Revues de mars 2006

  • inversion du gulf stream (réchauffement)
  • cyanobactéries et Terre gelée (refroidissement)
  • fonction immunologique de l'ADN et maladies auto-immunes
  • nanotransistors
  • nanomoteur à laser
  • vers la vie artificielle (et ses risques...)
  • mythes et réalités de l'intelligence collective

Science et vie no 1062, mars 2006

- p32, le gulf stream aurait "brutalement" inversé son cours (de sud->nord à nord->sud) il y a 55 millions d'années à cause de la fonte des glaces lors d'une élévation soudaine de température de 5 à 8° C due à une émission massive du méthane stocké dans les fonds marins (maximum thermique du Paléocène-Eocène). L'inversion aurait durée tout de même 100 000 ans pour revenir lentement à son état d'origine. Une telle inversion n'aurait rien d'impossible dans les conditions actuelles de réchauffement climatique mais n'a tout de même rien d'immédiat...

- p78, on savait que les cyanobactéries (ou algues bleues) avaient bouleversé l'atmosphère terrestre en produisant de l'oxygène, grâce à la photosynthèse, il y a 2,3 milliards d'années quand la Terre a commené à rouiller... On découvre que ce serait à cause de l'oxygène que la Terre aurait connu alors un épisode de refroidissement (dit Snowball Earth) qui a presque anéanti toute vie, non seulement à cause du caractère toxique de l'oxygène pour les formes primitives de vie dépourvues d'anti-oxydants (car l'oxygène est très agressif, très réactif), mais surtout en abaissant la température jusqu'à -50° C ! Une couche de glace de plus d'un kilomètre aurait couvert alors toute la surface de la Terre ou presque. Jusque là, les bactéries ("anaérobie" comme les ferments) produisaient surtout du méthane (CH4), puissant gaz à effet de serre entretenant une température de +50°. A son apparition, l'oxygène s'est combiné avec le méthane, produisant du C02 dont l'effet de serre est 20 moins puissant (mais qui dure au moins 10 fois plus longtemps dans l'atmosphère!). C'est ce qui aurait produit un refroidissement brutal (de 100 000 à 1 million d'années tout de même), la température moyenne passant à -50° ! Il faut savoir qu'en ce temps là, le soleil n'était pas aussi brillant qu'aujourd'hui (80%). Les cyanobactéries, qui devaient forcément se protéger de l'oxygène qu'elles produisaient grâce à des anti-oxydants, sont encore les organismes les plus abondants sur Terre (à l'origine des chloroplastes de toutes les plantes) mais en décimant les anciennes bactéries, elles ont permis l'explosion d'une complexité bien supérieure (eucaryotes), ne serait-ce qu'en nous protégeant des radiations grâce à la couche d'ozone, mais aussi parce que la respiration de l'oxygène par les mitochondries fournit un surplus d'énergie.

(On peut se demander si une production accrue d'oxygène pourrait réduire l'effet de serre, dans un premier temps du moins, par réduction du méthane en gaz carbonique. Cela pourrait s'avérer d'autant plus utile que la part de l'oxygène dans l'atmosphère a tendance à baisser).

- p84 La vie fait feu de tout bois et l'on vient de découvrir que l'ADN n'est pas seulement utilisé comme support de l'information biologique mais aussi comme une arme (c'est un peu comme un livre qui peut servir pour assomer quelqu'un!). Les cellules neutrophiles (60% des globules blancs) utilisent leur propre ADN à la fois comme filet et colle pour piéger les bactéries, déversant en même temps les histones bactéricides contenus à l'intérieur de l'ADN dont ils assuraient la rigidité (il faudrait voir le dessin!). Les cellules neutrophiles éclatent donc au contact des organismes étrangers qu'elles engluent dans les filets de leur ADN. Ce n'est pas tout. "Car le fait que l'ADN se retrouve à l'extérieur de la cellule n'est pas anodin. Dans beaucoup de maladies auto-immunes, quand le système immunitaire se retourne contre l'hôte et attaque les cellules de l'organisme, on retrouve un caractère commun : la fabrication d'anticorps anti-ADN". C'est d'ailleurs un mécanisme qui permet d'amplifier la réponse immunitaire en mobilisant un plus grand nombre de cellules immunitaires sur le lieu de l'infection, mais qui peut se retourner contre l'organisme...

La Recherche no 395, mars 2006

- p24, une équipe germano-américaine a mis au point un nanotransistor à base des spins de cinq particules disposés en losange et formant une "porte logique" : selon qu'elles sont orientés vers le haut ou vers le bas elles représentent un bit d'information égal à 0 ou 1. "On peut ainsi créer n'importe quelle fonction logique, donc réaliser n'importe quel calcul". "Les opérations réalisés par ces automates sont moins rapides qu'avec les processeurs actuels, mais des processeurs magnétiques pourraient atteindre 100 mégaHertz bien suffisants pour beaucoup d'applications. Les avantages sont le faible coût et la non-volatilité (on garde les informations même si on coupe le courant)".

