Revue des sciences avril 2015


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- Economie et social

This fake photo of the eclipse was tweeted, as if from the ISS

Les craintes suscitées par la technologie sont au plus haut, quand on ne nous menace pas de notre remplacement par les robots qui prennent notre travail, c'est par une intelligence artificielle qui prendrait notre place ou les transhumains, les hommes génétiquement modifiés. C'est ce qui panique en tout cas les biologistes aujourd'hui devant la facilité d'effectuer des modifications génétique ciblées avec la méthode CRISPR, dont on a beaucoup parlé et qui nous fait entrer effectivement dans l'ère d'une évolution artificielle de l'humanité. Il est certes important d'en informer les citoyens mais on ne voit pas qu'un débat sur le sujet ni des lois puissent empêcher les expérimentations les plus douteuses partout dans le monde dès le moment que c'est à portée de n'importe qui ou presque. On ne peut qu'en retarder l'impact. Les véritables problèmes ne sont de toutes façons pas là mais dans la menace du réchauffement climatique et l'épuisement de ressources vitale (l'ONU avertit que le déficit d'eau pourrait être dramatique en 2030), problèmes qui ne sont pas assez pris au sérieux cette fois. Ce qui caractérise notre période, c'est l'incapacité à se projeter dans l'avenir qui est en même temps une précipitation qui surestime notre influence et sous-estime à la fois notre ignorance et l'incertitude de l'avenir. Il faudra une clarification sur nos rapports à l'évolution technique pour qu'elle ne nous conduise pas à notre perte sans qu'on s'imagine pouvoir maîtriser la maîtrise, orgueil suprême, seulement prendre nos précautions.

Il y a quelques bonnes nouvelles malgré tout, au moins ambigües et toujours assez différentes de ce qu'on pensait avant, de façon beaucoup trop simpliste (c'est ce qui rend la science-fiction si dépaysante, d'être pures fictions ne renvoyant à aucun réel malgré tous ceux qui y croient dur comme fer). Ainsi, les émissions de CO2 auraient diminuées en 2014. "Les données préliminaires de l'AIE suggèrent que les efforts visant à atténuer les changements climatiques peuvent avoir un effet plus prononcé sur les émissions que nous ne le pensions auparavant". C'est principalement la Chine qui a réduit la part du charbon mais, le paradoxe, c'est que les prix bas du pétrole y ont contribué aussi ainsi que le réchauffement lui-même ! Sinon, les voitures électriques feraient baisser la température des grandes villes de plus de 1°C car dégageant 20% de chaleur en moins, ce qui pourrait réduire la climatisation. Cela n'empêche pas que la banquise arctique est au plus bas alors que les feux de forêt de la toundra se multiplient. La fonte du permafrost dégagera bien plus de carbone que la nouvelle végétation ne pourra en capturer. Il semble donc assez dérisoire de vouloir ramener le réchauffement à 1,5°C, ce qui serait effectivement préférable à 2°C mais qui semble bien hors de notre portée. L'échec de la cop 21 est annoncée mais les USA et la Chine s'accordent malgré tout sur la réduction de leurs émissions car chacun sait qu'il y a intérêt. Il y a quand même eu 1 million de plus de barils de pétrole par jour en 2015 mais sans réduire les excédents ni faire remonter le prix. Un accord avec l'Iran augmenterait encore la surproduction. L'effet positif sur l'économie des prix bas actuels n'est cependant pas aussi sensible qu'on le croyait, mais ce serait surtout le commerce international et la division internationale du travail qui en seraient augmentés.

Alors que certains se rassurent à bon compte d'une extension de la calotte glaciaire de l'Antarctique, les courants chauds la minent par en dessous. Du coup, la fonte de l'Antarctique s'accélère, provoquant l'inquiétude des chercheurs. Il est vrai que ce processus peut prendre des siècles, le facteur temps est toujours difficile à prendre en compte (et à partir de 100 ans, les émanations du siècle précédent vont commencer à se dissiper). On pouvait s'imaginer aussi que l'augmentation du CO2 serait compensée par la croissance de la végétation mais cette croissance accélérée la fragilise et on constate au contraire le déclin du puits de carbone amazonien lié à une surmortalité des arbres. De plus, 2 études remettent en cause les techniques envisagées pour limiter le réchauffement. Ainsi, refroidir les eaux de surface avec les eaux profondes aboutirait à un réchauffement supplémentaire au bout de 50 ans si on le généralisait (ponctuellement l'effet peut rester positif). La méthode la plus envisagée jusqu'ici consiste à répandre des particules de soufre à haute altitude pour limiter le rayonnement solaire comme le font les volcans. Le problème, c'est que les éruptions volcaniques influencent durablement le climat, sur plus de 20 ans, longtemps après la dissipation des aérosols. La modification du climat n'est pas encore à notre portée, il faudrait vraiment arrêter plutôt les émissions de gaz à effet de serre, en diminuant la production de nourriture (notamment de viande) et en passant plus rapidement aux renouvelables, ce qui est de plus en plus à notre portée (qu'on laisse les hydrocarbures dans le sol paraît hélas malgré tout bien improbable).

Une étude du MIT montre qu'il faudrait favoriser pour le photovoltaïque les matériaux complexes (et abondants) dont la fabrication est simple aux matériaux simples, comme le silicium, dont la fabrication est complexe et qui sont moins performants. On ne sait si cela relève du gadget ou pourrait se généraliser mais il y aurait même du béton photovoltaïque. Plus décisif, étant donné son poids démographique, l'Inde lance un grand programme solaire. A noter aussi la dernière tendance à passer des smartgrids aux microgrids, du global au local, abandonnant les grands projets pour profiter des avantages d'une énergie décentralisée. Parmi les bonnes inventions, il y a sinon un drone capable de planter 1 milliard d’arbres par an dans les endroits inaccessibles !

Notre préhistoire se réécrit chaque mois ou presque mais cette fois, faire remonter le premier Homo, il y a 2,8 millions dans la vallée de l'Omo, relance une ancienne théorie tombée en désuétude appelée l'(H)Omo Event et qui situait l'hominisation dans la vallée de l'Omo comme réponse à son assèchement par l'utilisation d'outils (d'armes), la reconversion en chasseur et la consommation de plus de viandes. L'homme est un singe carnivore (prédateur), seul de sa catégorie. Il n'est pas impossible que la domestication du loup par l'homme ait permis de constituer des groupes plus importants, favorisant l'évolution et la culture. Une autre découverte bouleverse beaucoup notre représentation des débuts de la civilisation et de l'agriculture, celle que le villes Mayas sont construites sur des lieux de rassemblement de chasseurs-cueilleurs, lieux de culte et de sacrifice. Comme il semblerait que ce soit déjà le cas pour l'invention de l'agriculture en Anatolie autour d'un lieu de culte plus ancien. C'est assez troublant de voir que le rôle des religions soit assez universel dans la sédentarisation, qu'elles précèdent la fondation des cités plus qu'elles ne succèdent à leur développement. Enfin, ce n'est pas sans raison que des chercheurs situent le début de l’Anthropocène à la découverte de l’Amérique, c'est-à-dire à la première véritable mondialisation. Après le cheval qui a été un formidable vecteur de civilisation dans l'ancien monde, ce sont les bateaux européens qui ont unifié le monde, transmis les maladies, importé légumes et animaux, bouleversé la démographie et les paysages avec déjà des conséquences climatiques puisque ce serait la conquête de l'Amérique qui serait à l'origine du petit âge glaciaire selon les auteurs...

- Sciences
http://www.laboiteverte.fr/wp-content/uploads/2010/01/oreilles-dutch-ecoute-ww-04.jpgMême si les revues étaient encore une fois décevantes, il y avait abondance de nouvelles, obligé de faire le tri. Justement, une étude montre qu'il y a trop d'études scientifiques ce qui les condamne à l'oubli, mais c'est sans compter peut-être avec les robots qui vont se charger d'en extraire les données ? Sinon, il est effectivement inévitable que notre attention faiblisse. "Au cours des dernières années, grâce à l’Internet, une énorme quantité de données a permis une enquête approfondie sur la dynamique d’attention collective au contenu en ligne, allant de reportages aux vidéos, en passant par les mèmes. Il est également noté que l’attention se délite au fil du temps, non seulement parce que la nouveauté s’estompe trop vite, mais aussi parce que la capacité humaine à faire attention à du nouveau contenu est limitée". Non seulement il y a trop de recherches mais des scientifiques publient de fausses études juste pour gagner des points (des crédits). Heureusement, là aussi, des programmes tentent de détecter les fraudes.

Une des nouvelles les plus intéressantes, c'est que, suite à la contestation de scientifiques, un comité chargé d'évaluer le "Human Brain Project" a conclu non seulement à une mauvaise gouvernance du projet mais au caractère prématuré, irréaliste, de la simulation d'un cerveau humain alors qu'il faudrait d'abord poursuivre les travaux sur le cerveau des autres primates, se donner des objectifs plus modestes et concrets, enfin réintégrer dans le projet cognitivisme et biologie systémique. C'est très significatif de la confusion actuelle sur l'état d'avancement de nos connaissances, trop souvent surévaluées par rapport à la réalité.

Si l'on en croit l'avalanche de traitements proposés, cette fois-ci, l'Alzheimer, c'est dans la poche. Cela va de la stimulation des cellules gliales, éliminant les plaques, à l'atténuation de la suractivité de l'hippocampe ou la réduction du GABA qui empêcherait la mémorisation. Il faut être très prudent sur ces annonces, aux stratégies si différentes, et on ne sait combien de temps il faudra pour la disponibilité de ces traitements alors qu'il n'est pas sûr que la maladie soit si bien comprise encore, liée à l'inflammation, le diabète, la porosité de la barrière encéphalique, une suractivité neurologique, l'excès de GABA, l'horloge biologique, le manque de sommeil ? On avait déjà vu, parmi les remèdes accessibles, qu'il y avait effectivement un bon sommeil mais aussi le café (même s'il n'est pas toujours sans problèmes), la bière, le vin, les vitamines B, l'huile d'olive, les diurétiques, le jeûne, la stimulation du cerveau, l’exercice, la vie intellectuelle et une alimentation saine avec réduction des sucres... A part ça, on peut signaler des nanoparticules magnétiques pour stimuler le cerveau sans fil, ce qui pourrait avoir toutes sortes d'applications (commandes à distance) et un médicament pour refroidir le cerveau ! Parmi les expériences les plus troublantes, même si ce n'est pour l'instant qu'avec des souris, on a réussi semble-t-il à modifier des souvenirs pendant le sommeil, ou du moins à modifier le sentiment attaché à un lieu. Sinon, un nouveau type de substances est apparu : les agents sénolytiques pour éliminer les cellules sénescentes - on avait vu le mois dernier que cela rajeunissait les corps de se débarrasser des vieilles cellules - et, avec seulement 10 000 ADN séquencés, c'est la carte génétique de toute l'Islande qui pourrait être reconstituée (avec leurs susceptibilités génétiques, même pour ceux qui n'ont pas donné leur ADN). Enfin, il est intéressant de voir comme des loups devenus pêcheurs pourraient se transformer petit à petit en phoques et une nouvelle hypothèse, qui met cyanure et sulfure d'hydrogène avec du cuivre à l'origine de la vie, permet d'imaginer que se seraient formés en même temps membranes, ARN et protéines ?

Pas grand chose en physique sinon la pratique d'intrications en masse et le fait étrange que la matière noire n'interagit pas avec elle-même. Sinon, on a juste la confirmation du Boson de Higgs et de la théorie électro-faible. On a appris aussi qu'il y aurait eu des super-Terres dans le système solaire au début avant que Jupiter ne fasse des siennes en changeant d'orbite. Il y aurait eu de plus le plus gros impact de météorite, il y a plus de 300 millions d'années, mais on ne sait pas à quelle extinction de masse cela correspondrait. Il se pourrait bien que le projet fou de Mars One soit une arnaque. Ce qui fait le plus science-fiction, c'est que Boeing brevète un arc électrique pour atténuer les ondes de choc, sorte de bouclier invisible qui n'arrête pas cependant les balles mais amortit l'impact traversant un plasma.

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- Numérique

Si les technologies et les appareils numériques s'imposent si rapidement, c'est que nous les utilisons intensément, qu'on le veuille ou non, ils donnent des possibilités dont nous avons un usage permanent. Il est d'autant plus important de s'intéresser à ce qui reste de non-usage et de l'intégrer dans les pratiques, soit d'hygiène personnelle soit de savoir-vivre. On pourrait parler aussi des échecs du numérique, des technologies qui ne prennent pas (souvent par manque de practicité ou la pauvreté des fonctions) qui démontrent à rebours qu'on vote sans arrêt pour les autres technologies, celles qu'on utilise, mais le fait qu'on cherche à chaque fois la "killer app" montre aussi que ce n'est pas donné d'avance, la fonction vient après l'organe et ne résulte pas d'un désir préalable mais s'impose de l'extérieur. Quand on veut se conformer à un projet préalable, comme le généreux OLPC (One Laptop per Child), on se plante. Quand on dit qu'il faut laisser faire le marché, on ne parle pas tant de profits que d'utilisation effective et de produits qui s'adaptent au terrain. On préfèrerait bien sûr pouvoir planifier tout cela d'avance...

Voilà donc en quoi consiste la véritable “fabrication numérique” : “La géométrie créée par les pièces, la détection et la correction des erreurs, l’assemblage de matériaux différents, la séparation et la réutilisation des composants“. Mais l’idée centrale derrière tout cela, assène Neil Gershenfeld, c’est que le code n’est pas étranger au matériau. Il lui est intrinsèque. C’est cela, la “réalité numérique”. (internet.actu)

On est beaucoup moins impressionné par les 10 technologies les plus importantes de 2015 d'après le World Economic Forum (piles à combustible, robots, plastiques thermodurcissables recyclables, l'édition de gènes, imprimantes 3D, machine learning, fabrication distribuée, drones, technologies neuromorphiques, numérisation de l'ADN). Dans les technologies neuromorphiques, il faudrait rajouter des systèmes de fibres optiques qui imitent le fonctionnement du cerveau. Sinon, on constate effectivement que la production numérique par imprimantes 3D est en phase exponentielle. Cela va des automobiles aux cuir artificiel et aux prothèses ou appareils électroniques et devrait s'intensifier avec des imprimantes 3D ultrarapides et travaillant en continu, les objets baignant dans un liquide se solidifiant par laser plutôt qu'avoir besoin d'imprimer couche à couche ce qui est très lent.

Une des raisons données du fait que les femmes se détournent de la programmation serait qu'elles étaient défavorisées par rapport aux garçons qui jouent beaucoup plus aux jeux vidéo, ce qui leur donnerait plus de compétences de base. Si le premier programmeur était une femme (Ada) et qu'il y a de grandes programmeuses, on ne peut nier que la programmation attire plus les hommes, pour des raisons culturelles pour une part mais qui pourrait aussi être liées à une plus grande prévalence de l'autisme chez les garçons alors que les femmes seraient plus tournées vers les compétences sociales. En tout cas, quand on avait fait un club informatique en 1983, on avait 20 garçons pour une fille ! Notons aussi cette chose curieuse que, sur les réseaux sociaux, les commentaires sont plus émotionnels alors que les notes attribuées seraient plus raisonnées.

Pour le reste, la réalité virtuelle est assez décevante pour l'instant (encore un domaine surestimé dans ses performances actuelles), IBM met au point une équivalent du bitcoin, paiement par blockchains, pour les devises courantes (dollar, euro, etc.), Uber se transforme en exploitation de Big Data, récoltant des informations sur ses clients pour leur proposer toutes sortes de services et vendre ces données à d'autres entreprises, Qualcomm va implanter dans les smartphones la reconnaissance de visages et d'objets et Neptune permet enfin de connecter ensemble tablette, smartphone, montre, écouteurs, télévision et clavier. La France étant très en retard dans la robotisation (ce ne sont pas les robots la cause du chômage), on devrait s'attendre à ce que le marché de la robotique va s'envoler en France :

 


Pour la Science no 450, Les routes de 5e génération


Les routes de 5e
        génération

On a déjà parlé des projets de routes communicantes et capables de recharger les voitures électriques mais il serait étonnant que cela ne concerne pas que des endroits stratégiques, le coût de réfection de toutes les routes étant sinon prohibitif (même si on utilise des ressources locales). C'est certainement un sujet intéressant - on en avait parlé - de là à le mettre à la une, c'est un peu trop sans doute.

Il est bon par contre de parler de la maladie de Lyme, une épidémie sournoise trop ignorée bien que très ancienne (de même qu'on sous-estime trop la toxoplasmose).

- L'hygiène lumineuse aussi essentielle que l'hygiène alimentaire, p16

La première chose est de faire comprendre que l'hygiène lumineuse est essentielle, au même titre que l'hygiène de sommeil ou l'hygiène alimentaire. La lumière est un stimulus biologique important. Ses effets sur la santé sont maintenant bien établis et ne doivent pas être sous-estimés.

On verra plus bas que se désynchroniser de l'horloge biologique pourrait causer l'Alzheimer.

