Ateneo - UPO

Modulo A (1CFU): Il modulo affronta la duplice natura della chimica attraverso lo studio delle proprietà delle sostanze e dei materiali, evidenziando la relazione tra struttura, proprietà chimico-fisiche, applicazioni tecnologiche e aspetti di sicurezza. Dopo un'introduzione al fenomeno della chemofobia, vengono analizzati il concetto di pericolo chimico, la classificazione delle sostanze secondo il Regolamento CLP e il Sistema Globale Armonizzato (GHS), nonché le principali proprietà che determinano il comportamento delle sostanze di interesse industriale. Attraverso casi di studio dedicati a composti di largo impiego e all'analisi di grandi incidenti della chimica industriale, il corso approfondisce il concetto di duplice natura delle sostanze chimiche e introduce il tema del dual use, con riferimento ai principali strumenti internazionali di controllo delle sostanze chimiche.

Modulo B (1CFU): Il modulo esamina la relazione struttura-attività (SAR) di metaboliti secondari e tossine di origine animale e vegetale, analizzandone il profilo di tossicità e il potenziale terapeutico. Saranno approfondite le strategie di sintesi organica e le modificazioni chimiche strutturali (semisintesi, bioisosteria e funzionalizzazione) necessarie per ridurre la tossicità di tali molecole e ottimizzarne le proprietà farmacocinetiche e farmacodinamiche, in quanto lead compounds per lo sviluppo di nuovi farmaci.

Modulo C (1CFU): Il modulo introduce le principali questioni etiche ed epistemologiche relative alla responsabilità della ricerca scientifica, con particolare attenzione al rapporto tra scienza, valori e società. A partire da alcuni casi emblematici — il progetto Manhattan e la figura di J. Robert Oppenheimer, la ricerca biomedica e vaccinale, le scienze chimiche e ambientali, fino alle applicazioni dell’intelligenza artificiale — il modulo mette in discussione l’idea di una scienza completamente neutrale o “libera da valori”. Si mostrerà, in ultimo, che la scienza non è mai un’attività puramente neutrale, e che essa è attraversata da valori, scelte, priorità e responsabilità. Verrà, quindi, discusso in classe come valori e responsabilità possano essere resi visibili, discutibili e compatibili con l’affidabilità della conoscenza scientifica e con gli obiettivi della sostenibilità.

Modulo A: Slides messe a disposizione su DIR dal docente. Per approfondimenti: https://www.opcw.org/chemical-weapons-convention/download-convention; https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/2018/11/Chemistry%20in%20Conflict%20workbook_3rd%20Edition_November%202018_2.pdf
Modulo B: Verranno forniti le slides delle lezioni, e articoli incentrati sulla sintesi totale o semisintesi delle molecole trattate. Software consigliati: Si stimola l'utilizzo di software di disegno chimico open-source per l'esercitazione autonoma sulle strutture.
Modulo C: Maria Cristina Amoretti, Una scienza libera? Il ruolo dei valori nella ricerca scientifica, Torino, Rosenberg&Sellier, 2025 (Soltanto l'Introduzione e il Cap. 1). Il docente fornirà ulteriore materiale (slide e handout) al termine delle 4 lezioni

Modulo A: L'insegnamento del modulo A (1CFU) intende fornire una visione scientifica della duplice natura della chimica, evidenziando come le proprietà intrinseche delle sostanze e dei materiali possano essere sfruttate sia per applicazioni tecnologiche e industriali di grande utilità sia, in determinate condizioni, costituire un potenziale fattore di rischio. Il modulo affronta il tema della chemofobia introducendo le studentesse e gli studenti a una valutazione critica delle proprietà chimico-fisiche delle sostanze, della loro reattività e delle loro modalità di impiego. Verranno inoltre analizzati i principi chimici alla base delle principali minacce derivanti dall'utilizzo improprio di sostanze e materiali di largo impiego industriale.

Modulo B: Il modulo B (1 CFU) intende fornire una visione scientifica della duplice natura della chimica, evidenziando come le proprietà intrinseche delle sostanze di origine naturale, inizialmente scoperte come veleni, possano essere utilizzate e trasformate in composti di interesse farmacologico. Il modulo introduce le studentesse e gli studenti a una valutazione critica delle proprietà chimico-fisiche, della reattività e delle modalità di impiego delle sostanze di origine naturale, fornendo loro un quadro completo sul ruolo di queste sostanze come principi attivi per lo sviluppo di agenti terapeutici sicuri ed efficaci.

