prossimità.

Furono messe a punto macchine specializzate per l'instradamento della posta secondo le zone. Ci volle del tempo per renderle davvero precise, perché il processo prevedeva l'intervento di esseri umani. Era un operatore in carne e ossa a digitare il codice ZIP, per ciascuna busta e ciascun pacchetto inseriti nella macchina, e non sempre si potevano evitare errori e refusi. Capitava che una lettera diretta a Chemult, Oregon, finisse instradata per Custer, South Dakota, e poi venisse dirottata verso il centro di smistamento di Denver, Colorado.

Dal punto di vista del ventunesimo secolo, potrebbe sembrare un sistema inefficiente, ma negli anni Sessanta il codice di avviamento postale fu "un'invenzione rivoluzionaria, perché l'idea di smistare la posta in base a un codice numerico era nuova", spiega Nancy Pope, storica della tecnologia presso lo Smithsonian National Postal Museum. Il codice ZIP risultava molto utile anche per facilitare la distribuzione della posta tra le città omonime, come le varie Greenville, Salem o Springfield.

Prima dell'avvento della meccanizzazione il personale delle Poste smistava la corrispondenza a mano. In una situazione del genere "neppure l'impiegato più abile può riuscire a oltrepassare le sessanta lettere al minuto", spiega Pope. "Una prestazione migliore avrebbe fatto registrare una sorta di record postale nazionale." La media di smistamento era di venti-trenta pezzi al minuto, senza contare che la natura manuale della procedura la rendeva permeabile agli errori. L'avvento dell'automazione trasformò radicalmente le regole del gioco. Le macchine riuscivano a smistare anche duemila pezzi al minuto, se non di più. Questo significa che l'introduzione del codice ZIP aveva posto le basi di futuri sviluppi che avrebbero consentito di rendere più efficiente il sistema postale a tutti i suoi livelli.

[...]

Gli studiosi e gli operatori del settore hanno fatto uso di una terminologia colorita per cercare di distinguere i problemi tecnici dai problemi pratici. "Problemi" contro "gineprai", "problemi gestibili" contro "garbugli spinosi", "terra emersa" contro "zone paludose", "problemi duri" contro "problemi morbidi". Queste spie terminologiche sono l'indice di una spaccatura di fondo. Il primo elemento di ciascuna coppia concettuale designa uno stato di cose chiaramente definito che esige una soluzione. Nel secondo caso la questione in gioco non si può immediatamente tradurre in equazioni e analisi, ma impone anzitutto di comprendere fattori umani o di altro tipo che spesso danno luogo a proprietà emergenti. Il codice ZIP e la tariffazione differenziale del traffico sono due esempi del modo in cui gli ingegneri hanno saputo combinare fattori tecnici e variabili sociali per ideare una soluzione pratica.

Vedremo ora come uno dei colossi dell'industria telematica abbia applicato questa filosofia dell'ottimizzazione alla mappatura e alla catalogazione del nostro pianeta.

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Vari ingegneri hanno contribuito a implementare sistemi di massimizzazione dell'utilità e a progettare meccanismi nella sfera delle politiche economiche, ma non sempre il loro contributo è stato debitamente valorizzato. Marcel Boiteux, insigne ingegnere francese, ha sviluppato una formula per il calcolo del prezzo di un servizio nel momento in cui la domanda sfiora certi valori massimi. In termini di ottimizzazione, la sua sfida consisteva nel minimizzare il consumo di elettricità nelle ore di punta. La capacità massima delle centrali elettriche è un valore dato, come quella delle strade. Il quantitativo di energia prodotto era costante, per cui il fabbisogno si poteva coprire soltanto a patto che le persone consumassero meno corrente nelle ore di punta. In una situazione come quella descritta, un ingegnere poteva trovare utile pensare come un economista, proponendo agli utenti incentivi tali da indurli a non consumare elettricità.

"Quel cambio di registro, 'da ingegnere a economista', ha reso possibili nuove forme di ragionamento fondate sulla ricerca di un optimum economico", scrive Alain Beltran, storico dell'industria elettrica francese. Quell'approccio iniziò a diffondersi a mano a mano che un po' ovunque i decisori prendevano coscienza del fatto che il concentrarsi del consumo di risorse preziose in certe ore dette di punta era un fenomeno riscontrabile pressoché dappertutto. "Gli esempi possibili sono infiniti, a partire dalle cose più semplici. Per dire, come mai in alcuni ristoranti la cena è più cara del pranzo anche se il cibo servito è identico e probabilmente viene cucinato dallo stesso chef?", spiega Charles Phelps, economista dell'Università di Rochester. "Per gestire un parcheggio in modo efficiente si applica lo stesso principio. Nei fine settimana i posti sarebbero comunque quasi tutti liberi, per cui non ha senso praticare tariffe troppo alte."

