L'approfondimento

PNRR, cercansi partenariati estesi: è tempo di finanziare le filiere di ricerca e sviluppo

Pubblicato l’avviso per la presentazione delle proposte volte a creare “Partenariati estesi alle università, ai centri di ricerca, alle aziende per il finanziamento di progetti di ricerca di base”: vediamo quali sono i quindici programmi previsti

08 Apr 2022
Achille Pierre Paliotta

Ricercatore INAPP

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Obiettivo potenziare le filiere della ricerca, grazie agli strumenti del PNRR. In quest’ottica, il 15 marzo 2022, nell’ambito delle risorse messe a disposizione dal PNRR, Missione 4 “Istruzione e ricerca” – Componente 2 “Dalla ricerca all’impresa” – Investimento 1.3 (M4C2-I 1.3-8), è stato pubblicato sul sito del Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) l’avviso pubblico n. 341 per la presentazione delle Proposte di intervento per la creazione di “Partenariati estesi alle università, ai centri di ricerca, alle aziende per il finanziamento di progetti di ricerca di base”.

Tale avviso rientra all’interno della M4C2 la quale mira a sostenere gli investimenti in ricerca e sviluppo favorendo, al tempo stesso, sia la transizione digitale sia quella ecologica del Paese. Tre delle quattro linee d’intervento previste (1.3, 1.4 e 1.5) coprono complessivamente l’intera filiera del processo di ricerca e innovazione, da quella di base al trasferimento tecnologico.

L’Investimento 1.3, pari a 1,61 miliardi complessivi, di cui almeno il 40% delle risorse da allocare nelle regioni del Mezzogiorno, ha l’obiettivo di promuovere la ricerca di base mediante la formazione di Partenariati Estesi (PE) coi quali si mirano a finanziare almeno 10 e al massimo 14 grandi programmi di ricerca fondamentali (il quindicesimo, relativo alle “Attività spaziali”, sarà oggetto di un successivo bando predisposto dall’Agenzia Spaziale Italiana), i cui relativi importi medi potranno essere di circa 80-160 milioni di euro. La durata stimata sarà pari a tre anni (più un anno in caso di necessario completamento dell’attività), a decorrere dal primo finanziamento ricevuto.

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La governance dei partenariati

La governance dei PE sarà di tipo Hub & Spoke di cui l’Hub sarà il soggetto attuatore responsabile mentre lo Spoke il soggetto esecutore coinvolto nella realizzazione operativa dello stesso. Per ogni PE sono richiesti requisiti dimensionali minimi, quali almeno 250 persone dedicate alla ricerca e almeno 5 Spoke (per ogni Spoke almeno 30 persone coinvolte nelle attività). In termini di valutazione complessiva delle candidature, l’eventuale contribuzione dei soggetti privati alle attività del PE, anche mediante condivisione delle loro capacità e strumentazioni di ricerca nonché il finanziamento di dottorati di ricerca, verrà valutata positivamente. È auspicabile, difatti, il contributo, a vario titolo, dei soggetti privati alla copertura delle spese di funzionamento nonché la loro partecipazione attiva sia all’interno del Consiglio d’Amministrazione che del Comitato scientifico, quest’ultimo laddove presente.

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Tali programmi potranno prevedere un grado di maturità tecnologica da 1 a 4, rilevata su una scala già utilizzata in Horizon 2020, il technology readiness level (TRL), il quale arriva fino al grado 9, vale a dire l’ultimo stadio della messa in produzione. Nel caso di specie dei programmi finanziati con quest’Avviso, si tratterà, pertanto, di concetti scientifici di base, di proof of concept sperimentali e tecnologie che hanno ricevuto una validazione iniziale in laboratorio.

Gli obiettivi

Come si evince dal loro nome, i PE sono tali in quanto costituiti da reti diffuse di università, enti pubblici di ricerca (EPR) ed altri soggetti pubblici e privati, impegnati in attività di ricerca, altamente qualificati e internazionalmente riconosciuti, auspicabilmente organizzati in una struttura consortile. Con il finanziamento di tali programmi il legislatore nazionale ha l’ambizione di contribuire a rafforzare le filiere della ricerca non solo a livello di sistema Paese ma si pone anche l’obiettivo più ambizioso di promuovere l’attiva partecipazione alle catene di valore strategiche europee e globali obiettivo, peraltro, auspicato dalla stessa Commissione europea. L’Avviso prevede che i soggetti proponenti siano solo le Università statali e gli EPR vigilati dal MUR e qui vale rilevare, en passant, l’evidente disparità con gli altri EPR vigilati da altri Ministeri (INAPP, ANPAL, ISPRA, ENEA, CREA, ISS, ISTAT).