Modulo C: Al termine del modulo C (1CFU), le studentesse e gli studenti saranno in grado di: comprendere il dibattito sull’ideale della value-free science e il ruolo dei valori nella ricerca scientifica; distinguere tra valori epistemici e valori non epistemici, riconoscendo la loro presenza nelle diverse fasi del processo scientifico; analizzare criticamente casi storici e contemporanei in cui la scienza si confronta con responsabilità etiche, sociali, politiche e ambientali; riconoscere la rilevanza etica delle scelte scientifiche in ambiti come la medicina, la ricerca vaccinale e l’intelligenza artificiale.

Modulo A: Per una proficua frequenza dell'insegnamento è richiesta la conoscenza degli argomenti fondamentali di Chimica Generale e Inorganica, con particolare riferimento a struttura atomica, legame chimico, proprietà periodiche degli elementi, nomenclatura, stechiometria, equilibri chimici, reattività delle principali classi di composti inorganici e proprietà chimico-fisiche delle sostanze. Tali conoscenze sono acquisite attraverso il superamento dell'insegnamento Fondamenti di Chimica Generale e Inorganica e Laboratorio.
Modulo B. È necessario avere acquisito gli argomenti trattati nei corsi di Chimica Organica
Modulo C: Nessun prerequisito particolare

Modulo A: L'insegnamento è erogato mediante lezioni frontali in aula, supportate da presentazioni multimediali. Le attività didattiche prevedono l'illustrazione dei concetti teorici fondamentali, l'analisi e la discussione di casi di studio riguardanti sostanze di interesse industriale e grandi incidenti della chimica industriale, al fine di favorire il collegamento tra le proprietà chimico-fisiche delle sostanze, le loro applicazioni e gli aspetti di sicurezza. Durante le lezioni saranno inoltre analizzati esempi tratti dalla letteratura scientifica, dalla documentazione tecnica e dalla normativa di riferimento per approfondire i temi trattati e stimolare la partecipazione attiva degli studenti.
Modulo B: Lezioni frontali con ausili multimediali. Saranno fornite agli studenti le diapositive utilizzate durante le lezioni, tramite la piattaforma D.I.R. I concetti oggetto del corso verranno discussi collegialmente in aula per stimolare negli studenti il senso critico e l’autonomia di giudizio. Le abilità comunicative saranno stimolate attraverso l’uso di una terminologia appropriata alla materia. Le capacità di apprendere verranno favorite tramite il materiale fornito dalla docente e la letteratura di case studies.
Modulo C: Il modulo adotta una metodologia didattica di tipo seminariale, basata su lezioni frontali, discussione guidata di casi studio e analisi collettiva di testi brevi. Ogni incontro combina una parte teorica, dedicata all’introduzione dei concetti fondamentali, e una parte applicativa, centrata su esempi storici e contemporanei. Particolare attenzione sarà dedicata al coinvolgimento attivo delle studentesse e degli studenti, attraverso domande-guida, brevi discussioni in aula e momenti di confronto su casi controversi. L’obiettivo è favorire non solo l’acquisizione di conoscenze, ma anche lo sviluppo di capacità argomentative e di giudizio critico.

Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studentesse-e-studenti-condizione-di-disabilit%C3%A0-e-dsa. Gli/Le studenti/esse con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare il/la docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame ed in merito agli aspetti didattici.

La verifica dell'apprendimento si svolge mediante una prova scritta della durata complessiva di 1 ora e 30 minuti, articolata nei tre moduli che compongono l'insegnamento (Modulo A, Modulo B e Modulo C).
Per ciascun modulo la prova prevede:
• 7 quesiti a risposta multipla, ciascuno valutato 1 punto, per un totale di 7 punti;
• 1 quesito a risposta aperta, valutato fino a 3 punti.
Il punteggio massimo conseguibile per ciascun modulo è pertanto pari a 10 punti.
Per il superamento dell'insegnamento è necessario conseguire una valutazione non inferiore a 6/10 in ciascuno dei tre moduli.
Il voto finale dell'insegnamento sarà determinato dalla somma dei punteggi ottenuti nei tre moduli, per un punteggio massimo complessivo di 30 punti, corrispondente a 30/30.
Qualora non venga superato uno o più moduli, i punteggi conseguiti nei moduli con valutazione pari o superiore a 6/10 saranno mantenuti. Nelle successive sessioni d'esame dovranno essere ripetuti esclusivamente i moduli non superati, fino al conseguimento della sufficienza in tutti e tre i moduli.