- Pourquoi les informaticiens rêvent d'immortalité, p23

L'indépendance des objets informatiques vis-à-vis de leur support matériel soutient le fantasme d'une vie éternelle.

C'est assez contestable, il n'y a pas que les informaticiens qui rêvent de vie éternelle (depuis les pharaons et les premiers agriculteurs), mais il est vrai que l'information est indépendante de son support, ce qui renouvelle le genre. Est-ce que cela suffit à pouvoir télécharger un cerveau ou une personne ?

- Radicalisation djihadiste : attention aux probabilités, p24

Gérald Bronner avertit, qu'étant donné le faible nombre de djihadistes, la surveillance mise en place par le gouvernement risque d'être submergée de fausses alertes de radicalisation (biais de négligence des taux de base).

Les individus qui se radicalisent dans une population sont heureusement très rares (même si leur visibilité sociale nous les fait facilement voir comme plus nombreux qu’ils ne sont en réalité). S’il est difficile d’établir le poids de cette radicalisation dans la jeunesse, on est certain qu’elle est très minoritaire (il y a plus de 20 millions d’individus âgés de moins de 25 ans en France, dont quelques milliers tout au plus se sont radicalisés).

Dans ces conditions, même si l’on admet que le test établi par le site ministériel est plutôt fiable, la probabilité que la présence de ces signes indique une authentique fanatisation est infime. Voilà pourquoi l’un des défis que représente cette radicalisation possible de la jeunesse est celui du traitement de la montagne de signalements inutiles qui risquent de se déverser sur le ministère.


- Cancer : ces cellules qui perdent le contact, p36

Cet article reprend les théories de Jean-Jacques Kupiec sur le cancer, qu'on connaît bien mais qui restent trop partiales. La théorie "environnementale" du cancer se justifie du simple fait que des cellules cancéreuses mises dans des tissus sains peuvent redevenir normales. Le cancer s'interpréterait ainsi comme un phénomène épigénétique plus que génétique, un défaut de méthylation qui empêcherait les cellules souches de se spécialiser comme elles le devraient. C'est certainement un facteur important mais on ne peut reléguer les mutations génétiques à un rôle secondaire alors qu'on connaît bien les effets délétères de certaines, notamment quand elles touchent aux mécanismes de contrôle comme la protéine p53 ou à celui d'apoptose. Il faudrait certainement une synthèse de ces théories plutôt que de les opposer.

Dans de nombreux cancers des tissus solides, les altérations se comptent en dizaines de milliers de mutations et en dizaines de modifications plus vastes des chromosomes (pertes ou gains de morceaux de chromosomes ou de chromosomes entiers).

Au moins dans certains cas, des cellules d'un même cancer ne semblent pas avoir beaucoup d'altérations génétiques en commun, voire aucune. C'est une remise en question du modèle génétique de l'origine des cancers : si aucune mutation motrice commune n'est observée, comment imaginer que des mutations sont à l'origine du processus ?

Les cellules souches sont peut-être une clé pour comprendre ce rôle. Elles sont caractérisées par une expression des gènes particulièrement variable et généralisée. Au contraire, les cellules différenciées (les cellules-filles des cellules souches qui se sont spécialisées en un type cellulaire) expriment moins de gènes et de façon plus homogène et plus stable. Cette stabilisation de l'expression se produit au cours du développement et de la différenciation, lorsque les cellules sont peu à peu prises dans un réseau d'interactions et de communications cellulaires propres au tissu où elles se différencient. Reste à comprendre comment se produit cette stabilisation.

L'apparition des phénotypes, en particulier des caractéristiques de différenciation ou métaboliques, est un phénomène aléatoire. Dans ce cas, l'expression des gènes ne serait stabilisée qu'a posteriori, lors d'un processus de sélection, par l'environnement cellulaire, des cellules qui expriment les caractéristiques « adéquates » : seules les cellules capables d'établir des interactions et des communications stables et stabilisatrices avec cet environnement seraient conservées. Par exemple, seules les cellules qui porteraient à leur surface l'arsenal de protéines capable de communiquer avec des cellules du foie seraient préservées dans le foie. Les interactions établies entraîneraient une signalisation cellulaire qui conduirait à la stabilisation. La différenciation et la quiescence (le repos des cellules, qui ralentissent leur rythme de division) seraient ainsi les conséquences de cette stabilisation.

Si la structure tissulaire est le fruit d'un tel équilibre trouvé lors de la « canalisation » des cellules au cours de la différenciation, toute rupture de cet équilibre pourrait déstabiliser les cellules différenciées. Dans ce cas, la différenciation et la quiescence des cellules ne seraient plus maintenues, car l'expression des gènes, aléatoire, ne serait plus contrôlée par le microenvironnement cellulaire. La variabilité de l'expression des gènes serait donc globalement augmentée, comme si les cellules différenciées redevenaient indifférenciées – se « dédifférenciaient ».

On peut aussi imaginer que, à cause d'un défaut dans les communications cellulaires, des cellules souches normales de l'organisme ne parviennent pas à mettre en place les interactions cellulaires nécessaires à leur différenciation. Elles conserveraient alors des caractéristiques de cellules souches, mais échapperaient au contrôle du microenvironnement. Cette théorie expliquerait la présence de cellules aux propriétés de cellules souches dans le cancer, nommées cellules souches cancéreuses.

Que deviennent les mutations dans cette vision du cancer ? Elles seraient un effet colatéral du défaut d'interaction cellulaire. Ce défaut perturberait les processus qui maintiennent l'intégrité génétique et épigénétique, ce qui favoriserait l'apparition aléatoire d'altérations génétiques ou épigénétiques.

Il s'agit donc d'un renversement complet de perspective : la rupture de l'équilibre tissulaire est l'événement déclencheur, les altérations génétiques et épigénétiques sont des éléments promoteurs et accélérateurs. Plusieurs résultats expérimentaux qui ne trouvent pas leur place dans la théorie classique fondée sur les mutations génétiques peuvent être ici réinterprétés et former un cadre théorique expliquant de nombreuses propriétés cancéreuses. C'est notamment le cas de travaux montrant que les cellules cancéreuses se « normalisent » lorsqu'elles interagissent avec des cellules normales.

Et en combinant l'action de plusieurs molécules agissant sur diverses protéines d'interaction (de manière à imiter l'environnement normal des cellules du tissu par de pseudo-interactions), on atteindrait un état de stabilisation équivalent ou presque à l'état différencié d'origine. Cette stabilisation empêcherait l'échappement tumoral ou la résistance thérapeutique, puisque ceux-ci sont dus à l'instabilité des cellules cancéreuses.

- Quelle est notre place dans l'Univers, p62

A la suite de l'article du mois dernier sur les super-terres (Des exoplanètes plus accueillantes que la Terre), on peut dire que le principe anthropique fort n'est plus tenable, l'univers n'est pas construit pour nous, finement ajusté à notre existence, il pourrait y avoir mieux. Je trouve quand même que, lorsqu'on fait la liste des conditions d'une vie évoluée, il y en a un paquet : loin des violences cosmiques (formation d'étoiles, sursauts gamma, grosses météorites [ce qui donne plus de chance de trouver de la vie autour de nous]), avec un coeur en fer et son champ magnétique nous protégeant des rayons cosmiques, avec beaucoup d'eau mais pas trop pour laisser de la terre émergée, avec une Lune qui équilibre les saisons, etc., sans parler des lois physiques qui rendraient toute vie impossible si on changeait certaines caractéristiques de très peu (si la masse du neutron était un peu moins supérieure à celle du proton, tous les protons se transformeraient en neutron, etc.). Il ne suffit pas d'être dans une zone d'habitabilité ni d'avoir une atmosphère, ni même de l'eau liquide. Donc, s'il peut y avoir mieux, cela doit rester très très rare (mais pas la vie bactérienne qui doit être plus courante).

Contrairement aux idées coperniciennes strictes, qui soulignent notre banalité et suggèrent donc une abondance de situations similaires dans le cosmos, le fait que la vie nécessite une combinaison subtile et dynamique de paramètres réduit les possibilités. Les chances de voir apparaître la vie dans le cadre de cette nouvelle vision se différencient aussi des idées anthropiques qui, dans leur version la plus extrême, ne prédisent qu'une seule occurrence de la vie dans tout l'espace et le temps.

Cette nouvelle règle identifie les endroits où la vie devrait se développer et la fréquence à laquelle cela devrait se produire. Elle spécifie les caractéristiques fondamentales nécessaires pour la vie en fonction des nombreux paramètres variables : elle dessine la carte des zones fertiles.

Une telle règle ne confère pas aux organismes vivants un statut à part. Certes, la biologie est sans doute le phénomène physique le plus complexe de cet univers-ci, mais cela ne va peut-être pas plus loin qu'une structure naturelle particulièrement complexe qui apparaît dans les bonnes circonstances, quelque part entre l'ordre et le chaos. Et cette conceptualisation de la place de la vie dans la nature résout le paradoxe apparent entre les arguments convaincants selon lesquels la vie doit être abondante et ceux qui la supposent extrêmement rare.

 


La Recherche no 498, Intelligence artificielle


Le dossier sur l'intelligence artificielle concerne surtout les projets de Facebook de "deep learning" supposé mieux nous connecter (mieux nous vendre). En fait, derrière la fascination des derniers progrès dans la reconnaissance d'images ou la compréhension du langage, ce qui me frappe, c'est qu'on est encore loin de compte même si les performances s'accélèrent. Il se peut que tout cela soit opérationnel dans 5 ans mais, comme pour le Human Brain Project, les espoirs et craintes qu'on y met semblent largement prématurés. Il y a une façon de vouloir se projeter dans l'étape suivante qui déforme la réalité (car l'étape suivante ne peut jamais se deviner, sinon on y serait déjà : impossible de savoir ce qu'on ne sait pas encore!). En tout cas, la façon dont la compréhension du langage progresse est pour l'instant aussi lourde que les programmes d'échecs, sans rapport avec notre compréhension naturelle ou notre intelligence. Il faudra sans aucun doute attendre une meilleure connaissance de ces mécanismes dans le cerveau pour avoir de véritables compétences linguistiques. Pour progresser, le numérique doit se mettre à l'imitation du biologique et sa façon d'être au monde - ce qui réduit la séparation du numérique et du biologique.

- Les dégâts annoncés du futur canal du Nicaragua, p44

L'impact environnemental d'un projet de canal traversant le Nicaragua inquiète la communauté scientifique locale et internationale. Pourtant, les travaux ont déjà commencé.

Le projet destiné à concurrencer le canal de Panama s'est décidé trop rapidement, sans études suffisantes, faisant soupçonner une corruption de grande envergure alors que 30 000 personnes risques d'être expropriées, un grand lac d'eau douce exceptionnel saccagé et que le canal sera une barrière infranchissable pour les animaux sauvages de cette région.

- L'évolution de l'homme sur la piste du loup, p60

On sait depuis peu que le chien vient du loup et qu'il est le premier animal domestiqué par l'homme. En retour, il aurait eu une influence déterminante sur nos modes de vie, voire sur notre évolution biologique.

Pierre Jouventin défend l'idée que les chiens, loups domestiqués car adaptés à la chasse en meute comme les hommes, auraient permis d'augmenter les rendements de la chasse, ce qui aurait épuisé l'environnement des chasseurs-cueilleurs obligés de se mettre à l'agriculture. Cette hypothèse semble assez fantaisiste car les chasseurs-cueilleurs du Nord qui ont des chiens qui leurs sont indispensables depuis plus de 30 000 ans ne sont pas passés à l'agriculture et il est plus vraisemblable que ce soient des modifications climatiques qui ont rendu les ressources plus rares au Moyen-Orient (les chiens n'ont peut-être pas arrangé les choses). Par contre, il pourrait bien y avoir un lien entre la constitutions de groupes sapiens plus nombreux que ceux de néandertaliens grâce aux chiens, cette taille des groupes ayant été un facteur essentiel des progrès culturels et techniques à cette époque. On verra plus loin que des cérémonies religieuses (rites de fertilité, de renaissance ou danses de la pluie ?) regroupant un grand nombre de populations ont sûrement un rôle dans cette invention de l'agriculture, plus que les chiens...

- Revenu : 50 euros de plus par mois en dix ans, p82

Hervé Le Bras montre que depuis 2004 le revenu mensuel moyen aurait été augmenté de 50€ mais on pourrait dire qu'il a stagné malgré l'augmentation du PIB et si on prend comme référence 2008 il a baissé un peu (-0,7%). Cela témoigne qu'on ne connaît pas encore une véritable austérité mais que la croissance est tout aussi trompeuse. Cependant, l'intérêt de l'article est surtout de montrer qu'on ne peut s'en tenir aux chiffres bruts. Il aurait d'ailleurs fallu ajouter que cette moyenne recouvre des inégalités qui se creusent entre les pauvres qui s'appauvrissent et les riches qui s'enrichissent.

En France, le revenu moyen a peu progressé depuis dix ans, contrairement à ce que pourrait laisser croire l'évolution de l'activité économique.

Au cours des dix dernières années, de fin septembre 2004 à fin septembre 2014, le produit intérieur brut (PIB) de la France, richesse produite en une année, est passé de 1 691 milliards à 2 134 milliards en euros courants, soit une hausse de 26 %. Les revenus étant l'une des composantes du PIB, un revenu mensuel moyen de 2 000 euros, proche du salaire moyen, devrait avoir augmenté de 520 euros au bout de dix ans.

Mais un tel calcul ne tient pas compte de l'inflation. Bien que modérée sur cette période, elle s'est élevée à 16,5 %. La croissance réelle du produit intérieur brut et par conséquent celle d'un revenu mensuel de 2000 € ont donc été de 8,3 % seulement durant ces 10 ans. Pour le revenu, cela signifie une augmentation mensuelle 166 € au bout de cette période. Mais en raison de la croissance démographique, le PIB doit être partagé entre un nombre grandissant d'habitants. Ainsi, de 2004 à 2014, la population de la France a augmenté de 5,6 %. Contenu de ce taux, la croissance réelle de revenu par habitant a été de seulement 2,53 %. Pour un revenu de 2000 € par par mois, cela ne représente plus que 50 € d'augmentation mensuelle au bout de 10 ans (ou 40 centimes de plus chaque mois).

 



Brèves et liens


Physique


cosmologie, physique quantique, nanotechnologies
 

- Confirmation du Boson de Higgs et de la théorie électro-faible

Les événements observés, contenant un boson W et deux photons (γ), constituent la première preuve expérimentale de l’existence du couplage WWγγ prédit par la structure mathématique de la théorie électrofaible du modèle standard de la physique des particules. Ces interactions sont intimement liées au mécanisme de Higgs qui permet de décrire ce type de couplages.

La structure interne de ce modèle implique l’existence de seulement deux couplages fondamentaux à trois bosons de jauge ZWW, gWW et de quatre couplages à quatre bosons de jauge ggWW, gZWW, ZZWW et WWWW.Non seulement ces interactions sont la manifestation directe du caractère non- commutatif de la symétrie sur laquelle la théorie est fondée mais elles sont intimement liées à la brisure spontanée de cette symétrie et au mécanisme de Higgs qui permet de décrire ces couplages.

- Voir en même temps les 2 aspects de la lumière, onde et particule

L’expérience se déroule de la manière suivante: une impulsion laser est envoyée sur un minuscule nano-fil métallique. Le laser ajoute de l’énergie aux particules chargées dans le nano-fil, ce qui les fait vibrer. La lumière voyage le long du minuscule fil dans deux directions possibles, comme des voitures sur une autoroute. Lorsque les ondes voyageant dans des directions opposées se rencontrent, elles forment une nouvelle onde, qui paraît rester immobile. Cette onde stationnaire devient une source de lumière et rayonne le long du fil.

C’est ici qu’intervient l’astuce de l’expérience: les scientifiques envoient un flux d’électrons à proximité du nano-fil, en les utilisant pour photographier l’onde de lumière stationnaire. Lorsque les électrons interagissent avec la lumière confinée du nano-fil, certains accélèrent, d’autres ralentissent. En utilisant un microscope ultrarapide pour photographier l’endroit où ce changement de vitesse avait lieu, l’équipe de Carbone a pu alors visualiser l’onde stationnaire, qui signe la nature ondulatoire de la lumière.

Mais tandis que ce phénomène montre la nature d’onde de la lumière, il démontre aussi, en même temps, sa nature de particule. En effet, lorsque les électrons passent à proximité de l’onde stationnaire, ils «frappent» les particules de lumière, les photons. Comme mentionné plus haut, ceci affecte leur vitesse, les faisant se déplacer plus vite ou plus lentement. Ce changement de vitesse apparaît comme un échange de «paquets» d’énergie (quanta) entre les électrons et les photons. L’existence même de ces paquets d’énergie montre que la lumière se comporte comme une particule.

En fait, cela ne prouve pas que la lumière serait à la fois onde et particule (comme sur l'image ci-contre) mais seulement que c'est bien une onde, qu'on peut localiser, et qui se comporte comme une particule dans ses interactions avec les électrons (échange de quanta).