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Margaret Hutchinson, tra le altre cose, era una moglie e una madre sollecita. "Riscaldare, raffreddare, lavare, asciugare, sono operazioni ben note a qualunque casalinga. Quando, però, quelle cose si fanno a scale grandissime occorre pensare e pianificare il da farsi. In questo secondo caso si parla di ingegneria chimica", avrebbe dichiarato a un giornalista. "Non c'è grande differenza tra cuocere una torta al forno e separare degli idrocarburi per distillazione frazionata in condizioni di calore controllato in uno stabilimento chimico", spiegava, "o tra fare il gelato in casa e indurre processi di cristallizzazione controllata per fini industriali."

Ingegnere in anticipo sui tempi, Hutchinson avrebbe messo a punto un procedimento per la produzione di gomma sintetica ed elaborato un sistema per distillare supercarburanti a elevato numero di ottano destinati ai caccia dell'aeronautica. Tra le altre cose aveva diretto un impianto petrolchimico nel Golfo Persico. Fu la notorietà conferitale da quei traguardi a instradarla verso un progetto di produzione in massa di penicillina.

Estrarre la penicillina dalla muffa era un'impresa proibitiva. "La muffa è una primadonna, è terribilmente suscettibile. La produttività è bassa, l'isolamento della sostanza è difficile, il processo di estrazione è un dramma, la purificazione può risolversi in disastro e il dosaggio è insoddisfacente", lamentava un dirigente della Pfizer. Era qui che entrava in gioco Hutchinson.

Invece di progettare e far costruire da zero un reattore chimico ad hoc (il che avrebbe significato più tempo, più denaro e maggiore incertezza), Hutchinson prese le mosse da un sistema già sperimentato. Dal momento che alcuni studiosi avevano scoperto che la muffa del melone cantalupensis poteva costituire un'efficace fonte di penicillina, decise di partire da quell'assunto. A quel punto la sua squadra riesaminò il processo di fermentazione del quale la Pfizer si serviva per ricavare additivi alimentari come l'acido citrico e l'acido gluconico da certi zuccheri servendosi di microrganismi. Hutchinson riuscì a riconvertire in tempi da record in impianto di produzione una fatiscente fabbrica di ghiaccio abbandonata nella zona di Brooklyn. Il procedimento di fermentazione sommersa produceva grandi quantità di muffa mescolando zucchero, sale, latte, composti minerali e sostanze nutritive per mezzo di un procedimento chimico di separazione che Hutchinson conosceva bene grazie ai suoi precedenti nell'industria degli idrocarburi raffinati.

Hutchinson riuscì ad accelerare in misura sensibile il ritmo di produzione della penicillina. L'ibridazione di due realtà che nulla avevano in comune tra loro – la ricerca sulla fermentazione e l'ingegneria petrolchimica – consentì di produrre in quantitativi industriali uno dei più rivoluzionari antibiotici della storia. A mano a mano che i protocolli venivano ottimizzati e standardizzati, Hutchinson si avvalse della collaborazione di micologi, batteriologi, chimici e preparatori farmaceutici per tentare di inquadrare le esigenze specifiche del sistema di produzione e dei suoi risultati. Nel campo dell'ingegneria dei sistemi quelle aree di expertise che esulano dalle competenze specifiche del progettista vengono dette adiacenze.

Quando il procedimento risultò sufficientemente stabile e attendibile, altre case farmaceutiche, coordinate dalla War Production Board (la commissione statunitense per la produzione in tempo di guerra), adottarono l'approccio sviluppato da Hutchinson alla produzione in massa della penicillina. Nei primi cinque mesi del 1943 i procedimenti di fermentazione sommersa consentirono di ricavare quattrocento milioni di unità di penicillina. Sul finire di quell'anno, poche settimane prima dello sbarco in Normandia, i quantitativi prodotti aumentarono di cinquecento volte, una crescita esponenziale. Nell'agosto del 1945 le unità di penicillina disponibili per utilizzi militari e civili erano seicentocinquanta miliardi. Nel dopoguerra la Pfizer e altre case farmaceutiche svilupparono ulteriormente il procedimento di fermentazione già migliorato durante il conflitto, facendolo progredire "oltre i sistemi da birrificio artigianale" e servendosene per produrre altre sostanze commerciali e medicinali.

