UP' Magazine L'innovation pour défi

Evelyn Fox Keller

Une approche relative et relativiste en biologie

« Et pourquoi une explication unifiée serait-elle préférable à une explication plurielle ? »
 
« Making sense of life » dans son imparfaite traduction, « Expliquer la vie », le livre d’Evelyn Fox Keller [1], nous intéresse à plusieurs titres. Pour la personnalité rare de son auteur d’abord, qui dans le monde spécialisé des grand universitaires, a su regarder sur les bords de son domaine, et au-delà, vers les sciences humaines. Pour son apport au féminisme, dès le début des années 80, dans sa façon de faire apparaître, par l’imprégnation terminologique, la marque masculine du discours scientifique, travaux précurseurs de ceux sur la question du genre (gender) et préfigurattion des avancées des « science and cultural studies ».
Enfin elle nous intéresse plus particulièrement encore pour ses postures épistémologiques, dans la double thématique essentielle qu’elle aborde et qui fait l’essentiel de cet article : les tentatives pour expliquer la vie et l’élaboration autour de la notion d’explication.
 
Evelyn Fox Keller [2] a commencé sa carrière chez les physiciens qui, dit-on souvent, "cherchent à étendre les limites de la connaissance jusqu’à ce qu’il ne reste plus rien d’inexpliqué, du moins rien dans l’univers physique" (p.11 de son livre). Puis elle a été confrontée à l’auditoire de la biologie et de la médecine, qui lui a renvoyé « que les arguments fondés sur les mathématiques sont loin d’être en mesure d’apporter réponse à l’interrogation : quelle place un raisonnement purement déductif réserve-t-il aux surprises que la nature pouvait avoir à offrir, à des mécanismes qui s’écarteraient totalement de ceux que nous avions imaginés dans nos hypothèses de départ » ?
 
«Qu’est-ce que la vie ?»
 
La question est récente, elle ne s’est pas posée avant le dix-huitième siècle. Pour l’Encyclopédie, la vie est présentée comme l’opposé de la mort. La première quête à ce sujet apparaît lorsque dans sa taxinomie Jean-Baptiste Lamarck [3] oppose le vivant à l’inorganique, et non au mort. C’est à partir de ce saut conceptuel qu’il est considéré comme le père de la biologie (p.317).
 
Aussi Fox Keller questionne-t-elle : « Ne vaudrait-il pas mieux considérer, comme l’a affirmé Foucault… que la limite entre le vivant et le non vivant est le produit d’une histoire humaine, plus qu’évolutive ? »…« Cela signifie simplement que la question : qu’est-ce que la vie, est une question historique à laquelle on ne peut répondre que dans le cadre de catégories auxquelles, en tant qu’acteurs humains, nous choisissons de rester fidèles… et non en des termes logiques, scientifiques ou techniques » (p.320). Elle en infère : « c’est dans ce sens que la vie est une catégorie humaine, plutôt que naturelle. Tout comme l’explication.
 
Le rappel d’une curiosité expérimentale 
 
« Expliquer la vie » comporte trois parties, décrivant chacune une étape historique du discours de la biologie du développement. A chacune ont correspondu des types de tentatives d’explication du développement, et de conceptions de l’explication. Ce qu’elle élabore au moyen du premier exemple de la première partie et qui concerne la période avant 1953, est particulièrement représentatif de son travail. Elle y traite des essais d’explication par les « modèles » physiques chimiques et mathématiques. Nous nous sommes focalisés en particulier sur son exposé de la « biologie synthétique » de Stéphane Leduc, à partir des expériences que celui-ci tenta en France entre 1905 et 1928, visant la « synthèse d’organismes artificiels sur le niveau cellulaire », organismes créés « grâce aux propriétés osmotiques de précipités chimiques » (pp.36-37).  
 