Le 15 tematiche di ricerca, richiamate esplicitamente in quest’Avviso, forniscono una buona indicazione di quali di esse si intendano attivamente promuovere negli anni a venire, mediante un approccio interdisciplinare, olistico e problem solving. Ça va sans dire, che mediante tali finanziamenti si cerca di instaurare uno stretto collegamento tra ricerca pubblica universitaria ed extra-universitaria (EPR MUR) con quella svolta dalle imprese private così da strutturare un forte e coeso partenariato pubblico-privato che si è mostrato essere, sin qui, uno dei punti di forza distintivi della visione strategica collegata alla piena realizzazione dell’infosfera (Floridi), sia da parte degli Stati Uniti che della Repubblica Popolare Cinese. In questo senso, si può sostenere che lo sviluppo di tali partenariati siano strettamente intrecciati anche con motivazioni di carattere geopolitico che l’attuale conflitto tra Ucraina e Federazione Russa non ha fatto altro che accentuare ancor di più.

Le quindici tematiche di ricerca

Vale la pena di soffermarsi, quindi, qui di seguito, seppur brevemente, su ognuna di queste 15 tematiche di ricerca.

Intelligenza artificiale: aspetti fondazionali

Il PE si dovrà concentrare sugli aspetti fondazionali del machine learning e dell’intelligenza artificiale, vale a dire sulle nuove architetture neurali, i loro modelli, il loro livello di supervisione e di predizione; i modelli di ragionamento simbolico, la connessione percezione-ragionamento-azione e la embodied intelligence; l’integrazione tra modelli fisici reali e virtuali in relazione ai limiti percettivi e cognitivi umani; l’ottimizzazione degli algoritmi anche ai fini della sostenibilità energetica; la compenetrazione tra intelligenza artificiale e neuroscienze.

Scenari energetici del futuro

Il PE verrà realizzato in collaborazione con il Ministero della Transizione Ecologica (MiTE) e prevede quattro ambiti tematici specifici, a dimostrazione dell’importanza che vi viene annessa anche perché le proposte finanziabili dovranno perseguire un vincolo climate relativo ad almeno il 42% dell’intero Investimento 1.3. Qui di seguito i quattro ambiti. 2.a Energie verdi del futuro: fonti rinnovabili, componenti ed apparati per la conversione e l’accumulo e l’interoperabilità delle fonti stesse; 2.b Sistemi per la produzione di idrogeno verde: 1) produzione di elettrolizzatori a livello di gigafactory, includendo componentistica di stack (MEA), gestione gas/termica e/o balance of plant e componenti sia elettriche che elettroniche; 2) conversione diretta delle biomasse lignocellulosiche con steam gasification (SG) o steam reforming (SR) da biometano; 2.c Sequestro, purificazione e utilizzo dell’anidride carbonica dalla produzione di idrogeno: sviluppo di componenti e materiali per la realizzazione di processi chimici e fisici (catalitici e non) che facilitino il sequestro, la purificazione e l’uso della CO2 (ad esempio, da SR, SG o autothermal reforming (ATR)).

I processi potrebbero riguardare la desolforazione del petrolio, l’industria del gas, la pulizia e purificazione del Syngas, includendo il water-gas shift, la pressure swing absorption (PSA) e la criogenia al fine della realizzazione di processi economicamente efficienti per la chiusura del ciclo di estrazione dell’idrogeno da metano e biometano e biomasse lignocellulosiche, portando così all’eliminazione delle emissioni di CO2; 2.d Sviluppo, manutenzione, gestione e rigenerazione di stack fuel cell tipo polimerico (PEMFC): tecnologia-chiave per l’utilizzo dell’idrogeno su larga scala, sia nei trasporti sia in altre applicazioni meccaniche e nei processi industriali della trasformazione. Va rilevato che, attualmente, in Italia non esistono industrie in grado di produrre stack PEM su larga scala.

Rischi ambientali, naturali e antropici

Il PE si dovrà concentrare sulla realizzazione di nuove mappe dinamiche relative ai rischi ambientali, naturali e antropici al fine di garantire un miglioramento delle tecniche di previsione dei rischi (sismi ed eruzioni, frane, alluvioni, incendi, erosione costiera, rischi ecotossicologici di terra e di mare) e di prevenzione e mitigazione dei loro effetti sull’ambiente, nonché la capacità di adattamento dei sistemi.