Modulo A: L'insegnamento analizza la duplice natura della chimica attraverso lo studio delle proprietà delle sostanze e dei materiali, evidenziando come le stesse caratteristiche chimico-fisiche possano determinarne applicazioni di grande utilità scientifica, tecnologica e industriale oppure, in specifiche condizioni, rappresentare un potenziale fattore di rischio. Dopo una breve introduzione al fenomeno della chemofobia, il modulo approfondisce il concetto di pericolo chimico, distinguendolo dal rischio e analizzando le principali proprietà che caratterizzano le sostanze di interesse industriale: reattività, stabilità, infiammabilità, esplosività, corrosività, potere ossidante e comportamento in differenti condizioni operative. Saranno introdotti i principi della classificazione del pericolo chimico e della comunicazione del rischio attraverso il Sistema Globale Armonizzato (GHS) e il Regolamento europeo CLP, come strumenti per comprendere la relazione tra proprietà intrinseche delle sostanze, classificazione dei pericoli e loro impiego in sicurezza. Successivamente verrà sviluppato il tema della duplice natura delle sostanze chimiche, mostrando come una medesima sostanza possa trovare impiego in numerosi processi industriali e tecnologici grazie alle proprie proprietà intrinseche. Attraverso casi di studio verranno analizzati composti di particolare rilevanza quali ammoniaca, cloro, nitrato di ammonio, perossido di idrogeno, acido nitrico e acido fluoridrico, discutendone sintesi, proprietà, applicazioni industriali, modalità di manipolazione e aspetti di sicurezza. Il modulo introdurrà quindi il concetto di dual use delle sostanze chimiche, illustrando come alcuni prodotti e precursori di largo impiego possano essere utilizzati in contesti differenti da quelli per cui sono stati sviluppati. Saranno presentati i principali strumenti internazionali di controllo delle sostanze chimiche, con particolare riferimento alla Chemical Weapons Convention (CWC) e al ruolo dell'Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons (OPCW) nel monitoraggio delle sostanze a duplice uso. L'ultima parte dell'insegnamento sarà dedicata all'analisi di alcuni grandi incidenti della chimica industriale che hanno profondamente influenzato l'evoluzione della sicurezza di processo e della normativa internazionale. Attraverso lo studio delle trasformazioni chimiche coinvolte negli eventi di Oppau, Flixborough, Seveso, Bhopal e Beirut saranno discussi i meccanismi di reazione, le condizioni operative che hanno determinato gli incidenti e le principali ricadute sullo sviluppo della moderna ingegneria della sicurezza e della gestione degli impianti chimici. L'insegnamento si conclude evidenziando come una corretta conoscenza delle proprietà delle sostanze, della loro reattività e delle condizioni di utilizzo costituisca uno strumento fondamentale per comprendere la duplice natura della chimica e per progettare processi, materiali e tecnologie sempre più sicuri e sostenibili.

Modulo B: Definizione di veleno e farmaco. Definizione di farmacoforo. L'evoluzione delle tossine naturali in agenti terapeutici attraverso le relazioni struttura-attività (SAR). Il programma introduce i concetti di farmacoforo e le moderne tecniche estrattive industriali, per poi mappare dal punto di vista chimico e biologico i principali scaffold di origine naturale (flavonoidi, cumarine, alcaloidi, terpenoidi, steroidi e glicosidi). La parte monografica del corso è strutturata sull'analisi di cinque case studies — tassani, atropina, digossina, cumarine e Captopril.

Modulo C: Il modulo si articola in quattro incontri da due ore.
Lezione 1 — "Scienza, potere e responsabilità: il caso Oppenheimer". La prima lezione introduce il tema della responsabilità scientifica a partire dal Progetto Manhattan e dalla costruzione della bomba atomica. Il caso Oppenheimer permette di interrogarsi sul rapporto tra ricerca di base, applicazioni tecnologiche, potere politico e responsabilità morale dello scienziato. La lezione si concentra sulla domanda: lo scienziato è responsabile solo della produzione di conoscenza o anche degli usi sociali e politici di tale conoscenza?
Lezione 2 — "Una scienza libera da valori?" La seconda lezione introduce il dibattito filosofico sull’ideale della value-free science. A partire dal testo di Maria Cristina Amoretti, saranno discussi il significato di “scienza libera da valori”, la distinzione tra valori epistemici e valori non epistemici, e la questione se una scienza completamente neutrale sia davvero possibile o desiderabile. Saranno analizzati esempi relativi alla scelta degli oggetti di ricerca, alla costruzione delle ipotesi, alla selezione dei metodi e all’interpretazione dei dati.
Lezione 3 — "Valori, rischio e decisione: medicina, vaccini, ambiente" La terza lezione affronta il ruolo dei valori nei processi decisionali scientifici e tecnici. Saranno presi in esame casi tratti dalla medicina, dalla ricerca vaccinale e dalla valutazione del rischio ambientale. Particolare attenzione sarà dedicata al modo in cui valori etici, sociali ed economici incidono sulla definizione di rischio accettabile, sulla valutazione delle evidenze disponibili e sulla comunicazione pubblica della scienza. Il tema sarà collegato alla sostenibilità e alla responsabilità verso l’ambiente e le generazioni future.
Lezione 4 — "Scienza, sostenibilità e intelligenza artificiale" L’ultima lezione collega il tema della responsabilità scientifica alle sfide contemporanee poste dall’intelligenza artificiale, dall’automazione della ricerca, dalla gestione dei dati e dalle tecnologie emergenti. L’intelligenza artificiale sarà presentata come opportunità scientifica e tecnologica, ma anche come “scommessa etica”: uno strumento che richiede trasparenza, controllo, equità, responsabilità e consapevolezza dei suoi impatti sociali e ambientali. La lezione si conclude tornando alla domanda iniziale: non tanto come rendere la scienza priva di valori, ma come renderla più trasparente, responsabile e orientata al bene comune.