Stéphane Leduc [4], physicien et professeur à l’Ecole de Médecine de Nantes, qui s’était déjà construit une réputation internationale jusqu’aux Etats-Unis pour ses recherches antérieures, était convaincu [5] que « la chaîne des êtres ne saurait être brisée nulle part …, [qu’elle était] certainement une chaîne continue, depuis le minéral jusqu’à l’être le plus perfectionné… la théorie de l’évolution doit admettre la nature physico-chimique de la vie et les générations spontanées (p.53) »… « [La théorie de l’évolution] ne peut pas, ne doit pas laisser la chaîne brisée entre le monde vivant et le monde minéral…la chaîne est continue, le passage est graduel, il ne peut y avoir, il n’y a pas de solution de continuité » (p. 54) [6]… Leduc dans son travail d’expérimentation démonstrative, cherchait donc le « chaînon manquant » entre l’inerte et le vivant, s’efforçant par là d’administrer la preuve qu’on peut créer des organismes intermédiaires entre matière inerte et vivante.
Leduc avait ainsi réussi à créer des « formes en développement » dans un milieu aménagé spécialement où s’exerçait l’osmose [7], et soutenait que « c’était dans les forces de la pression osmotique qu’il avait découvert les bases physiques fondamentales de toutes les propriétés les plus essentielles de la vie ». Il plaçait des minéraux dans des bacs selon certains procédés et certaines associations de produits dans un milieu osmotique, « masse grossière de matière brute » qu’au bout de quelque temps on pouvait observer « en train de produire un bourgeon, une tige, une racine…sans même la présence de matière organique [8] ». Les croissances osmotiques de Leduc présentaient selon lui « toutes les propriétés qu’on attribue aux êtres vivants : croissance, reproduction, assimilation, élimination » (p.39). Sans aménité, ses détracteurs fustigèrent ce chercheur à qui on reprochait en quelque sorte de « feindre » la vie. Ses créations étaient fragiles, instables. En tout état de cause, elles n’étaient pas vivantes. L’ambiguïté sur leur statut, « la résistance qu’elles opposent à toute localisation définitive » dans le domaine du vivant ou du non vivant mettaient une limite à la portée de l’expérience, de même l’incertitude qui s’y attache (relevée par Loeb, p.24), « sur la proximité épistémologique entre les origines de la vie individuelle et les origines de la vie sur Terre ».
 
Contextualisation
 
Alors, pourquoi reconvoquer Stéphane Leduc, avec ses expériences surannées ? Sous d’autres points de vue, tel celui de Gradenwitz, la valeur de ce travail était indéniable, justement dans la mesure où il contribuait à « la découverte de stades intermédiaires entre la matière inerte et les êtres vivants. » (p.41).
Fox Keller développe dans cet esprit comment, si ces travaux ont été abandonnés [9], ils n’en ont pas moins correspondu à des interrogations. La revendication de Leduc était imprégnée de son désir de faire reconnaître les thèses de son « maître », Jean-Baptiste Lamarck, trop vite évincé selon lui par Darwin. Ce travail avait pour background les polémiques entre « vitalisme » et « mécanisme », ainsi que sur la « génération spontanée », dans l’hypothèse de son lien avec la théorie de l’évolution.
Fox Keller procède selon la même méthode d’analyse avec les travaux du Britannique d’Arcy Thompson, contemporain de Leduc, dans le deuxième exemple de cette première partie. Chercheur qui se préoccupe des « formes » qui, selon lui, apparaissent selon des schémas physiques, il est considéré comme précurseur de la « biologie mathématique ». De même, elle passe en revue les travaux d’Alan Turing dans sa recherche à inventer une machine alliant mécanique et chimie, machine imaginaire pour modéliser par une chaîne de calculs d’états successifs la formation de l’embryon, envisagé comme une « fonction d’état ».
Faisant un effort semblable pour se démarquer du "vitalisme », ces trois auteurs ont surtout partagé le souci de rapprochement entre biologie d'une part, et d’autre part, chimie et physique (Leduc), physique et mathématique (d'Arcy Thompson) et mathématique (Turing), dans un rêve, pourrait-on dire, de la "plus grande osmose possible" au sens figuré, entre ces disciplines. Fox Keller montre que ces travaux ont eu l’avantage de « combler un vide conceptuel causé…par le manque d’information » (p.17) sur le développement, et d’apporter des éléments expérimentaux.
 
La culture épistémologique, du « besoin » au « politique »
 
Fox Keller pointe aussi l’importance du climat dans lequel les travaux sont reçus, y incluant les ingrédients sociau x voire médiatiques qui s’y attachent. Ainsi par exemple elle oppose le ton récriminatoire de Leduc, blessé pour son maître Lamarck , qui lui valut l’hostilité des salons, au charme de la culture littéraire de d’Arcy Thompson, charme auquel elle affecte un rôle dans l’accueil fait à sa recherche.
 
