Pour la Science
La Recherche
Physique, espace, nanos
- Les éruptions solaires suivraient un cycle de 11 mois
- Mars : des milliers de glaciers découverts sous sa surface
Climat, écologie, énergie
- L’acidification des océans cause de la plus grande des extinctions
- Des organismes synthétiques pour capturer le CO2
- Le e-diesel avec de l'eau, du CO2 et de l'électricité
- Un mini-supercondensateur pour photovoltaïque aux capacités d'une batterie
- Une batterie ultrarapide en aluminium
- Utiliser le CO2 pour stocker l'énergie
- La désalinisation et la purification de l'eau en moins de 3mn
Biologie, préhistoire, cerveau
- L'ADN pourrait se former spontanément
- Les neurones auraient évolués 2 fois
- Des rats aveugles avec un GPS dans la tête se déplacent comme s'ils voyaient
- Les femelles primates auraient utilisé des armes les premières
- Les hominines taillaient déjà des outils il y a 3,3 millions d'années
- Homo sapiens avait la supériorité des armes sur Neandertal
- Comment les Européens sont devenus blancs et buveurs de lait
Santé
- L'édition de gène pourrait s'appliquer aux ARNs
- Plus les animaux vivent vieux et plus ils ont des gènes antiinflammatoires
- La déficience en zinc déclenche une prolifération incontrôlée des cellules
- La stimulation du système immunitaire par 2 médicaments vient à bout des tumeurs
- Le soja diminue les cancers mais, en supplément il les augmente !
- Le cannabis favorise les faux souvenirs
- La stimulation profonde du Parkinson empêche une trop grande synchronisation des neurones
- 11 gènes liées aux personnes extraverties augmentent l'effet placebo
- Le paracétamol, anti-douleur et anti-émotions ?
- Une pilule pour contrôler sa faim avec son smartphone
Techno
- Un oeil bionique/caméra à vision augmentée imprimé en 3D pour 2027 ?
- Sentir des émotions dans la paume de sa main envoyées par smartphone
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Revues : Pour la Science - La Recherche Brèves : Physique - Climat - Biologie - Santé - Technologie
Rien de plus éphémère qu'une revue. Cela peut passer à bon droit pour l'exercice le plus vain - que ne justifie ni une audience confidentielle ni l'effort que cela me demande - mais je me persuade que, malgré tout il n'est pas complètement inutile de prendre le temps chaque mois de faire le point, au-delà de leur flot quotidien, des avancées de la connaissance.
Pour commencer, il n'est pas mauvais de se référer à ce graphique ci-dessus qui n'est pas nouveau, puisqu'il date de 2011, mais qui a été repris par plusieurs sites car il donne une bonne idée de nos positions relatives en visualisant la hauteur du revenu par habitant en même temps que la largeur de la population. On y voit notamment que la domination des Etats-Unis est encore loin d'être menacée même si la Chine peut les dépasser en volume. On y voit aussi que la Russie n'est pas si pauvre malgré l'écroulement catastrophique de l'URSS et les années Eltsine, se détachant nettement des BRICS. Ceci dit, ce ne sont pas forcément les pays au plus haut niveau de vie qui sont les plus heureux, même si la Suisse qui tient le haut du pavé est aussi un des pays les plus riches. On sait que les Français ne brillent guère de ce côté, loin derrière le Brésil, etc.
Pour en revenir aux nouvelles du mois, il est préoccupant que l'Afrique de l'Est soit encore loin de la transition démographique. L'Ouganda, le Kenya et la Tanzanie ont besoin de politiques de planning familial et d'éducation des filles pour sortir de leur pauvreté endémique. L'enjeu est de ne pas retarder le pic démographique attendu entre 2050 et 2100, l'essentiel de la progression démographique devant se faire en Afrique désormais.
Il y a malgré tout une série de bonnes nouvelles auxquelles on n'était pas habitué, même si tout cela exige d'être confirmé. D'abord, une étude semble établir qu'il n'y aura pas de "bombe méthane" car les émanations de méthane (et de CO2) du permafrost devraient être graduelles. Il est heureux que des études sérieuses soient enfin faites sur ce risque majeur, et il en faudra d'autres car de précédentes études prétendaient le contraire et le rôle des micro-organismes serait sous-estimé (comme plus généralement les effets sur la biodiversité et l'acidification des océans responsable de la plus grande extinction de tous les temps) mais il ne s'agit pas de noircir le tableau, juste d'évaluer les risques et qu'il n'y ait probablement pas d'emballement rapide n'empêche pas que ces émanations devront être prises en compte et ajoutées aux émissions anthropiques comme le soulignent les auteurs. De toutes façons, la fonte de la banquise Arctique s'accélère bien car moins il y a de glace et plus les eaux se réchauffent. L'Antarctique aussi connaitrait une fonte accélérée. L'étude des températures sur 1000 ans se veut cependant rassurante, excluant le pire des scénarios pour privilégier les prévisions moyennes en prenant en compte les variations naturelles. On peut donc espérer échapper aux projets fous de géoingénierie (ou terraformation) pouvant nous échapper complètement comme de produire des organismes synthétiques pour capturer le CO2. Un autre signe positif, c'est que la consommation de charbon qui était à la hausse jusqu'en 2013 serait depuis sur le déclin (sauf en Allemagne) et que les fermetures des centrales au charbon semblent désormais inéluctables (sauf capture du CO2 efficace?). On présente cela comme une victoire idéologique des ONG du mouvement Fossil Free mais ce mouvement ne fait qu'entériner les enjeux écologiques et matériels du réchauffement climatique aussi bien que du boom des énergies renouvelables. Il faut y voir plutôt un renversement des rapports de force. L'agence Bloomberg le reconnaît : les renouvelables ont déjà gagné la bataille contre les énergies fossiles, le basculement datant bien de 2013 (sans qu'on se rende compte de rien!). On en est même à produire du fuel solaire (e-fuel). De plus, un rapport commandé à l’Ademe sur une France 100% renouvelable en 2050 montre surtout que le nucléaire n’est plus compétitif face aux renouvelables (sans compter qu'il y aurait 50% de chances d'un nouvel accident nucléaire avant 2050). Il faut ajouter que les besoins de stockage des énergies renouvelables seraient très surestimés tant qu'elles ne sont pas majoritaires - sauf dans le projet d'Elon Musk où panneaux solaires, batterie domestique (lithium-ion déjà dépassée par l'aluminium ou des supercondensateurs ?) et voiture électrique (autonome), suppriment à la fois les factures d’électricité et d’essence, conformément au nouveau modèle d'investissement initial élevé avec ensuite un coût marginal nul. C'est une bonne surprise aussi de voir qu'on pourrait utiliser le CO2 pour stocker l'énergie, ce qui serait plus performant que les solutions actuelles et permettrait de valoriser sa capture. Certains cultivent donc peut-être avec raison l'espoir qu'on laisse le carbone dans le sol, ce qui serait indispensable mais reste à cette date très douteux quand même. Du coup, l'inespéré pourrait se produire : Barack Obama affiche son optimisme pour un accord sur le climat à Paris après l'accord avec la Chine. Les engagements sont malgré tout insuffisants et il faut encore que le traité soit ratifié par le congrès, ce qui n'avait pas été le cas pour Kyoto. A noter que, favorisé par le réchauffement, le projet ferroviaire et routier baptisé Trans-Eurasian Belt Development devrait relier l'Asie et le continent américain (la Russie à l'Alaska) par le rail et la route via le détroit de Béring, qui sépare les deux continents de seulement 82 km à son point le plus court. Ceci dit, pour les grandes distances, l'avion serait plus écologique que les transports terrestres !
Alors que la Californie manque dramatiquement d'eau, il pourrait y avoir là aussi "substitution de facteurs" en puisant l'eau qui manque dans la mer avec les progrès de la désalinisation (on n'y est pas encore, les économies d'eau sont le plus urgent). La transition énergétique vers des énergies décentralisées n'est pas seulement une mesure technique mais pourrait restructurer profondément la société, nos conceptions de la justice et des inégalités (qui seraient plus faibles dans les sociétés basées sur le pétrole que dans les sociétés agraires - mais sont à la hausse plus encore qu'on ne croit, en grande partie à cause du numérique plutôt). Il est bon de faire savoir que l'Utah a supprimé les SDF en les relogeant, sans plus dépenser que les autres politiques sociales qui sont très coûteuses ! Sinon, un signe avant-coureur qu'on entrerait peut-être dans un nouveau cycle d'inflation, c'est que, pour la première fois, les prix des produits numériques augmentent. C'est en partie à cause de la baisse de l'Euro mais cela manifeste que la baisse constante des prix de l'électronique jusqu'ici, participant à la déflation générale, commence à s'essouffler, pouvant entraîner un retour de l'inflation (malgré la baisse du pétrole). Cela pourrait être favorable à l'emploi mais surtout, les départs à la retraite repoussés de la génération du baby boom devraient représenter le gros des embauches des prochaines années (même s'il n'est pas sûr que cela fasse beaucoup baisser le chômage qui est à un plus haut historique).
Parmi les bonnes nouvelles, on nous apprend que la plupart des baleines ne seraient plus en danger d'extinction. Il semblerait aussi que le mystère de la disparition des abeilles soit enfin percé, leur sensibilité aux néonicotinoïdes venant du fait qu'elles seraient attirées par leur sucre selon une étude publiée dans Nature (voir aussi Futura-Sciences). Sinon, un nouveau concept dans la loi de santé publique, celui d’exposome, définit les atteintes à la santé sur toute la durée de vie qui ne sont pas d’origine génétique, intégrant non seulement l’environnement mais aussi les causes psychologiques et socio-économiques. On pourrait y ajouter les virus tueurs de tumeur. On ne peut tout mettre cependant sur le dos de l'environnement, de l'épigénétique ou de la culture, reste la part des gènes. Même si c'est désagréable à entendre, on constate en effet que les crimes sexuels seraient à 40% génétiquement déterminés (avoir un frère délinquant sexuel multiplie le risque par 5 - indépendamment du milieu). On comprend que cela révulse les féministes qui vont jusqu'à prétendre qu'il n'y a pas d'instinct sexuel, que la violence sexuelle serait culturelle et que les délinquants seraient entièrement responsables de leur acte (nécessitant une bonne rééducation morale). La vérité est que la reproduction est bien un instinct vital primordial et la part des corps avec toutes ses variations individuelles ne se dompte pas si facilement, qu'il y a donc malheureusement des hommes dangereux sexuellement (mais des cyborgs pourraient être délivrés de ces perturbations hormonales). Notre intelligence nous distingue certainement des autres animaux et des conduites instinctives mais il ne faut pas sous-estimer pour autant l'intelligence des babouins et il est intéressant de voir que les femelles primates auraient utilisé des armes les premières. Pas étonnant donc que les premiers hominines taillaient déjà des outils il y a 3,3 millions d'années, outils qui étaient aussi des armes redoutables. Il se confirme par ailleurs que Homo sapiens avait la supériorité des armes sur Neandertal, qu'il y avait une avance technique et culturelle, sans doute due à la constitution de groupes plus nombreux. Enfin, dans la conquête de l'Europe par les nouveaux agriculteurs à partir de l'Espagne ou de la Mer noire, plus on remonte vers le nord et plus il y a hybridation et non pas remplacement, comme dans nos contrées, de l'ancienne population de chasseurs-cueilleurs, blonds aux yeux bleus.
- Sciences
Beaucoup de gens se plaignent du flux d'information continuel mais on peut dire que c'est bien le cas des nouvelles scientifiques qui n'arrêtent jamais, ne laissant aucun repos même si ce n'est pas tous les jours qu'il y a des découvertes de quelque importance (et ce mois-ci est bien terne même s'il y a toujours matière à réflexion). Ce n'est pas à cause du numérique mais à mettre plutôt sur le compte de la recherche elle-même qui constitue notre actualité, bien avant que le public ne le sache. Ce qui est curieux, c'est qu'en dépit du nombre d'études, on retrouve à peu près les mêmes informations d'un site ou magazine de sciences à un autre (que je ne fait que recopier). Il n'y a pas d'originalité sur ce plan, on ne choisit pas les nouvelles du mois, ce sont à peu près les mêmes pour tout le monde (sauf qu'on reste en général cloisonnés dans nos centres d'intérêts), événements extérieurs qui modèlent le monde à venir (pas du tout arbitrairement).
Une étude sur l'évolution remarque que l'apparition de mutations (innovations) favorables est beaucoup plus lente (rare) que sa sélection (généralisation). En tout cas, les secteurs les plus innovants actuellement seraient l'optique, les communications sans fil, les imprimantes 3D, l'IRM alors que les batteries, éoliennes et moteurs à combustion auraient plus de difficulté à progresser mais on se plaint depuis quelque temps d'une panne de la recherche pharmaceutique qui reste cependant relative, de nombreux traitements révolutionnaires étant annoncés, que ce soit contre l'Alzheimer, le cancer, l'asthme, la sclérose en plaque, etc. On devrait mettre en cause plutôt la lourdeur des tests qui retarde leur mise sur le marché de plusieurs années. C'est un des facteurs (avec les Big Data) de la tendance actuelle à utiliser d'anciens médicaments, déjà disponibles et testés, pour de toutes autres pathologies (cette fois, un remède contre l'ostéoporose utilisé contre l'asthme et une crème pour les pieds contre la sclérose en plaque!). Si le rythme de nouveaux médicaments se ralentit ce serait donc d'abord à cause des normes sanitaires drastiques, ensuite parce qu'on fait le plus facile avant de s'attaquer au plus difficile (règles des 80/20), enfin à cause du gigantisme des entreprises pharmaceutiques qui tarissent l'innovation et se concentrent sur les cibles les plus rentables ou les plus capitalistiques (aboutissant à des traitements aux prix exorbitants). Les techniques de screening, de simulation informatique et de tests in vitro sur des tissus artificiels devraient accélérer les choses et limiter les échecs des tests en grandeur nature. On serait plutôt à une époque de mutation qui aura besoin de quelques années pour passer la barrière de l'expérimentation. C'est la même chose dans d'autres domaines comme celui des batteries, pourtant très actif mais dont les derniers progrès n'ont pas encore passé l'industrialisation. Il n'y a aucune raison de s'imaginer qu'on n'y arrivera jamais, ce n'est que partie remise, il faut toujours du temps mais c'est un temps limité et le stockage de l'énergie ne sera bientôt plus du tout un problème avec des surpercondensateurs de plus en plus performants. L'évolution technique est jonchée d'échecs, progressant par essais/erreurs. Ainsi, il ne faut pas s'imaginer qu'au prétexte d'un premier échec de modification du génome d'un embryon humain cela voudrait dire que ce serait impossible et que la prochaine fois ne sera pas la bonne. L'échec ne condamne jamais une technique, elle la perfectionne (principe de la cybernétique basée sur la correction d'erreurs - pour l'informatique quantique aussi une puce d'IBM comprenant la correction d'erreur devrait être décisive).