- L'effondrement de la fonction d'onde à distance

Par l'intrication d'un photon avec lui même et sa division en 2, l'expérience confirme la physique quantique contre les objections d'Einstein : la détection du photon à un endroit entraîne l'effondrement immédiat de la fonction d'onde à un autre endroit et donc une action à distance à une vitesse plus rapide que celle de la lumière.

Pour imager ce genre de phénomène j'utilise une comparaison, certes critiquable, avec un tissus tendu entre 2 points : s'il se déchire en un point, il n'y a plus de tension à l'autre. Des physiciens ont trouvé cette image intéressante mais je ne l'ai vue nulle part reprise. Elle a bien sûr ses défauts. En tout cas, si la fonction d'onde ne donne pas une distribution de probabilité mais bien d'énergie, il semble que cela suppose un possible transfert d'énergie immédiat (on avait vu une expérience de transfert d'énergie à distance utilisant cette propriété de l'intrication). On ne pourrait donc déplacer une tension plus vite que la lumière mais on pourrait n'annuler instantanément ?

- A partir d'un certain nombre, le comportement des photons passe de quantique à classique

- Les photons peuvent être intriqués en masse

This is an artist's impression of
        a beam of entangled photons. Image: ICFOJe n'ai pas bien compris cette expérience qui confirme simplement que des photons supposés intriqués en masse le sont bien. Cependant, ils auraient vérifié aussi une certaine "monogamie", des particules ne pouvant être fortement intriquées qu'avec un petit nombre d'autres particules - ce qui semble contredire l'expérience précédente ?

- 3000 atomes intriqués avec un seul photon

This image illustrates the entanglement of a large number
        of atoms. The atoms, shown in purple, are shown mutually
        entangled with one another.

Les chercheurs ont d'abord refroidi un nuage d'atomes, puis les ont confinés dans un piège laser et envoyé une impulsion laser de faible intensité dans le nuage. Ils ont ensuite mis en place un détecteur de chercher un photon notamment dans le faisceau. Si un photon traverse le nuage d'atomes sans aucun événement, sa polarisation (ou direction de ses oscillations) reste la même. Si un photon interagit avec les atomes, sa polarisation subie une légère rotation - signe qu'il a été affecté par le "bruit" quantique des spins de l'ensemble des atomes, ce bruit résultant de la différence entre le nombre d'atomes dont le spin va dans le sens horaire et ceux dont le sens est antihoraire.

"Quand nous observons un photon dont le champ électrique oscille à la sortie dans une direction perpendiculaire à celle des photons entrants, nous savons que cela doit avoir été causé par l'ensemble des atomes et, de façon étonnante, que cette détection même génère un état très fortement intriqué des atomes".

- Multiplier les qubits pour corriger les erreurs

Ce qui donne stabilité à la matière malgré son substrat quantique et probabiliste, c'est d'impliquer un nombre important d'éléments. Ici, il suffirait d'avoir 9 qubits pour pouvoir conserver une superposition, détecter sa dégradation et corriger l'erreur. Comme on ne peut tester le contenu sans le détruire, les mesures se font sur l'ensemble des qubits.

La clé de ce système de détection et de correction d'erreur quantique est ce que Fowler a appelé "code de surface". Il utilise les informations de parité - la mesure de la variation des données d'origine (le cas échéant) - par opposition à la duplication de l'information originale comme dans la détection d'erreur classique. De cette façon, l'information originale est conservée dans les qubits restés inobservés.

"Vous ne pouvez pas mesurer un état quantique en espérant qu'il reste encore quantique". L'acte même de la mesure fige le qubit en un seul état et perd alors ses superpositions. Par conséquent, dans quelque chose qui ressemble à un Sudoku, la parité des données des qubits est mesurée globalement. "Donc, vous obtenez juste assez d'informations pour détecter les erreurs, mais pas assez pour regarder sous le capot et détruire son caractère quantique (superposé)".

- La structure discontinue de l'espace-temps pourrait flouter les rayons gamma

Des théories de la gravitation quantique postulent un espace-temps discontinu à l'échelle de Planck (10-35m), ce qui pourrait dévier légèrement les photons des rayonnements les plus énergétiques décelable par un certain "flou" produit par ces déviations.

- La matière noire n'interagit pas avec elle-même
Space lab: galaxy clusters are the perfect place to study
      dark matter <i>(Image: NASA, ESA, D. Harvey (École
      Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland), R. Massey
      (Durham University, UK) and HST Frontier Fields)</i>
Lorsque des galaxies entrent en collision, la matière noire suit son propre chemin complètement librement et sans être affecté par toute autre matière noire qu'elle rencontre, ce qui suggère qu'elle n'interagit pas avec elle-même. C'est un résultat important sur la nature de la matière noire (qui n'est peut-être pas de la matière?).

- Energie sombre et matière sombre deux aspects du même liquide ?

- Un nouveau type de "sphères de Dyson"

Je signale cet article sur de nouvelles sphères de Dyson et leur éventuelle détection parce que cela peut amuser mais je trouve l'idée vraiment improbable, pour ne pas dire stupide, de même que s'imaginer qu'une civilisation avancée aurait besoin de plus en plus d'énergie (certains prétendent que nous ne serions que des dissipateurs d'énergie!) alors que l'ère de l'information devrait au contraire diminuer cette consommation en l'optimisant.

- Il y aurait eu des super-Terres dans le système solaire

D'après deux astrophysiciens, notre propre Système solaire devait abriter des superterres à l'aube de sa formation. C'est d'ailleurs ce que laissaient penser les observations d'autres systèmes planétaires. Plus proches du Soleil que Mercure, ces superterres auraient rapidement plongé dans les entrailles de notre Étoile sous l'influence gravitationnelle de Jupiter. La Terre n'aurait donc pu se former qu'après et devrait donc son existence à celle de la géante gazeuse.

Avec les simulations numériques qu’ils ont conduites, les chercheurs ont constaté que la migration de Jupiter vers le Soleil a déstabilisé les orbites de planétésimaux d’environ 100 km de diamètre. Ceux-ci ont fini par entrer en collision et se précipiter en direction du Soleil. Ce faisant, ils ont déstabilisé à leur tour les superterres, les entraînant dans leur course mortelle. Celles-ci disparaîtont en 20.000 ans tout au plus. Plus tard, les restes des planétésimaux présents dans les régions internes du Système solaire (alors que le gaz du disque protoplanétaire a largement été consommé) vont former les planètes rocheuses que l’on connaît.

A contrario, comme la formation de planètes telles Jupiter et Saturne semble compliquée, cela implique que la formation d’exoterres ne doit pas non plus être facile dans la Voie lactée et que les superterres qui s’y trouvent doivent posséder des atmosphères riches en hydrogène.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Mars: la planète qui a perdu un océan d'eau

Voici quelque quatre milliards d'années, la toute jeune planète aurait renfermé suffisamment d'eau liquide pour que l'intégralité de sa surface en soit couverte, sur une hauteur d'environ 140 mètres. Il semble plus probable toutefois que l'eau liquide se soit constituée en un océan couvrant près de la moitié de l'hémisphère nord de la planète. En certaines régions, la profondeur de cet océan pouvait dépasser 1,6 kilomètre.

Au vu de l'actuelle surface de Mars, il est probable que cette eau ait recouvert les Plaines du Nord, caractérisées par une faible élévation. L'océan primitif aurait ainsi recouvert 19% de la surface totale de la planète - ce qui est supérieur aux 17% de la surface terrestre qu'occupe actuellement l'Océan Atlantique.

"Si la planète Mars a effectivement perdu cette quantité d'eau, il est fort probable qu'elle soit demeurée humide, et donc habitable, durant une période plus longue qu'estimée auparavant".

Voir aussi Futura-Sciences.

- Un moteur à CO2 pour Mars ?

Caption:Leidenfrost Effect - image by Jonathan Sanderson

Ce moteur marcherait avec de la glace de CO2 se vaporisant sur une surface chaude.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Construction d'une base lunaire par des robots

L'Agence spatiale européenne a imaginé comment pourrait se dérouler la construction d'un abri lunaire de ce type. La base serait constituée d'une structure gonflable et située dans une zone particulièrement bien éclairée : le pôle Sud. En mettant à profit l’énergie solaire ainsi que la régolithe (la poussière lunaire), des robots pourraient façonner un bâtiment en trois mois environ.

- Des pluies de fer lors de la formation de la Terre

Vue d'artiste de la Terre après sa collision avec Théia. La
        jeune Lune est visible à droite. Les deux planètes subissaient
        encore un fort bombardement météoritique, ce qui explique la
        présence de zones couvertes de magma à leur surface. © Fahad
        Sulehria

La « Z machine » vient peut-être de donner la clé d’une énigme concernant les abondances de fer et d'éléments sidérophiles dans le manteau de la Terre et celui de la Lune. À l'époque, le fer pouvait se vaporiser à plus basse pression qu’on ne le pensait lors des impacts accompagnant le processus d’accrétion à l’origine de notre Planète et de son satellite. Des gouttes de fer liquide issues de la condensation d'une enveloppe de fer gazeux devaient donc pleuvoir sur la surface de la Terre en formation. Ce phénomène implique qu’il faut revoir le scénario de la différenciation planétaire.

Les chercheurs ont découvert qu’il suffisait d’atteindre des pressions de 507 gigapascals (GPa) et non pas de 887 GPa pour vaporiser le fer. Il en découle qu’il faut se faire une tout autre idée du processus d’accrétion et de différenciation de la Terre puisqu’une partie non négligeable du fer devait en fait se retrouver sous forme de gaz pendant le processus d’accrétion. Une atmosphère riche en fer gazeux devait donc entourer la Terre qui, en se refroidissant, devait donner des pluies sur la surface de notre Planète en formation. C’est ce qui expliquerait qu’une partie du fer et des HSE ne s'est pas retrouvée piégée dans son noyau. Dans le cas de la Lune, du fait de son champ de gravité plus faible, le fer s’est littéralement évaporé dans l’espace.

- Le plus gros impact de météorite, il y a plus de 300 millions d'années

Signes microscopiques du cratère découvert profondément sous
      terre: légèrement déformés caractéristiques Planar déformation
      dans le quartzAvec un diamètre de 400 km, c'est le plus grand cratère trouvé sur terre (en Australie). Il serait le résultat de 2 impacts issus de la même météorite, les 2 morceaux faisant plus de 10km. La datation n'est pas précise, entre 600 et 300 millions d'années mais devrait correspondre à une extinction massive étant donné les conséquences qu'a dû avoir une telle catastrophe.

Voir aussi Sciences et Avenir et Futura-Sciences.

- Boeing brevète un arc électrique pour atténuer les ondes de choc

Selon le principe
        du bouclier plasma initié par Boeing, des capteurs détecteraient
        la signature électromagnétique d’une bombe puis déclencheraient
        des tirs laser afin de créer un arc électrique qui atténuerait
        l’onde de choc. © Boeing, USPTO

Le brevet publié par le bureau américain des brevets et des marques (USPTO) décrit une « méthode et un système pour atténuer les ondes de choc grâce à un arc électromagnétique ».

Il repose sur des capteurs qui repèrent la signature électromagnétique d’un engin explosif puis estiment l’emplacement et la puissance de l’onde choc avant qu’elle ne vienne frapper le véhicule. Le système déclenche alors des tirs laser à haute fréquence qui vont localement chauffer les molécules d’air afin de créer un arc électrique entre le véhicule et le point d’explosion.

Cette concentration d’énergie produit un canal de plasma. Dans ce volume de gaz ionisé, température, pression et composition sont suffisamment différentes, explique le texte du brevet, pour amortir, dévier ou réfléchir l'onde de choc venue de l'explosion.

Voir aussi Sciences et Avenir. Ce bouclier invisible est étonnant même s'il n'arrête pas les balles...

- Un "isolant-topologique" optique

Alex Slobozhanyuk (L) and Andrey Miroshnichenko with models
      of the material structures, in front of the Nishi building that
      inspired them. Image: Stuart Hay, ANULes véritables isolants topologiques sont des composants électroniques, isolants à l'intérieur mais laissant les électrons se propager sans résistance à leur surface. Ici, c'est une surface nanostructurée en zigzags qui repousse les photons à la surface par un phénomène quantique d'intrication appelé ordre topologique (qui serait analogue à des fermions de Majorana) et lui permet d'éviter les aspérités qui la détourneraient, permettant de faire des circuits photoniques sans perte de signal, ce qui serait utile pour les microscopes, l'informatique quantique, etc.

- Le stockage optique de 5000 fois plus de données que sur support magnétique

Nano piano concept: Arrays of gold, pillar-supported bowtie
        nanoantennas (bottom left) can be used to record distinct
        musical notes, as shown in the experimentally obtained
        dark-field microscopy images (bottom right). These particular
        notes were used to compose 'Twinkle, Twinkle, Little Star.'

C'est le premier enregistrement audio codé optiquement sur une nanostructure plasmonique non magnétique, ouvrant la porte à de multiples utilisations dans le traitement d'information et de l'archivage.

En comparaison avec le film magnétique classique pour le stockage de données analogiques, la capacité de stockage de pBNAs est d'environ 5600 fois plus importante, ouvrant une vaste gamme de stockage potentiel.

"A l'origine, il y a un effet thermique plasmonique, avec des modifications morphologiques nanométriques bien maîtrisées provoquant un décalage spectral de 100nm des nano-antennes. En utilisant ce degré de liberté comme une coordonnée d'amplitude, on obtient une capacité de stockage très grande. En outre, bien que notre enregistrement audio se soit focalisé sur le stockage de données analogiques, en principe, il est tout-à-fait possible de s'en servir pour le stockage de données numériques".

Concrètement, les chercheurs ont enregistré le signal audio à l'aide d'un microscope à balayage guidant directement sur les nano-structures un faisceau laser modulé acoustiquement. La lecture ultérieure s'effectue en utilisant le même microscope avec une caméra numérique pour lire la forme d'onde enregistrée, le traitement du signal pouvant ensuite y être simplement réalisé.

- Des hologrammes combinant nanoantennes optiques et cristaux liquides

Normalement, les appareils qui utilisent des antennes optiques plasmoniques sont passives, ce qui signifie que leurs propriétés optiques ne peuvent être modifiées post-fabrication, ce qui est essentiel pour des applications du monde réel.

Grâce à l'intégration avec des cristaux liquides, sous la forme d'une architecture typique de pixel, les chercheurs ont été en mesure de choisir activement quel hologramme exciter et quelle image sera affichée.

"Les nano-antennes optiques produisent une forte interaction avec la lumière en fonction de leur géométrie. En outre, il est possible de moduler cette interaction à l'aide de cristaux liquides".

Ce travail met en évidence les potentialités de l'utilisation des propriétés des antennes plasmoniques pour servir de pixels multi-fonctionnels dans les technologies d'affichage holographique de la prochaine génération.

Ces pixels améliorés auraient la capacité d'encoder amplitude, longueur d'onde et polarisation de l'information visuelle, au contraire des technologies classiques d'affichage.

- Une sorte de Lego chimique avec les nanotechnologies clics

La chimie clic a pour objectif de trouver des méthodes simples, rapides et flexibles pour clipser des molécules entre elles par l’intermédiaire de liens robustes. Des chercheurs polonais ont réussi à appliquer cette même méthode à une échelle plus grande, pour fixer des nanoparticules d’or à un substrat solide de carbone.

La chimie clic est une méthode relativement récente de la chimie de synthèse. Elle met à contribution des « boutons pression » chimiques pour lier de petits modules moléculaires et constituer des structures sur mesure de manière rapide et efficace. Cette méthode était jusqu’alors utilisée principalement pour la synthèse de composés organiques complexes. Des chercheurs de l’institut de Chimie physique de l’académie polonaise des Sciences (IPC PAS) de Varsovie sont parvenus à appliquer le principe de la chimie clic à des nanoparticules d’or qu’ils ont ainsi fixées sur un substrat de carbone vitreux.

Classiquement, les nanoparticules sont simplement déposées sur le substrat et s’y attachent ensuite par le biais de liaisons physiques faibles, électrostatiques par exemple. Grâce à la chimie clic, les chercheurs polonais sont parvenus à fixer les nanoparticules à leur substrat par des liaisons covalentes durables.

Pour obtenir ce résultat, l’équipe de l’IPC PAS a fait appel à des « boutons pression » chimiques bien connus. Des groupes formés de trois atomes d’azote, des azotures, sont en effet susceptibles, en présence d’un catalyseur, de se lier avec des groupes formés d’atomes de carbone, des acyles, situés aux extrémités de molécules diverses pour constituer des liaisons carbone-azote particulièrement stables. Ici, les azotures ont été ajoutés au substrat de carbone vitreux et les acyles aux nanoparticules d’or.

La chimie clic a
        inspiré les chercheurs pour lier des nanoparticules d'or sur un
        substrat de carbone. Sur cette installation, les mains gantées
        représentent les azotures capables d’accrocher les acyles,
        représentés quant à eux par les ballons multicolores. © IPC PAS,
        Grzegorz Krzyżewski

 

Climat


climat, énergies, écologie
 

- Le début de l’Anthropocène remonte à la découverte de l’Amérique

Image Nasa prise en
        2012 montrant les lumières des villes la nuit ©Nasa / SIPA

L'époque des grandes découvertes correspond à la première mondialisation où les caravelles jouent le rôle qu'avait joué le cheval avant pour relier les populations et répandre la civilisation. La conquête des Amériques aura eu des effets globaux notamment à cause des virus qui ont décimé la population américaine, produisant une extension des forêts, rendue responsable ici au petit âge glaciaire, mais il y a eu aussi les changements de populations animales, les légumes, etc. Tout cela relativise notre actuel bouleversement planétaire qui est quand même d'une toute autre ampleur.