- p89, Pierre-Gille de Gennes fait un compte-rendu très élogieux du livre de Sébastien Balibar "La pomme et l'atome" (Odile Jacob). "Balibar pourfend les idées reçues. Le manque d'énergie va bientôt provoquer un choc majeur (au plus tard en 2040, quand les ressources pétrolières chuteront). Balibar crible avec bon sens certaines solutions de rechange souvent présentées comme des panacées : les éoliennes, la fusion contrôlée, la biomasse, etc. Je suis sûr que certains de ses exemples seront contestés par les écologistes, ou par des "scientifiques" dont il souligne le verbiage. Mais son témoignage est honnête, amusant et important".

Sciences et avenir no 709, mars 2006

- p23, un nanomoteur à laser a été mis au point par des équipes de Bologne et Los Angeles : "Sous l'éclair lumineux d'un laser, un photorécepteur expulse un électron le long d'une tige, ce qui y déplace un anneau moléculaire. Une milliseconde plus tard, l'ensemble, appelé rotaxane, est revenu à son état initial après avoir converti en mouvement 12% de l'énergie lumineuse fournie", constituant un "bel exemple de moteur linéaire stable sur plusieurs centaines de cycles".

- p59, La lutte contre la pauvreté est la seule façon de lutter contre l'émergence de nouvelles maladies (Jean-François Saluzzo, virologue, coauteur de "Grippe aviaire, sommes-nous prêts?", Belin)

- p42, à signaler le dossier sur la vie artificielle (biologie de synthèse) avec la reprogrammation des bactéries (p44), la fabrication de virus (p45), la construction d'un génome minimal (de peut-être 250 gènes, p46), la production de cellules artificielles en injectant de l'ADN dans des membranes (p48), la création de chimères avec d'autres bases que les 20 acides aminés utilisés par les cellules (p49), la modélisation numérique de la vie et de son évolution (émergence d'interactions écologiques, p50). La vie (artificielle ou non) se définit par son autonomie, sa clôture opérationnelle, ses échanges avec le milieu, sa reproduction et sa capacité d'erreurs (diversité, évolution, adaptation), mais, comme le souligne le biologiste Michel Morange, on ne peut simuler toute l'évolution car la recherche n'aura jamais assez de temps pour partir de novo. Vient ensuite la liste des risques (p51) : accidents, monstres, biopirates, contamination... risques considérables pour lesquels les seules parades sont la traçabilité, le confinement, le contrôle des séquences employées, autant dire pas grand chose mais il parait que s'arrêter ne serait pas raisonnable : "Il faut avoir le courage de poursuivre les recherches même dans un contexte incertain" ! La vérité, c'est plutôt qu'on est absolument incapable de tout arrêter, de là à vouloir le justifier...

Sciences Humaines no 169, mars 2006

- Je trouve Sciences Humaines souvent très décevant et un peu vide mais la mise au point du numéro de mars sur l'intelligence collective me semble très intéressante. Entre autres sur le passage d'une conception statistique de l'intelligence collective à son caractère organisé (rejoignant un de mes derniers billets ainsi qu'une petite polémique que j'avais eu avec Edgar Morin), mais aussi sur le conformisme et "l'effet de polarisation" qui amènent à une rationalité collective inférieure à la rationalité individuelle (ce dont témoignent "Les décisions absurdes" de Christian Morel).

"Au fil des recherches, il est devenu évident que les fourmis ne se comportaient pas en agents simples, répondant à des comportements élémentaires (suivre une trace odorante), régis par quelques formules élémentaires pour résolution de problèmes. La fourmilière est un superorganisme où chaque élément issu d'une même histoire évolutive, est déjà doté d'un programme de conduite élaboré (...) De fait, les modèles de Systèmes Multi-Agents ont dû, au fil du temps, intégrer dans leurs modèles des agents cognitifs et non plus simplement réactifs. De même il a fallu intégrer des dispositifs d'organisation hiérarchiques, des centres régulateurs, des dispositifs de supervision, de contrôle, s'éloignant ainsi de plus en plus de l'idée d'une intelligence collective qui émergerait spontanément d'agents rudimentaires en interaction (...) Si le cerveau se présente bien comme un réseau de neurones, cela ne signifie nullement que l'étude de la physiologie de chaque neurone et de ses connexions avec les autres suffit à expliquer l'organisation d'ensemble (...) L'étude du fonctionnement global du cerveau - et plus généralement de tout dispositif intelligent - relève de ce que l'on nomme les architectures cognitives (...) Aucune ne peut se ramener à un simple schéma d'émergence bottom-up. Toutes font plus ou moins appel à des dispositifs complexes formés de modules, sous-modules, centres pilotes (...) Aucune entreprise, aucune administration ne fonctionne sur la base de l'auto-organisation. Les entreprises possèdent toutes des lignes hiérarchiques, des lieux de décision et des instances de pilotage centralisées".

De même l'innovation surgit de préférence là où se relâche la pression du groupe et n'est presque jamais le produit d'une intelligence collective (du moins pas seulement), ce que l'histoire des sciences montre bien.

"Cette réflexivité des individus serait d'autant plus forte que les conditionnements sociaux s'affaiblissent : perte d'influence des institutions ou du groupe d'appartenance ; multiplicité des réseaux de relations et des appartenances. Le répertoire comportemental et cognitif serait alors d'autant plus ouvert que le chercheur circule d'un monde à l'autre".

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