Justement, des Chinois font part de leur échec dans la tentative de modification génétique d'un embryon humain avec la méthode d'édition de l'ADN dite "CRISPR-Cas9" (voir aussi Sciences et Avenir) qui pourrait d'ailleurs s'appliquer aussi à l'ARN. La tentative de correction d'une maladie génétique s'est révélée peu fiable, réussissant assez rarement et produisant soit des mutations inattendues, soit la coexistence du gène défectueux avec celui corrigé, soit même la "réparation" de la correction, ramenant au gène défectueux. Il n'y a là rien d'étonnant, toute technique non testée ne marche pas, exigeant de longues mises au point. Il est malgré tout très sain de ne pas se précipiter là aussi à prétendre qu'il serait déjà possible de faire des humains modifiés. Ce n'est cependant que partie remise, quelques années tout au plus pour trier les modifications réussies. Les condamnations morales n'y feront rien, une fois la technique maîtrisée, elle pourra être utilisée n'importe où, en Chine comme en Corée du nord.
Une autre chose qui paraissait impensable et risque de se faire bientôt, c'est le premier patient humain à tester la greffe de corps complète envisagée par le neurochirurgien Sergio Canavero, la tête d'un russe de 30 ans souffrant d'une grave maladie dégénérative devant être greffée sur un autre corps. On pourrait avoir sinon des gens qui se font greffer un oeil bionique/caméra à la place de leur oeil pour avoir une vision augmentée avec zoom, etc. L'homme bionique, c'est aussi d'avoir une pilule pour contrôler sa faim avec son smartphone ! Dans le genre, on a des rats aveugles avec un GPS dans la tête qui se déplacent comme s'ils voyaient, des piétons en pilotage automatique et la possibilité de décoder l'information visuelle du cerveau par magnétoencéphalographie (MEG).
- Numérique
Le réseau internet a suscité des espoirs démesurés qui étaient peut-être simplement prématurés car, si la globalisation numérique était bien éloignée de l'utopie, il y aurait bien malgré tout homologie entre le réseau internet et le cerveau d'un rat (ce serait donc bien le cerveau de la planète) : "Le web comporte d'innombrables réseaux locaux qui sont reliés à des réseaux régionaux, qui eux-mêmes sont connectés à l'épine dorsale. Le cerveau fonctionne de manière similaire", ce qui éclaire la structuration du cerveau dont la plasticité n'empêche pas une structure génétiquement programmée (cette cartographie met en évidence le fait que certains flux d'information sont génétiquement "câblés" dans le cerveau).
Même s'il n'y a rien de nouveau pour nous, on peut consulter avec profit la synthèse annuelle de la Fing sur les transformations induites par le numérique - bien qu'on ait droit au refrain obligé qui en devient comique "contre le fatalisme et le déterminisme" - déclinées en 7 leviers dont l'accumulation a l'intérêt de montrer à quel point le numérique reconfigure tout notre monde.
Les remises en cause sont telles, qu'elles produisent à chaque fois un déni de réalité tenace mais perdu d'avance. Ce n'est pas vraiment nouveau mais cet article sur les 5 étapes du déni des bouleversements apportés par le numérique et de nouvelles startups est intéressant de montrer la résistance vaine aux évolutions technologiques malgré toutes les stratégies employées pour ne rien changer ("allons voir le ministre") et surtout que ce qui change n'est pas "technique", c'est la répartition de la valeur et la chaîne commerciale, le circuit et le sens de l'information (la boucle de valeur) ainsi que la taille des acteurs (individus d'un côté, géants monopolistiques de l'autre).
Uber qui est un de ces nouveaux acteurs dont l'appétit semble sans limite vise maintenant les voitures sans chauffeur, en concurrence avec Google qui veut marcher sur ses plates-bandes (le transport à la demande). Le marché des voitures électriques sans chauffeur est très disputé puisque Apple aussi s'y met ainsi qu'Elon Musk comme dit plus haut.
Les pays pauvres sont au premier rang des innovations dans l'utilisation des drones, des imprimantes 3D solaires et des smartphones, pour diagnostiquer un cancer, par exemple, ou faire des examens ophtalmologiques chez soi (un technicien vient avec un appareil permettant d'analyser la vue, les résultats étant transmis à un ophtalmologiste qui envoie par mail l'ordonnance correspondante). Les drones devraient être utilisés en priorité dans les pays en voie de développement, pour notamment délivrer des médicaments. Aussi Matternet ONE compte développer pour ses drones autonomes des réseaux de stations de recharge sur tout le territoire.
Le projet de Facebook de drones solaires devant donner accès par microondes ou laser infrarouge à un internet gratuit mais sélectif pour les populations pauvres de l'Inde rencontre cependant l'opposition des fournisseurs d'accès indiens qui l'accusent de ne pas respecter la neutralité d'internet et de concurrence déloyale - Facebook vise aussi la téléphonie mobile, tout comme Google (les fournisseurs de contenu surpassant facilement les simples fournisseurs de tuyaux). La multiplication des drones met en jeu la sécurité des installations et l'intimité des personnes. Pour s'en protéger, il y a un drone capable de localiser le pilote d'un autre drone par les émissions radio de la télécommande. Enfin, en Inde, on utilise des drones au poivre pour disperser les manifestants :
Pour la Science no 451, le goût du vin va-t-il changer ?
- L'innovation thérapeutique est en panne, p16
Les grands groupes pharmaceutiques (Pfizer, Novartis, Roche, Merck, Sanofi, etc.) tendent à se concentrer sur des secteurs précis, essentiellement les cancers et les maladies dites orphelines (celles qui n'ont pas de traitement efficace). Le reste devient plutôt l'apanage des petites ou moyennes entreprises.
Par ailleurs, l'accent est mis sur ce qu'on nomme la biopharmaceutique (anticorps monoclonaux, thérapie cellulaire, thérapie génique, etc.). Du coup, les grands groupes laissent moins de place à la recherche et au développement sur les « petites molécules », c'est-à-dire des molécules constituées de quelques dizaines ou centaines d'atomes fabriquées chimiquement et non produites par des entités biologiques.
L'innovation thérapeutique est en panne, et de nombreux exemples en témoignent. Nous n'avons aucun traitement efficace contre la maladie d'Alzheimer, alors qu'elle pèse de plus en plus sur les pays développés. Nous n'avons pas de bons médicaments antiviraux, comme l'ont montré la récente épidémie de fièvre Ebola et d'autres maladies infectieuses émergentes ; nous n'en avons même pas contre une banale grippe. Trente ans après l'identification du virus du sida, il n'y a toujours pas de vaccin. Nous n'avons pas de médicaments efficaces contre les bactéries devenues multirésistantes aux antibiotiques. Nous sommes toujours assez démunis contre les maladies parasitaires, tels le paludisme ou la bilharziose.
Ainsi, dans le cadre des recherches pour un remède à la maladie d'Alzheimer, 100 % des 413 essais cliniques réalisés dans le monde entre 2002 et 2012 se sont soldés par un échec (108 essais cliniques sont en cours aujourd'hui). Dans le domaine du cancer, le bilan est moins négatif, le taux d'échecs des essais cliniques étant de 80 %.
Outre la difficulté scientifique, qui a augmenté la durée des recherches, la hausse du coût porte surtout sur la partie finale du processus de développement, en particulier les essais cliniques de phase III, où l'on évalue l'efficacité de la molécule . Ces essais sont très coûteux, car ils sont menés sur des milliers de patients. La recherche pharmaceutique est un système où l'on peut perdre beaucoup d'argent – un essai clinique de phase III coûte quelque 200 à 300 millions d'euros.
Dans ce domaine où les échecs sont bien plus fréquents que les succès (contrairement au secteur de l'aéronautique, par exemple), il faut développer la culture du risque, et savoir financer la prise de risques.
- Intelligence : les babouins passent le test, p60
Experts en analogies, capables de reconnaître leur ignorance, moins aptes à réfléchir quand ils sont stressés... Tel est le portrait des babouins que dressent des études d'un genre nouveau, où des tests cognitifs en libre accès sont mis à disposition des singes.
Les écrans tactiles arrivent… chez les singes ! En libre accès dans l'enclos des babouins, à la station de primatologie de Rousset, près d'Aix-en-Provence, ils permettent de proposer aux animaux toute une série de tests cognitifs. Et d'apporter de nouvelles preuves expérimentales de la continuité entre les facultés mentales de l'homme et celles des primates non humains, que Charles Darwin évoquait déjà en 1871 dans son ouvrage La descendance de l'homme et la sélection sexuelle.Nous avons installé des dispositifs de tests en libre accès dans des compartiments accessibles depuis un enclos de babouins . Chaque singe peut choisir de quitter momentanément son groupe social pour entrer dans un compartiment. Il y trouve un écran tactile dispensant des tests informatisés et un distributeur de récompenses, qui délivre des grains de blé. Chaque babouin porte une puce électronique, grâce à laquelle nous déterminons son identité.
Certains babouins apprennent la tâche et d'autres non, car ils n'ont pas tous la même capacité à comprendre les problèmes posés. Seuls une dizaine de singes sur les 24 individus du groupe ont accompli avec succès cette tâche complexe d'association de relations. De façon générale, nous constatons souvent une grande variabilité entre les animaux. D'où vient-elle ?
Nous collectons quelque 25 000 essais par jour, ce qui correspond à une moyenne d'environ 1 000 participations quotidiennes par animal. De toute évidence, les singes aiment participer à nos expériences. Ils travaillent par séances de quelques minutes et les ordinateurs ne bouleversent pas leurs comportements spontanés ni leurs relations sociales.
Nous avons montré que la vitesse à laquelle ils répondent est liée à la présence de congénères dans les postes de travail adjacents : cette présence tend à accélérer la réponse, en particulier quand la tâche est bien apprise.
Nous avons observé les trois caractéristiques d'une évolution culturelle cumulative : l'amélioration des performances (les participants successifs réussissaient de plus en plus souvent), la structuration (les motifs évoluaient, finissant fréquemment par se constituer de quatre cases adjacentes) et la spéciation (chaque chaîne de transmission aboutissait à un résultat différent). Les babouins ont donc les capacités cognitives pour faire évoluer ce qu'ils se transmettent.
Il y a quand même des limitations intrinsèques. Ainsi j'avais vu un documentaire sur des poubelles avec un système d'ouverture trop compliqué pour les babouins parce qu'il fallait faire deux actions en même temps. Sinon, une des conclusions à en tirer, me semble-t-il, c'est qu'il n'y a pas besoin de langage pour initier l'évolution technique, qu'il ne devient nécessaire qu'à un certain niveau de complexité (et donc que le langage narratif pourrait être tardif, autour des 60 000 ans, moment d'accélération et de vestiges culturels).
La Recherche no 485, Les nouvelles unités de mesure
- Le chromosome X silencieux réactivé dans le cancer du sein, p13
Chez les femmes, les cellules de l'organisme comprennent deux chromosomes X dans leur noyau. Dans chaque cellule, l'un d'eux est inactivé afin qu'il n'y ait pas de surproduction de protéines codées par ce chromosome. Mais dans une cellule cancéreuse, cette mise en silence du second chromosome peut devenir instable.
- Des virus tueurs de tumeur, p42
Lutter contre le cancer avec des virus ? Le concept est ancien mais il revient en force après avoir été sérieusement dépoussiéré grâce à la génomique et à la biologie moléculaire. Plusieurs essais chez des malades atteints de tumeurs résistantes sont en cours.
On nous raconte la guérison miraculeuse d'un cancer des globules blancs par un virus atténué de la rougeole qui a une affinité particulière avec un récepteur CD46 qui est centuplé dans les cellules cancéreuses. Le virus de l'herpès serait efficace contre le cancer du pancréas ou le mélanome. Il y a aussi les "parvovirus" qui sont attirés par les cellules cancéreuses qu'il détruit. Les adénovirus sont cités en passant (p46) responsables de pharyngites et de pneumonies, mais surtout de la plupart des rhumes. On avait déjà vu effectivement que les rhumes nous débarrassaient de cellules cancéreuses qu'elles infectaient préférentiellement (dépourvues de barrières immunitaires). Ce qui me semble le plus important dans l'affaire, outre ces résultats thérapeutiques spectaculaires, c'est de prendre conscience du rôle positifs de nos affections ordinaires, vouloir nous en guérir pouvant augmenter les cancers tout comme une trop grande hygiène favorise les allergies et maladies auto-immunes. Le corps est un équilibre complexe adapté à un environnement de bactéries et de virus qui font partie de notre ADN, sélectionnés par l'évolution (les virus sont spécifiques à une espèce et si les rhumes n'avaient pas d'avantages, on aurait trouvé la parade), un peu comme les prédateurs débarrassent des proies affaiblies.
Brèves et liens
Physique
cosmologie, physique quantique, nanotechnologies
- La matière noire interagit finalement avec elle-même
C'est en observant la collision entre quatre galaxies que les chercheurs ont découvert l'éloignement progressif d'un réservoir de matière noire par rapport à la galaxie qu'il entoure. La matière noire se situe en effet à quelque 5 000 années-lumière derrière cette galaxie. Les théories envisagent un possible éloignement de la matière noire et de la galaxie associée. Pour ce faire, il est nécessaire que la matière noire interagisse avec elle-même, même faiblement, au travers de forces distinctes de la gravitation.
Cette conclusion s'inscrit dans la continuité des résultats d'une étude récente menée par cette même équipe. Au vu de cette étude, qui consistait en l'observation de 72 collisions entre amas galactiques, il est apparu que la matière noire interagissait très peu avec elle-même. Toutefois, le présent travail s'intéresse au mouvement des galaxies individuelles, non à celui des amas de galaxies. Aux dires des chercheurs, il est fort possible que les collisions entre ces galaxies aient duré plus longtemps que les collisions ayant fait l'objet d'une observation dans le cadre de la précédente étude - permettant ainsi aux effets d'une force de frottement - même de faible amplitude - de s'accumuler au fil du temps et d'engendrer un décalage mesurable.
Considérés simultanément, les résultats issus de ces deux études permettent, pour la toute première fois, "d'encadrer" le comportement de la matière noire. La matière noire interagit davantage que prévu, mais moins qu'attendu.
Voir aussi Futura-Sciences.
- Détection du champ magnétique d'un trou noir responsable du plasma expulsé
Ces trous noirs peuvent accréter de vastes quantités de matière formant un disque qui l'entoure. Cette matière se trouve en grande partie absorbée par le trou noir. Une infime partie est toutefois susceptible d'échapper à l'attraction fatale du monstre: elle forme alors des jets de plasma dont la vitesse avoisine celle de la lumière. Ce processus d'échappement demeure partiellement incompris ; il semblerait toutefois qu'il résulte de l'action d'intenses champs magnétiques régnant à très grande proximité de l'horizon des événements.
Il est apparu que ce champ magnétique se situe précisément là où la matière se trouve soudainement expulsée du trou noir sous la forme d'un jet.
“Les signaux engendrés par la rotation de la polarisation et découverts par notre équipe sont des centaines de fois supérieurs aux signaux les plus intenses jamais détectés dans l'Univers”.
- Les éruptions solaires suivraient un cycle de 11 mois
Fluctuante, l’activité du Soleil ne suivrait pas seulement des cycles longs de 11 ans, bien connus des scientifiques, mais aussi des phases courtes de seulement 11 mois.
Cette périodicité quasi-annuelle a été repérée grâce à l’étude des "bandes magnétiques" qui parcourent l’astre en permanence, comme des vagues progressant lentement sur chaque hémisphère depuis les hautes latitudes jusqu’à l’Equateur.
Cette découverte devrait donc permettre aux astrophysiciens de mieux prévoir la météorologie solaire.