Dans Nature, deux chercheurs britanniques, Simon Lewis et Mark Maslin, proposent un nouveau marqueur temporel, très surprenant mais bien étayé : 1610.

Le début de l’Holocène dans lequel nous vivons toujours officiellement est daté à partir d'un brusque effondrement des valeurs en deutérium datant de 11 650 ans avant le présent (le présent étant ici l’année 1950), écart enregistré à une profondeur de 1492,25 mètres du forage du NorthGRIP situé sur l’inlandsis du Groenland. Cette mesure correspond aux premiers signes de réchauffement climatique mettant fin au grand âge glaciaire.

"L’arrivée des Européens dans les Caraïbes en 1492 et la conquête des Amériques a mené au plus grand bouleversement de populations depuis les 13 000 dernières années et au premier réseau commercial global reliant l’Europe, l’Afrique, la Chine et les Amériques, provoquant le mélange de biotopes auparavant séparés, connu comme l’échange colombien" plaident les auteurs. Le nouveau monde exporte le maïs, les pommes de terre, le cacao et l’ancien envoie le blé et la canne à sucre. Le cheval, la vache, la chèvre et le cochon débarquent aux Amériques. C’est une réorganisation radicale de la vie sur terre.

Surtout, les Européens amènent avec eux des microbes inconnus dans le nouveau monde. Résultat : les Américains passent de 54 millions en 1492 à 6 millions en 1650! Faute de bras, 65 millions d’hectares de terres agricoles sont abandonnées à la forêt et aux landes. Toute cette végétation stocke le CO2 atmosphérique, réduisant le phénomène d’effet de serre et provoquant un petit âge glaciaire. Les chercheurs proposent donc que le clou d’or soit constitué par la teneur en CO2 de 271,8 ppm, la plus basse enregistrée à 285,2 mètres de profondeur au forage de Law Dome en Antarctique. Ce qui correspond à l’année 1610. Pour mémoire, nous sommes aujourd'hui à 400 ppm.

- Les éruptions volcaniques influencent durablement le climat dans l'Atlantique nord

En effet, les grandes quantités de particules émises par ces éruptions vers la haute atmosphère réfléchissent une partie du rayonnement solaire par un effet similaire à celui d'un parasol, ce qui entraîne un refroidissement du climat à la surface de la Terre. Ce refroidissement, qui ne dure que deux à trois ans, provoque alors une réorganisation de la circulation océanique dans l'océan Atlantique nord. Quinze ans environ après le début de l'éruption, cette circulation s'accélère, puis ralentit au bout de vingt-cinq ans, et accélère à nouveau trente-cinq ans après le début de l'éruption volcanique. Les éruptions volcaniques semblent ainsi fonctionner, sur la circulation océanique de l'Atlantique nord, à la manière d'un "pace-maker" qui met en route une variabilité sur 20 ans.

Voir aussi Pour la Science. Voilà qui complique singulièrement les projet de géoingénierie qui veulent se substituer aux volcans en émettant des particules de soufre à haute altitude. Non seulement ces projets sont problématiques quand ils sont décidés volontairement car les avantages pour certaines régions peuvent se traduire par des sécheresses ou catastrophes ailleurs. Un des principaux arguments pour cette méthode "naturelle" était son caractère réversible rapidement, argument qui tombe si les effets s'en font sentir à plus de 20 ans. Le risque principal ici, serait de se cumuler avec des éruptions de grande ampleur encore imprévisibles aujourd'hui.

- Déclin du puits de carbone amazonien lié à une surmortalité des arbres

Canopée de la forêt amazonienne à l’aube, au Brésil. ©
        Peter van der Sleen

L’Amazonie est en train de perdre sa capacité à absorber le dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique, principal gaz à effet de serre. C’est le résultat d’un inventaire colossal : le suivi, sur une trentaine d’années, de la biomasse contenue dans 321 parcelles de forêt amazonienne. Celui-ci révèle que le taux de mortalité des arbres a augmenté de plus d’un tiers depuis le milieu des années 1980, diminuant la capacité de stockage du CO2 par la forêt tropicale.

Selon les chercheurs, l’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, l’un des composants clefs pour la photosynthèse, a initialement conduit à une augmentation de la capacité de stockage dans les arbres amazoniens. Mais un changement de régime semble être proche et avoir des conséquences inattendues.

Selon le professeur Oliver Phillips (Université de Leeds), coauteur de l’étude et coordonnateur du projet Rainfor sur lequel l’analyse s’appuie, « avec le temps, la stimulation de croissance impacte le système ; les arbres vivent plus vite et meurent plus jeunes ».

Voir aussi Sciences et Avenir.

- La fonte de l'Antarctique s'accélère

Pour les neuf premières années l'amincissement moyen de la glace de l'Antarctique était négligeable. Les pertes continuelles dans l'Antarctique Ouest plus vulnérable étaient en grande partie contrebalancées par des gains dans l'Antarctique Est à cause de l'augmentation des chutes de neige à cause du réchauffement [ce que certains voulaient interpréter comme ].

Mais la seconde moitié de la période d'étude, de 2003 à 2012, était complètement différente. La perte de glace de l'Antarctique Ouest a augmenté de 70% et même l'Antarctique Est a montré une petite perte. En moyenne, quelque 310 km3 de glace ont été perdues chaque année pendant cette période, et le taux de perte est en augmentation rapide. "Le fait que le taux d'amincissement augmente est alarmant".

Ce qui accélère le réchauffement en Arctique, c'est le régime des vents alors que pour l'Antarctique, ce sont les courants chauds marins. Voir aussi Samedi-Sciences.

- Refroidir les eaux de surface avec les eaux profondes augmente le réchauffement après 50 ans

Le réchauffement serait réduit pendant 50 ans mais augmenterait ensuite, notamment parce que cela réduirait la couverture nuageuse et accélèrerait la fonte de la calotte glaciaire (si le système était généralisé). Une utilisation ciblée pourrait cependant être plus positive.

- On passe des smartgrids aux microgrids, du global au local

"La production d'électricité à grande échelle sera le dinosaure du futur système énergétique: Trop grand, trop rigide, même pas pertinent pour l'alimentation de secours dans le long terme".

- Du béton photovoltaïque

Le prototype, conçu par une équipe de
        scientifiques de l'université de Cassel (Hesse), peut convertir
        le rayonnement solaire en courant électrique.

Le nouveau matériau se compose notamment d'un béton conducteur, d'une couche d'oxyde de titane capturant l'énergie solaire et d'un colorant en jus de groseille capable d'imiter la photosynthèse végétale. L'objectif : convertir 2 % de l'énergie solaire reçue en énergie électrique. Un chiffre en apparence faible, mais qui permet, selon les concepteurs, de produire davantage d'énergie qu'avec des panneaux.

- Japon: étape majeure vers la réalisation d'une centrale solaire dans l'espace

Japon: étape majeure vers la réalisation d'une centrale
        solaire dans l'espaceL'Agence japonaise d'exploration spatiale (Jaxa) a annoncé jeudi avoir réussi une avancée technique majeure pour la réalisation à terme d'une centrale solaire spatiale, en parvenant à convertir et transmettre de l'électricité par micro-ondes sur une distance de 55 mètres, un succès présenté comme inédit.

"C'est la première fois qu'est envoyé ainsi l'équivalent d'une puissance de 2 kilowatts par micro-ondes vers une petite cible, en utilisant un dispositif de contrôle de la directivité".

Voir aussi Futura-Sciences.

- Un tournesol photovoltaïque

C'est, hélas, un peu trop cher (20 000€).

SmartFlower, c’est son nom, se veut une alternative aux panneaux solaires de toiture. C’est plutôt un générateur solaire permettant de bénéficier d’une nouvelle solution de production électrique. A cette fin, ce tournesol de 900 kg vient s’implanter dans une structure porteuse. Combinant l’esthétique à l’efficacité, cette plante est composée de 12 pétales formés par des panneaux solaires pliables. L’ensemble étant monté sur un pilier motorisé qui renferme un onduleur. Grâce à son système Plug & Play, il suffit de la brancher et le tour est joué. L’utilisateur peut ainsi auto consommer sa production électrique. Pour cela, le tournesol cumule le maximum d’énergie durant la journée afin de la convertir en électricité. II suffit d’appuyer sur un bouton pour qu’il replie ses pétales durant la nuit. Contrairement aux installations classiques, celui-ci a pour avantage d’assurer un rendement supérieur à 40%.


- Le Ni5P4 (nickel-5 phosphide-4) pour remplacer le platine

- Des arbres inclinés (stressés) produisent plus de sucre et de biocarburants

En effet, les arbres qui croissent dans un environnement hostile ou un sol contaminé constituent un meilleur biocarburant puisqu'ils produisent un sucre plus accessible, dont l'extraction exige moins d'énergie.

Le fait de cultiver le saule à un angle de 45 degrés stimule le stress naturel de l'arbre et le pousse à sécréter jusqu'à cinq fois plus de sucre qu'un saule à croissance normale.


- Des détecteurs de méthane

Individual cows can produce up to 500 liters of methane a
        day; the species accounts for about one-third of total methane
        emissions. The structures shown represent the structure of
        methane.La technique, appelée tunable infrared laser direct absorption spectroscopy (TILDAS), détecte le rapport des isotopes de méthane qui peut fournir une "empreinte digitale" pour distinguer entre les deux origines : microbienne, dans lequel les micro-organismes, qui vivent généralement dans les zones humides ou les boyaux d'animaux, produisent du méthane comme sous-produit métabolique; ou thermogénique, dans lequel la matière organique dans les profondeurs de la Terre se désintègre en méthane à des températures élevées.

Cette approche spectroscopique, qui est fondamentalement différente des méthodes de spectrométrie de masse classiques, a l'avantage de la portabilité, ce qui permet son déploiement en extérieur.

- Un pneu qui produit de l'électricité

Lors du salon de l’automobile de Genève, le manufacturier
        nord-américain Goodyear a présenté un concept de pneu capable de
        transformer la chaleur et le mouvement en électricité. L’idée
        est de pouvoir prolonger l’autonomie des véhicules électriques
        ou hybrides. L'état d’avancement de ce projet reste inconnu. ©
        Goodyear

Le manufacturier nord-américain Goodyear a dévoilé un concept de pneumatique automobile combinant des composants thermoélectriques et piézoélectriques qui transformeraient la chaleur et le mouvement en électricité. De quoi apporter un appoint d’énergie susceptible de prolonger l’autonomie des véhicules électriques.

Il s’agirait d’une texture de gomme dite « ultra noire » capable d’absorber la chaleur produite lorsque le véhicule est stationné et que le pneu est chauffé par le Soleil. Dans le cas des composants piézoélectriques, il est question d’un tressage incorporé dans la carcasse qui réagirait au roulage et à la déformation du pneumatique.

- Un véhicule électrique et à pédales primé

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Irez-vous bientôt au travail grâce à la propulsion bio-électro-solaire ? Organic Transit, start-up basée en Caroline du nord et fondée en 2012, a mis au point un tricycle deux places particulièrement bien pensé. Tant du point de vue écologique que de celui du porte-monnaie.

Le modèle ELF standard (4500€) est équipé d’une batterie lithium phosphate de 540 Watt-heures (11.25 Ah x 48V) fabriquée par le Coréen Samsung et dont la durée de vie est d’environ 7 ans, avec un système de gestion (BMS) de technologie allemande. Ainsi que d’un panneau solaire flexible Sunpower de 100 Watts faisant intégralement partie de la structure du toit et permettant de collecter l’équivalent d’environ 20 kilomètres par jour avec l’insolation moyenne annuelle française. Davantage plus au sud. La batterie stocke assez d’énergie pour effectuer 29,5 km sur plat, moins sur terrain accidenté. L’assistance musculaire (pédalage assis sur un fauteuil confortable) permet de presque doubler cette autonomie.

- Bientôt des ampoules en graphène

L'ampoule à graphène
        sera disponible à la vente dans quelques mois. UOM

Selon ses concepteurs, l’ampoule à graphène consomme environ 10% d’électricité en moins qu’une LED et a une durée de vie d’environ 25 ans. Des performances rendues possibles par la capacité du graphène à conduire l’électricité et à dissiper la chaleur plus efficacement. "L’ampoule à graphène a des coûts de fabrication plus bas et contient des composants de plus en plus durables". Les premières ampoules devraient être mises en vente d’ici quelques mois pour un prix avoisinant 20 euros.

- Un drone capable de planter 1 milliard d’arbres par an

biocarbonengeneerin

Son idée consiste à utiliser des drones pour planter jusqu’à 36.000 graines germées par jour dans les zones déboisées, y compris les plus inaccessibles. Le processus sera complètement automatisé afin d’augmenter le taux de plantation de façon très significative tout en réduisant les coûts de manière drastique.

L’objectif est de parvenir à planter 1 milliard d’arbres par an. Un chiffre qui peut paraître démesuré mais qui est bien loin du rythme de la déforestation à l’échelle planétaire. Car, selon les données sur lesquelles s’appuie Lauren Fletcher, 26 milliards d’arbres disparaissent chaque année sous l’effet combiné de l’exploitation forestière et minière, de l’agriculture et de l’expansion urbaine.

Sur le terrain, le programme de plantation se déroulera en deux étapes. Pendant la première phase, un drone survolera la zone à reboiser afin d’enregistrer la topographie du terrain et de créer une cartographie 3D sur laquelle s’appuieront les drones-planteurs. Ces derniers sont équipés d’un système de canon à air comprimé qui tire une boule biodégradable. Celle-ci se brise à l’impact et libère une graine germée enrobée d’un gel nutritif qui va aider à la croissance initiale de la plante. Les drones évolueront à 1 ou 2 mètres du sol en suivant un schéma de plantation qui assure une disposition équilibrée et adaptée au relief. Chaque drone peut embarquer 300 graines qu’il dissémine à un rythme d’une graine toutes les 10 secondes.

- Des pommes OGM qui ne brunissent pas et des pommes de terre plus saines

This undated handout photo provided by
        Okanagan Specialty Fruits shows an Arctic® Granny, left, Arctic®
        Golden, right, and Arctic® Granny slices. The Food and Drug
        Administration (FDA) on Friday approved the genetically
        engineered foods as safe, saying they are as nutritious as their
        conventional counterparts. The approval covers six varieties of
        potatoes by Boise, Idaho-based J. R. Simplot Co. and two
        varieties of apples from the Canadian company Okanagan Specialty
        Fruits Inc. (AP Photo/Okanagan Specialty Fruits)Les pommes de terre auraient 40% moins de marques d'impacts après récolte et stockage que les pommes de terre conventionnelles, ce qui pourrait réduire les plus de 2 millions de tonnes de pommes de terre mises au rebut chaque année.

Ces pommes de terre produiraient aussi 70% moins d'acrylamide, un produit chimique créé lorsque les pommes de terre sont cuites à des températures élevées et qui serait cancérigène.


- De l'eau en boule

La société
        britannique Skipping Rocks Lab promeut un emballage original
        pour l'eau : une capsule gélifiée ©Skipping Rocks Lab

Leur idée ? Encapsuler l'eau dans un gel à base d'algue.

Le procédé permet alors d'obtenir de véritables balles d'eau qui répandent leur contenu lorsque l'enveloppe protectrice se déchire. Certes, la préparation n'est pas très commode ni à consommer (si vous souhaitez boire sans vous asperger) ni à transporter. Mais l'invention a tout de même été nominée au concours danois 2015 du Design susceptible d'améliorer la vie.

- En Inde, des toilettes à double bac

Le principe de ses toilettes tient en quelques lignes : une cabine, où l’utilisateur fait ce qu’il a à y faire. Ses déjections partent dans une petite rigole qui, à un endroit, est séparée en deux par une petite fourche. De chaque côté de cette fourche, deux fosses, indépendantes l’une de l’autre. Alors que l’une reste fermée, toutes les déjections s’en vont remplir celle dont la rigole est ouverte. Une fois la cuve pleine, il suffit de fermer la rigole d’un côté et de l’ouvrir de l’autre pour donner accès à la seconde fosse. Dans la première, le travail commence : les eaux s’évaporent, la décomposition démarre. Tous les 2 ans, une fosse peut être vidée par n’importe qui, sans recourir aux Intouchables.

Pourquoi ?
Parce que le contenu de la fosse s’est solidifié et s’est transformé, et qu’il ne reste plus alors qu’un volume rempli de terreau, à l’odeur encore un peu incommodante, mais aux qualités nutritives certaines. Celui-ci peut alors être vendu aux agriculteurs ou aux pépiniéristes par le propriétaire des toilettes, qui trouve là une nouvelle source de revenus.