Modulo A: Conoscenza e capacità di comprensione: saranno acquisite le conoscenze necessarie per descrivere il fenomeno della chemofobia da un punto di vista scientifico; comprendere la relazione tra struttura, proprietà e applicazioni delle sostanze chimiche; conoscere le principali proprietà chimico-fisiche che determinano la pericolosità intrinseca delle sostanze; comprendere i principi della classificazione del pericolo chimico e della comunicazione del rischio.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: sarà acquisita la capacità di correlare le proprietà chimico-fisiche delle sostanze con le loro applicazioni industriali e tecnologiche; distinguere tra pericolo intrinseco e rischio associato all'impiego di una sostanza chimica; analizzare casi di studio riguardanti sostanze di interesse industriale, interpretandone proprietà, modalità di impiego e aspetti di sicurezza.
Autonomia di giudizio: sarà sviluppata la capacità di valutare criticamente il ruolo delle sostanze chimiche sulla base delle loro proprietà intrinseche, distinguendo tra caratteristiche chimico-fisiche, condizioni di utilizzo e potenziali rischi, con particolare riferimento ai principali casi di studio analizzati durante il corso.
Abilità comunicative: sarà acquisita la capacità di utilizzare una terminologia scientifica appropriata per descrivere le proprietà, la reattività, le applicazioni e gli aspetti di sicurezza delle sostanze chimiche, nonché di discutere i principali temi affrontati.
Capacità di apprendimento: saranno sviluppate le competenze necessarie per approfondire autonomamente argomenti relativi alle proprietà delle sostanze chimiche, alla loro classificazione, agli aspetti di sicurezza e alle principali applicazioni industriali, mediante la consultazione della letteratura scientifica e della documentazione tecnica di riferimento.

ModuloB : Conoscenza e comprensione: riconoscere le principali classi di metaboliti secondari (alcaloidi, glicosidi, terpeni, cumarine) aventi attività tossica; comprendere l'importanza dei gruppi funzionali nel determinare la reattività chimica e l'interazione con i recettori biologici.
Capacità di applicare conoscenza: prevedere le modificazioni chimiche (es. esterificazioni, alchilazioni, conversioni di gruppi funzionali) necessarie
Autonomia di giudizio: valutare la stabilità chimica e la reattività di una molecola tossica
Abilità comunicative: descrivere con rigore chimico-organico i meccanismi di interazione molecolare (legami a idrogeno, interazioni idrofobiche, legami covalenti reversibili/irreversibili).

Modulo C: Le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze di base sul rapporto tra scienza, valori e responsabilità, con particolare riferimento all’ideale della value-free science, alla distinzione tra valori epistemici e non epistemici e al ruolo dei valori nella pratica scientifica. Le studentesse e gli studenti saranno in grado di applicare i concetti appresi all’analisi di casi concreti, riconoscendo la presenza di implicazioni etiche e sociali in decisioni scientifiche e tecnologiche relative alla fisica, alla medicina, alla chimica ambientale, alla sostenibilità e all’intelligenza artificiale. Inoltre, le discenti e i discenti svilupperanno la capacità di valutare criticamente l’idea di neutralità della scienza e di discutere il ruolo della responsabilità scientifica in contesti caratterizzati da incertezza, rischio, pluralità di valori e impatti sociali rilevanti, essendo altresì in grado di esporre in modo chiaro e argomentato le principali questioni etiche relative alla ricerca scientifica, utilizzando un lessico appropriato e collegando concetti teorici a esempi concreti. In ultimo, ma non meno importante, le studentesse e gli studenti svilupperanno strumenti concettuali utili per proseguire autonomamente la riflessione sui rapporti tra scienza, tecnologia, ambiente e società, con particolare attenzione alla sostenibilità e alla responsabilità professionale dello scienziato.