- Mars : des milliers de glaciers découverts sous sa surface
La planète Mars cache sous sa surface des milliers de glaciers. Une équipe a en effet examiné dix années de données collectées par le radar de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter et a estimé le volume de cette glace constituée d’eau à environ 150 milliards de mètres cubes.
Pour ce faire, les chercheurs ont comparé les données collectées avec celles sur les comportements de glaciers terrestres afin d’élaborer un modèle. Composé essentiellement de glace d’eau et non de glace carbonique ou d’un éventuel mélange boueux de type pergélisol, le volume global des deux ceintures de glaciers a été évalué à quelque 150 milliards de mètres cubes de glace, ce qui permettrait de « couvrir la surface entière de Mars avec 1,1 mètre de glace. Par conséquent, conclut la chercheuse, la glace aux latitudes moyennes est une part importante de réservoir d’eau martien ». Enfin, il semble que l’épais dépôt de poussière agisse comme un couvercle efficace contre l’évaporation car, s’il en était autrement, la faible pression atmosphérique la sublimerait sans difficulté.
Voir aussi Sciences et Avenir. De plus, il y aurait de l'eau liquide salée avec du perchlorate de calcium près de la surface, le perchlorate de calcium abaissant la température où l'eau gèle, ce qui permettrait à des bactéries de s'y développer (mais on avait vu qu'en dessous de -30°C les protéines étaient inertes). Voir aussi Futura-Sciences.
- Mars pour pas cher dans moins de vingt ans : c’est possible !
Ainsi, il serait possible, disent ces experts, de mettre un équipage en orbite pendant un an autour de Mars dès 2033 et à sa surface en 2039. La première étape permettrait d’acquérir de l’expérience et de mener des missions scientifiques. Pourquoi ne pas se poser directement sur Mars dès 2033 ? Parce que la rentrée dans l’atmosphère martienne et le décollage depuis Mars sont deux phases très dangereuses. Mieux vaut dans un premier temps affronter les seules difficultés biologiques et psychologiques d’un long voyage interplanétaire.
Parallèlement, des missions automatiques testeraient ces phases de rentrée atmosphérique et de décollage. La conquête de la Lune avait procédé de la même manière, les équipages se contentant d’abord de survoler notre satellite. Lors de ce premier voyage, l’équipage pourrait tenter d’atterrir sur les lunes martiennes Phobos et Deimos et y prélever des échantillons. Cette première expérience paverait ainsi la route de la mission d’atterrissage en 2039.
- Une voile électrique utilisant le vent solaire pour pomper l'eau des astéroïdes et aller sur Mars
L'idée est d'utiliser le vent solaire pour aller chercher de l'eau sur de petits astéroïdes puis de transformer cette eau par électrolyse en hydrogène et oxygène pouvant servir de carburant pour des missions sur Mars notamment. Comme il y a de l'eau sur Mars, on ne voit pas bien l'intérêt ?
Par ailleurs, la pression de radiation de la lumière (utilisée pour les voiles solaires) peut devenir un million de fois plus puissante avec un supraconducteur, ce qui permettrait d'observer des effets quantiques macroscopiques.
- La mission Aida tentera de dévier un astéroïde
La Nasa et l’Esa cherchent à comprendre comment se comporterait un astéroïde percuté volontairement. C'est l'objectif de la mission Aida qui prévoit de dévier un astéroïde de sa trajectoire. Il s'agit d'un test : l’objet visé lors de l'expérience est en effet inoffensif pour la Terre. Cette mission permettrait de savoir s'il s'agit d'une bonne tactique de défense en cas de découverte d'un astéroïde menaçant pour notre Planète.
Voir aussi Sciences et Avenir.
- Mesures quantiques débruitées
"Imaginez une image prise avec un faible contraste afin que tout ce que vous voyez est un grand carré gris. Maintenant, imaginez une technique qui améliore le contraste pour permettre de discerner des caractéristiques invisibles avant. Une relation similaire au principe d'incertitude de Heisenberg existe pour l'intensité et la phase de la lumière. Nous pouvons dépasser cette limite quantique sans violer le principe d'incertitude en déplaçant le bruit de la variable d'intérêt dans une zone dont nous ne nous soucions pas".
En fin de compte, la nouvelle technique, qui utilise deux faisceaux de lumière pour annuler le bruit, se traduit par une réduction d'erreur de 60 pour cent. De quoi améliorer le contraste et la détection de plus faibles concentrations de particules que des capteurs conventionnels.
Des atomes de césium dans des fibres optiques très fines ralentissent la lumière à 180km/h. Les atomes aborbent les photons et les réémettent mais de façon aléatoire. En utilisant un laser pour désexciter les atomes cette réémission peut être contrôlée et les photons immobilisés pendant 2 microsecondes.
- Concentrer et focaliser la lumière dans un nano-dispositif optique
Des chercheurs ont obtenu la super-focalisation d'un champ lumineux dans un nano-dispositif, en intégrant une structure plasmonique, jouant le rôle de concentrateur de lumière, sur un guide d'ondes en silicium.
La plasmonique cherche à tirer profit de l'interaction résonante obtenue dans certaines conditions entre un rayonnement électromagnétique (notamment lumineux) et les électrons libres à l'interface entre un métal et un matériau diélectrique (air ou verre par exemple). Cette interaction génère des ondes de densité d'électrons, se propageant comme des vagues, appelées plasmons (ou plasmons de surface).
Quand un champ lumineux est envoyé sur ce composant, constitué d'un nano-prisme en or, à base triangulaire isocèle, placé sur la surface d'un guide d'ondes optiques en silicium, sur un isolant, le mode photonique est converti graduellement en mode plasmonique, et cette transformation s'opère avec très peu de pertes d'énergie. Les plasmons de surface se concentrent au sommet de la pointe du triangle, qui joue alors le rôle d'un concentrateur et génère un point chaud électromagnétique intense et confiné dans les trois dimensions de l'espace.
La nano-focalisation de la lumière dans des dispositifs optiques et optoélectroniques intégrés ouvre des nouvelles perspectives pour des applications telles que les pinces optiques, le contrôle de la température, la spectroscopie renforcée par effet de surface (SERS), la détection de molécules uniques ou encore la réalisation de sources efficaces à photons uniques.
Imaginez un laser dont la couleur peut être modifiée en changeant simplement le liquide à l'intérieur, au lieu d'avoir un laser différent pour chaque couleur.
Le nanolaser liquide est un dispositif laser sur puce. La couleur du laser peut être modifiée en temps réel lorsque le colorant liquide dans le canal microfluidique au-dessus de la cavité du laser est modifié.
La cavité du laser est constituée d'un ensemble de nanoparticules d'or réfléchissantes, où la lumière est concentrée autour de chaque nanoparticule, puis amplifiée. (Contrairement aux lasers classiques, il n'y a pas de miroirs nécessaires).
- Contrôle électrique des bits quantiques dans le silicium pour de grands ordinateurs quantiques
"Nous avons montré qu'un qubit, comme le spin d'un seul atome de phosphore dans du silicium isotopiquement enrichi, peut être contrôlé en utilisant des champs électriques, au lieu d'utiliser des impulsions magnétiques". La méthode fonctionnerait en déformant le nuage d'électrons de l'atome à l'aide d'un champ électrique très localisé.
"Cette distorsion au niveau atomique a pour effet de modifier la fréquence à laquelle l'électron répond. Par conséquent, nous pouvons choisir de manière sélective quel qubit actionner. C'est un peu comme la sélection d'une station de radio qu'on ajuste en tournant un simple bouton. Ici, le "bouton" est la tension appliquée à une petite électrode placée au-dessus de l'atome".
Il serait possible ainsi de contrôler localement des qubits individuels avec des champs électriques dans un ordinateur quantique à grande échelle en utilisant uniquement des générateurs de tension bon marché, plutôt que les sources de micro-ondes à haute fréquence coûteux.
- Un circuit intégré IBM supraconducteur à 4 qubits pour ordinateur quantique
- Une brisure de symétrie à l'origine d'un champ magnétique pour des nano-antennes
Vers des antennes miniatures intégrées dans des puces...
Des films minces composés de matériaux piézoélectriques (niobate de lithium, nitrure de gallium, arséniure de gallium, etc.) présentent la propriété de se déformer sous l’action d’un champ électrique. Ils ont découvert qu’à une fréquence déterminée (entre 100 MHz et 3 GHz), ces matériaux deviennent non seulement des résonateurs efficaces mais aussi des émetteurs efficaces et peuvent donc servir d’antennes.
Selon les chercheurs anglais, ce phénomène surprenant serait dû à une brisure de la symétrie du champ électrique. Lorsque les charges électriques sont immobiles, le champ électrique est symétrique. Lorsque les couches minces de matériau piézoélectrique sont soumises à une excitation asymétrique, cette symétrie est brisée et un rayonnement électromagnétique est généré.
- Les nanotubes à double paroi
Il devrait être possible d'accorder des tubes à double paroi afin d'obtenir des propriétés électroniques spécifiques en contrôlant leur configuration et la distance entre les parois.
"La chose la plus intéressante que nous avons trouvé est que lorsque vous combinez un nanotube métallique avec un semi-conducteur, la largeur de bande dépend de la distance entre eux".
Il est pas encore possible de le faire, mais la capacité d'ajuster la distance entre les parois pourrait conduire à des transistors à nanotubes.
Climat
climat, énergies, écologie
- L’acidification des océans cause de la plus grande extinction de tous les temps
Il y a 252 millions d’années, la vie a failli disparaître sur Terre. C’est le volcanisme qui a injecté de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère qui en serait responsable.
La Limite Permien-Trias (LPT), il y a 252 millions d’années, marque une période de crise majeure pour la vie sur Terre. En un temps très court, seulement 60 000 ans, 96% des espèces marines et 70% des espèces sur Terre ont été rayées de la carte.
Les océans terrestres ont dû brutalement absorber d’énormes quantités de CO2 provenant de phénomènes volcaniques virulents notamment au niveau des trapps sibériens (des empilements de coulées de lave basaltique au niveau de points chauds). Ce phénomène a profondément modifié la composition chimique des océans, les rendant plus acides avec des conséquences catastrophiques pour les espèces marines donc beaucoup étaient dotées d’exosquelettes calcifiés qui ne résistent pas à l’acidité.
- La 6ème extinction, celle du Capitanien, il y a 262 millions d'années
Les paléontologues pensaient que l’extinction du Capitanien, il y a 262 millions d'années, avait été localisée à l’équateur. De nouvelles preuves révèlent sa portée globale, comme les cinq autres.
Une perte de biodiversité avait déjà été constatée pour cette période mais uniquement sur la zone équatoriale. David Bond, de l’université de Hull, révèle dans son étude les premières preuves d’une chute dramatique du nombre d’espèces de brachiopodes dans la zone boréale. Elle lie cette crise boréale à une diminution forte de la quantité d’oxygène marin et à l’acidification des océans. Ces nouvelles données signifient que l’extinction du Capitanien a bien été « une extinction de masse sur toute la planète ».
Voir aussi Futura-Sciences.
- Les forêts peuvent absorber un tiers des émissions de carbone
Un rapport commandé par l'ONG du prince Charles montre que la protection des forêts tropicales pourrait leur permettre d'absorber des milliards de tonnes des émissions de carbone.
Correctement entretenu, les forêts pourraient annuler entre un quart et un tiers des émissions de carbone de la planète.
Ils soutiennent que ce ne est pas la destruction pure et simple des arbres qui est le problème, mais la manière dont les forêts se dégradent par l'incursion de différentes formes de développement - l'exploitation forestière, évidemment, mais aussi les incendies, les mines, l'élevage, les routes, et leur effet de diviser les vastes étendues de terres forestières en parcelles plus petites et plus isolées.
La déforestation et la dégradation des forêts peuvent, ensemble, représenter entre 14% et 21% (1.4 à 2.2 gigatonnes de carbone) de toutes les émissions de carbone, et peut-être même plus si les tourbières tropicales et les mangroves sont inclus.
"C'est un fait alarmant que le taux de déforestation et de dégradation continuent d'augmenter, et que les causes sous-jacentes de cette augmentation sont en passe de devenir beaucoup plus graves...".
- Suivre en direct par satellite la pollution par l'ammoniaque
Observations d'ammoniac par la mission satellite IASI, pour la première semaine de mars (gauche) et pour la première semaine d'avril (droite). Des émissions importantes sont observées dans la Péninsule Ibérique, en Bretagne et dans la vallée du Pô en avril.
Les particules fines, sont composées en grande partie de nitrate d'ammonium et de sulfate d'ammonium. L'ammoniaque émane principalement de l'épandage intensif des fertilisants agricoles azotés au printemps.
- Une résine permettrait d'extraire le gaz carbonique de l'atmosphère
C’est une application de la technologie des résines échangeuses d’ions utilisées depuis des décennies pour l'adoucissement et la déminéralisation de l'eau ou encore pour traiter des eaux industrielles chargées en métaux lourds avant leur rejet. En l’occurrence, il s’agit d’une résine portant des anions, des charges négatives donc, pouvant fixer une molécule de dioxyde de carbone à chacun de ses anions.
Selon Lackner, il est possible d’utiliser la membrane dans un dispositif simple à fabriquer qui se contente de collecter le gaz carbonique dans l’air passant à travers lui mais avec une efficacité de 10 à 50 %. Selon le chercheur, l’efficacité de ce dispositif est 1.000 fois plus grande que celle d’un arbre pendant toute sa vie. La résine utilisée peut être produite massivement et à bas prix. Une centaine de millions de dispositifs de la taille d’un container utilisé pour le transport maritime suffiraient pour résoudre le problème du réchauffement climatique mondial causé par le CO2. Le seul inconvénient de cette technologie est qu’elle ne fonctionne que quand l’air est particulièrement sec.
- L'argile capte le CO2 aussi bien que des matériaux avancés
Les chercheurs ont utilisé de la smectite synthétique dans leurs expériences, argiles artificiels effectivement peu coûteux à fabriquer.
Une argile de type smectite appelée lithium-fluorohectorite peut fixer le dioxyde de carbone à des températures allant jusqu'à 35 ° C à pression ambiante. Le dioxyde de carbone qui est capturé par l'argile est libéré quand il est chauffé à des températures supérieures à cette limite.
- Des organismes synthétiques pour capturer le CO2
La grande crainte est que ces approches puissent avoir des conséquences inattendues et imprévues pour la planète. Un scénario de cauchemar, c'est que ces organismes pourraient involontairement déclencher des mécanismes de rétroaction qui accélèrent le réchauffement climatique plutôt que l'atténuer. Donc, une question importante est de savoir comment empêcher ce scénario.
"Une façon de prévenir la croissance explosive indésirable est d'utiliser une version modifiée d'un organisme existant qui présente une relation stricte avec une autre espèce associées à l'habitat cible".
Il y a une autre manière d'influencer la croissance de la population: en limitant l'approvisionnement alimentaire. Ils suggèrent ainsi que les organismes génétiquement modifiés ne puissent se nourrir uniquement que de déchets humains. En dehors de cet environnement, ils meurent tout simplement.
Ils appellent cela un processus de terraformation mais le problème n'est pas seulement un possible effet contraire de ces bactéries modifiées, c'est qu'elles pourraient être trop efficaces et impossibles à arrêter en cas d'éruption volcanique refroidissant trop la Terre. Il faudrait absolument disposer d'un moyen de les supprimer rapidement (un virus spécial), le danger avec les organismes modifiés étant toujours qu'ils nous échappent par mutations.