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Dal taglio del filetto di vitello alla struttura geometrica delle autostrade, gli standard riducono la varietà e l'autenticità, però migliorano l'efficienza. Dai segnali stradali alle etichette sulle confezioni di alimentari, gli standard ci mettono a disposizione una comune lingua di ragione. Dai protocolli internet ai formati audio mp3, gli standard consentono a sistemi diversi di interfacciarsi. Dalla misura dei fogli di carta (pensiamo al formato lettera o all'A4) allo Universal Product Code di George Laurer, gli standard offrono il vantaggio della comparabilità.

L'India ha adottato il sistema metrico decimale soltanto nel 1956, a quasi un decennio dalla dichiarazione di indipendenza. Era la prima volta che il Paese disponeva di un sistema di misurazione omogeneo. Secondo una testimonianza dell'epoca, sul territorio erano in uso oltre centocinquanta "sistemi metrici vernacolari", spesso diversissimi tra loro, al punto che nella forbice compresa tra un grammo e venti chilogrammi "il sistema postale utilizzava 1,6 milioni di misure di peso". Era evidente che il nuovo standard avrebbe facilitato le cose. Il principale motivo per cui fino a pochi anni addietro i telefoni cellulari non funzionavano sempre bene oltre le frontiere nazionali era proprio l'insufficiente livello di standardizzazione. Oggi le cose sono drasticamente migliorate. L'assenza di standard non corrisponde a un deficit di competenze ingegneristiche, ma è una realtà dettata da incentivi di tipo economico.

L'implementazione di standard più efficaci e di strumenti di interoperabilità può contribuire a migliorare l'efficienza del sistema sanitario o consentire di ridurre le spese superflue. Prendiamo un esempio. "La pizzeria da cui ordino la cena è un sistema più capillarmente informatizzato della maggior parte dei servizi sanitari", osserva Donald Berwick, esperto di qualità ospedaliera. "È molto raro che i servizi sanitari siano organizzati secondo una logica scientifica. I tempi di attesa sono troppo lunghi, gli sprechi sono all'ordine del giorno, il personale medico e i pazienti sono insofferenti, le prestazioni non sono sicure. Quando si prendono le cose in mano e si studiano a tavolino i sistemi di calendarizzazione delle cure, il flusso dei processi e le procedure di sicurezza, tenendo conto anche degli spazi concretamente esistenti, si ottiene sempre un risultato più efficace, meno oneroso e più sicuro, sia per i pazienti sia per il personale sanitario."

Da quando gli standard sono entrati a far parte delle nostre vite, progettare sistemi anche complicatissimi è diventato più facile. Il livello di complessità sistemica aumenta continuamente, e in applicazioni di ogni sorta: dai contatori intelligenti ai reattori nucleari, passando per i cloud informatici. Un comune velivolo di linea è fatto di milioni di parti. Gli strumenti e la componentistica sono prodotti da aziende diverse; eppure, una volta che siano stati assemblati e calibrati, si può essere certi che funzioneranno correttamente fin dal volo di prova. Tale nuova flessibilità ha reso meno ansiogena la progettazione di sistemi anche molto sofisticati. Anzi, ci siamo fatti talmente abili in questo campo che stentiamo ormai a ricordare il significato e il valore della semplicità.

"Il signor X ha la raucedine. Acquista della penicillina in farmacia e se la autosomministra in quantitativi insufficienti a uccidere gli streptococchi, ma sufficienti a immunizzare i batteri contro il principio attivo. A quel punto contagia la moglie. La signora X contrae una polmonite e viene curata con la penicillina, ma non guarisce, perché il ceppo che ha causato la malattia è ormai immune al trattamento. Gli streptococchi sopravvivono e la signora X muore. Di chi è la colpa? È chiaro, del signor X, la cui negligenza nel dosaggio della penicillina ha reso i microbi più resistenti", spiegava Alexander Fleming nel dicembre del 1945 in occasione di un prestigioso evento in Svezia. "Morale: se proprio dovete usare della penicillina, usatene abbastanza."