Scienze e tecnologie quantistiche

Il PE si dovrà occupare dell’elaborazione di applicazioni radicalmente innovative nei campi del sensing, della comunicazione sicura, dell’elaborazione dell’informazione quantistica e nella simulazione insieme allo sviluppo di concetti, materiali innovativi (anche allo scopo di ridurre l’impatto ambientale) e dispositivi di frontiera, da quelli fotonici a quelli allo stato solido.

Cultura umanistica e patrimonio culturale come laboratori di innovazione e creatività

Il PE si fonderà sul potenziale della cultura umanistica e del patrimonio culturale, delle arti e delle imprese culturali e creative italiane per proporre spazi di vita che siano sostenibili, inclusivi e anche virtuosi dal punto di vista estetico.

Diagnostica e terapie innovative nella medicina di precisione

Il PE si concentrerà su metodologie e tecnologie avanzate per l’identificazione e la classificazione dei diversi fenotipi di malattie multifattoriali complesse, quali cancro, malattie degenerative, malattie metaboliche e cardiovascolari.

L’obiettivo precipuo sarà quello di individuare percorsi di prevenzione, screening, diagnosi e terapia di precisione personalizzata al fenotipo del soggetto mediante l’utilizzo di: piattaforme omiche (es. genomica, metabolomica, proteomica, radiomica); metodi per lo studio del microbiota; sistemi di drug-delivery; metodi e piattaforme di bio-informatica per l’analisi e l’integrazione di dati genetici, molecolari, di imaging, clinici e relativi agli stili di vita; network medicine; metodi e tools di machine learning per la classificazione automatica dei fenotipi e per l’estrazione di signatures di genotipo/fenotipo con valore diagnostico e prognostico, anche a seguito di somministrazione di terapie mirate; metodi di teranostica di precisione e tecniche di radioterapia avanzata.

Cybersecurity, nuove tecnologie e tutela dei diritti

Il PE ha l’obiettivo di rafforzare la resilienza dei settori pubblico e privato e, quindi, del sistema Paese in tema di cybersecurity che è poi lo stesso obiettivo che ha portato alla recente nascita dell’Agenzia per la Cybersicurezza nazionale (ACN). In questo senso, si può ipotizzare l’utilizzo di software di analisi dati tramite sistemi di intelligenza artificiale, anche basati su sistemi di high performance computing, nuove ed innovative tecnologie di cifratura dei dati e di gestione delle chiavi crittografiche e utilizzo della blockchain.

Conseguenze e sfide dell’invecchiamento

Da un lato, il PE analizzerà le sfide socioeconomiche e politico-culturali derivanti dalle dinamiche demografiche in Italia e in Europa, nel quadro delle tendenze internazionali (produttività, consumi, risparmio, pensioni, mentalità e idee, comportamenti e stili di vita legati alla sostenibilità, preferenze personali e politiche, aspetti giuridici, immigrazione) e le politiche più appropriate per affrontarle. Dall’altro lato, affronterà le grandi domande aperte nella comprensione del processo dell’invecchiamento nei suoi determinanti biologici, comportamentali e ambientali, nonché nelle relative patologie croniche e degenerative, nello sviluppo di strategie di prevenzione, di diagnosi precoce, terapeutiche, di monitoraggio e valutazione digitale, e studierà i fattori determinanti che favoriscono l’invecchiamento attivo (active ageing) e l’indipendenza delle persone anziane.

Sostenibilità economico-finanziaria dei sistemi e dei territori

Il PE consentirà di sviluppare i profili di sostenibilità, di lungo e di medio periodo, del debito per i diversi attori del sistema economico: Stato, famiglie, imprese. Allo stesso modo, la sfida del debito assume rilevanza anche alla luce del progetto europeo relativo alla capital markets union, volta a riequilibrare la struttura finanziaria delle imprese favorendo il relativo accesso al mercato dei capitali e del tema più generale della finanza sostenibile.

Modelli per un’alimentazione sostenibile

Il PE affronterà il tema del consumo alimentare in contesti di elevata densità abitativa e diversificazione socioeconomica sia sotto il profilo delle politiche alimentari, sia in relazione alla qualità e alla sostenibilità della nutrizione. I principali risultati del programma dovranno riguardare lo sviluppo di nuove soluzioni sostenibili per la gestione della distribuzione alimentare, incluse le eccedenze, e la definizione di linee guida per le politiche locali e globali relative al consumo alimentare. Parallelamente si studieranno nuovi prodotti alimentari capaci di migliorare le diete e lo stato nutrizionale della persona al fine di prevenire le malattie multifattoriali.