Elle se réclame (p.329) du courant dit de « l’épistémologie historique » [10]. Car si dans le courant des années 90, pour certains [11], « l’expression culture épistémologique vise une description sociologique et anthropologique des cultures de la connaissance en sciences », faisant deux problèmes différents de « cultures épistémiques » d’une part, et de « sociologie de la connaissance » de l’autre, Fox Keller, elle, opte pour « déterminer les hypothèses épistémologiques de ces cultures… » et rapproche « culture épistémologique » de « style de raisonnement » [12] ou de « styles de pensée scientifique » [13]. Elle affirme qu’« il faut considérer les conventions explicatives qui sont opérationnelles à des moments et dans des domaines donnés de la recherche scientifique ».
 
Mais, plus profondément, elle affirme un lien théorique entre la réflexion scientifique envisagée dans le contexte spatio-temporel de la recherche, insiste sur la notion de « besoin » (p.15) et, écrit-elle plus loin : « … je prétends que la spécificité temporelle, disciplinaire et culturelle des besoins est à l’origine de la spécificité de ce que j’appelle une culture épistémologique » (p.15). Elle relie à la notion de besoin celle de « satisfaction explicative » à laquelle elle confère une place.
 
« Besoin » et « satisfaction explicative », ces deux facteurs inscrivent d’emblée les acteurs et leur milieu dans la question et dans la quête de résolution, ce qui conduit Evelyn Fox Keller à affirmer ceci : « la description d’un phénomène a valeur d’explication si, et seulement si, elle répond aux besoins d’un individu ou d’une communauté » (p.15). Et la satisfaction explicative « est analogue à la satisfaction narrative : les explications qui satisfont notre besoin de comprendre, les histoires que nous aimons entendre sont celles qui comblent les attentes... Ces attentes se forment à partir d’un réservoir d’expériences qui ne sont pas seulement technique et scientifiques, mais aussi sociales et politique. » (p.119).
 
Ainsi, l’approche épistémologique est relative aux domaines et aux moments, elle s’inscrit en fonction de certains besoins dans champ donné et dans une historicité. Comparant ainsi les travaux de Leduc, et les tentatives modernes de vie artificielle, Fox Keller se questionne sur « les types de satisfaction cognitives qu’ont à offrir ces deux entreprises de biologie synthétique » à des époques différentes. Chaque hypothèse viendrait sédimenter comme une strate dans l’histoire d’un champ scientifique et qu’à ces titre et place, même si elle n’a plus cours, elle continue à avoir une valeur explicative, comme en une phylogénèse dans la discipline.
Elle renouvelle à sa manière la réflexion sur la doxa comme ensemble de connaissances, et de représentations ou d’opinions liés à une communauté concernée, qui orientent la recherche, les questionnements, le rapport au savoir, et de son inscription historique : autre forme de son historicité. On ne peut plus poser un savoir comme indépassable dès lors que le propre d’un savoir est d’être réfutable. On peut extrapoler que chez Fox Keller si le propre de l’explication scientifique est d’être périmable, cela tient particulièrement à son historicité-même. Cela rejoindrait par des voies différentes la notion de réfutabilité popperienne, en ce qu’elle confère aux processus de la connaissance, et aux hypothèses épistémologiques un statut de péremption.  
 
L’explication 
 
S’attardant précisément sur la teneur explicative, Fox Keller évoque que « l’opinion commune… est que la fonction primordiale d’une explication scientifique est de rendre compte de manière causale d’un phénomène... Pour beaucoup de gens, la notion de cause implique une force motrice émanant soit d’une ou de plusieurs entités matérielles pré existantes…soit d’un quelconque événement déclencheur... En conséquence, espérer rendre compte de manière causale revient à vouloir identifier l’agent ou l’événement responsable de l’effet » (p.117)…Mais pour d’autres, c’est le fait d’attribuer une responsabilité causale à des entités ou à des événements particuliers qui apparaît souvent comme insatisfaisant, même pour poser la question – notamment lorsque le rôle (voire la présence) de ces entités ou de ces événements semble réclamer lui-même une explication… (p.118). Elle récuse cette manière de poser la question en biologie du développement car « pour ceux qui attendent d’une explication qu’elle identifie des causes spécifiques, un tel discours est à priori insatisfaisant ».
 
Plus largement, cette question renvoie au thème récurrent dans le milieu scientifique, « à savoir la dichotomie entre des stratégies d’explication qualifiées de différentes manières, ascendantes par opposition à descendante, réductionniste par opposition à holiste, ou analytique par opposition à synthétique » (p.309).
 
Ainsi se construit une approche relative et relativiste de la biologie du développement, et de l’explication en elle-même.
 