Le prix du cabinet de toilettes le moins cher proposé par Bindeshwar Pathak : 10 dollars, pour un sol en terre et quelques tiges de bambou qui soutiennent une toile assurant un minimum d’intimité à l’utilisateur.

toilettes-ecolo

 

Biologie


évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie
 

- Cyanure et sulfure d'hydrogène avec du cuivre à l'origine de la vie ?

Des fumerolles s'élèvent du sommet du cratère Vulcano
          Fossa, situé sur l'une des îles Éoliennes, au large de la
          Sicile. Des dépôts de soufre les accompagnent. Du sulfure
          d'hydrogène se trouve parfois dans ces fumerolles lorsque la
          température est assez élevée. Selon les réactions découvertes
          par les chimistes britanniques, pendant l'Hadéen (période très
          volcanique comme son nom l'indique), de grandes quantités de
          ce gaz étaient émises dans l'atmosphère et pouvaient donc
          réagir avec du cyanure d'hydrogène. © Laurent Sacco,
          Futura-Sciences

Sous l’action de la lumière ultraviolette du Soleil, un mélange de cyanure d'hydrogène, de sulfure d'hydrogène et d’ions de cuivre produit d’abord des molécules carbonées à 2 ou 3 atomes puis des sucres, des acides aminés, du glycérol et des précurseurs des ribonucléotides donc, dans la foulée, des précurseurs des molécules impliquées dans le métabolisme, le système génétique et les membranes cellulaires.

L'obtention simultanée dans un même environnement de composants des acides nucléiques, des protéines et des phospholipides membranaires suggère fortement que les trois systèmes ont pu coopérer à l’apparition de la vie (coévolution) au détriment de la vision d’une vie primitive basée sur un seul de ces systèmes (monde d’ARN, monde de lipides).

Cette étude autorise à penser que les conditions nécessaires à l'émergence de la vie pouvaient se mettre en place rapidement et de manière relativement simple. Les chercheurs proposent un scénario plausible faisant intervenir les impacts d’astéroïdes.

- L'ancêtre des protéines chromosomiques et l'origine de la chromatine

Each of our cells contains a
      genetic message encoded in a DNA molecule which is almost six feet
      long. The packing and regulation of the DNA (represented in the
      figure above using sticks) is possible thanks to its wrapping
      around chromosomal proteins (represented here by yellow, red, blue
      and green dots). Image: Florida International Univ.Les protéines chromosomiques chargées de déverrouiller les gènes à l'intérieur des chromosomes dériveraient d'un ancêtre commun.

L'équipe de chercheurs a trouvé les mécanismes responsables de la diversification évolutive d'un groupe spécifique de protéines chromosomiques, connues sous le nom de protéines de liaison du nucléosome, les High Mobility Group (HMG-N).

"Dans les premiers stades de la vie sur la terre, les cellules étaient rudimentaires mais déjà en mesure d'effectuer leur travail. L'évolution par mutations et la sélection naturelle ont conduit ces protéines (ainsi que nos cellules) à évoluer vers des systèmes plus performants".

- L'eau active les protéine à partir de -30°C

Schéma
        d'activation d'une protéine par des molécules d'eau (c) CEAAu cours de cette étude, les chercheurs ont pu "visualiser" le mouvement des molécules d'eau à la surface des protéines et constater qu'à une température inférieure à -30°C elles possèdent un mouvement de rotation sur elles-mêmes. En dessous de cette température, les protéines ne sont pas actives. Lorsque la température est supérieure à -30°C, température qui correspond à un début d'activité des protéines, les molécules d'eau tournent toujours sur elles-mêmes mais commencent à exercer une diffusion translationnelle. C'est donc la capacité de l'eau à "danser" à la surface des protéines qui les rend suffisamment dynamiques pour être fonctionnelles.

Cela semble impliquer qu'il ne puisse y avoir de cellule vivante en dessous de cette température.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Premières images des plus petites des bactéries possibles

This cryo-electron tomography image reveals the internal
        structure of an ultra-small bacteria cell like never before. The
        cell has a very dense interior compartment and a complex cell
        wall. The darker spots at each end of the cell are most likely
        ribosomes. The image was obtained from a 3-D reconstruction. The
        scale bar is 100 nanometers. (Credit: Berkeley Lab)

Les cellules ont un volume moyen de 0,009 microns cubes. Environ 150 de ces bactéries pourraient tenir dans une cellule d'Escherichia coli et plus de 150 000 cellules pourrait tenir sur la pointe d'un cheveu humain.

Ces cellules bactériennes comportent des spirales qui sont probablement de l'ADN, un très petit nombre de ribosomes, ressemblant à des cheveux, et un métabolisme réduit qui nécessite probablement de s'associer à d'autres bactéries pour assurer un certain nombre de ses fonctions vitales.

Pour les obtenir, on a passé une eau souterraine à travers des filtres de 0,2 microns, ce qui est la taille utilisée pour stériliser l'eau. Les échantillons obtenus ont été tout sauf stériles comportant des microbes incroyablement minuscules, qui ont été congelés à -272°C afin de caractériser leur taille et leur structure interne par microscopie électronique.

Leur génome est long d'environ un million de paires de bases et son analyse indique que ces bactéries n'ont pas beaucoup de fonctions de base, de sorte qu'elles comptent vraisemblablement sur une communauté de microbes pour leurs ressources critiques.

Voir aussi Futura-Sciences. Ce serait donc des parasites (qui souvent perdent les fonctions qu'ils trouvent ailleurs) et non pas les organismes les plus simples possibles.

- Un géant des mers préhistoriques

Représentation
        artistique d'un Aegirocassis benmoulae qui vivait il y a 480
        millions d'années. Marianne Collins, ArtofFact

Cet animal qui vivait il y a 480 millions d’années est un ancêtre des crustacés et des arthropodes actuels. Il se nourrissait comme les baleines en filtrant l’eau de mer.

Les anomalocaridides (leur nom signifie étrange crevette), sont considérés comme les plus grands animaux de la période cambrienne, il y a 540 à 490 millions d’années. Leur règne s’est d’ailleurs poursuivi à la période suivante, l’Ordovicien plusieurs millions d’années après.

L’animal mesurait environ deux mètres de long, une taille exceptionnelle pour cette famille d’animaux et pour l’époque, il y a 480 à 430 millions d'années. Elle en faisait sans conteste un géant des mers et sans doute l’un des plus grands arthropodes connus.

Un réseau d’épines sur sa tête indique qu’Aegirocassis se nourrissait en filtrant l’eau de mer pour en récupérer le plancton. Comme le font les baleines et certains requins vivant de nos jours.

Voir aussi Futura-Sciences.avait été découvert par Darwin.

- Un crocodile géant avant les dinosaures (230 millions d'années)

La reconstitution de
        "Carnuflex carolinensis". © Jorge Gonzales

Un crocodile de 3 m de long, c’est déjà suffisamment impressionnant en soi. Mais alors un spécimen bipède, c’est un véritable cauchemar sur pattes ! Carnuflex carolinensis, ou "le boucher de Caroline", était un crocodylomorphe (un super ordre incluant les crocodiliens et les espèces apparentés aujourd’hui disparues) peuplant ce qui est aujourd’hui la Caroline du Nord (États-Unis) voilà 230 millions d’années au moment du Trias.

- Une salamandre géante de 2m il y a plus de 200 millions d'années

Un super-salamandre romaed la Terre, terrorisant les
        premiers mammifères

L'espèce fait partie d'un groupe plus large d'amphibiens primitifs qui étaient répandus aux basses latitudes, il y a 220 à 230 millions d'années. Ces créatures ont augmenté de taille jusqu'à faire plus de 2 m de longueur et vivaient dans les lacs et les rivières pendant le Trias tardif, vivant un peu comme les crocodiles d'aujourd'hui en se nourrissant principalement de poissons.

"Ce nouvel amphibien ressemble à un mauvais film de monstres. Il était aussi long qu''une petite voiture et avait des centaines de dents acérées dans sa grosse tête plate, qui ressemblait un peu à un siège de toilette lorsque les mâchoires étaient fermées".

Voir aussi techno-sciences et Futura-Sciences. Il y a avait décidément pas mal de grands prédateurs bien avant les dinosaures. Ils ont succombé dans l'extinction du masse de la fin du Trias avec le morcellement de la Pangée qui a sans doute dégagé trop de gaz à effet de serre, il y a 201 millions d'années, laissant la place aux dinosaures.

- Un ancien cousin du cheval

Macrauchenia patachonica avait été découvert par Darwin et vivait il y a 10 000 ans en Amérique du sud. Cet étrange croisement d'un chameau et d'un éléphant serait de la même famille que le cheval, les périssodactyles, regroupant chevaux, rhinocéros et tapirs.

- L'insertion d'ADN de mammouth laineux dans celui de l'éléphant

Scientists hope to bring back the woolly mammoth which has
        not existed for 3,300 years

La résurrection de mammouth laineux, disparu depuis plus de 3000 ans, pourrait avoir lieu bientôt, l'insertion de ses gènes spécialisés dans l'ADN d'un éléphant se révélant opérationnel.

"We prioritised genes associated with cold resistance including hairiness, ear size and subcutaneous fat".

- Des loups devenus pêcheurs

Gras et abondant, le
        saumon fait désormais partie du régime alimentaire des loups de
        la côte nord-ouest de l'Amérique. ©Guillaume Mazille

Le loup, lui, ne s’intéresse qu’à la tête. Une étrange habitude alimentaire qui ne tient ni au goût, ni à des qualités nutritives particulières. Le loup évite tout simplement, de cette façon, d’ingérer un parasite mortel pour lui, le ténia, qu’abrite souvent le corps du saumon. À l’inverse, le grizzly ne s’en soucie guère, puisque le parasite meurt quand son hôte hiberne.

"Leur taille est plus petite, souligne le photographe, et le nombre d’individus par meute s’est réduit de moitié puisqu’ils n’ont plus besoin de chasser de gros gibiers. Leur poil a pris des teintes rousses qui leur permettent de se fondre sur la vase et les rochers des cours d’eau". Plus impressionnant : la section de leur poil, à l’origine ronde, serait en train de se rapprocher de celle des mammifères marins, qui est plate.

- Nous avons de l'ADN bactérien acquis par transfert horizontal de gènes

Les chercheurs ont trouvé au minimum 33 gènes acquis par transfert horizontal. Mais potentiellement... 145 !

La majorité des transferts horizontaux de gènes des primates étaient anciens et auraient eu lieu entre l’ancêtre commun des Chordés (dont les Vertébrés sont un sous-embranchement) et l’ancêtre commun des primates.

 

- Le premier Homo, il y a 2,8 millions dans la vallée de l'Omo ?

Rewriting the human history book? <i>(Image: Kaye
      Reed)</i>C'est 400 000 ans avant le plus ancien fossile connu jusqu'ici et 50 000 ans avant Homo Habilis.

Le propriétaire de la mâchoire a vécu juste après un changement climatique majeur dans la région: les forêts et les cours d'eau rapidement cédé la place à la savane aride, laissant que le lac de crocodiles rempli occasionnelle.

Les espèces émergents Homo probablement commencé à manger plus de viande et en utilisant des outils - un changement reflété dans une mâchoire plus délicate que l'équipe de Villmoare déterré en 2013. Après tout, si vous aviez une belle pierre tranchante pour couper avec, il n'y avait pas besoin d'une bouche intégré pour déchirer la nourriture en lambeaux.

Voir aussi Futura-Sciences. Cela remet en selle l'hypothèse d'Yves Coppens, de l'avènement de l'Homo dans le vallée de l'Omo, soit "l'(H)omo Event", et non en Afrique du sud comme on avait tendance à situer nos origines dernièrement mais qui correspond à un stade plus avancé (plus centré sur les produits de la mer) car ici, en devenant chasseur, carnivore grâce à ses armes et outils de découpe en pierre taillée, l'Homo serait bien le résultat de l'assèchement de l'Afrique, il y a 3,3 millions d'années, avec la savane se substituant à la forêt.

En Afrique du sud, sont apparus des gros Australopithèques robustes, à la carrure dissuasive et aux dentures puissantes destinées à consommer des végétaux durs et fibreux. Tandis qu’en Afrique de l'Est sont apparus des Homo à l'encéphale deux fois plus volumineux que ceux de leurs ancêtres australopithèques immédiats et à la denture d’omnivore. Il y a eu d’un côté une stratégie physique, de l’autre une stratégie intellectuelle.

En même temps que l’accroissement du cerveau, sont apparues il y a 2,6 Ma, les pierres taillées au deuxième degré (une première pierre étant nécessaire pour taper sur une autre). On ne les a jamais rencontrés associés à d’autres animaux que les hominidés, même si des animaux utilisent des outils de premier degré. A chaque fois que l’on parle de traits susceptibles de n’être qu’humains (rire, honte, politique, etc..), des auteurs disent que cela a été remarqué- un peu- chez l’animal.

Les traits humains – sentiments, caractères, réflexion, etc - ne m’apparaissent pas être qualitativement de nature différente de ceux des primates. Toutefois, ces traits, chez l’Homme, se sont rapidement développés quantitativement, et d’une façon spectaculaire. Le propre de l’Homme, c’est l’extravagance avec laquelle il a développé toutes ses qualités, tout son potentiel culturel. Jusqu’au génie.

Je ne partage pas autant son enthousiasme sur notre supposé génie alors qu'en dépit de capacités bien supérieures aux autres animaux, j'y vois plutôt de la crédulité, du narcissisme et toute la connerie humaine, limites cognitives que les sciences reconnaissent à ne se fier qu'aux faits vérifiables et pas aux théories qui ne servent qu'à organiser le savoir d'une époque. C'est particulièrement vrai pour la préhistoire où chaque nouvelle découverte bouscule les certitudes précédentes...

- La religion à l'origine de la civilisation
Les villes Mayas construites sur des lieux de culte de chasseurs-cueilleurs

Mayan remains <i>(Image: Sébastian
        Homberger)</i>Les premiers grands bâtisseurs de pyramides d'Amérique centrale étaient des chasseurs-cueilleurs sans domicile fixe qui ont commencé à se rencontrer pour des cérémonies et rituels dans la jungle, il y a 3000 ans.

Cela va contre les théories archéologique conventionnelle supposant que les villes antiques auraient émergés de communautés agricoles prospères, et que les grands complexes cérémoniels religieux n'ont été construits que dans les villes les plus prospères. Dans le cas des Mayas, c'était l'inverse.

C'est seulement des centaines d'années plus tard que leurs successeurs s'installent à temps plein pour y cultiver les sols et y construire une ville. Les zones résidentielles de la ville sont beaucoup plus récents que les premières pyramides et temples cérémoniels.

Il se pourrait que le schéma ait été à peu près le même, juste avant le Néolithique à Göbekli Tepe en Turquie où le plus ancien temple de pierre date de plus de 12 000 ans, construit donc pas des chasseurs-cueilleurs (avant la poterie mais peut-être une première sédentarisation) et ce serait pour nourrir les grands rassemblements qui s'y déroulaient (pour des sacrifices humains) ou tout simplement pour les repas rituels que se seraient faites les premières cultures dans des "jardins religieux" (renvoyant à l'Eden selon certains). Par contre, à la différence des Mayas, ce site sacré a été enterré volontairement, il y a 10 000 ans...

Tout cela plaide pour une origine religieuse de la civilisation, thèse soutenue depuis longtemps par Jacques Cauvet (dont j'avais rendu compte dans mon histoire des religions). La religion aurait bien précédé l'agriculture et la civilisation en regroupant des populations nombreuses.

Cela ne met absolument pas en cause le matérialisme historique (comme le croyais Jacques Cauvet), ni le fait que l'agriculture se soit imposée à cause d'un changement climatique et d'une baisse des ressources à cette époque, simplement il faut abandonner une vision trop mécaniste, la détermination matérialiste n'intervenant qu'en dernière instance, après-coup, sanctionnant au moment de la sécheresse la réussite de la religion par la survie des tribus qui l'avaient adoptée. Les religions ne peuvent donc être considérées seulement comme une erreur de la nature, elles ont bien eu un rôle essentiel et serviront longtemps de stockage de ressources (trésor des temples, nourriture offerte) - rôle qu'elles n'ont plus depuis longtemps mais leur fonction communautariste resterait encore nécessaire pour la cohésion sociale (reprise par les idéologies) ?

- Des souvenirs modifiés pendant le sommeil

Could conscious memories be hacked? <i>(Image:Florian
        Löbermann/Westend61/Corbis)</i>Pour la première fois, des souvenirs conscients ont été implantés dans l'esprit des souris pendant leur sommeil. La même technique pourrait un jour être utilisée pour modifier des souvenirs chez les personnes qui ont subi des événements traumatiques.

Quand nous dormons, notre cerveau rejoue les activités de la journée. Par exemple, le motif de l'activité cérébrale de souris qui explorent une nouvelle zone au cours de la journée, réapparaîtra en accéléré pendant le sommeil. C'est considéré comme une partie essentielle de l'apprentissage.