- Des arbres qui poussent plus vite pour absorber le CO2
En manipulant 2 gènes, PXY et CLE, le rythme de division cellulaire est augmenté, ce qui fait pousser les arbres plus rapidement. Pas si sûr que ce soit une bonne stratégie car on avait vu que l'augmentation du CO2 faisait déjà pousser plus vite la végétation mais cela rend les arbres plus fragiles et les fait mourir plus vite, réduisant finalement l'absorption du CO2...
Voir aussi Futura-Sciences.
- Du gaz propane produit par des bactéries
La méthode détourne une technique de synthèse du butanol utilisant des bactéries E. Coli génétiquement modifiées fermentant du glucose. Les scientifiques de Manchester ont forcé les bactéries à produire également du propane en insérant dans leurs gènes de nouvelles instructions codant pour des enzymes découvertes chez une autre bactérie, clostridium.
- Biocarburant : de l’hydrogène bon marché produit à partir de maïs
La production d’hydrogène écologique et économique à partir de résidus végétaux, en l'occurrence du maïs pourrait permettre de généraliser l’utilisation de ce biocarburant et des véhicules à pile à combustible.
S’appuyant sur un modèle informatique, l’équipe de Percival Zhang a décortiqué les réactions enzymatiques possibles pour dégrader les sucres de résidus de maïs avec production d'hydrogène et de CO2. Les chercheurs ont ainsi découvert une série de chaîne de réactions qui n'existe pas dans la nature mais qui s'avère très efficace pour extraire l’hydrogène contenu à la fois dans le glucose et dans le xylose du maïs. En agissant sur ces deux types de sucres simultanément, ils ont pu augmenter la vitesse de libération de l’hydrogène et aller jusqu’à tripler le volume produit de manière plus classique.
L’équipe de l’institut de Technologie de Virginie a également réussi à augmenter d’un facteur dix le rendement des réactions enzymatiques par rapport aux meilleures méthodes connues aujourd'hui. Un niveau suffisant pour envisager la production d'hydrogène au sein de petites installation, « semblables aux stations-services traditionnelles ».
- Le e-diesel avec de l'eau, du CO2 et de l'électricité
Le produit de base, développé par Audi, qu'ils appellent "blue crude" est créé en trois étapes. La première étape consiste à produire de l'énergie renouvelable à partir de sources telles que le vent, l'énergie solaire ou l'hydroélectricité. On utilise ensuite cette énergie pour décomposer l'eau en oxygène et hydrogène par électrolyse.
Cet hydrogène est ensuite mélangé avec du monoxyde de carbone (CO), qui est obtenu à partir du dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère. Les deux réagissent à des températures élevées et sous pression, ce qui entraîne la production de composés hydrocarbonés à longue chaîne qui constituent le "brut bleu".
Une fois qu'il a été affiné, l'e-diesel qui en résulte peut être mélangé avec notre carburant diesel actuel.
Le procédé est lourd et n'est pas vraiment nouveau. Ainsi, on avait vu comment, entre autres, la marine américaine comptait produire du kérosène avec de l'eau de mer. L'eau de mer était utilisée car contenant beaucoup plus de CO2 que l'air. Olivier Daniélo a donc raison de soulever le problème de l'origine du CO2 qui ne peut être pris directement dans l'air ambiant, nécessitant une source plus abondante (comme la capture de CO2 qui du coup serait finalement relâché dans l'atmosphère), ou alors dépenser beaucoup trop d'énergie pour le concentrer. Il faut donc être vigilant mais l'intérêt, si on arrivait à un véritable bilan carbone positif, c'est de pouvoir être utilisé tel quel dans les moteurs diesels actuels. Sauf que, si le pétrole reste abondant et pas cher, il faudrait un bilan assez notable pour se donner tout ce mal à faire un pétrole artificiel. Ce n'est donc certainement pas LA solution mais pourrait y participer (il faut faire feu de tout bois).
- Photosynthèse synthétique produisant des carburants avec du CO2, du soleil et de l'eau
Ce système hybride de nanofils semi-conducteurs et de bactéries imite le processus naturel de photosynthèse par lequel les plantes utilisent l'énergie du soleil pour synthétiser des glucides à partir du dioxyde de carbone et de l'eau. Cependant, ce nouveau système de photosynthèse artificielle synthétise des acétates en combinaison du CO2 et de l'eau, les acétates étant la base la plus courante aujourd'hui de multiples biosynthèses.
"Lorsque la lumière du soleil est absorbée, des paires électron-trou sont générées dans les nanofils de silicium et d'oxyde de titane, qui absorbent différentes parties du spectre solaire. Les électrons générés dans le silicium sont transférés aux bactéries pour la réduction du CO2 tandis que les trous générés dans l'oxyde de titane brisent la molécule d'eau pour libérer l'oxygène".
Une fois la forêt de réseaux de nanofils est établie, elle est remplie avec les populations microbiennes qui produisent des enzymes connues pour catalyser sélectivement la réduction du dioxyde de carbone. Pour cette étude, l'équipe de Berkeley utilisé sporomusa ovata, une bactérie anaérobie qui accepte facilement des électrons directement à partir de l'environnement et les utilise pour réduire le dioxyde de carbone.
"La bactérie S. ovata est un bon catalyseur de dioxyde de carbone car elle produit de l'acétate, un intermédiaire chimique polyvalent qui peut être utilisé pour fabriquer une gamme diversifiée de produits chimiques utiles".
Cette fois on vise explicitement la capture du CO2 qui n'est plus vraiment capturé puisque relâché finalement dans l'atmosphère si on le brûle comme carburant, mais pas si on en fait des plastiques ou autres produits biochimiques.
- De nouveaux matériaux photocatalytiques plus efficaces
Ces nanofils de polymères semi-conducteurs montrent une activité photocatalytique élevée sous illumination dans le visible ou l'UV en dégradant entièrement des polluants organiques en CO2 et H2O.
Les chercheurs ont utilisé des mésophases hexagonales gonflées (réseaux constitués d'auto-assemblage de surfactants organisés en 3D) comme moules pour synthétiser des nanostructures de polymères semi-conducteurs. Des nanofils d'un polymère conjugué, le poly(diphénylbutadyine) (PDPB), ont ainsi été synthétisés par photopolymérisation. Ces nanofils montrent une activité photocatalytique élevée sous illumination UV et visible en dégradant totalement des polluants organiques pour les transformer en CO2 et H2O.
L'activité photocatalytique des nanofils de PDPB est supérieure à celle d'un photocatalyseur plasmonique (dioxyde de titane modifié en surface par des nanoparticules d'argent). Les chercheurs ont également montré que le polymère PDPB sous forme de microbilles présentait une très faible activité photocatalytique, d'où l'importance de la nanostructuration pour les propriétés photocatalytiques.
- Des cellules solaires en film mince moins chères avec du SiO2
- Nouveau design de micro-éolienne
- Un mini-supercondensateur pour photovoltaïque aux capacités d'une batterie
Il stocke 6 fois plus d'énergie que les autres supercondensateurs dépassant largement la capacité des batteries au lithium dans un film mince de l'épaisseur d'une feuille de papier, pouvant être couplé à des cellules photovoltaïques pour stocker l'électricité du jour et la restituer la nuit.
Kaner et El-Kady ont utilisé du dioxyde de manganèse (un matériau utilisé pour les piles alcalines) pour les électrodes, mais aussi ajouté une structure en graphène spécifiquement conçue pour accroître la surface, la porosité et la conductivité, permettant au dispositif de contenir beaucoup plus d'énergie par unité de volume et de masse.
Leur dispositif fournirait des densités de puissance jusqu'à environ 10kW/l, ce qui est 100 fois plus que les batteries au plomb et à la limite supérieure des performances des supercondensateurs commercialisés.
"Les condensateurs LSG-dioxyde de manganèse peuvent stocker autant de charge électrique qu'une batterie plomb-acide, mais peut être rechargée en quelques secondes, et ils ont environ six fois la capacité des supercondensateurs disponibles dans le commerce".
- Une batterie ultrarapide en aluminium
Elle promet des temps de charge de moins d’une minute pour un smartphone ou une tablette.
La batterie fabriquée à Stanford repose sur une anode en aluminium et une cathode en mousse de graphite baignant dans un électrolyte liquide non inflammable et contenu dans une poche souple fabriquée en polymère.Reste à régler le problème de la tension produite. Elle est d’environ deux volts soit moitié moins que ce que fournit une batterie lithium-ion. "L’amélioration du matériau de la cathode pourrait permettre d’augmenter la densité de tension et d’énergie. Mais sinon notre batterie a tout ce dont on peut rêver : des électrodes bon marché, la sécurité, une charge rapide et une longue durée de vie".
Voir aussi Futura-Sciences.
- Des batteries en nano-sandwich de molybdenum disulfide
Les atomes de molybdenum disulfide sont pris en sandwich entre 2 atomes de soufre, ce qui donnerait à cette batterie une capacité double des batteries au lithium.
- Des piles au sodium aussi bonnes et beaucoup moins chères que le lithium
Un nouveau matériau à base de fluor et de fer pourrait permettre de concevoir une pile qui fonctionnerait au sodium et dont les capacités d'emmagasinage énergétique seraient comparables à celles des piles au lithium, mais à moindre coût.
Le sodium étant un élément abondant et peu cher, il serait même envisageable de fabriquer des piles capables de stocker d'immenses quantités d'électricité pour alimenter des quartiers, voire des villes, au moment d'une panne par exemple.
- Remplacer le lithium par du magnésium pourrait doubler la capacité des batteries
- Des batteries plus puissantes et production d'oxygène avec l'oxyde de cérium dopé au gadolinium
- Un aérogel en graphène imprimé en 3D pour les batteries et la nanoélectronique
Cet aérogel en graphène pourrait avoir d’importantes applications en nanoélectroniques, notamment pour fabriquer des batteries et des capteurs. La nouveauté par rapport aux précédents matériaux de ce type est que celui-ci présente une structure plus ordonnée obtenue par impression 3D.
L’impression 3D permet de concevoir intelligemment la structure des pores de l'aérogel, permettant un contrôle sur les flux de matière qui les traversent et l’optimisation des propriétés physiques, comme la rigidité.
- Des trous dans le graphène pour augmenter la capacité de stockage des supercondensateurs
- Utiliser le CO2 pour stocker l'énergie
L'équipe de Buscheck propose stocker l'énergie excédentaire sous deux formes: pression et chaleur. L'électricité excédentaire actionnerait une pompe qui injecte du CO2 supercritique - un mélange de liquide et de gaz - dans la saumure souterraine des roches sédimentaires entre 1 et 5 km sous la surface. Le CO2 supercritique peut entraîner des turbines de façon beaucoup plus efficace que la vapeur et peut produire beaucoup de pression et de chaleur - ce qui augmente sa capacité à stocker de l'énergie.
Une autre série de tuyaux plongent dans la saumure des roches sédimentaires. A mesure que le CO2 est pompé dedans, il va faire monter de la saumure à la surface. L'énergie excédentaire peut également être utilisée pour chauffer la saumure et la faire circuler vers le bas dans les roches profondes, qui sont capables de stocker efficacement la chaleur.
Lorsque la saumure chauffée entre en contact avec le CO2, cela provoque son expansion, ce qui augmente la pression du CO2 stocké. L'énergie thermique peut être obtenue en permettant au CO2 de dépressuriser en faisant tourner les turbines, avec 50% d'efficacité en plus que les turbines à vapeur. La modélisation suggère que ces systèmes pourraient récolter jusqu'à 96% de la chaleur emmagasinée.
- Amélioration du stockage par air comprimé
L'utilisation de réservoirs en fibre de carbone aurait permis de résoudre les problèmes de coût posés par des réservoirs en acier et il s'agit désormais de capturer et de stocker à la fois l'énergie mécanique et l'énergie thermique de la compression d'air en injectant un nuage d'eau froide dans la chambre de compression pendant que l'air est comprimé, réduisant la chaleur générée par la compression. Lorsque l'air sous pression est libéré, l'eau chauffée qu'il contient permet à l'air de restituer plus d'énergie.
- Stockage par air comprimé en cavité artificielle
- ENERGIESTRO, un volant d'inertie en béton précontraint pour stocker l'énergie
Jusqu’ici les volants étaient faits dans des matériaux à haute résistance, très chers : fibre de carbone ou acier à haute limite élastique. Le nouveau matériau d’ENERGIESTRO va permettre de diminuer d’un ordre de grandeur le prix du stockage de l’énergie.
ENERGIESTRO vise une durée de stockage d’une dizaine d’heures permettant de restituer la nuit l’énergie solaire stockée dans la journée.
- Une vitre électrochromatique alimentée par le vent et la pluie
Le procédé repose sur l’électricité statique produite par le frottement entre deux matériaux, un phénomène appelé effet triboélectrique. Le verre en question est équipé de nanogénérateurs triboélectriques qui récupèrent l’électricité statique issue du contact du verre avec la pluie et le vent.
Le système se compose de deux couches. La première située à la surface du verre est composée d’un revêtement en polydiméthylsiloxane doté d’une structure nanoscopique en forme de pyramides. Cette couche est chargée négativement. Quand la pluie tombe, le contact de l’air avec l’eau crée une charge positive dans la goutte. Les gouttes venant frapper le verre génèrent un courant électrique. La seconde couche de nanogénérateurs, juste sous la première, récupère l’énergie du vent. Elle se compose de deux feuilles de plastique transparent chargées électriquement entre lesquelles sont intercalés des ressorts nanoscopiques. Lorsque le vent souffle sur le verre, il crée une pression qui compresse les ressorts et rapproche les deux feuilles qui vont alors générer de l’électricité.
En combinant les deux procédés de récupération d’énergie, le système peut non seulement alimenter le verre électrochromatique qui se teinte en bleu mais aussi produire 130 milliwatts d’électricité par mètre carré de surface. Selon les chercheurs, cette puissance serait suffisante pour alimenter un pacemaker ou un smartphone en veille.
- Un papier microphone qui produit de l'électricité avec le son
Le son agit un peu comme lorsqu'on frotte une règle pour produire de l'électricité statique.
- Une bactérie pour extraire les métaux rares des astéroïdes
Une archée extrêmophile bien connue (Metallosphaera sedula), se développe dans un environnement très acide et à des températures dépassant les 50 °C, idéalement à 73 °C et lorsque le pH est de 2, en tirant leur énergie de l’oxydation des minerais à base de sulfures métalliques. Les chercheurs ont montré que Metallosphaera sedula préférait se nourrir des métaux contenus dans les météorites pierreuses plutôt que ceux des roches terrestres. Ainsi, lors d’une expérience ressemblant à la fermentation de levure de bière, ils ont pu constater que l’archée « consommait » en seulement deux semaines de la poussière de météorite en libérant du nickel alors qu’un processus similaire durait deux mois avec des roches terrestres.
Tout naturellement, l’équipe de biologistes pense que Metallosphaera sedula pourrait être utilisée pour extraire des métaux rares des astéroïdes de façon efficace. Pour vérifier la viabilité de cette hypothèse, des tests du comportement dans le vide de cette archée sont prévus.
- Des routes à base de microalgues ?
Les microalgues constituent une source très prometteuse d'alternative au pétrole. Pour la première fois, elles ont été utilisées pour faire... du bitume ! Dans le cadre du projet Algoroute, des chercheurs du CNRS, en collaboration avec l'entreprise AlgoSource Technologies, ont apporté la preuve de concept de ce « bio-bitume », un écomatériau dont les caractéristiques sont très proches du bitume courant de nos routes.