L'ammonizione faceva parte del discorso con il quale Fleming accettava il premio Nobel, assegnato a lui, Ernst Chain e Howard Florey. La travolgente popolarità del nuovo antibiotico aveva risucchiato Fleming, Chain e Florey in una vita da conferenzieri itineranti nel corso della quale i tre studiosi avevano ammassato ogni sorta di medaglie e onorificenze. Molti dei loro colleghi erano stati nominati baronetti o cooptati come membri da prestigiose accademie scientifiche. Nel frattempo Margaret Hutchinson se ne restava a casa a prendersi cura del figlio appena nato. Billy "ci dà tanto da fare che non rimane tempo per gli hobby", avrebbe dichiarato a un quotidiano locale. Nella straordinaria epopea della penicillina, Hutchinson e i suoi collaboratori, ai quali va il merito di avere reso disponibili dosi di antibiotico a milioni di persone in un momento critico della storia mondiale, non vengono ricordati neppure tra i comprimari.

La nostra società tende a santificare gli iniziatori, ma sorvola con disinvoltura su chi adatta, in modo spesso geniale, quelle scoperte, come Hutchinson, il cui contributo non è stato da meno di quello di Fleming, anzi. Perché? L'adattamento è una delle forme più nobili della creazione; eppure, non viene quasi mai riconosciuto come ugualmente degno. Lo storico John Rae ha scritto: "Verbi come 'riadattare', 'perfezionare' o 'applicare' hanno un'aura meno prestigiosa di 'creare' e 'inventare', ma non è raro che le tecniche di cui ci si serve per riadattare una scoperta siano sensibilmente più creative dell'idea o dell'invenzione di partenza".

La rivalutazione del riadattamento prospettata da Rae si può applicare alla storia delle tecniche rinascimentali. Johannes Gutenberg ha inventato il suo torchio da stampa riutilizzando una pressa per la spremitura del vino e modificandola per agevolare un procedimento incentrato su matrici in rilievo e inchiostri a base di olio d'oliva. Il suo approccio alla produzione di massa avrebbe creato un nuovo standard flessibile destinato a conquistare il mondo: il libro a caratteri mobili. Grazie a quell'invenzione sarebbe aumentato anche il livello di alfabetizzazione, e la crescente diffusione del libro finì per indurre anche un rinnovamento degli assetti sociali.

Le pressioni che gravavano su Gutenberg erano forse meno forti che nel caso di Hutchinson o Gribeauval, i cui cannoni di nuova concezione derivavano da un adattamento deliberato e sistematico di tecnologie già esistenti. L'approccio di Gribeauval al concetto di fungibilità avrebbe rinnovato l'arsenale tecnico dei moderni eserciti; eppure, l'idea non era del tutto nuova, dal momento che gli orologiai lavoravano già da decenni sulla stessa falsariga. Il sistema di produzione Toyota riprendeva e perfezionava i principi gestionali alla base dei supermercati Piggly Wiggly. John Shepherd-Barron ha basato íl suo progetto del terminale ATM sull'immagine di un distributore di barrette di cioccolato. Hutchinson ha messo a frutto la sua esperienza nel raffinamento degli idrocarburi per produrre la penicillina. In tutti questi casi non si è trattato di semplici imitazioni, ma di vere e proprie creazioni ingegneristiche dettate da un'ispirazione strategica e finalizzate a uno scopo.

Un'altra metafora ispirata alla biologia evolutiva, ma utile anche per descrivere l'adattamento creativo, è il concetto di trasduzione, che si riferisce al processo per mezzo del quale una parte del materiale genetico di un organismo viene direttamente trasferito a un altro per dare luogo a nuove caratteristiche, un po' come i virus prendono a prestito le loro proprietà e le trasferiscono da un organismo ospite all'altro. È un approccio alla progettazione che gli ingegneri praticano di continuo. Né di Henry Ford né del suo ingegnere di punta, Harold Willis, si può dire che abbiano inventato l'automobile: l'hanno trasdotta. "Il modo giusto di produrre automobili è produrre automobili identiche, fabbricarle tutte uguali [...], un po' come gli aghi prodotti industrialmente", scrive sir Harold Evans nel suo volume, They Made America. Facendo di una lega leggera come l'acciaio al vanadio il materiale di base del loro procedimento di costruzione a catena di montaggio, Ford e Willis contribuirono a instaurare un nuovo paradigma per la produzione di massa.