Des électrodes ont été utilisées pour identifier l'activité des neurones de lieux lorsque les souris exploraient un certain endroit. Plus tard, lorsque les souris dormaient, les chercheurs ont suivi leur activité cérébrale lorsqu’elles rejouaient les expériences de la journée. Lorsque les neurones associés à un endroit spécifique étaient activés, une électrode stimulait les zones du cerveau associés aux récompenses.

Lorsque la souris se réveilla, elle se dirigea directement vers l'emplacement qui avait été relié à un sentiment gratifiant dans leur sommeil. Un nouveau souvenir - reliant un lieu à une récompense - avait été formé.

En principe, on devrait pouvoir modifier sélectivement les processus neurologiques pendant le sommeil pour adoucir des souvenirs ou modifier leur contenu émotionnel.

Benchenane ne pense pas cependant que la technique puisse être utilisée pour implanter de nombreux autres types de mémoires, tels que des compétences - au moins pour le moment. Les souvenirs spatiaux sont les plus faciles à modifier parce qu'ils sont parmi les mieux compris.

Voir aussi Techno-Science. Plus généralement, un souvenir en efface un autre... Ce serait surtout quand on se rappelle un souvenir que cela efface des souvenirs concurrents, ce qui est cohérent avec la possibilité de créer de faux souvenirs.

- Pour prendre une décision, le cerveau fonctionne comme une entreprise

Une région clé du cerveau impliquée dans la prise de décision, nommée "striatum", fonctionne de manière hiérarchique et coordonnée, similaire à celle d'une "entreprise traditionnelle" avec un dirigeant, un cadre intermédiaire et un ouvrier.

Le striatum ventral (VS) était le plus actif au début, lorsque le rat a dû choisir s'il participerait à l'activité proposée (ou non). Le striatum dorso-médian (DMS) s'est occupé de la décision suivante, à savoir s'il fallait se diriger vers l'orifice situé à gauche ou celui de droite. Le striatum dorso-latéral (DLS) est plusieurs fois intervenu au cours de l'ensemble de l'exercice. Selon les chercheurs, ce dernier serait particulièrement impliqué dans le contrôle des mouvements de motricité fine liés à la prise de décision (nécessitant précision et dextérité).

Ainsi, selon les chercheurs, "le striatum ventral jouerait le rôle de chef d'entreprise, en décidant d'effectuer une nouvelle tâche ou non,  le striatum dorso-médian celui du cadre intermédiaire, en évaluant l'orientation à prendre, et le striatum dorso-latéral celui de l'ouvrier qui réalise la tâche".

Une découverte qui contredit également une idée communément admise par les scientifiques selon laquelle les décisions "de routine" et celles considérées comme "nouvelles" (liées par exemple à un environnement nouveau) seraient gérées par des zones différentes : le striatum dorso-latéral gèrerait les choix routiniers, et le striatum dorso-médian les nouvelles décisions à prendre. Or, à leur grand étonnement, les chercheurs n'ont constaté quasiment aucune différence dans l'activité de ces régions dans ces 2 types de situation.

En tout cas on voit comme ce schéma classique de traitement de l'information n'a rien à voir avec une émergence mystérieuse, pas plus que dans une entreprise.

- On hérite plus de son père que de sa mère

Les gènes du père seraient plus exprimés que les gènes de la mère, mais comme on hérite des mitochondries de la mère, il n'est pas si sûr que la balance finale soit en faveur de la lignée paternelle ?

Voir aussi Futura-Sciences.

- On se serre la main pour se renifler

poignée de main © Idan Frumin
        / eLifeLes chercheurs de l'Institut Weizmann d'Israël ont découvert que les humains se serrent la main non seulement pour se dire bonjour, mais aussi pour sentir l'odeur de l'autre. Un comportement inconscient qui rappelle quelque peu celui des chiens...

De manière étonnante, le sexe de l'expérimentateur a eu une influence sur le comportement des participants : après une poignée de main avec une personne du même sexe, les sujets ont reniflé davantage leur main droite (celle ayant servie à la poignée de main). En revanche, après avoir serré la main d'un expérimentateur du sexe opposé, les sujets ont reniflé davantage leur main gauche (celle n'ayant pas servi à la poignée de main).

Ils ont également constaté qu'il est possible de changer le nombre de reniflements des mains en enduisant les mains de l'expérimentateur de parfum jugé "unisexe", ou encore d'odeurs provenant d'hormones féminines. Ce qui confirme bien que ce comportement humain est bien lié aux odeurs corporels de l'autre.

 

- Comment on calcule l'attractivité d'un partenaire

Avec cet "algorithme de l'amour", on est dans le calcul le plus froid, celui de l'homo oeconomicus, tout-à-fait dans la lignée des sites de rencontre, pas dans la passion romanesque et le jeu des désirs mais pas non plus dans l'attraction biologique, olfactive, génétique.

"La plupart d'entre nous procède à une évaluation basée sur une liste de contrôle mentale des qualités que nous recherchons chez un époux ou une épouse. Autrement dit, nous effectuons une transaction économique car nous recherchons le meilleur accord pour nous-mêmes en faisant concorder nos attributs avec ceux d'une autre personne". Dans ce contexte, le mariage s’apparente ni plus ni moins à un marché.

Le modèle calcule une valeur dite d’ "utilité commune" qui correspond à "une mesure du bien-être de la relation et de la préférence mutuelle". Il intègre pour y arriver dix facteurs mêlant attributs purement physiques et caractéristiques comportementales et socio-économiques : l’indice de masse corporelle côtoie ainsi le niveau d’étude, le niveau d’extraversion ou l’état de santé ressenti par la personne.

 

Santé


traitements, nutrition, hygiène

- Les agents sénolytiques pour éliminer les cellules sénescentes

Source: ShutterstockDeux composés disponibles répondent à ce critère : le dasatinib (vendu sous le nom commercial Sprycel® contre le cancer) et la quercétine, un composé naturel vendu comme supplément alimentaire qui agit comme antihistaminique et anti-inflammatoire.

D'autres essais en culture cellulaire ont montré que ces composés n'induisent sélectivement que la mort de cellules sénescentes. Les deux composés ont différents points forts. Dasatinib élimine les progéniteurs sénescents de la graisse humaine tandis que la quercétine est plus efficace contre les cellules endotheliales sénescentes et les cellules souches de la moelle osseuse. Une combinaison des deux est plus efficace globalement.

Chez les souris âgées, la fonction cardiovasculaire a été améliorée en cinq jours de prise des médicaments. Une seule dose de ces médicaments combinés a conduit à une amélioration de la capacité d'exercice chez les animaux affaiblis par la radiothérapie. L'effet a duré pendant au moins sept mois après le traitement. L'administration périodique du médicament retarde les symptômes liés à l'âge, la dégénérescence de la colonne vertébrale et l'ostéoporose.

On avait effectivement vu en février que la suppression des cellules sénescentes avait un effet positif sur l'état de santé et la durée de vie. C'est une toute nouvelle direction pour les stratégies anti-âge.

- Le déficit en zinc cause de l'inflammation chez les personnes âgées

Plus précisément, le déficit en zinc stimulerait la réponse inflammatoire en induisant la déméthylation du promoteur de la cytokine IL-6, une protéine impliquée dans l’inflammation. Le déficit en zinc agirait donc sur la cytokine IL-6 par des mécanismes épigénétiques. La diminution de la méthylation du promoteur d’IL-6 s’observait aussi chez des souris âgées et dans des cellules immunitaires humaines de personnes âgées.

Les chercheurs ont aussi comparé les niveaux de zinc dans des souris, jeunes et âgées : les plus âgées avaient des niveaux de zinc bas. Or chez les personnes âgées, les défauts immunitaires liés à l’âge, comme l’inflammation chronique, coïncident avec un déclin du statut en zinc. Pour Emily Ho, ces travaux suggèrent un lien entre le déficit en zinc et l’augmentation de l’inflammation qui peut avoir lieu avec l’âge.

Le zinc influence aussi les niveaux de testostérone. Les aliments riches en zinc sont les huitres et autres fruits de mer, les produits laitiers, le foie de veau et autres viandes, le chocolat, le pain complet, la levure de bière, les graines de cucurbitacées, le jaune d'oeuf, etc.

- Les hommes perdent la mémoire plus vite que les femmes

PET
        SCAN d’un cerveau en bonne santé et d'un cerveau atteint
        d’Alzheimer à un stade précoce.

Le volume de l’hippocampe s’est réduit lentement et régulièrement de l’âge de 30 ans jusqu’au milieu de la soixantaine, mais plus rapidement au-delà. Dans l’ensemble, les hommes avaient une moins bonne mémoire que les femmes, surtout après 40 ans, et le volume de l’hippocampe était plus réduit chez les hommes que les femmes, surtout après 60 ans. Une hypothèse pour expliquer ce déclin plus rapide chez les hommes est hormonale : les œstrogènes pourraient aider les femmes à empêcher les dommages aux neurones du cerveau jusqu’au milieu de leur vie.

En définitive, l’aggravation de la mémoire et du volume de l’hippocampe a lieu plus tôt que l’accumulation de l’amyloïde. Ceci suggère que, en milieu de vie, les dépôts amyloïdes ne sont pas responsables de la perte de la mémoire ou du volume de l’hippocampe. La maladie d’Alzheimer et les dépôts amyloïdes se mettent en place plus tardivement, dans un contexte préexistant de déclin cognitif et structural lié au vieillissement.

- Les perturbations du sommeil et de l'horloge biologique cause d'Alzheimer ?

"L'intérêt de cette recherche dans la maladie d'Alzheimer vient de ce que la perturbation du sommeil est l'un de ses premiers symptômes, et presque tout ceux qui ont la maladie d'Alzheimer ont des problèmes de sommeil".

Nous avons identifié un nouvel acteur dans ce processus, un fragment de la protéine précurseur de l'amyloïde appelé AICD, qui est capable de pénétrer dans le noyau des cellules et interférer avec l'horloge biologique.

Cette étude a découvert ce processus et en outre montré que la production accrue de l'enzyme, appelée dBACE, réduit l'expression d'une protéine d'horloge. Les résultats suggèrent que dBACE agit par l'intermédiaire dAICD pour provoquer l'interruption de l'horloge biologique et la perte des cycles journaliers de sommeil et d'activité. Ce processus perturbateur était beaucoup plus sévère chez les mouches âgées.

"Le message général, c'est que les cycles jour-nuit, de sommeil et d'activités normales, sont très importants".

"A l'évidence, un bon sommeil permet une activité de réparation neuronale et le maintien de la santé neuronale. Du fait que les lésions neuronales sont un processus destructeur qui peut s'auto-alimenter une fois commencé, il est de la plus haute importance de prendre au sérieux les problèmes de sommeil, en particulier avec l'âge".

Cela confirme de qu'on avait vu en novembre 2013 sur la fonction de nettoyage du cerveau d'un bon sommeil ou de diurétiques. Il faut rappeler les autres remèdes naturels, que ce soit le jeûne, le café, la bière, le vin, les vitamines B, l'huile d'olive, la stimulation du cerveau, la vie intellectuelle, l'exercice physique et une alimentation saine avec réduction des sucres (régime MIND plus bas)

- Un traitement pour l'Alzheimer ?

Les maladies
        d’Alzheimer et de Parkinson sont liées, toutes deux, à
        l’accumulation dans le cerveau de certaines protéines mal
        conformées. © JEAN-FRANCOIS MONIER / AFP

Il existe un type de cellules immunitaires, appelées cellules microgliales, qui attaquent la bêta-amyloïde. "Leur action ne suffit toutefois pas à empêcher la formation de plaques, souligne le professeur Rivest. Nous cherchions depuis des années une façon d'augmenter leur efficacité et nous venons de découvrir un moyen d'y arriver".

Le défi consistait à mettre la main sur un composé qui survolterait les cellules microgliales sans causer de problèmes de toxicité. Après avoir testé 25 molécules, les chercheurs croient avoir trouvé la solution. Il s'agit du MPL que GlaxoSmithKline utilise comme adjuvant dans ses vaccins, notamment celui contre le virus du papillome humain. Comme des millions de personnes ont déjà reçu un vaccin contenant cette molécule, l'innocuité de celle-ci ne fait pas de doute.

Chez des souris transgéniques exprimant les symptômes de l'alzheimer, une injection hebdomadaire de MPL pendant 12 semaines élimine jusqu'à 80 % des plaques séniles. De plus, les fonctions cognitives des souris, mesurées lors de tests d'apprentissage d'une nouvelle tâche, sont significativement améliorées.

Le MPL agirait sur deux plans, explique le professeur Rivest. D'une part, il accroît la production des cellules souches sanguines qui donnent naissance aux cellules microgliales. D'autre part, il se fixe à la surface des cellules microgliales et augmente leur appétit pour la bêta-amyloïde.

- Alzheimer : des ultrasons restaurent la mémoire chez les souris

La stimulation par ultrasons de certaines cellules du cerveau a permis d'éliminer les plaques de protéine bêta-amyloïde responsables de la dégénérescence des neurones caractéristique d'Alzheimer. 75% des sujets testés auraient ainsi recouvré leurs capacités cognitives dégradées par la maladie.

Les chercheurs sont donc parvenus à pénétrer cette défense naturelle en injectant de micro-bulles de gaz dans le sang qui, vibrant sous l'effet des ultrasons, ont permis d'ouvrir une brèche. Cette action provoque en effet une libération d'albumine qui, en pénétrant la barrière hémato-encéphalique, stimule la microglie, une population de cellules du système immunitaire spécifiques au cerveau notamment chargée d'éliminer l'accumulation de bêta-amyloïde.

Ainsi, au-delà de l'effet très rapide sur la perte de mémoire, la technique pourrait être utilisée pour "ouvrir" le cerveau des malades à des traitements médicamenteux jusqu'ici inefficaces, sans pour autant exposer le cerveau aux infections. "Avec notre approche la barrière ne s’ouvre que temporairement, pour quelques heures, de façon à ce que son rôle protecteur soit rapidement rétabli".

- Un médicament contre l'épilepsie réduit la suractivité de l'hippocampe à l'origine de l'Alzheimer

Le médicament couramment utilisé pour traiter l'épilepsie, calme l'hyperactivité dans le cerveau des patients atteints de déficience cognitive légère amnésique (aMCI).

La suractivité de l'hippocampe est bien connue chez les patients atteints de aMCI et le fait que cela permet de prédire le déclin cognitif tout comme la progression de la maladie d'Alzheimer.

"Ce que nous avons montré, c'est que de très faibles doses de lévétiracétam, un antiépileptique atypique, réduit cette suractivité".

- Un excès de GABA empêcherait la mémorisation dans l'Alzheimer

Il suffirait de bloquer le GABA, produit en excès à cause des plaques amyloïdes, pour restaurer la mémorisation...

- Un anticorps contre les plaques amyloïdes

Le nouveau médicament est un anticorps découvert par dépistage dans le sang des patients dont la maladie d'Alzheimer était stable, et qui élimine bien les plaques amyloïdes des cerveaux âgés.

- Un composé développé contre le cancer restaure la mémoire perdue d'Alzheimer

Le médicament, AZD05030 s'est avéré décevant dans le traitement des tumeurs mais semble bloquer les dommages provoqués par la formation de plaques d'amyloïdes-bêta.

- Hiberner ralentit la maladie d'Alzheimer

L'hibernation aurait un effet bénéfique sur le cerveau atteint de dégénérescence. Observé sur des souris atteintes de la maladie d'Alzheimer, cet effet résulte de l'action de protéines produites par les neurones après une baisse de la température corporelle. Baptisées RBM3, elles permettent la formation de connexions entre les neurones, les synapses.

Les biologistes ont d'abord baissé la température de souris de 37 °C à 17 °C, l'ont maintenue à ce niveau pendant 45 minutes, puis l'ont laissée revenir à son niveau initial.

On en avait déjà parlé en février.

- Un régime pour éviter l'Alzheimer

Les
        baies sont bénéfiques à la santé du cerveau.

Avec le régime MIND, il faut privilégier les aliments de dix groupes protecteurs pour le cerveau (légumes à feuilles vertes, autres légumes, noix, baies, haricots, céréales complètes, poissons, volailles, huile d’olive et vin) et limiter ses apports en aliments provenant de cinq autres groupes jugés « peu sains » : viandes rouges, pâtisseries et sucreries, beurre ou margarine, fromage, fast food ou aliments frits.

- Un test cutané pour confirmer le diagnostic d’Alzheimer ou de Parkinson ?

"Une présence plus élevée de Tau-P a été trouvée chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer et de Parkinson, révèle le chercheur. Nous avons aussi confirmé notre précédente découverte, à savoir que les patients atteints de la maladie de Parkinson avaient bien une présence plus importante d’Alpha-synucléine dans leur peau comparé aux patients sains et aux autres maladies neurodégénératives".

"Le cerveau et la peau ont la même origine embryonnaire. En conséquence, il est logique de faire l’hypothèse que des changements pathologiques survenant dans le cerveau peuvent se refléter par des modifications similaires dans la peau".

- Des nanoparticules magnétiques pour stimuler le cerveau sans fil

Stimulating parts deep inside the brain might soon be
        possible without using electrodes <i>(Image: John
        Lund/Getty)</i>Notre système nerveux est parsemé de récepteurs cellulaires appelés TRPV1, qui sont sensibles à la chaleur et la douleur.