Voir aussi Futura-Sciences.
- La désalinisation et la purification de l'eau en moins de 3mn
Le système PQUA, fonctionne avec une combinaison d'éléments dissociatifs, capables de séparer et de retirer tous les contaminants, aussi bien des polluants organiques qu'inorganiques par précipitation formant un dépôt. L'eau est ensuite pompée et filtrée puis traité avec de l'ozone pour obtenir une eau potable.
- Système mobile pour dessaler l'eau de mer par électrodialyse
"L'électrodialyse consiste à faire passer un flux d'eau entre deux électrodes de charges opposées. L'eau salée est chargée d'ions positifs et négatifs, les électrodes enlèvent ces ions de l'eau. Résultat, une "bulle" d'eau fraiche est créée au milieu du flux. Des membranes sont ensuite chargées de séparer l'eau fraiche du flux -de plus en plus- salé".
- Drumi : La machine à laver actionné par le pied
Il est élaboré à partir d’une levure génétiquement modifiée pour produire des protéines de lait et garder le goût, la saveur et la texture du lait animal.
Contrer la faim dans le monde ne consiste pas toujours à augmenter la production. Réduire le gaspillage alimentaire et aider à la conservation des fruits et légumes en condition extrêmes s’avère très efficace dans les pays où l’électricité, autant que l’eau, n’est pas courante. Conçu pour aider les fermiers et les habitants des pays en voie de développement, le Wakati est un espace stérilisé alimenté à l’énergie solaire pouvant permettre de garder des produits frais pendant dix jours.
Wakati se définit comme un espace de stockage stérilisé et aéré par un panneau solaire de 3W. En termes simples, un réfrigérateur autonome et simplifié. L’énergie issue de ce panneau solaire alimente un ventilateur positionné sur une coupe d’eau rafraichissant les récoltes et créant un environnement assez humide pour permettre la conservation. Dans ce système, seulement 190 ml d’eau est nécessaire chaque semaine. Sa fraîcheur « éloigne » les acides et enzymes qui attaquent normalement les fruits et légumes.
Avec ce procédé testé en situation réelle, les végétaux hydratés peuvent être conservés une dizaine de jours quand on en comptait 2 ou 3 auparavant. Testé à Marrakech en située de grande chaleur, le Wakati semble remplir ses fonctions sans nécessiter le lourd investissement que peut représenter un réfrigérateur.
Il semble que des réfrigérateurs en terre qu'on arrose soient plus efficaces...
- Des jardins potagers flottants autosuffisants
Cela fait malgré tout un peu gadget ?
Des chercheurs italiens ont mis au point Jellyfish Barge (barge méduse), une serre agricole flottante capable de purifier l’eau salée, marécageuse ou polluée en utilisant l’énergie du soleil et qui n'a donc besoin ni de sol, ni d’eau douce, ni de consommation d’énergie.
Biologie
évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie
- L'ADN pourrait se former spontanément
De quoi remettre en cause le monde ARN supposé précéder l'ADN ?
- La première faune de l'Édiacarien a disparue décimée par les prédateurs du Cambrien
Ces premiers multicellulaires apparus il y a 579 millions d'années étaient immobiles et ont disparu au début du Cambrien (il y a 541 millions d'années) non pour des raisons climatiques mais victimes des nouveaux prédateurs. On peut imaginer que, du coup, ces prédateurs ont été confrontés à la disparition de leurs proies, les obligeant à évoluer, ce qui aurait pu participer à l'explosion du Cambrien.
- Les neurones auraient évolués 2 fois
les cnétophores translucides sont parmi les animaux les plus primitifs de la Terre, mais ils ont des systèmes nerveux remarquables mais leurs neurones ne sont pas comme ceux des autres animaux. Cela pourrait être la preuve que les neurones ont évolué plus d'une fois dans l'histoire de la vie animale.
Ces petits animaux marins ressemblent à des méduses mais en fait semblent n'avoir qu'un lointain rapport avec elles. Ils utilisent un réseau de neurones juste en dessous de leur peau et une structure de neurones semblable à un cerveau située à l'extrémité servant pour attraper la nourriture, répondre à la lumière, sentir la gravité et échapper aux prédateurs.
Lorsque son génome complet a été publié en 2013, il a été suggéré qu'ils avaient bifurqué de l'arbre de la famille des animaux plus tôt que les méduses, et avant les éponges sans cervelle. Si les cnétophores sont venus en premier et les éponges plus tard alors soit les éponges ont perdu leurs neurones ou les neurones ont été inventés deux fois.
Moroz penche pour la seconde explication. Lui et son équipe ont pris soin d'examiner de près les molécules de signalisation dans les neurones des cnétophores et ont constaté qu'ils sont complètement différents de ceux utilisés dans tous les autres neurones.
La controverse se répète pour l'évolution des cerveaux centralisés complexes. Il n'y a pas un point clair de l'arbre évolutif des animaux où les cerveaux complexes seraient apparus - selon Moroz, le système nerveux central aurait évolué indépendamment pas moins de cinq fois dans les mollusques seuls [le cerveau des pieuvres est effectivement très différent du nôtre].
La question est celle de l'hérédité ou de la convergence. S'il n'y a pas hérédité mais convergence, cela signifie qu'il n'y a pas beaucoup de solutions possibles pour un système nerveux, que c'est une évolution très contrainte.
- Un dinosaure aux ailes de chauves-souris
Il y avait 2 explications de la disparition des dinosaures (la chute d'un astéroïde et un volcanisme intense) qui n'en feraient qu'une seule, la chute de l'astéroïde ayant déstabilisé le manteau terrestre et déclenché les énormes coulées de lave de l'ouest de l'Inde connues sous le nom de trapps du Deccan.
- Des rats aveugles avec un GPS dans la tête se déplacent comme s'ils voyaient
Qui a besoin de la vue pour se déplacer quand vous avez une boussole numérique dans votre tête ? Une neuroprothèse qui implante des signaux géomagnétiques dans le cerveau de rats aveugles leur a permis de se déplacer dans un labyrinthe.
La neuroprothèse est composée d'une boussole magnétique - du genre des puces qu'on trouve dans les smartphones - et deux électrodes dans le cortex visuel des animaux, les zones du cerveau qui traitent l'information visuelle.
Chaque fois que le rat dirige sa tête vers le nord, les électrodes envoient des impulsions électriques dans son cortex visuel droit. Lorsque le rat bouge la tête vers le sud, c'est le cortex visuel gauche qui est stimulé. Ces stimulations ont permis aux rats aveugles de construire une carte mentale de leur environnement sans repères visuels.
Pendant les essais, les rats aveugles équipés de boussoles numériques ont amélioré leur capacité à trouver les récompenses alimentaires dans un labyrinthe, quelque soit l'endroit différent du labyrinthe où ils étaient lâchés.
Après deux jours et 60 essais, ils pourraient se frayer un chemin vers la récompense aussi vite que les rats voyants.
- La lumière synchronise l'horloge interne par la phosphorylation d'une protéine (eIF4E)
En fait, la lumière stimule la synthèse de certaines protéines appelées protéines de période, lesquelles jouent un rôle de premier plan dans la réinitialisation de l'horloge interne, synchronisant ainsi le rythme circadien avec les cycles environnementaux quotidiens.
- Le sommeil paradoxal met en jeu mémoire et émotions
Deux structures sous-corticales méconnues, le Sum et le claustrum, activent au cours du SP le gyrus dentelé de l'hippocampe (GD) et les cortex rétrosplénial, entorhinal médial, amygdalien et cingulé. Ces résultats indiquent que l'activation corticale au cours du SP est restreinte à quelques structures limbiques à contrario de l'éveil au cours duquel la quasi totalité des populations neuronales corticales sont fortement activées. Ils indiquent également que cette activation est due à des projections provenant du noyau supramammillaire et du claustrum alors qu'au cours de l'éveil d'autres structures sont impliquées comme les systèmes aminergiques et cholinergiques.
Ces résultats montrent pour la première fois que des populations de neurones localisés dans des structures limbiques impliquées dans la gestion de la mémoire émotionnelle sont activées spécifiquement au cours du SP.
- La conscience est un arrêt du cerveau (stabilisation de l'état neuronal)
La conscience se caractériserait par une activité synchrone qui devrait rester stable pour quelques centaines de millisecondes.
- Les femelles primates auraient utilisé des armes les premières
Pendant dix ans, Jill Pruetz et ses collègues ont observé une trentaine de chimpanzés, plus précisément des chimpanzés de Fongoli au Sénégal. Des singes particuliers puisqu’ils «sont les seuls réputés pour utiliser des armes pour tuer ou blesser leurs proies». Face à un manque de nourriture (les chimpanzés de Fongoli vivent dans la savane, où les proies sont plus rares qu'en forêt), les singes ont dû être «inventifs». Il ajoute que les premiers hommes ont vraisemblablement évolué dans un environnement similaire.
Après avoir assisté à plus de 300 scènes de chasse où les singes s'armaient d'outils, les scientifiques ont conclu que les mâles adultes étaient moins susceptibles d’en utiliser que les femelles et avaient tendance à capturer leur proie à mains nues.
Les femelles ne formaient que 39% des effectifs de chasseurs, mais réalisaient 61% des chasses, surpassant donc leurs homologues masculins, souligne l’étude.
Voir aussi Futura-Sciences.
- "Petit pied", un cousin sud-africain pour Lucy
Il a 3,67 millions d’années déjà, un hominidé au "petit pied" (alias "Little foot", son surnom en anglais) arpentait les grottes de Sterkfontain, en Afrique du Sud et s’y cassait le nez…
Cela n’en fait pas le plus ancien hominidé fossile, ni même le plus vieux des autralopithèques pour autant comme on a pu l’écrire ici et là. Lucy a bien été datée de 3,2 millions d’années seulement, mais son espèce, celle des Australopithecus afarensis est réputée avoir vécu entre 4,2 et 3 millions d’années. Ensuite, à la même époque que « petit Pied » deux autres espèces au moins arpentaient l’actuel Kenya : l’Australopithecus anamensis , supposé être un bipède évolué, et le Kenyanthrope à l’étrange face aplatie. A y regarder de plus près (voir notre carte), c’est bien l’Afrique de l’est qui reste aujourd'hui la région du monde où on a trouvé le plus d’ancêtres fossiles des hominidés. Sans compter que c’est en Ethiopie , toujours, qu’on a exhumé, le mois dernier le plus ancien reste du genre Homo, une mâchoire vieille de 2,8 millions d’années. Bref, malgré sa grande ancienneté, et n'en déplaise à l'Unesco, Petit pied ne suffit pas à faire de l'Afrique du sud, le berceau de l'humanité.
Voir aussi Futura-Sciences. Par ailleurs, un des petits os supposé du squelette de Lucy, ne serait qu'un os de babouin ! ( voir aussi Sciences et Avenir). En fait, il y a plusieurs berceaux de l'humanité, là où sont nés les premiers Australopithèques, là où est apparu le premier Homo (devenu carnivore avec les premières pierres taillées), puis la conquête du feu, l'invention du langage, etc.
- Les hominines taillaient déjà des outils il y a 3,3 millions d'années
Les plus vieux outils attribuables à ce jour à des hominines (la lignée humaine) avaient été trouvés non loin du lac Turkana, au Kenya. Âgés de 3,3 millions d'années, ils repoussent spectaculairement de 700.000 ans dans le passé les débuts de l'industrie lithique.
Une vingtaine de nucléus, d’éclats et d’enclumes ont été datés dans les sédiments du site de Lomekwi 3 en utilisant la science du paléomagnétisme. Les enclumes ont servi dans le processus de fabrication des éclats, eux-mêmes issus des nucléus. Rappelons que le terme nucléus désigne un bloc de matière qui a été taillé afin d'en détacher des éclats au sens large (éclats, lames ou lamelles). Ces éclats sont donc les outils obtenus par débitage de nucléus dans le cadre de l’industrie lithique.
À ce jour, les plus anciens outils connus avaient été trouvés sur le site de Gona, en Éthiopie. Fabriqués il y a environ 2,6 millions d’années, ils étaient caractéristiques de l’Oldowayen, une période de l’industrie lithique du Paléolithique inférieur. Celle-ci avait été initialement définie par les célèbres archéologues Louis et Mary Leakey à partir des outils peu élaborés découverts dans les sites archéologiques et fossilifères des gorges d'Olduvai, en Tanzanie, en Afrique de l'Est, datant d’entre 1,8 et 1,6 million d'années.
Les outils trouvés à Lomekwi 3 sont trop âgés pour avoir été taillés par Homo (car une découverte récente a eu beau vieillir le genre humain de 400.000 ans, le tout premier des Homo n’aurait que 2,8 millions d’années) mais ils peuvent être attribués à des australopithèques qui vivaient à cette époque, notamment le curieux Kenyanthrope Platyops. Un ancêtre possible de l'homme, doté d’une drôle de face plate et vieux de 3,2 millions à 3,5 millions d’années.
Voir aussi Sciences et Avenir. Les Australopithèques auraient déjà eu la dextérité nécessaire pour tailler la pierre.
- La flûte attribuée à Neandertal n'était qu'un os rongé par une hyène
Datée de 43.000 ans, la flute de Divje babe était attribuée à Neandertal.
Les perforations circulaires retrouvées sur l'objet résulteraient de morsures de dents du charognard assez puissantes (prémolaires) pour avoir percé l'os mou d’un ours juvénile. Les premières véritables flûtes seraient donc celles retrouvées à Geissenklösterle, dans le sud de l’Allemagne, façonnées par des hommes modernes de culture aurignacienne, il y a environ 40.000 ans, à partir d’os de vautour et d’ivoire de mammouth.
- Homo sapiens avait la supériorité des armes sur Neandertal
On se perd en conjonctures sur les raisons de la disparition de Neandertal. J'en suis venu à la conclusion que le point déterminant était le fait de constituer des groupes plus importants (grâce à la baisse de la testostérone?), permettant de transmettre des cultures complexes ainsi que des innovations techniques et de bénéficier de la division du travail et des talents expliquant la supériorité technique plus que d'autres facteurs. Il semble que même un langage élaboré ne puisse se concevoir sans une communauté qui dépasse le cercle familial auquel se limitait Neandertal. On peut toujours gloser sur la proximité génétique et les capacités cognitives mais la différence serait donc plutôt entre "civilisés" et "sauvages", un enfant sauvage n'étant pas différent de nous génétiquement mais ne parlant pas. Neandertal avait sûrement un langage primitif (phonétique), pas sûr qu'il ait pu avoir un langage narratif (avec la double articulation des mots et des phrases). Les tentatives de rapprocher Neandertal de nous sont pétries de bonnes intentions mais s’appuient sur bien peu d'attestations de conduites culturelles qui semblent être mises en doute une à une. Les rencontres entre les deux espèces ne devaient pas se passer bien en général si on en juge par notre expérience, mais il a pu y avoir cohabitation quelques fois pouvant mener à l'imitation des modes de vie, cela ne fait pas de Neandertal notre copie conforme. La différence n'étant qu'assez peu génétique, un bébé néandertal recueilli dans une famille sapiens ne devait pas se faire trop remarquer sinon par une plus grande impulsivité ? On ne peut considérer non plus comme négligeable notre néoténie qu'on ne retrouverait pas chez Neandertal. En tout cas, après la flûte ci-dessus, qui n'en était pas une, les fines lames de silex de l'Aurignacien qui avaient été attribués à Neandertal ont été restitués à Sapiens, constituant une supériorité dans la chasse qui aurait pu suffire à être décisive sans nécessiter de massacres (qui ont dû exister aussi).