Grazie al venerabile principio della variazione dei parametri, patrocinato da Gribeauval e tanti altri, la produzione standardizzata di medicinali perfezionati, vaccini, bevande gassate e generi alimentari avrebbe via via implementato tecniche di produzione adattabili, a ulteriore riprova della centralità del contributo ingegneristico al progresso economico. Le scoperte accidentali come quella di Fleming hanno poco a che spartire con le categorie di struttura, vincolo e bilanciamento alla base delle procedure ingegneristiche che hanno consentito di vincere una guerra e contemporaneamente creare posti di lavoro, tutelare la salute della popolazione e massimizzare la produttività.

Fleming ebbe diritto a funerali di stato alla cattedrale di St Paul, a Londra. Il suo Paese lo seppelliva come un "eroe nazionale". Margaret Hutchinson sarebbe morta all'insaputa di tutti nella sua casa in Massachusetts, in una tranquilla giornata d'inverno. "Se devo dire la verità, sono stati in pochi a prendermi sul serio quando ho cercato di essere un bravo ingegnere senza rinunciare a essere una donna", aveva dichiarato alcuni anni prima.

"Ma se qualcuno cercava di convincermi a cambiare idea, io non gli rivolgevo più la parola."

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Pagina 101

Un suo contemporaneo, esasperato, scriveva: "L'orologio da tasca serviva tutt'al più a disorientare il viaggiatore; nelle stazioni i quadranti degli orologi si guardavano l'un l'altro in cagnesco, in deroga a qualsiasi armonia. Non erano sincronizzati né tra loro, né con l'ora locale, e divergevano nel modo più stravagante dagli orologi dei viaggiatori, rendendo impossibile raccapezzarsi". Prima dell'introduzione del sistema a 24 fusi orari ideato e patrocinato da Fleming, l'anarchia temporale era la norma.

La concezione di Fleming era un prodotto del pensiero modulare. I fusi orari erano moduli di un'ora ciascuno, frutto di una segmentazione sistematica finalizzata a rendere possibile un'esatta coordinazione tra Paesi diversi. 15° di longitudine equivalevano a un'ora; il giro del mondo, pari a 360° gradi complessivi, si articolava pertanto in 24 fusi orari. Più tardi l'ora zero sarebbe stata fatta coincidere con il meridiano di Greenwich, in Inghilterra. Le società ferroviarie iniziarono a fare propria l'idea di Fleming e a servirsene nella pratica nel 1883. L'introduzione del fuso orario dischiudeva possibilità inedite per chi lavorava nel campo dell'astronomia, della meteorologia e della produzione energetica, oltre che per l'esercito o la marina – in breve, per chiunque potesse trarre beneficio da una sistematizzazione del tempo.

L'invenzione di Fleming venne accolta con entusiasmo anche dai grandi decisori. Alcuni gli diedero del comunista (la stessa reazione che avrebbe accolto l'introduzione del codice di avviamento postale), ma il presidente degli Stati Uniti si rivelò un paladino inatteso quanto influente della nuova idea. Nel 1884, per iniziativa di Chester Arthur, ebbe luogo a Washington DC una International Meridian Conference. Nel 1885 il tempo standard venne implementato in tutto il mondo. Può anche darsi che il tempo fosse un "selvaggio sanguinario", come scrive il biografo di Fleming, Clark Blaise, ma il concetto di tempo standard venne introdotto come un'idea e implementato con mezzi non violenti. Il nuovo sistema universale attecchì in tutto il pianeta senza alcun bisogno di guerre, e non costò un solo centesimo. L'idea di Fleming non era da meno di altre creazioni che oggi scandiscono le nostre vite, come la settimana di sette giorni, l'anno di dodici mesi, la giornata di ventiquattro ore e l'anno di 365 giorni. Il tempo standard è il nostro "tempo culturale".

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Pagina 115

Il concetto di salute pubblica si riferisce al benessere dell'intera popolazione. La parola d'ordine, in questo campo, è proattività: intervenire in anticipo onde prevenire il manifestarsi di fenomeni nocivi. Le cure mediche rivolte alla persona singola sono invece reattive. Da un lato, la collettività presa nel suo insieme; dall'altro, l'individuo: si può affermare, a questi patti, che la salute pubblica e la medicina perseguano un solo e unico obiettivo? Sì e no. Esaminiamo anzitutto le origini del concetto di salute pubblica.