Made-in-Italy circolare e sostenibile

Le attività del PE si dovranno concentrare sulla progettazione basata su principi dell’eco-design e lo studio degli impatti lungo il ciclo di vita dei prodotti; la sperimentazione di nuovi materiali e processi nonché l’ottimizzazione di modelli di simbiosi industriale capaci di superare la logica del riciclo; lo sviluppo e l’applicazione delle innovazioni tecnologiche per individuare nuove risorse, e per valorizzare le esistenti, inclusi gli scarti.

Neuroscienze e neurofarmacologia

Il PE ha l’obiettivo di rafforzare la ricerca di base nella caratterizzazione dell’attività delle singole componenti cellulari per la comprensione della funzionalità di network neuronali in condizioni fisiologiche e patologiche, includendo l’analisi combinata e multiscala di pathways molecolari e dei determinanti genetici della fisiologia neuronale. Altre tematiche rilevanti: l’identificazione e caratterizzazione in modelli cellulari e animali avanzati di pathways cellulari e molecolari che vengono alterati in stadi precoci di malattia; lo sviluppo di approcci di nanotecnologie/tecnologie per la somministrazione selettiva di farmaci; la validazione di nuovi biomarcatori precoci e modelli predittivi di malattia.

Malattie infettive emergenti

I risultati attesi del PE sono: la creazione di una rete multidisciplinare di contrasto alle zoonosi emergenti; la migliore comprensione dei meccanismi di diffusione delle malattie emergenti e l’individuazione delle condizioni (connettività territoriale, densità popolazione, stato igienico-sanitario) e dei fattori (ambientali, antropici, biologici) critici alla base di queste malattie; la formulazione e lo studio di nuove ipotesi patogenetiche riguardo alle manifestazioni delle malattie emergenti, con possibile trasferibilità in ambito clinico e di contrasto alla loro diffusione.

Telecomunicazioni del futuro

Le principali tematiche del PE riguarderanno:

  • nuove architetture di rete verso il 6G e l’internet del futuro (reti aperte, disaggregate, basate sul software e programmabili);
  • nuovi approcci per la transizione software della rete e la migrazione delle funzioni su cloud distribuiti, la trasformazione della rete in piattaforma di calcolo basata su micro-servizi aperti verso le applicazioni e programmabili, lo sviluppo di algoritmi di controllo e l’ottimizzazione della rete basati sull’intelligenza artificiale, l’evoluzione delle architetture hardware programmabili per i nodi di rete e i data center;
  • tecnologie delle alte frequenze e nuove architetture radio per il 6G, le tecnologie radio avanzate, le tecnologie di antenna e l’elaborazione dei segnali, gli ambienti di propagazione intelligenti basati su superfici riflettenti riconfigurabili e programmabili, le nuove architetture di rete di accesso completamente wireless, il sensing e la localizzazione radio;
  • soluzioni e componenti di rete specializzate per ambiti applicativi verticali, soluzioni e componenti di rete domain-specific, soluzioni e piattaforme di servizio per i prodotti intelligenti connessi durante tutto il ciclo di vita, per la protezione civile e la sicurezza pubblica;
  • componenti e soluzioni di rete basati su ottica integrata e computazione ottica, lo sviluppo di nuove piattaforme basate su materiali innovativi al fine di migliorare l’efficienza energetica ed estendere la copertura frequenziale, lo sviluppo di tecnologie ibride di integrazione fotonica e opto-elettronica per migliorare il fattore di forma e il costo, lo sviluppo di nuovi sottosistemi integrati con particolare riferimento alla sensoristica, alla quantistica e alla fotonica per le microonde.

Attività spaziali

Questo PE verrà realizzato in collaborazione con il Ministro per l’innovazione tecnologica e la transizione digitale (MITD). Le principali tematiche riguarderanno:

  • il miglioramento della capacità di osservazione dello spazio ed il potenziamento delle sue applicazioni, quali la prevenzione dei disastri e dello space weather; della modellizzazione dei processi complessi indotti da eventi geologici estremi (terremoti, vulcani, frane); della previsione delle condizioni meteorologiche e climatiche estreme; della garanzia della disponibilità idrica e delle capacità di previsione del ciclo dell’acqua su scala globale, regionale e locale; la generazione di una società ad emissioni zero; della capacità di previsione delle diverse componenti del ciclo del carbonio; dell’agricoltura sostenibile; dell’integrazione dei dati e della gestione di policies urbane e suburbane;
  • le architetture di esplorazione, per l’identificazione, l’analisi e la progettazione sistemica e sostenibile di possibili futuri habitat extraterrestri.

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