Ce sont les plus anciens restes humains associés à la culture du Protoaurignacien, apparu il y a environ 42 000 ans au sud de l’Europe. Le Protoaurignacien se caractérise par des ornements faits avec des coquilles percées, ainsi que par de petites pointes en silex, d’environ 5 centimètres de long. Ces pointes, que l’on n’a pas vues avant, ont pu servir à fabriquer des projectiles plus légers et plus véloces, et donc fournir des armes plus efficaces pour la chasse.
Comme ces outils ressemblent à ceux de l’Ahmarien, qui viennent du Proche-Orient et qui ont été attribués aux hommes modernes, un certain nombre de chercheurs pensaient que le Protoaurignacien était associé aux hommes modernes qui ont commencé à rayonner en Europe occidentale il y a 42 000 ans. Mais on n’en avait pas la preuve.
A cet égard, il est significatif d’observer que les hommes modernes ont fait disparaître d’Europe, en 15 000 ans, les ours des cavernes, les hyènes ou les lions, alors qu’en plusieurs centaines de milliers d’années, aucune espèce de grand mammifère n’a été conduite à l’extinction par les Néandertaliens. Les petites pointes du Protoaurignacien ont été l’un des instruments de la suprématie des hommes modernes, et par voie de conséquence de la disparition de Néandertaliens.
- Comment les Européens sont devenus blancs et buveurs de lait
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Les populations européennes d’aujourd’hui sont un mélange d’au moins trois groupes arrivés en plusieurs migrations successives : des chasseurs-cueilleurs anciens, des agriculteurs du néolithique et des bergers Yamnaya venus de la steppe pontique, au nord de la mer noire, qui sont arrivés il y a environ 4500 ans, et ont probablement introduit les langues indo-européennes en Europe.
Confirmant des études antérieures, les chercheurs ont constaté que les chasseurs-cueilleurs d’il y a 8000 ans ne digéraient pas le lait. Mais contrairement à ce que l’on pensait, ni les anciens agriculteurs, ni les pasteurs Yamnaya ne toléraient le lactose, en dépit du fait qu’ils possédaient du bétail domestiqué. Selon Mathieson et ses collègues, la première apparition du gène qui permet de digérer le lait remonte à un individu qui a vécu il y a environ 4300 ans.
Trois autres gènes identifiés par les chercheurs sont liés à la pigmentation de la peau et tendent à la rendre plus claire. Deux d’entre eux sont présents chez presque tous les Européens actuels. Par contre, ils sont absents ou très rares chez les anciens chasseurs-cueilleurs qui vivaient il y a 8000 ans dans les régions qui correspondent aujourd’hui à l’Espagne, à la Hongrie ou au Luxembourg. Ces anciens chasseurs-cueilleurs avaient probablement la peau sombre.
Mais le tableau n’est pas le même pour la partie nord de l’Europe, et l’actuelle Scandinavie. Mathieson et ses collègues ont analysé l’ADN de sept individus vieux de 7700 ans, retrouvés sur le site de Motala en Suède. Ceux-là avaient déjà les deux gènes associés à une peau plus claire, et ils en possédaient un troisième, qui favorise les yeux bleux et peut aussi contribuer à un teint pâle et à des cheveux blonds. Autrement dit, il y avait déjà des Nordiques blonds aux yeux bleus et à la peau laiteuse il y a près de 8000 ans.
Lorsque les premiers agriculteurs sont venus du Proche-Orient, ils étaient porteurs des deux gènes favorisant une peau claire. Ils se sont métissés avec les anciens chasseurs-cueilleurs, et l’un des gènes s’est rapidement diffusé. De ce fait, le teint des habitants d’Europe centrale et du sud a commencé à s’éclaircir. L’autre gène ne s’est diffusé à grande échelle qu’il y a 5 800 ans, et a accentué la tendance favorisant une peau plus claire.
- La résistance du nord de l'Europe à la néolithisation
L'analyse statistique de ces données identifie des zones, surtout dans la région méditerranéenne, où l'introduction d'une économie de production s'accompagne de la diffusion de nouveaux objets de parure, incorporés aux parures utilisées de longue date par les sociétés de chasseurs-cueilleurs. En revanche, dans le nord de l'Europe, les parures des chasseurs-cueilleurs continuent à être utilisées sans changement notable.
Le premier cas de figure est interprété par les chercheurs comme un renouvellement des modes vestimentaires, indice de l'arrivée de nouvelles populations et modes de pensée. La situation du nord de l'Europe révèle une résistance des populations locales à intégrer les tendances vestimentaires et la vision du monde des sociétés agraires frontalières. Cette résistance a retardé de plusieurs siècles la pleine adoption d'une économie de production dans le nord de l'Europe et a sans doute eu des conséquences sur les échanges génétiques entre ces populations.
- La conversion de Paul à cause d'une météorite ?
Je suis très dubitatif à propos de spéculations sur des textes sacrés comme les Actes des apôtres mettant en scène Paul qui semble avoir été inventé par Marcion, tout cela est sujet à caution et trouver des explications scientifiques au merveilleux frise le ridicule (comme l'explication du passage de la Mer rouge). Cependant, la démonstration est assez convaincante, pouvant correspondre effectivement à la description donnée d'une lumière plus brillante que le soleil qui l'aveugle quelques jours (avant que les écailles ne tombent de ses yeux), l'explosion de la météorite renversant la troupe par terre. Il est moins convaincant d'identifier le grondement de tonnerre qui s'en suit à une voix divine demandant pourquoi il le persécute mais sous le choc émotionnel, sa culpabilité inconsciente aurait pu expliquer son hallucination. Comme on dit en italien : "se non è vero, è ben trovato" !
Santé
traitements, nutrition, hygiène
- L'édition de gène pourrait s'appliquer aux ARNs
La méthode CRISPR-Cas de type III utilisée pour modifier l'ADN peut s'appliquer aussi aux ARN interférents, ouvrant de nouvelles voies thérapeutiques.
- Le rôle des histones dans le vieillissement de l'ADN
Des versions modifiées par une enzyme des histones H3 (H3K36me3) entraîneraient une plus grande stabilité du génome et moins de fluctuations dans l'expression des gènes avec l'âge mais pourraient aussi provoquer des défauts de développement et certains cancers.
- Sans inhibiteurs de métalloprotéinases, les tissus restent jeunes
Dans un tissu en renouvellement, des métalloprotéinases (ou MMPs) sont comme des entrepreneurs qui travaillent constamment à la destruction et à la reconstruction du tissu. En même temps, des protéines tentent de diriger leurs travaux : les inhibiteurs tissulaires de métalloprotéinases, ou TIMPs (tissue inhibitor of metalloproteinase). Si la communication entre ces facteurs et les enzymes qu’ils dirigent est mauvaise, le tissu est affecté et le cancer peut en être une conséquence.
Pour comprendre comment TIMPs et métalloprotéinases interagissent, des chercheurs de l’université de Toronto ont utilisé des souris chez qui il manquait un ou plusieurs TIMPs. Ils ont testé plusieurs combinaisons de TIMPs. Dans leurs résultats parus dans la revue Nature Cell Biology, les chercheurs expliquent qu’ils ont trouvé que, si on retirait TIMP1 et TIMP3, le tissu restait jeune chez des souris âgées : sans ces inhibiteurs, plus de vieillissement du tissu !
Par ailleurs, sans les protéines TIMP1 et TIMP3, le stock de cellules souches restait fonctionnel tout au long de la vie des souris.
- Plus les animaux vivent vieux et plus ils ont des gènes antiinflammatoires
Les gènes codant pour certaines molécules réduisant l'inflammation sont plus nombreux dans les espèces ayant une plus longue durée de vie, comme les humains, que chez les animaux à la vie plus courte tels que les souris. Ces gènes produisent des protéines appelées siglecs (reliées à CD33).
Les Siglecs sont des protéines qui reconnaissent différentes versions de sucres, des acides sialiques. En distinguant entre les différentes versions de l'acide sialique, les protéines aident le système immunitaire à décider quelles cellules sont propres à l'organisme et celles qui sont des intrus. En outre, ces protéines réduisent l'inflammation à la suite de blessures, allergies ou infections. Les siglecs pourraient aussi aider l'organisme à lutter contre les molécules réactives de l'oxygène, qui peuvent endommager l'ADN et d'autres composants cellulaires accélérant le vieillissement.
- La déficience en zinc déclenche une prolifération incontrôlée des cellules
La déficience en zinc est associée à de nombreuses maladies (autisme, cancers du poumon, de la prostate, des ovaires aussi bien que l'acnée, etc.), elle activerait la voie Hedgehog, essentielle dans le développement mais qui peut mener à une prolifération incontrôlée des cellules et à des cancers. On avait vu aussi le mois dernier que cette déficience chez les personnes âgées engendrait des inflammations.
- La stimulation du système immunitaire par 2 médicaments vient à bout des tumeurs
La combinaison de 2 médicaments, Opdivo et Yervoy, a supprimé en 3 semaines le mélanome d'une patiente de 49 ans. L'efficacité testée sur 152 patients serait de 61% mais reste à confirmer. Le traitement est cependant hors de prix (270 000$ par an). Cela valide du moins la stratégie immunitaire et pourrait donc, à terme, révolutionner le traitement des cancers.
Une autre étude montre la supériorité du Keytruda (pembrolizumab, laboratoire Merck) comparé au Yervoy (ipilimumab, laboratoire BMS).
- Inhiber des protéines cancéreuses
Avec les nouvelles techniques d'assemblage (chimie clic, capture catalysée par des protéines), on peut cibler des protéines défectueuses et les inhiber de façon très spécifique.
Le but était de créer une petite molécule qui pourrait se coincer dans les plis de la protéine, se liant à la mutation spécifique.
Cela ne s'applique sans doute qu'à un petit nombre de cas où la cause du cancer serait unique.
- Le soja diminue les cancers mais, en supplément il les augmente !
Les souris nourries à la farine de soja présentaient une expression plus élevée de deux gènes suppresseurs de tumeurs et un affaiblissement de l’expression de deux oncogènes associés à la croissance tumorale. « La farine de soja a renforcé la fonction immunitaire dans son ensemble, ce qui explique pourquoi elle ne stimule pas la croissance de la tumeur », explique Yunxian Liu. A l’inverse, chez les souris nourries avec des isoflavones purifiées, la croissance tumorale a été stimulée par l’expression accrue de deux oncogènes et un affaiblissement de la fonction immunitaire au niveau de la reconnaissance antigénique des cellules tumorales. « Les isoflavones purifiées se comportent comme les œstrogènes tels que l'œstradiol, qui sont liés à la croissance et la prolifération des cellules cancéreuses du sein »
- Des cellules cancéreuses triées par des ondes sonores
Grâce à l’utilisation d’ondes acoustiques, des scientifiques américains sont parvenus à détecter et isoler des cellules cancéreuses circulant dans le sang. Une véritable prouesse puisque que ces cellules sont extrêmement rares (une dizaine par millilitres de sang) et donc difficiles à intercepter.
Cette technologie acoustique est basée sur la microfluidique. Le principe consiste à faire circuler des fluides dans des canaux microscopiques pour agir sur leur contenu en exerçant différentes actions, comme par exemple l’application d’un champ électrique. Dans ce cas précis, les chercheurs appliquent un "son" sur un échantillon de sang chargé de cellules sanguines et de quelques cellules tumorales, circulant dans un microcanal. De chaque côté du canal se trouve un dispositif, légèrement en biais, qui émet une onde acoustique, le fameux son. Quand ces deux ondes se percutent, elles en produisent une autre dite stationnaire, c’est-à-dire qui reste localisée à un endroit précis du canal, elle aussi en biais par rapport à l’axe du canal.
Or, cette onde exerce une pression sur les cellules, qu’elle pousse plus ou moins fortement selon leur taille. C’est précisément cet effet qui produit le tri, les cellules cancéreuses étant plus grosses que les cellules sanguines.
- D3 system : diagnostiquer un cancer avec son smartphone
Des chercheurs du Massachusetts General Hospital utilisent la technologie produisant des hologrammes pour rassembler des images microscopiques détaillées en 3D permettant des analyses numériques de la composition moléculaire des cellules et des tissus.
Dans les différents tests pilote effectués par ces scientifiques avec le D3, les résultats des analyses étaient disponibles en moins d'une heure, au coût de 1,80 dollar par test (1,68 euro).
Voir aussi Sciences et Avenir.
- Diagnostiquer un cancer… en soufflant
Les scientifiques sont partis d’un constat : le souffle humain contient des centaines de composés organiques volatils (COV) dont la teneur varie selon l’état de santé. En effet, les cellules tumorales possèdent un métabolisme distinct qui leur font produire des COV différents – tant quantitativement que qualitativement – de ceux des cellules saines. Restait ensuite à les isoler chimiquement pour les détecter.
Chaque capteur se compose d'un disque en silicium de 500 micromètres de diamètre, recouvert d'un polymère et suspendu par quatre minuscules "ponts" intégrant des piezorésistances. Lorsqu'on le soumet à un gaz, le polymère absorbe certaines molécules et le disque se déforme. Cette déformation est alors détectée par les quatre ponts, qui génèrent un signal électrique. Ce qui permet d’en déduire la "signature" du gaz ainsi que sa concentration. L'astuce consiste à utiliser des polymères différents sur chaque capteur, afin d'obtenir une vue d'ensemble de la composition du gaz émis.
L’équipe suisse, qui travaille aussi avec le centre de recherche japonais NIMS/MANA, prévoit également que ce dispositif puisse être utilisé via un téléphone portable.
- Un traitement contre l'asthme qui bloque l'inflammation des bronches
Un agent calcilytique utilisé contre l’ostéoporose et bloquant les récepteurs sensibles au calcium (CaSR) empêcherait l'inflammation des bronches. Un grand progrès pour les asthmatiques, encore une fois avec une substance utilisée pour d'autres pathologies...
Voir aussi Sciences et Avenir.
- Le manque d'arginine impliqué dans l'Alzheimer ?
Lors d'expériences réalisées sur des souris de laboratoire, le fait de bloquer, grâce à un médicament anti-cancéreux appelé DFMO (difluorométhylornithine), proche des statines, les cellules qui détruisaient l'arginine a permis d'empêcher la formation de plaques de protéines caractéristiques d'Alzheimer.
En étudiant les anomalies du système immunitaire tout au long de la vie de ces souris, ils ont constaté que certaines cellules clés du système immunitaire qui résident dans le cerveau et la moelle épinière, appelées microgliocytes, les premières à répondre à une infection, ont commencé à se diviser et à changer tôt dans la maladie d'Alzheimer chez ces animaux. Ces microgliocytes ont produit une enzyme, l'arginase, destructrice de l'arginine, qui était fortement présente dans des régions du cerveau importantes pour la mémoire et aussi là où les neurones périssaient en grand nombre.
Par ailleurs, l'agrégation des plaques amyloïdes semble provoquée par l'accélération du flux que les protéines défectueuses permettent.