Quelle origini sono ibride. Le pratiche di salute pubblica affondano le radici nell'ingegneria (l'ingegneria sanitaria, per l'esattezza), ma con il passare degli anni la professionalizzazione del settore ha iniziato a gravitare sulle scienze mediche, soprattutto da quando, sul finire del diciannovesimo secolo, Louis Pasteur e altri hanno spiegato le malattie sulla base della teoria dei germi. L'ingegneria ha spianato la strada, curando gli aspetti "progettuali" delle soluzioni di volta in volta predisposte; la rivoluzione microbiologica, portando allo scoperto le "cause" delle malattie, ha creato e arricchito nel tempo una base di conoscenze scientifiche sulle quali hanno potuto poi innestarsi le pratiche di salute pubblica. In epoche più vicine a noi le pratiche di sanità pubblica si sono aperte all'influenza della sociologia e dei saperi umanistici per cercare di promuovere il benessere della comunità, anche se dal punto di vista di un ingegnere questi possono apparire approcci nebulosi.

I vincoli a cui soggiace la salute pubblica sono tremendamente complessi, dal momento che quasi tutte le malattie suscettibili di prevenzione sono una funzione del comportamento umano, quello stesso fattore che per decenni ha frustrato gli sforzi di Mishra a Varanasi. Una delle ragioni di questa complessità potrebbe avere a che fare con il fatto che la salute pubblica, come l'ingegneria, è per definizione qualcosa di invisibile. Fineberg ha sottolineato più volte che la salute pubblica è "poco spettacolare". "Sul pronto soccorso e sui reparti di terapia intensiva puoi girare dei programmi televisivi, ma è difficile concepire un telefilm sulla prevenzione. Riassunto della trama: non succede niente."

Nella nostra società sono gli aspetti eccezionali a sensibilizzare il pubblico. Bazalgette aveva dalla sua il Great Stink del 1858, la Grande Puzza, quando il tanfo del Tamigi aveva iniziato a infastidire le nari degli inquilini di Westminster; nel caso di Mishra c'erano credenze e pratiche religiose rimaste immutate nei secoli. Tutte le innovazioni introdotte per ragioni di salute pubblica sono state plasmate da vincoli: curve stradali, marciapiedi, segnaletica dinamica, parabrezza infrangibili, sistemi di frenatura efficiente, segnalatori di velocità, air bag, luci dei freni, pneumatici radiali, scambiatori di calore e cinture di sicurezza. Se la loro storia sia anche una bella storia è un problema diverso, ma tutte hanno contribuito a trasformare in modo radicale la salute pubblica e il comportamento delle persone.

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Pagina 170

L'ingegneria non fa eccezione. Lo stesso principio che governa la programmazione di un aggiornamento di sicurezza può servire a creare un devastante virus informatico. Il programma spaziale statunitense nasce come una costola degli studi sui missili balistici intercontinentali. I motori a combustione interna hanno consentito all'uomo di raggiungere gli angoli più inospitali del pianeta, ma sono una delle principali cause dell'inquinamento e degli scompensi climatici. Gli algoritmi di ottimizzazione hanno aumentato il rendimento degli investimenti finanziari, ma sono anche la "mano invisibile" che si ritrova dietro varie crisi di Borsa. L'ingegneria è sempre al centro della scena, dalla comodità dei cibi preconfezionati alle vittime di intossicazione da piatti pronti. Le tecnologie basate sulla geolocalizzazione (come le nuove centrali di soccorso) possono migliorare la sicurezza pubblica, ma agevolano anche lo stalking. La telefonia cellulare è stata concepita per offrire agli utenti la libertà di spostarsi, ma quella libertà si è ritorta contro se stessa: oggi la gente è reperibile giorno e notte, e i cosiddetti "social network" rendono sempre più labili i confini tra lavoro, famiglia e svago. Una volta ci si collegava a internet, ma quelli erano altri tempi: oggi viviamo collegati a internet.

La vita come oggi la conosciamo è una catena di scelte, ciascuna delle quali ha conseguenze. Intenzionali o meno, quelle conseguenze a volte si manifestano e possono venire afferrate soltanto a distanza di decenni. Non è sempre possibile anticipare le possibili applicazioni di ciò che abbiamo inventato. I filosofi parlano a questo riguardo di fallacia del progettista. I cinesi hanno inventato la polvere da sparo con secoli di anticipo, ma sono stati gli europei a valorizzare quella tecnologia per la propulsione di proiettili nel quadro di un più generale processo di modernizzazione delle condotte di guerra.