Au lieu d'utiliser des électrodes, on a injecté des nanoparticules magnétiques dans une région du cerveau de trois souris. Ils ont ensuite exposé les cerveaux des souris à des champs magnétiques de basse fréquence.

Les champs ont été appliqués dans un sens, puis dans l'autre, provoquant l'échauffement des nanoparticules qui tentent de se réaligner avec le champ. Cette chaleur a ensuite stimulé les récepteurs TRPV1 des neurones à proximité - les faisant s'allumer et transmettre des signaux électriques.

La méthode pourrait être affinée par injection de différentes particules selon les régions du cerveau. Chaque particule répondant à une amplitude et fréquence distinctes de l'oscillation du champ magnétique, cela permettrait de stimuler de l'extérieur une zone du cerveau, puis de changer les réglages pour en stimuler une autre, et de voir ce que ça fait...

- Parkinson, stopper la maladie avec de l'infrarouge

Plusieurs travaux, in vitro et chez l'animal, conduits à l'université de Sidney et à l'université de Grenoble, ont montré que l'exposition des neurones dopaminergiques à un rayonnement proche de linfrarouge stimule le métabolisme de ces cellules. Cette stimulation permettrait de ralentir voire arrêter les mécanismes de dégénérescence. A l'instar du dispositif de stimulation cérébrale profonde, les rayons sont délivrés grâce à une fine fibre optique implantée dans la zone adéquate.

- Bientôt un médicament pour refroidir le cerveau ?

Refroidir le cerveau stressé avec une molécule administrée par une simple injection intraveineuse : c’est tout l’enjeu des travaux menés par une société de biotech française, Vect-Horus, qui va bientôt démarrer les essais de son candidat médicament, VH-N439 (Neurotensin) chez l’homme.

"Nous avons utilisé la technique du cheval de Troie en associant la neurotensine à un vecteur, un peptide de 8 acides aminés, qui trompe le cerveau. Cela permet alors l’ouverture de la BHE sans effraction", précise le Dr Jamal Temsamani, directeur scientifique du développement de Vect-Horus. Qui poursuit : "Nos essais chez l’animal ont montré une baisse significative de 4°C mais aussi son maintien stable pendant plusieurs heures".

- La mélatonine est bien l'hormone du sommeil

Il y avait des études contradictoires sur le rôle exact de la mélatonine, notamment pour favoriser le sommeil et compenser le décalage horaire. Cette étude montre que la mélatonine est indispensable aux cycles circadiens et qu'elle provoque bien le sommeil en stimulant la production d'adénosine (que le café inhibe au contraire).

- La meilleure façon de marcher pour garder le moral

"Nous ne nous sommes pas penchés sur les bienfaits physiques de la marche comme l'amélioration de la condition cardiovasculaire; nous nous sommes exclusivement intéressés à la santé mentale. À ce chapitre, les bienfaits sont confirmés pour les gens qui marchent 30 minutes par jour, de trois à cinq fois par semaine, afin de se maintenir en forme, mais il y a un seuil à partir duquel l'effet n'est plus observé".

"Ma plus grande surprise a été de constater que ces bienfaits semblent atteindre un plateau et décliner ensuite. Nous nous attendions à une croissance linéaire: plus on marche, moins on présente de symptômes dépressifs". En réalité, le fait de marcher régulièrement et souvent a des effets positifs. Mais marcher 30 minutes tous les jours ne serait pas aussi bénéfique. "Trop, c'est comme pas assez!" résume le chercheur.

Selon cette recherche, la corrélation entre la marche et les symptômes dépressifs est valable lorsque les gens marchent dans le but de se mettre en forme. Ceux qui marchent pour se rendre au travail, pour faire des emplettes ou pour toute autre raison ne présentent pas un meilleur ni un moins bon bilan. En d'autres termes, marcher afin de rester en santé est associé à une plus faible présence de symptômes dépressifs.

- Le premier joint électronique 100% légal

E-njointLe premier joint électronique de E-njoint BV ne contenait que des saveurs naturelles de fruits. Mais depuis un an, la société a fait de nombreuses recherches sur le cannabis avec des laboratoires européens. Il s’avère que les composants organiques responsables de son goût, les terpènes, aident aussi à orienter et augmenter les niveaux d’intoxication associés aux variétés de cannabis.

Ce joint électronique – totalement légal puisqu’il ne contient ni THC, ni CBD, ni nicotine, ni goudron, ni toxines – devrait pourtant pouvoir faire planer les fumeurs du monde entier qui ne peuvent pas fumer légalement là où ils vivent puisque les terpènes y sont parfaitement dosés. Effets garantis !

- L'allergie au cannabis

Les allergies touchent jusqu’à 1 % des fumeurs de cannabis (en France, cela représenterait environ 40.000 personnes).

Des symptômes cutanés immédiats ont été observés chez des consommateurs de cannabis :  notamment de l’urticaire et l’angio-œdème suite au contact de la plante avec la peau ou les muqueuses (lèvres et paupières). Des symptômes respiratoires également, comme des rhinoconjonctivites ennuyeuses, et un angio-œdème palpébral.

Depuis quelques années, un nombre croissant d’allergiques au cannabis souffrent d’allergies croisées démontrées. Ce syndrome, appelé le "syndrome cannabis–fruits/légumes", semble surtout impliquer le Can s 3, une protéine. Étant un allergène stable qui résiste à la chaleur et demeurant fonctionnel dans le tractus gastro-intestinal, il risque d’entraîner des réactions généralisées tels que urticaire, difficultés respiratoires et anaphylaxie. L’allergie alimentaire d’origine végétale liée à cette protéine concernait surtout la pêche, la pomme, la cerise, la noisette, la tomate et parfois des agrumes comme l’orange et le pamplemousse (voir schéma ci-dessous). "Depuis lors il a été démontré qu’une sensibilisation au cannabis pourrait éventuellement engendrer une réactivité croisée avec des céréales, des boissons alcoolisées (bière et vin), le latex d’Hévea et le tabac".

Au Nevada, l'usage de cannabis pour soigner les animaux pourrait être permis (douleurs, appétit).

- L’Ayahuasca, la plante psychédélique, pourrait guérir du diabète

Denis McKenna,
        ethnopharmacologiste à l'université du Minnesota examine un
        plant d'Ayahuasca cultivé dans les serres de l'établissement. ©
        Jeffrey Thompson/AP/SIPA

L'action de l'harmine, un alcaloïde végétal, sur la prolifération des cellules bêta est surprenante. Ce composé, qui combiné à la diméthryltryptamine (DMT) confère à l'Ayahuasca ses propriétés hallucinogènes, pourrait s'avérer pertinent pour faire réapparaitre chez les diabétiques les cellules bêta qui leur font cruellement défaut.

La stratégie envisagée ici permettrait de s'attaquer directement à l'origine du problème : la disparition des cellules sécrétrices d'insuline. En effet, la grande majorité de celles-ci sont produites lors de la première année de vie. Un cycle qui décline ensuite peu à peu. Nous disposons donc au début de notre vie d'une réserve de ces cellules. Trop usées (diabète de type 2), ou détruites par une réaction inexpliquée de notre système immunitaire (type 1) elles ne peuvent ensuite plus être reproduites par l'organisme. La stratégie envisagée par les chercheurs avec l'ayahuasca permettrait ainsi de pallier ce "défaut" de l'organisme.

Voir aussi cet article sur son utilisation dans la dépression.

- Obésité et diabète de type 2 liées à l'inflammation et à la flore intestinale

Chez les individus obèses, la modification du microbiote intestinal et la perte d'intégrité de la muqueuse intestinale perturbent l'homéostasie et la fonction des lymphocytes MAIT., Ceux-ci produisent alors en grandes quantité la cytokine IL-17, une molécule inflammatoire. Les cellules MAIT, retrouvées en plus faible quantité dans le sang des individus obèses, sont recrutées dans leur tissu adipeux, où elles augmentent l'inflammation. Les scientifiques ont aussi observé un turnover accru des cellules MAIT dans le tissu adipeux, marqué par un niveau élevé de prolifération et de mort cellulaire.

Ces résultats mettent en lumière une forte association entre les lymphocytes MAIT et les dysfonctionnements métaboliques. Ils suggèrent la participation de ces cellules dans le développement du diabète de type 2 et de l'obésité. Les chercheurs supposent qu'elles pourraient être activées par une modification de la flore intestinale (microbiote) des patients, et augmenter ainsi l'inflammation.

- L'ostéocalcine produite par les os réduit l'intolérance au glucose

En effet, nous avons montré que cette hormone augmente la production et la sécrétion d'insuline par le pancréas, ainsi que la sensibilité à l'insuline dans les tissus périphériques comme le muscle et la masse grasse.

Il semblerait que l'ostéocalcine est contrôlée par la gamma-carboxylation, un processus qui modifie le fonctionnement de l'hormone et dépend de la vitamine K.

- Le cholestérol accapare la vitamine E

Voilà deux énigmes résolues : celui des doses de vitamine E nécessaires (un excès étant dangereux) et les risques d'un excès de graisse et de cholestérol qui pourraient venir d'un manque de vitamine E.

Des niveaux élevés de lipides sanguins tels que le cholestérol et les triglycérides peuvent accaparer ce micronutriment essentiel qui se trouve stocké dans la circulation sanguine, empêchant la vitamine E d'atteindre les tissus qui en ont besoin.

La vitamine E est particulièrement importante à certains endroits tels que les parois des artères, le cerveau, le foie, les yeux et la peau, mais elle est essentielle dans presque tous les tissus du corps. Comme puissant antioxydant liposoluble, elle joue un rôle important dans les fonctions neurologiques en piégeant les radicaux libres.

"Les gens avec des niveaux élevés de lipides dans leur plasma sanguin sont confrontés à des inflammations accrues. Presque tous les tissus de leur corps sont attaqués par le stress oxydatif, et ont besoin de plus de vitamine E. Mais la vitamine E nécessaire pour protéger ces tissus est bloquée dans le système circulatoire et tourne en rond au lieu d'irriguer les tissus où ce serait nécessaire. En termes simples, nous pensons que moins d'un tiers de la vitamine E atteint les tissus qui en ont le plus besoin".

- L'allaitement rendrait plus intelligent

Allaitement ©NORBERTO
        DUARTE / AFP

Des chercheurs brésiliens ont établi un lien entre un allaitement de très longue durée et un QI plus élevé 30 ans plus tard.

Le mécanisme probable permettant d'expliquer les effets bénéfiques du lait maternel sur l'intelligence est la présence d'acides aminés saturés à chaîne longue qui jouent un rôle essentiel dans le développement du cerveau.

La lait serait bon aussi pour les adolescents en croissance et pour les vieux car la consommation de produits laitiers augmenterait le niveau de glutathion dans le cerveau, un antioxydant qui protège les neurones. Dernièrement, on recommandait plutôt de réduire les produits laitiers quand on prend de l'âge, notamment à cause des cancers du côlon, de l'acidification et de l’ostéoporose (alors que les produits laitiers la préviendrait quand on est jeune).

- Le foetus fait la grimace quand la mère fume

On avait déjà vu comme le bébé grimaçait juste avant l'accouchement, semblant souffrir. La vie foetale n'est donc pas si idyllique qu'on le prétend...

Voir aussi Sciences et Avenir.

- La testostérone pourrait contrer l'hypertension chez certains

Si les résultats de ces études sont transférables, la population masculine qui présente des mutations des kinases Eph pourrait éventuellement bénéficier d'un traitement ciblé. "Plus de 30 % des hommes âgés de 50 ans et moins ont un faible niveau de testostérone. Si ces individus possèdent en outre la mutation génétique, le risque d'hypertension s'accroît considérablement en vieillissant, puisque le taux de testostérone commence alors à baisser, explique le Dr Wu. En théorie, ces hommes pourraient simplement prendre des suppléments hormonaux pour combattre leur hypertension sans subir tous les effets secondaires des médicaments".

Connues pour leur importance dans le fonctionnement de plusieurs organes et tissus, les kinases Eph joueraient un rôle dans le déclenchement de l'hypertension en altérant l'expression d'une molécule responsable de la pression artérielle.

- Première greffe réussie d'un pénis

Le patient sud-africain de 21 ans, qui a bénéficié de cette greffe, a recouvré toutes les fonctions urinaires et reproductives de son organe.

Le patient avait été amputé il y a trois ans, après une infection consécutive à une circoncision mal effectuée lors d'une cérémonie traditionnelle africaine.

Le pénis greffé venait d'un donneur mort mais on avait vu aussi que des pénis cultivés en laboratoire étaient prêts à être implanté.

- Des vers attirés par les tumeurs cancéreuses pour les détecter dans l'urine

Cancer detectors <i>(Image: Sinclair
      Stammers/SPL)</i> C'est la découverte qu'un ver parasite d'Anisakis s'était fixé sur la tumeur d'un patient qui a mis sur la piste d'une détection olfactive des cancers (comme certains chiens), ce qui s'est vérifié en présence d'urine de patients atteints de diférents cancers (estomac, colorectal, côlon, œsophage, pancréas, voies biliaires, prostate, sein, poumon). De quoi avoir un premier test rapide.

Il y a aussi des rats qui détectent la tuberculose...

- Les plus anciennes traces de cancer du sein sur une égyptienne de 4.200 ans

Ce n'est donc pas une maladie moderne, seulement une maladie de la vieillesse et l'on vir de plus en plus vieux.

- Un futur bracelet anti-cancer de Google

Image from Google's patent application

Google a déposé une demande de brevet, sous le nom de "Nanoparticle Phoresis", auprès de l'Organisation Mondiale de la Propriété Intellectuelle (OMPI) pour un dispositif porté au poignet destiné à détruire les cellules cancéreuses dans le sang ou d'autres substances (enzymes, hormones).

Le dispositif portable, associé à une pilule de nanoparticules d'oxydes de fer, serait capable de modifier ou détruire les cellules en transmettant de l'énergie dans les vaisseaux sanguins. L'énergie transmise pourrait l'être par impulsion radio, champ magnétique, impulsion acoustique ou par infrarouge.

Les nanoparticules étant magnétiques, en créant un champ magnétique, le dispositif au poignet attire les particules - avec leurs cellules cibles attachées - pour les détecter ou les détruire.

Voir aussi Sciences et Avenir. On avait déjà parlé du projet qui avance donc.

- La saccharine contre le cancer

Une forme de la
        saccharine, un édulcorant artificiel, pourrait conduire à la
        mise au point de médicaments qui combattent les cancers
        agressifs. Image: Doug Dollemore, American Chemical SocietyL'anhydrase carbonique IX, une protéine présente dans certains cancers très agressifs, se lie à la saccharine et la désactive. L'anhydrase carbonique IX aide à réguler le pH dans et autour des cellules cancéreuses, permettant aux tumeurs de se développer en métastases.

Un composé dans lequel une molécule de glucose a été chimiquement liée à la saccharine permet de réduire la quantité de saccharine nécessaire pour inhiber l'anhydrase carbonique IX, le composé étant mille fois plus susceptibles de se lier à l'enzyme que la saccharine.


- Cibler l'IMAO-B des cellules cancéreuses pour détruire leurs mitochondries
The new drug MP-MUS (yellow)
      attacks cancer cell mitochondria by infiltrating both inner and
      outer membranes (green) after being converted from an inactive,
      non-toxic form to an active, toxic form by the enzyme MAO-B
      (purple). Once inside, the drug damages mitochondrial DNA, which
      cannot be repaired. CREDIT Dr. David Baskin laboratory, Houston
      Methodist Hospital

Le nouveau médicament MP-MUS (jaune) attaque les mitochondries des cellules cancéreuses en infiltrant leurs membranes interne et externe (vert) après avoir été transformé, d'une forme inactive, non-toxique, en forme toxique active par l'enzyme MAO-B (violet). Une fois à l'intérieur, les dommages de la drogue sur l'ADN mitochondrial mènent à la mort de la cellule.

- Des nano-aiguilles pour délivrer des acides aminés ou ARNs dans les cellules

Human cells (green) on the
      nanoneedles (orange), which has DNA injected into the cells'
      nuclei (blue). The image was taken by the researchers using
      optical microscopy. Image: Imperial College LondonCes nano-aiguilles à base de silicium biologique agissent comme des éponges pouvant absorber des substances pour les délivrer ensuite dans la cellule en passant la membrane sans dommages. On a pu générer ainsi, chez des souris, de nouveaux vaisseaux sanguins mais la méthode pourrait servir à toute autre cible.

- Reconstruire la cornée à partir des dents... en passant par la joue

Le morceau de canine
        sert de support à un petit hublot optique. ©AP-HM

Cette technique vraiment peu banale vise à rétablir en partie l'acuité visuelle de patients ayant perdu la vue suite à de graves brûlures oculaires. Son nom ? L'ostéo-odonto-kératoprothèse, autrement dit, une prothèse mixte os-dent-plexiglas...

Ce protocole chirurgical au nom barbare consiste en fait à se servir du tissu dentaire comme d'un support à une prothèse en plexiglas. Sorte de petit hublot pour l'œil faisant office de lentille et permettant à la lumière d'atteindre la rétine et donc, de rendre la vue... au moins en partie.