Ces résultats ouvrent un nouveau champ de connaissances dans la compréhension de la pathologie d'Alzheimer. Cette fluidité accrue révèle en effet la formation de fibres pathogènes et pourrait servir de marqueur précoce de la maladie. Ces résultats semblent confirmer une hypothèse et des observations antérieures, par IRM de diffusion, d'une augmentation de la diffusion de l'eau dans l'hippocampe chez des patients atteints par la maladie.
- Le cannabis favorise les faux souvenirs
Chez les fumeurs chroniques, l'hippocampe, une structure impliquée dans le stockage des souvenirs, était moins développée que chez les non fumeurs.
Pour mener l'expérience à bien, ont été recrutés 16 fumeurs consommant du cannabis quotidiennement depuis au moins deux ans et ne présentant aucun antécédent psychiatrique ou neurologique et 14 autres personnes n'ayant que rarement fumé constituant le groupe contrôle. Une première suite de mots a été présentée à chacun des participants. 15 minutes plus tard (au-delà du délai admis pour parler de mémoire de travail), leur était soumise une autre liste très similaire, mais dans laquelle de nouveaux termes avaient été glissés. Il s'est avéré que, dans le groupe des fumeurs, plus nombreux étaient ceux persuadés d'avoir déjà vu ces mots dans la première liste.
- L'énergie des muscles et du cerveau (mémorisation) contrôlée par les mêmes récepteurs
Les récepteurs à oestrogènes (estrogen-related receptor gamma ou ERRγ) déterminent l'irrigation des tissus par le sang (muscles aussi bien que cerveau) et la conversion de la graisse en énergie dans les muscles tout comme du glucose dans la cerveau. Ils sont particulièrement présents dans l'hippocampe et leur absence diminue les capacités d'apprentissage et de mémorisation.
- La stimulation profonde du Parkinson empêche une trop grande synchronisation des neurones
Les décharges des neurones ne se font pas au hasard ; il y a souvent un rythme de basse fréquence qui détermine le moment de leur activité. Un nombre croissant d'études suggère que la synchronisation a un rôle dans de nombreuses fonctions du cerveau, de la mémoire à la perception du mouvement.
Cette synchronisation est anormalement élevée dans le cortex moteur des personnes atteintes de la maladie de Parkinson. Or la stimulation cérébrale profonde abaisse cette synchronisation excessive. Dans la maladie de Parkinson, les cellules du cortex moteur peuvent avoir du mal à dissocier leur activité du rythme de basse fréquence pour initier le mouvement. Cela pourrait expliquer pourquoi les gens atteints de la maladie deviennent raides ou congelés.
- Des glucocorticoïdes contre le Parkinson
Ce sont les glucocorticoïdes kinase 1 (SGK1) qui protègeraient les neurones de la dégénération en réduisant les radicaux-libres et les dysfonctionnements des mitochondries (par désactivation des protéines JNK, GSK3β, MKK4).
- Des nanoparticules pour délivrer la dopamine dans le cerveau des parkinsoniens
- Une micropompe électronique achemine les médicaments au cœur du cerveau
Un peu sur le modèle de la stimulation cérébrale profonde (SCP) utilisée pour gérer les tremblements caractéristiques de la maladie de Parkinson, le dispositif serait installé au plus près des zones ciblées dans le cerveau. Alimentée en électricité, "la micropompe pourrait d'ailleurs à terme remplacer les électrodes plus grosses dont on se sert pour la SCP".
Vingt fois plus fin qu'un cheveu - dont l'épaisseur est comprise entre 50 et 100 micromètres - ce dispositif serait relié à un boîtier externe alimentant la pompe en électricité et, surtout, à un réservoir de molécules thérapeutiques. "L'un des avantages est qu'il s'agirait alors de molécules pures, non diluées, dont l'effet serait quasiment immédiat", explique Christophe Bernard. La micropompe est une sorte d'aiguille faite "dans un matériau bio-compatible et poreux, plein de trous donc", par lesquels sont évacués les médicaments. Des ions négatifs sont attachés à sa surface tandis que les molécules sont chargées positivement. Ainsi, lorsqu’un courant électrique lui est appliqué, le flux d’électrons généré projette les molécules d’intérêt vers la zone visée.
Cela serait utilisé en priorité pour traiter les crises d'épilepsie.
- 11 gènes liées aux personnes extraverties augmentent l'effet placebo
L'effet placebo serait donc d'autant plus fort que les personnes sont extraverties, notamment pour les douleurs chroniques, les migraines, la dépression, le syndrome du côlon irritable et même la maladie de Parkinson.
Les 11 gènes impliqués dans la réponse au placebo sont tous reliés aux neurotransmetteurs. C'est notamment le cas d'une mutation dans le gène COMT, qui code pour une enzyme qui dégrade la dopamine. Jusqu'à un quart de Caucasiens portent deux copies du gène muté, ce qui se traduit par des niveaux élevés de dopamine. En 2012, il avait déjà été montré qu'avoir ces deux copies était associé à une plus forte réponse au placebo chez les personnes souffrant du syndrome du côlon irritable.
Cela donne aussi à cette fraction de la "race blanche" (caucasienne selon la classification anglo-saxone) la caractéristique d'être plus active (comme on l'a toujours prétendu), plus risquophile (comme on le disait plus récemment), et plus extravertie, ce qui cette fois est assez étonnant. Le fait d'être plus sensible à l'effet placebo pourrait indiquer aussi une plus grande crédulité et confiance ou optimisme, un esprit moins critique, plus accessible à la pensée de groupe, la suggestion voire l'hypnose ? Plus de dopamine peut vouloir dire aussi plus dominant ?
Voir aussi Sciences et Avenir.
- Guérir la sclérose en plaque ?
Cette substance cible la protéine LINGO-1 dont le rôle est d'arrêter la croissance des neurones, permettant pour 53% des patients de reconstituer la myéline détruite par l'inflammation.
Il y a aussi, la crème Daktarin (miconazole) contre les "pieds d'athlètes", qui reconstituerait la myéline des nerfs. Voir aussi Futura-Sciences.
- Un antiallergique contre l'hépatite C
Autorisé depuis 70 ans aux Etats-Unis mais indisponible en France, un médicament anti-allergique bon marché (le chlorcyclizine HCl ou CCZ qui coûte 50 cents le comprimé) pourrait s'avérer efficace contre le virus de l'hépatite C, selon des expériences sur des souris infectées et porteuses de cellules hépatiques humaines.
La recherche a permis de découvrir que le CCZ bloque les premiers stades de l'infection, probablement en neutralisant la capacité du virus de l'hépatite C à pénétrer dans les cellules du foie humain.
C'est important car le médicament actuel coûte 650€ par pilule mais c'est aussi révélateur d'une tendance actuelle à chercher des molécules déjà disponibles pour d'autres traitements.
- Le paracétamol, anti-douleur et anti-émotions ?
En 2013, une étude réalisée par des psychologues canadiens avait fourni de curieux résultats : des personnes ayant avalé du paracétamol et auxquelles on avait demandé de rédiger quelques phrases sur leur propre mort semblaient peu atteintes par les sentiments négatifs et l'anxiété qu'avaient, dans les mêmes conditions, éprouvés des "cobayes" ayant pris un placebo. Comme si le médicament, en plus de jouer sur la douleur, s'attaquait aussi aux émotions négatives.
A l'instar de ce qui était apparu lors l'expérience de 2013 sur la mort, les résultats montrent que les participants sous paracétamol sont, par rapport aux personnes ayant pris un placebo, moins emplis de sentiments négatifs face aux images les plus tristes... mais aussi moins joyeux devant les photos les plus gaies. Comme si la molécule émoussait les sentiments en gommant joies et peines extrêmes. Dans l'ensemble, le groupe "paracétamol" reconnaissait non seulement une moindre amplitude dans le ressenti des émotions mais aussi moins d'émotions tout court...
Dans leur étude, les psychologues lancent une piste en direction de la sérotonine, ce neurotransmetteur impliqué dans la transmission et le contrôle de la douleur et dont on sait qu'il joue aussi sur l'humeur.
Attention, si la paracétamol à petites doses est sans danger, des doses trop fortes peuvent être mortelles surtout pour les buveurs réguliers d'alcool, attaquant le foie (c'est aussi mortel pour les chats et chiens).
- Des biocapteurs visuels pour des diagnostics avec son smartphones
Dans un article paru dans la revue Nature Scientific Reports, des chercheurs de la Florida Atlantic University décrivent un nouveau dispositif qui pourrait servir au diagnostic à distance pour le VIH, E. coli et d’autres bactéries. Dans cet article, les chercheurs expliquent comment ils ont utilisé un papier de cellulose et des films de polyester flexibles comme outils de diagnostic pour détecter des agents biologiques dans une goutte de sang. Le papier a pour avantage d'absorber les échantillons de fluide grâce à la capillarité.
Ces matériaux permettent des tests optiques et électriques plutôt que des approches colorimétriques, fluorimétriques et électrochimiques qui nécessitent des étapes complexes de marquage pour amplifier leur signal. Les chercheurs ont aussi développé une application mobile qui pourrait détecter des bactéries et des maladies dans le sang grâce aux images prises par un téléphone. Ces images peuvent ensuite être analysées ailleurs dans le monde.
Par exemple, pour détecter E. coli, les chercheurs utilisent l’agrégation de nanoparticules. Des nanoparticules d’or sont modifiées et portent des éléments qui reconnaissent des bactéries pathogènes. Si les bactéries rencontrent les nanoparticules, elles provoquent leur agrégation, la solution change alors de couleur. Ce changement est ensuite détecté par un téléphone portable. De la même façon, les chercheurs présentent la détection d'autres cibles biologiques : virus (VIH-1), bactéries (Staphylococcus aureus) et cellules (lymphocytes T CD4+).
- Une pilule pour contrôler sa faim avec son smartphone
Une start-up israélienne a annoncé la mise au point d'une puce électronique à avaler en gélule permettant, par le biais de stimulations électriques dans l'estomac, d'induire un état de satiété chez les patients obèses.
L'objectif est de venir titiller le nerf vague (ou nerf pneumogastrique) qui relie les organes de l'abdomen - dont l'estomac - au cerveau. Le nerf vague est le plus étendu de l'organisme et joue un rôle dans de nombreuses fonctions comme le contrôle de la phonation, de la fréquence cardiaque mais aussi, donc, de la digestion. En le stimulant, il serait ainsi possible d'induire un état de satiété chez les patients.
Une fois avalée, la puce peut, grâce à l'aimant, être repositionnée à l’intérieur de l’estomac afin de lui faire adopter un positionnement idéal. Celle-ci peut ainsi être maintenue en place durant les 21 jours d'autonomie dont elle dispose. Par ailleurs, une télécommande sans fil, compatible avec les appareils iOS et Android, permet de programmer la puce pour qu’elle produise une stimulation électronique de l’appareil digestif.
Il y a aussi une capsule électronique ingérable reliée au smartphone qui mesure les gaz intestinaux. Par ailleurs, on aurait trouvé le centre de l'appétit qui serait contrôlée par le récepteur de la mélanocortine 4 (MC4R). Cela ne semble pourtant pas nouveau...
- Des paralysés remarchent avec des exosquelettes contrôlés par la pensée
Ce qui est le plus extraordinaire, c'est que ces patients paralysés ont vu leurs muscles et leurs connexions nerveuses régénérés par l'exercice.
Technologie
biotechnologies, informatique, robotique
- Un oeil bionique/caméra à vision augmentée imprimé en 3D pour 2027 ?
À mi-chemin entre le biohacking et la bio-impression 3D, les concepteurs du projet EYE (Enhance Your Eye, littéralement "augmenter votre œil") ont imaginé un globe oculaire qui permettrait par exemple d'augmenter son acuité visuelle sur commande jusqu'à atteindre un score de 15/10, de décider de passer en vision noir et blanc (ou de changer pour n'importe quel filtre), de zoomer, d'obtenir une vision nocturne, et même de se connecter au Web via une puce wifi installée sur le nerf optique, artificiel évidemment. Ultimement, l'EYE pourrait ainsi être utilisé comme des Google glass, filmant, renseignant l'utilisateur sur ce qu'il voit et, en définitive, offrir à ce dernier une vision augmentée dans un monde augmenté.
"Les dernières avancées en bio-impression et en biohacking nous permettent d’imaginer que dans un futur proche il sera facile d’imprimer des tissus organiques, voire des organes entiers, permettant non seulement de remplacer des parties lésées mais aussi d’améliorer les performances "standard" de ces organes".
- Un spermbot accéléré par la caféine
La tête de spermatozoïdes bovins a été coincée dans de petits tubes métalliques permettant de diriger leur déplacement avec des champs magnétiques (ce n'est pas nouveau). En mettant de la caféine dans la solution, leur mouvement a été accéléré de 30% pendant 30 secondes (c'est la découverte).
- Sentir des émotions dans la paume de sa main envoyées par smartphone
On pourrait stimuler la main en différents points pour exprimer des sentiments de, par exemple, bonheur, tristesse, excitation ou peur. Par exemple des impulsions brèves dans la paume de la main produisent de l'excitation alors qu'une stimulation lente autour du petit doigt génère des sentiments tristes.
Des systèmes haptiques pourraient donc générer ces sensations à distance.
- Des piétons en pilotage automatique
Ils ont imaginé un système par lequel un piéton pourrait éviter les obstacles sans même regarder devant lui. Comme en pilotage automatique, en somme.
Les chercheurs sont partis de l’idée que les gens passent trop de temps les yeux rivés sur l’écran de leur smartphone pour étudier un itinéraire et se concentrent moins sur le terrain dudit itinéraire, ou interprètent mal les informations données ou encore sont soumis à toute sorte de perturbations de l'attention (musique, conversations téléphoniques, messages, etc.). Il suffirait donc d’établir une connexion entre les instructions qui s’affichent sur le téléphone et le corps du piéton pour le faire dévier de sa trajectoire quand c’est nécessaire.
Les chercheurs ont fixé une paire d’électrodes à chaque cuisse de 18 participants. Plus exactement, contre le muscle sartorius, le plus long du corps humain et qui commande les mouvements de rotation de la hanche vers l’extérieur. Ces électrodes sont commandées à distance par une application mobile. Cette dernière permet concrètement d’envoyer un léger courant électrique dans le muscle. Ainsi stimulé, celui-ci provoque chez le marcheur un mouvement de déportation vers la droite ou la gauche (selon l’électrode activée). Ce dispositif prototype ne commande donc pas à proprement parler la marche mais il l’oriente en cours de route, en fonction des obstacles ou d’un trajet à suivre.
- La première caméra numérique sans batterie
Le capteur ne se contente pas d’analyser la lumière reçue pour en produire des images mais convertit cette lumière en électricité, comme le ferait un panneau solaire. Cette double fonction peut sembler surprenante tant il est difficile d’imaginer un panneau solaire se transformer en caméra, et vice-versa. Pourtant, les deux reposent sur la même technologie, la photodiode, fabriquée à partir de matériaux semi-conducteurs qui ont la particularité de convertir l’énergie lumineuse en énergie électrique.
Dans le prototype développé par les chercheurs de New York, les pixels fonctionnent alternativement sur les deux modes. D’abord ils enregistrent l’image puis ils collectent l’énergie solaire. Si bien que lorsque la caméra n’est pas utilisée pour filmer, elle peut servir à charger d’autres appareils comme un téléphone portable.