Esiste anche una cosiddetta fallacia dell'intenzionalità, che si ha quando un concetto finisce per fare il gioco dei malintenzionati. Gli ingegneri di Hitler hanno predisposto sistemi efficienti per perpetrare un genocidio. Dalla progettazione di forni "affidabili" all'"ottimizzazione" del patrimonio genetico passando per la "standardizzazione" della struttura dei campi di concentramento, la "tracciatura" dei prigionieri, trattati come pacchi postali, e la "produzione in massa" di cadaveri: le applicazioni moralmente ripugnanti del pensiero ingegneristico sono state molteplici. Come la storia ha mostrato, si tratta di altrettanti esempi nei quali i principi dell'ingegneria, malauguratamente, hanno funzionato bene nella pratica.

[...]

L'ingegneria ha contribuito a rendere possibile il primo sbarco sulla Luna. L'ingegneria ha drasticamente migliorato la nostra qualità di vita. Eppure, non siamo ancora stati in grado di eliminare la povertà e la disuguaglianza sociale. Perché?

[...]

L'ingegneria può contribuire a risolvere molti problemi di ordine sociale, ma non tutti. In futuro, inoltre, continueranno a emergere nuove opportunità e nuove sfide legate allo sviluppo di sistemi complessi che l'ingegneria non potrà gestire da sola. I nuovi mezzi di informazione e comunicazione hanno già iniziato a instaurare rapporti di tipo nuovo tra gli esseri umani e le realizzazioni dell'ingegneria, e quei rapporti, a loro volta, stanno dando luogo a nuove norme e a nuove interazioni sociali. Se vuole continuare a fungere da motore delle nostre economie e lavorare al servizio delle nostre società, l'ingegneria dovrà imparare a comprendere meglio le sottigliezze del comportamento umano. Dovrà allargare il proprio campo visivo arricchendosi del potenziale visionario, della saggezza e della creatività delle arti, dei saperi umanistici, delle scienze e della filosofia.

La formazione tecnica non dovrebbe servire a consolidare una mentalità consumistica, bensì a coltivare approcci collaborativi. Per riuscire nell'intento la professione ingegneristica dovrà fare propri e praticare nuove forme di estetica, un atteggiamento di vivace apertura e una forma energica di pluralismo. Solo apprendendo nuove sensibilità, traendo vantaggio da nuove sinergie, síntonizzandosi in modo più attento sugli umori della società e continuando ad adattarsi ai nuovi bisogni culturali l'ingegneria potrà potenziare la propria efficacia.

A contare non sono le prime impressioni, ma quelle capaci di durare nel tempo.

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Pagina 175

Il 24 maggio dello stesso anno il Los Angeles Examiner si soffermava su un altro strano episodio. "Uomo gravemente ferito al volto da un gufo." Ad alcuni mesi di distanza, migliaia di esemplari di berta grigia sarebbero impazziti e avrebbero invaso la comunità costiera di Capitola, nella baia di Monterey. I giornali erano usciti con titoli sensazionalistici: "Uccelli bloccano il traffico"; "Città sommersa dalle penne"; "Uccelli moribondi paralizzano Santa Cruz". "Non si vedeva più nulla, erano dappertutto", avrebbe ricordato un poliziotto. Di norma le berte grigie sono volatili dall'indole docile, ma quel giorno "piangevano come neonati" e "andavano a sbattere contro le automobili, probabilmente attirate dalla luce dei fari".

Quell'aneddoto incuriosì il nostro ingegnere. Gli piaceva osservare gli uccelli. Per studiare meglio il loro comportamento eccentrico noleggiò documentari in 16 millimetri come Uccelli occidentali nel loro habitat, Uccelli delle nostre campagne, Uccelli rapaci, Pennuti e rifiuti di litorale, Uccelli dei nostri cortili e Viaggi alati. Poi si immerse in un racconto di Daphne du Maurier uscito su una rivista per casalinghe, Good Housekeeping. Era la storia di un nugolo di uccelli da preda che aggredivano una cittadina costiera.

L'ingegnere intravide possibilità eccitanti. Mentre sorseggiava la sua crème de menthe con un enorme sigaro tra le labbra, prese dei fogli di carta rigata e iniziò a scribacchiare idee per il suo nuovo film, che si sarebbe intitolato Gli uccelli.

L'ingegnere era Alfred Hitchcock.

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