La dent prélevée est préparée de façon à obtenir un côté plat dans lequel est inséré la lentille en plexiglas. C'est alors que cette étrange prothèse cornéenne est mise "en culture" dans la joue des patients afin de favoriser la fibrose, un processus de transformation des tissus dentaires en tissus fibreux à même d'être utilisés pour l'œil. "Une mise en culture de six mois dans la pommette permet de vasculariser la prothèse. Des tissus se créent autour, qui vont rendre possible l'implantation", explique ainsi le Pr Guyot à La Provence.

- Une imprimante "Lego" pour produire des médicaments

Pour obtenir de nouvelles molécules, le processus a été très simplifié en décomposant des molécules complexes en "blocs de construction". En utilisant ces composants comme matière première, la machine utilise une réaction chimique standard pour les emboîter comme des briques de Lego et construire la molécule voulue.

 

Technologie


biotechnologies, informatique, robotique

- Un biorobot fait de spores et de points quantiques en graphène

Points quantiques graphène déposés sur une bactérie produit
      une sporating graphène revêtu spores. Lors de la fixation
      d'électrodes à travers la cellule, un dispositif de
      bio-électronique est produit qui est très sensible à l'humidité.
      Ici, la spore réagit activement à l'humidité; et le mélange
      réactionnel est converti en une réponse électronique à partir des
      points quantiques graphène interfacés. Credit: Laboratoire de
      recherche Berry à l'UIC

"Nous avons pris des spores de bactérie et mis des points quantiques en graphène à leur surface - puis nous avons attachés deux électrodes de chaque côté des spores. Ensuite, nous changeons l'humidité environnante".

Lorsque l'humidité diminue, les spores rétrécissent à mesure que l'eau est expulsée. Comme ils se contractent, les points quantiques se rapprochent, ce qui augmente leur conductivité, tel que mesurée par les électrodes.


- Des systèmes de fibres optiques qui imitent le fonctionnement du cerveau

En utilisant des techniques classiques, on peut produire des microfibres optiques à partir de chalcogénure. Ces verres à base de soufre possèdent une variété d'effets dont celui de permettre aux fibres d'être allumées et éteintes. Cette commutation optique peut être exploitée pour de nombreuses applications informatiques de nouvelle génération, capables de traiter de grandes quantités de données d'une manière beaucoup plus efficace énergétiquement.

En exploitant les propriétés des fibres en chalcogénures, on obtient toute une gamme d'équivalents optiques des fonctions cérébrales. Il se agit notamment de pouvoir maintenir un état de repos neuronal et simuler les modifications de l'activité électrique d'une cellule nerveuse à mesure qu'elle est stimulée. Dans cette optique de simulation cérébrale, le changement de propriété du verre est équivalent à la variation de l'activité électrique d'une cellule nerveuse, et la lumière fournit le stimulus pour modifier ces propriétés. Ceci permet la commutation d'un signal lumineux, ce qui est l'équivalent d'une décharge des cellules nerveuses.

La recherche ouvre la voie à des systèmes évolutifs, tout comme le cerveau, utilisant des «neurones» photoniques avec des vitesses de transmission ultra-rapides, une bande passante plus élevée et une plus faible consommation d'énergie que leurs homologues biologiques ou électroniques.

- Créer son propre réseau cellulaire

Artemis_pWave_BuildingSi vous installez cette petite antenne sur votre toit, elle peut recevoir des appels sans fil et des données non seulement à partir de votre propre téléphone mobile mais à partir des téléphones mobiles de tou le quartier. Ensuite, elle peut acheminer appels et données à travers votre connexion Internet vers leur destination finale.

Ce ne sont pas comme des antennes cellulaires traditionnelles. Elles ne couvrent pas une zone avec un signal unique que tous les téléphones partagent. Au lieu de cela, de multiples antennes transmettent des signaux qui se combinent pour créer une "cellule personnelle" qui vous suit, vous et votre téléphone d'un endroit à un autre. Puisque vous ne partagez pas ce signal avec quelqu'un d'autre, vous avez accès à beaucoup plus de bande passante que vous le feriez normalement sur un réseau cellulaire ordinaire.

À l'heure actuelle, les téléphones ne peuvent pas utiliser ses pCells sans une nouvelle carte SIM, les cartes réseau minuscules qui se glisseraient à l'arrière de chaque appareil.

- Des écrans pliables et sans bordure dès l'année prochaine ?

En 2013, le coréen LG a présenté un écran Oled flexible de
        5 pouces. Malgré la maîtrise technologique, la sortie d’un
        produit grand public se fait toujours attendre. © LG Display

 

- Bionanotechnologies : des écrans flexibles à base d’ADN

Dans un article publié dans Nature Nanotechnology, des chercheurs de l’université de Tel Aviv (Israël), proposent de développer un nouveau type d’écrans qui soient à la fois minces, légers, transparents, pliables et respectueux de l’environnement. Ils seraient réalisés à base d’une structure hybride ADN/peptide. En effet, les écrans classiques sont constitués de plusieurs couches de matériaux rigides. L’idée des chercheurs israéliens est d’exploiter le potentiel de la bionanotechnologie pour émettre toute la gamme des couleurs dans une unique couche de matériau pliable. De quoi réduire de manière importante, les coûts de production.

- Un tatouage pour contrôler son portable

Des autocollants apposés sur la peau permettent de contrôler par pression des dispositifs comme les portables.

Les dispositifs baptisés iSkin sont fabriquée en silicone souple et équipés de capteurs électriques conducteurs en contact avec la peau. Ils agissent comme une interface d’entrée et selon le type d’autocollants utilisés, ils permettent de répondre à un appel ou de commander le volume d’un lecteur portable.

Actuellement, les capteurs autocollants sont connectés via un câble à un système informatique. Mais les ingénieurs travaillent à la mise au point d’un autocollant muni d’une puce permettant une communication sans fil avec l’appareil choisi.

- Chromebit : un ordinateur Chrome OS dans une clé HDMI

Avec le Chromebit, Google propose un ordinateur Chrome OS qui tient sur une clé HDMI et peut se connecter à n’importe quel moniteur ou téléviseur compatible. On peut y connecter un clavier et une souris par liaison Bluetooth.

Fabriqué par Asus, cet appareil fonctionne avec le système d’exploitation Chrome OS de Google qui repose sur le navigateur Internet Chrome et l’utilisation de services en ligne. En plus d’être miniaturisé à l’extrême, le Chromebit sera aussi très abordable puisqu’il coûtera moins de 100 dollars (92 euros au cours actuel) lors de sa sortie prévue cet été.

- Samsung crée la maison de rêve pour votre chien !

Samsung Dream Doghouse

Ainsi, Samsung a développé une petite merveille pour toutou, pourvue d’un distributeur automatique de nourriture, d’un tapis roulant de couleur gazon, une piscine d’hydrothérapie, de murs pouvant être couvert de photos, et bien sûr d’une Samsung Galaxy Tab S.

- Une imprimante 3D ultrarapide et travaillant en continu

De la lumière ultraviolette est projetée (Projector)&nbsp;à travers une fenêtre transparente et perméable à l’oxygène (Oxygen Permeable Windows)&nbsp;dans un réservoir de résine liquide photosensible (UV Curable Resin). L'image créée par cette lumière dessine la forme à solidifier.&nbsp;La plateforme de construction (Build Platform)&nbsp;soulève l’objet de manière continue. En contrôlant le flux d'oxygène à travers la fenêtre, Clip crée une « zone morte » (Dead Zone), une fine couche de résine non durcie, entre la fenêtre et l'objet. L’ensemble du processus est piloté par un logiciel sophistiqué qui contrôle les variables. © Carbon3D

L’équipe de l’université de Caroline du Nord propose de procéder de manière continue, plutôt que couche par couche. Pour ce faire, les chimistes ont choisi un matériau perméable à l’oxygène pour constituer le fond du récipient qui contient le bain de résine, l’oxygène empêchant la résine de se solidifier sous l’effet du rayonnement ultraviolet. Ils ont ainsi pu créer une sorte de « zone morte » de quelques dizaines de microns d’épaisseur seulement. Une zone dans laquelle la résine reste toujours liquide. De quoi permettre de former des objets en continu, sans avoir à attendre la réinjection de résine liquide fraîche pour avancer.

Typiquement, là où l’impression par stéréolithographie prend plus de 11 heures, celle réalisée par Clip prendrait à peine plus de… six minutes ! En s’affranchissant de la fabrication couche par couche, CLIP permet aussi de produire des objets moins fragiles. Les chimistes américains l’assurent, le procédé rend également possible l’usage de matériaux qui ne convenaient pas, jusqu’alors, à l'impression 3D, comme des matériaux flexibles ou caoutchouteux. L’usage d’élastomères pourrait ainsi permettre d’imprimer des chaussures de sport ou des pièces automobiles.

Voir aussi Sciences et Avenir. Il y a une imprimante australienne similaire, la Gizmo 3D (voir aussi Futura-Sciences), qui serait encore plus performante. Ce gain de rapidité est essentiel pour le secteur.

- Un robot bipède qui sait encaisser les coups

Un opérateur projette
        avec force un ballon de basket sur le robot ATRIAS afin de
        mettre son équilibre à l'épreuve. ©Oregon State DRL / Capture
        youtube

Est-il possible d'avoir quatre pattes et deux jambes ? L'étrange design du robot ATRIAS nous apprend que oui. Cet improbable engin bipède est conçu de manière à garder son équilibre de manière dynamique, en se balançant d'une jambe sur l'autre. Un dispositif redoutablement efficace comme le montre cette vidéo dans laquelle les techniciens de l'université d'État de l'Oregon mettent au défi l'équilibre de leur machine en la bombardant de ballons de basket.

- Un drone hybride capable de couvrir une distance de 160 km

Ce drone hybride essence-électricité pourrait rendre la livraison par drone plus praticable.

Ce drone à six rotor peut voler pendant des 2h1/2 ou 160 km en transportant une charge de 9 kg.

Par ailleurs, Amazon obtient un feu vert pour des tests de livraisons par drone aux USA.

- Dave, le véhicule qui apprend tout seul à conduire

Dave, le véhicule qui apprend tout seul à conduire

Des algorithmes simulent les mécanismes par lesquels le cerveau humain analyse une situation, apprend au fil du temps et de l’expérience, et permettent à Dave de décider où il peut ou ne peut pas rouler, cailloux, herbes, pierres, bois, débris en tout genre… Plus il sera testé en situation, plus il sera performant. L’engin a été entraîné au départ avec 285.000 images. À chaque situation présentée, on lui a "appris" ce qu’un pilote humain ferait. Il a ainsi pu commencer à définir et surtout améliorer son comportement une fois lancé sur un terrain de test très encombré de 50 mètres sur 50.

Il s’agit d’un réseau de neurones artificiel à 3,1 millions de connections, qui traite le flux vidéo en temps réel de 12 images par seconde et établit 38 millions de connexions par seconde

- Un petit exosquelette qui allège la marche de 4,5kg

L'exosquelette en fibre de carbone s'attache au pied et à la cheville. Il réduit le niveau d'énergie nécessaire pour se déplacer d'environ sept pour cent, ce qui correspond à enlever 4,5 kg de son sac à dos.

Il comporte un ressort parallèle avec le tendon d'Achille, relié à la jambe au moyen d'un cadre léger avec un levier autour de l'articulation de la cheville.

Lorsque le pied est à terre le ressort tire dessus, prenant une partie de la charge, puis se détend lorsque la jambe est en l'air.

- Des patins en anneau (ou skateboard post-moderne!)

Post Modern Skateboard

- Des fourmis bioniques imprimées en 3D qui coopèrent
(voir aussi Sciences et Avenir et Futura-Sciences)

La "Bionic ant" est l'une des
          trois dernières créatures cynernétiques de l'entreprise
          allemande Festo © Festo

Ces fourmis artificielles sont de la taille d'une main humaine mais imitent le comportement coopératif des vrais insectes en prenant des décisions individuelles en rapport à un objectif commun.

Le travail d'équipe permet aux fourmis d'accomplir des tâches complexes qu'elles ne seraient pas en mesure d'accomplir par elles-mêmes, comme le déplacement d'un objet de grande taille qu'on voit sur la vidéo. Une caméra stéréo dans la tête de chaque fourmi lui permet de déterminer son emplacement et d'identifier des objets qui peuvent être saisis par ses pinces sous le menton. Des capteurs de sol aident aussi ces robots à se faire une idée de leur environnement et ils utilisent le WiFi pour communiquer.

Leur corps en matière plastique est imprimé en 3D et les circuits électroniques posés par dessus. Leurs pattes et pinces sont en céramique et peuvent se plier rapidement et précisément en utilisant peu d'énergie.

Le but du projet est de créer des agents intelligents qui pourront travailler efficacement dans les usines de l'avenir en se adaptant aux exigences de productions différentes.

 

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7 réflexions au sujet de « Revue des sciences avril 2015 »

  1. Concernant l'intérêt de la consommation de lait ...Le mode d'élevage ,d'alimentation et sélection de performance des animaux modifierait les propriétés du lait ; c'est évident avec les glyphosates lorsque les troupeaux sont nourris avec du soja transgénique traités au glyphosate et autres substances ; dans ce cas , il faut éviter comme la peste de consommer. Il y aurait aussi des modifications du lait s'il provient de bovins sélectionnés et "poussés" pour produire de très grandes quantité de lait....Bref, tous ces éléments amonts complexifient la connaissance qu'on peut avoir sur le sujet. Par exemple l'accroissement des allergies au lait ou au gluten seraient liées aux sélections et mode de culture et élevage....Peut être que l'élevage industriel est le dinosaure de micros unités décentralisées , comme pour la production d'énergie :"La production d'électricité à grande échelle sera le dinosaure du futur système énergétique: Trop grand, trop rigide, même pas pertinent pour l'alimentation de secours dans le long terme"?
    J'ai malheureusement l'impression que ces dinosaures agricoles et énergétiques ont encore de beaux jours devant eux parce que le propre d'un dinosaure c'est de prendre beaucoup de place , toute la place et de ne pas vouloir en céder. Ainsi les fermes bio et locales sont des niches de marché , les énergies renouvelables s'inscrivent dans le "bouquet" énergétique du dinosaure sans pouvoir se développer réellement en dehors des logiques centralisatrices et industrielles. Bio local et énergie décentralisée prennent beaucoup de place des les discours et la communication , mais en définitive très peu dans la réalité et auront selon moi beaucoup de mal à s'imposer grâce à la main invisible du marché puisque pétrole ,charbon et nucléaire il y a. C'est bien là qu'il faudrait de vraies politiques sur le sujet ;
    Je ne vois d'ailleurs pas comment on peut concilier la mort de ces dinosaures avec le maintien et renforcement des très grandes métropoles ?

      • ??? je ne vois pas bien le rapport entre la problématique de la conservation des sols/gestion de l'eau en agriculture avec celui de la production d'hydrogène à partir de la biomasse, si ce n'est un rapport global à l'écologie.

        • D'après ce que j'ai lu , cette production rapide d'hydrogène se ferait à partir de maïs ; ce qui signifie , au vu du grand intérêt de l''hydrogène pour se déplacer , des productions massives de maïs; et selon le même concept de rapidité et donc rentabilité , il faudra que le maïs pousse vite à coup d'eau et d'engrais et avec des rotations très peu fréquentes . Les sols n'ont donc pas fini de ne plus pouvoir absorber le carbone et l'eau .
          Ce que je veux dire c'est que dans bien des domaines on se trouve secteur par secteur , élément par élément dans des contradictions . Et que ce qu'il manque ce n'est ni l'ingéniosité ni les savoirs faires mais la pensée globale qui analyse l'existant et en fonction des buts que l'on se donne , donne du sens et de la cohésion à l'ensemble . C'est la stricte définition de l'activité politique .
          Je crois qu'avec le pétrole on a goûté à la confiture et ce type d'énergie de par sa facilité d'utilisation et ses performances , mondialise et spécialise et dépolitise facilement . C'est quand le pot de confiture est vide que toutes les belles techniques ne suffisent plus à faire tourner la baraque , qu'il faut se creuser la tête . Ce qui ne signifie nullement de pas creuser la filière hydrogène , mais penser aussi que des millions de camions , d'avions , voitures en circulation massive et incessante, alors qu'on peut faire autrement , c'est débile.

          • OK, je vois ton rapprochement. D'ailleurs, c'est dans ce domaine que terme bio est le plus ambigu, les biocarburant n'étant en rien écologiques. Je crois donc important de plus insister sur la recherche d'équilibres écologiques que sur le terme de biologiques qui concerne les produits, quand bien même le monde du bio et le monde de l'écologie se rejoignent bien souvent. Pour le pb de l'eau, c'est surtout la question de la conservation des sols et les sols vivants qui sont à mettre en avant.
            Pour la production de biomasse, c'est peut-être le maïs qui est envisagé, mais les algues ont un potentiel plus élevé, avec une possibilité de production en continu.
            Pour ce qui est du gaspillage, tant que l'énergie sera bon marché, je ne crois pas qu'il y ait de changement de "trajectoire".

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