Le capteur destiné à l'internet des objets ne compte que 1200 pixels (40x30) contre plusieurs millions voire dizaines de millions pour les autres. Il n’enregistre qu’une seule image par seconde quand la norme se rapproche aujourd’hui des 50 images par seconde.
Voir aussi Futura-Sciences.
- Un vidéoprojecteur au pied du mur
On avait déjà parlé du concept mais ce vidéoprojecteur 4K de Sony (LSPX-W1S) sera disponible cet été, permettant, grâce à son ultra-courte focale, de diffuser sur vos murs blancs des images de 147 pouces en 4K Ultra Haute Définition.
- Le bureau intelligent qui fait les comptes-rendus de réunions
La table intelligente enregistre la réunion tandis que les participants font des « bookmarks », des onglets pour signaler les moments importants ; ensuite, c’est le logiciel du bureau qui établit la retranscription de la réunion en se fondant sur les onglets des participants.
- Micro Mote, un ordinateur pour l'internet des objets plus petit qu'un grain de riz
Le Micro Mote, surnommé M3, mesure à peine deux millimètres de diamètre et sa batterie est alimentée grâce à une cellule photovoltaïque. Il a la capacité de recevoir des données via ses capteurs, de les stocker, de les traiter pour accomplir la tâche adéquate et enfin de transmettre l’information via une liaison sans fil (sur 2m). Pensé pour l’Internet des objets, il peut être équipé d’un appareil photo ou d’autres capteurs afin de moduler ses fonctionnalités selon les besoins et servir à un grand nombre d’applications médicales ou industrielles.
Le M3 pourrait par exemple être implanté dans le corps directement dans une tumeur afin de surveiller la pression et ainsi déterminer l’efficacité d’un traitement par chimiothérapie. Le Micro Mote devrait encore rapetisser jusqu'à un tiers de millimètre. Son but avoué est d’atteindre un niveau de miniaturisation suffisant pour pouvoir l'insérer dans une cellule vivante
NailO est une sorte de petit trackpad sous forme d’autocollant que vous disposez sur l’ongle de votre pouce qui reconnaît quelques gestes pour contrôler via Bluetooth n’importe quel objet électronique. On peut le programmer pour qu’il fasse ce que l’on souhaite selon le type de geste qu’on utilise (balayage à droite ou à gauche, vers le haut ou le bas ou appui).
Voir aussi Sciences et Avenir.
- Les « acoustruments » pour contrôler un smartphone grâce aux ultrasons
Le système Acoustruments repose sur un circuit de tubes en plastique (sound pathway, en anglais sur l'image de droite) reliant le haut-parleur et le microphone du smartphone. Des fréquences à ultrasons circulent dans ces conduits. Toute intervention physique sur ce circuit altère ces fréquences et peut être associée à une commande. Ici, le smartphone est branché à une station d’accueil munie d’un interrupteur (rocker switch, en anglais sur l'image de droite) et d’un bouton (pressure sensor) qui permettent de contrôler la fonction alarme-réveil matin.
Les chercheurs se sont inspirés des instruments de musique à vent. Dans les flûtes ou les trombones à coulisse, par exemple, le son produit par le souffle du musicien est modulé soit par l’obstruction des trous avec les doigts, soit par le mouvement de la partie coulissante de l’instrument. Le principe d’Acoustruments est similaire. Des tubes en plastique relient le haut-parleur et le microphone du smartphone. Celui-ci émet des fréquences à ultrasons inaudibles qui transitent par ce circuit. Le fait d’appuyer sur ces tubes, d’en modifier la longueur, d’ouvrir ou d’obstruer un orifice va altérer le signal acoustique. Chaque action correspond à une commande.
L’équipe à l’origine du projet a testé différentes interfaces : une coque de smartphone qui détecte lorsqu’elle est tenue en main ou posée sur une surface plate ; une station d’accueil qui active le réveil et permet de l’allumer et de l'éteindre au moyen d’un bouton physique ; une poupée dont le visage arbore un écran et qui réagit lorsque l’on touche son ventre. Rien de bien révolutionnaire certes, mais l’intérêt de ce procédé est qu’il n’utilise pas de circuit électrique ni de connexion sans fil type Bluetooth ou de connexion par câble pour faire communiquer le mobile et le système de contrôle. Le principe pourrait permettre de créer des interfaces physiques pour toutes sortes d’applications et cela pour un coût très faible.
L’équipe de Carnegie Mellon et Disney Research explique que ces Acoustruments peuvent être fabriqués à l’aide d’une imprimante 3D.
- Tiko, une petite imprimante 3D à seulement 179$ !
Pour l’impression, ce sont trois bras mobiles qui officient de concert. Et pour éviter le moindre parasite durant le processus, les objets sont façonnés dans un environnement clos – si vous veniez à soulever l’imprimante, par exemple, l’impression serait interrompue automatiquement -.
Parmi les autres astucieuses fonctionnalités de Tiko, on citera notamment son fond flexible – pour retirer aisément votre création – et la possibilité de la synchroniser au cloud via Wi-Fi, pour vous permettre de lancer vos impressions depuis votre smartphone de n’importe où.
- Des optiques imprimées en 3D ouvrent de nouvelles voies
Les progrès des imprimantes 3D à UV permettent d'obtenir des lentilles performantes même s'il faut encore la plupart du temps les polir ensuite.
- Un robot qui fait la cuisine comme un chef et même la vaisselle
- Le robot Baxter a perdu un bras mais est plus performant
Le robot Baxter avait suscité beaucoup d'espoir, il y a 2 ans, d'une révolution pour les PME grâce à son coût modique (25 000$) et la facilité de sa programmation mais il ne s'en était vendu que quelques centaines. La nouvelle version, appelée Sawyer, est un peu plus chère (29 000$) bien qu'il n'ait plus qu'un seul bras mais plus précis, ce qui permettrait de l'utiliser notamment pour insérer des cartes électroniques sur leur support.
- Un robot réceptionniste dans un magasin japonais
Voir aussi Sciences et Avenir.
- Des petits robots gecko montent un mur en tirant 100 fois leur poids
Voir aussi Futura-Sciences.
- Des vols de robots papillons
Le système fonctionne grâce à dix caméras installées dans la pièce analysant la position de chaque papillon. L’information est ensuite transmise à un ordinateur qui contrôle individuellement chaque robot-insecte pour les faire travailler ensemble.
- Un drone qui se stabilise tout seul
Le drone est équipé d’une caméra pointée vers le sol, d’une centrale inertielle qui comprend un gyroscope et un accélérateur à trois axes, d’un capteur de distance et d’un logiciel de vision pour l’analyse des données. Le tout est piloté par un processeur identique à ceux que l’on trouve sur les smartphones. Lorsqu’il est en position de vol stable, le drone prend des points de repère dans son environnement dont il se sert pour se rétablir en cas de problème. « Notre système fonctionne de façon similaire au funambule. Lorsque l’on marche sur une corde, on fixe un point statique dans l’environnement et l’on déplace son poids en conséquence pour rétablir l'équilibre ».
En plus de cette méthode de stabilisation, le capteur de distance permet au drone de réaliser une cartographie du sol en 3D en temps réel. Il est capable de mesurer les élévations pour distinguer les bâtiments et les obstacles des surfaces libres. En cas de défaillance importante, l’appareil peut alors identifier un terrain propice à un atterrissage d’urgence et se poser de façon totalement autonome (voir la vidéo de démonstration via YouTube). « Notre technologie permet aux drones d’évoluer de façon sécurisée lorsqu’ils sont hors de vue de l’opérateur, ce qui est crucial pour un usage commercial tel que la livraison de colis ».
- Un tricoptère électrique personnel
Flike est un étonnant tricoptère électrique capable d’emmener un humain dans les airs pour de courts trajets. La poussée est orchestrée par six hélices permettant une grande stabilité lors du vol. Les moteurs électriques alimentés par des batteries au lithium offrent une bonne autonomie et autorisent des trajets de 20 à 40 minutes.
Grâce à son design, ce tricoptère est contrôlable simplement en ajustant la vitesse de chaque rotor. La stabilité, l’altitude et l’assiette sont gérées automatiquement par un ordinateur sans intervention du pilote. Selon le constructeur, son système de commande le rend aussi simple à contrôler qu’une bicyclette.
Voir aussi Futura-Sciences.
- Des lunettes à réalité augmentée pour les Minis
Il suffit de les enfiler pour qu'apparaisse un affichage tête haute. La vitesse et les informations de navigation sont ainsi directement projetées dans le champ de vision du conducteur. Et, lorsque celui-ci tourne la tête à gauche ou à droite, aucun obstacle de carrosserie ne vient lui bloquer la visibilité : c'est comme s'il conduisait une voiture en verre...
Les lunettes connectées de Mini ont été développées en partenariat avec Qualcomm et se connecteront aussi au smartphone de leurs utilisateurs pour afficher des appels entrants et des messages, auxquels il sera possible de répondre par commande vocale.
- Une puce pour projeter la réalité augmentée sur le pare-brise
Tout comme les systèmes de navigation GPS, l’affichage tête haute (en anglais head up display ou HUD) sera, dans un avenir proche, de plus en plus répandu dans les automobiles. En plus du guidage vocal, l’automobiliste bénéficie d’indicateurs visuels projetés sur le pare-brise : vitesse autorisée, vitesse réelle, itinéraire fléché, alerte trafic…
Une puce DLP est composée d’un réseau de miroirs (jusqu’à 8 millions sur une puce) montés sur des charnières. Chaque miroir correspond à un pixel. La technologie DLP est déjà présente dans de nombreux projecteurs vidéo.
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Très instructif cet article de Nicolas Colin sur le déni de la transformation des filières par le numérique. D'autres articles intéressant du même auteur, sur le même site, sur les effets du numérique sur la protection sociale, le mutualisme...
Je n'ai pas encore tout lu, mais cette assertion me laisse perplexe:
"Même si c'est désagréable à entendre, on constate en effet que les crimes sexuels seraient à 40% génétiquement déterminés (avoir un frère délinquant sexuel multiplie le risque par 5)."
Le fait qu'un frère délinquant sexuel multiplie le risque, ne signifie pas pour autant que ce risque serait génétique, puisque le fait d'être délinquant sexuel peut s'expliquer par des causes psychologiques, sociales etc. Cela démontre juste que - à l'instar des la prison qui pousse à la délinquance - le milieu favorise les actes de délinquance.
Sinon, le lien internet concernant le transport aérien est caduque. Dommage, d'autant que le transport aérien est l'une des causes de l'augmentation de l'effet de serre.
D'abord, je ne cautionne aucune des études que je ne fais que reprendre, je n'ai pas les moyens de vérifier leur crédibilité, je me fie aux sites qui les citent. Ainsi pour les avions (rdmag est souvent difficile d'accès) qui ont beau être pollueurs le seraient moins que si les passagers faisaient le trajet en voiture (mais ils n'iraient pas si loin).
Pour les agressions sexuelles, la solidité statistique peut être faible mais l'étude ne parlerait pas de causes génétiques si elles n'étaient pas indépendantes du milieu, avec des frères ou jumeaux vivant dans des milieux et familles différents. Les causes sociales de la violence et de la frustration sexuelle sont évidentes mais il est tout aussi évident qu'un excès de testostérone (ou de dopamine) peut mener plus facilement au passage à l'acte. Les phénomènes de craving ne concernent pas que la nourriture ou l'alcool mais aussi le sexe pour une partie de la population (non pas "les hommes" mais "des hommes" et même quelques femmes). Il y a une variabilité naturelle qui fait qu'il y en a qui ont plus d'hormones que d'autres, jusqu'à perdre les pédales pour certains (des traitements hormonaux sont parfois prescrits). C'est un fait biologique qu'il ne sert à rien de nier même si c'est inquiétant. Le tout culturel est aussi absurde que le tout biologique.
Il y a des déterminismes sociaux environnementaux exogènes, mais je pense qu'il serait absurde de nier les déterminismes biologiques génétiques endogènes, mais en fait aussi exogènes. Notre code génétique n'est pas une propriété privée, mais un héritage d'une commune diversité. Se priver de cette connaissance, nos pâte différentes, selon les individus, dont nous sommes faits est une forme d'obscurantisme idéologique.
Au nom de l'anti racisme, on en arrive à faire table rase de toutes les nuances biologiques.
Le connais toi toi même, nécessite au contraire de tenir compte, et pas conte, de tout ce qui nous meut, car nous sommes plus souvent mûs que mobilisateurs.
Il ne s'agit évidemment pas de revenir à Lyssenko 😉
"Causes sociales" ne signifie pas "sociologiques" mais aussi psychiques etc. c'est à dire social au sens du relationnel.
Bien sur, le génétique doit être pris en considération. Je ne suis pas un spécialiste, mais il me semble également que les gènes agissent en interaction avec l'environnement.
Le psychique relève largement du sociologique pour le contenu, le sens, qui se singularise par l'histoire individuelle, mais le biologique a aussi sa part qui, certes, s'exprime en fonction de l'environnement mais la réactivité, l'émotion est déterminée génétiquement dans son intensité. La personnalité est elle aussi forgée par l'éducation mais reflète inévitablement ses particularités génétiques. Dans le cas en question, des agressions sexuelles, l'influence génétique est d'autant plus cruciale qu'elle est sans doute le facteur principal qui nous distingue des autres espèces humaines, expliquant à la fois la culture et l'évolution technique.
En effet, on constate assez récemment dans les ossements fossiles une baisse de la testostérone qui aurait pu être nécessaire pour vivre en groupes plus étendus indispensables à la transmission d'une culture complexe, d'une évolution technique et d'un langage narratif. Tout cela plaide pour une émergence de notre humanité très tardive, ne remontant pas aux origines de Sapiens mais autour de 60 000 ans avec une plus grande socialité et le langage. Les Bonobos aussi ont perdu leur agressivité mais la baisse de la testostérone semble bien être le dernier acte de notre entrée en scène.
Le vivant se caractérisant par ses variations, cette baisse de la testostérone n'étant pas uniforme, il y en a qui en ont encore un peu trop pour une vie civilisée alors que d'autres en manquent un peu trop pour rester dans la compétition sociale. Les hormones sont là pour forcer (plus ou moins) nos conduites, jusqu'à la perte de contrôle, c'est leur fonction (comme la faim). Du coup, il y a des hommes plus dangereux que d'autres pour les femmes. Ce qui est regrettable, injuste, mais biologique plus que moral. Certains justifient l'homosexualité par son caractère biologique (qui existe pour beaucoup, pas tous), on pourrait donc justifier de la même façon le viol par la nature, ce qui est à l'évidence inacceptable mais oblige à déplacer la question sur une violence à réprimer et non des condamnations morales qui sont ici inefficientes, avec le risque de discrimination et d'eugénisme (les contradictions sont réelles, d'un réel qui n'est pas gentil).
Je savais en donnant la nouvelle qu'il aurait fallu développer beaucoup plus comme je le fais maintenant, mais quand je fais la revue, je n'ai pas le temps d'approfondir, ni même de me relire parfois...
précision, il ne s'agit pas d'une batterie EN aluminium, mais d'une batterie A l'aluminium comme on dit une batterie AU lithium. L'aluminium remplace le lithium et on pourrait parler de batterie aluminium-ion, puisque c'est l'ion alu qui navigue entre l'électrode positive à l'électrode négative pour assurer la charge et la décharge.
L'article de Futura Science est meilleur que l'autre.