Et on en vient à prendre acte que, décidément, Fox Keller ne cherche pas à parvenir à une définition délimitée, univoque, de l’explication. Elle préfère l’envisager moins comme à définir, que sous sa teneur de « valeur », de potentiel, de « vertu » à apporter des éclairages éclairer des faits ou des résultats dans le champ de la connaissance, ainsi que les théories de la connaissance, sous-jacentes ou patentes qui s’attachent à ces faits et à ces résultats. C’est implicite dans sa question initiale : « Qu’est-ce qui a valeur de connaissance? d’explication? et de théorie? ». Son travail est traversé par cette quête dans un souci « opératoire », d’un en puissance d’expliquer.
 
En d’autres passages, elle approche l’explication par une méthode de « voisinage » ou de « parenté », en confrontant l’explication à des notions issues de la discipline biologie elle-même, ou de l’épistémologie. Pour cela elle s’attarde d’une part, sur la non-définition de « la  vie », et d’autre part, sur la proximité avec les notions de « compréhension » et de « preuve ». Pour ce qui est de la « compréhension » : «…qu’est-ce que cela signifierait que de comprendre le développement ? comprendre est un verbe notoirement instable…dans certains contextes, comprendre signifie donner une explication réductionniste qui ne fasse appel qu’à des entités d’ordre inférieur. Dans d’autres cas, cela signifie donner un programme (ou un algorithme) permettant de calculer l’embryon, et parfois cela signifie les deux choses en même temps (p.322) ». Pour ce qui est de la « preuve » (evidence, en anglais), elle en évoque l’importance dans la formation des étudiants à la méthode scientifique : « la relation entre la preuve et l’explication est généralement interprétée comme une confirmation ou une infirmation, c’est à dire que la preuve est pour ou contre une théorie ou une explication proposée (p.225) ».
 
La notion de « modèle »
 
Une notion importante se dégage, celle de modèle, et plus particulièrement pour penser la biologie. Mais l’auteur démarque la conception de modèle pour la biologie de celle des mathématiques et de la physique : « la principale signification que les biologistes du développement actuels ont l’habitude d’attribuer au terme « modèle » n’est ni celle d’un modèle mécanique, ni d’un modèle chimique, ni d’un ensemble d’équations, mais celles d’un organisme » (p.64).
 
De même elle avance un autre argument : « les organismes modèles correspondent à une acception… totalement différente de celles des modèles en sciences physiques : ils représentent non pas une classe de phénomènes, mais une classe d’organismes ». Cela s’explique par le fait empirique que « les organismes modèles sont des modèles exemplaires ou naturels non pas construits artificiellement, mais sélectionnés dans l’atelier de la nature elle-même » (p.65)…Insistant sur la dimension empirique, elle précise que « comme tels, ils sont beaucoup plus proches des représentants politiques, et d’ailleurs, ils sont utilisés de la même manière comme un moyen de déduire les propriétés, ou le comportement d’autres organismes, c’est précisément pour cette raison que la modélisation biologique a parfois été écrite comme procédant par homologie plutôt  que par analogie [14] ».
 
A cet égard, Fox Keller montre que l’on parle tantôt de « model of » et tantôt de « model for ». Les modèles « de », familiers aux sciences physiques, « ont l’ambition de représenter des propriétés authentiquement générales des phénomènes dont ils sont les modèles » [15]. Ils fonctionnent dans l’analogie. Les modèles « pour » sont familiers dans les sciences biologiques « c’est leur caractère instrumental plutôt que leur stricte généralité qui fait leur intérêt » (ibid.). Ils fonctionnent dans l’homologie. Les organismes modèles sont « plutôt des médiateurs efficaces qui suggèrent d’explorer des hypothèses éventuellement intéressantes au sujet des autres organismes, ou de réaliser des interventions pratiques sur eux » (ibid.).
 
Elle ne s’attarde pas sur une taxinomie [16] (p.16), pour laisser ouverte la possibilité permanente d’une diversité qui seule peut rendre compte du corpus-même auquel elle s’attache. Car la question « comment sont formées les entités vivantes ? » en charrie deux, distinctes : celle de l’émergence de la vie sur terre et celle du développement d’un « organisme individuel » à partir d’une reproduction sexuée. La diversité de la vie s’étant imposée davantage que son unité aux yeux des spécialistes, il convient pour Fox Keller que l’épistémologie correspondante soit à son tour conçue selon ce mode. Pour elle, il est aussi important de se reporter à la diversité des « pratiques » scientifiques, qu’à celle des significations des critères explicatifs. Ce qui vient corroborer à quel point dans la discipline, les critères choisis par et pour une épistémologie, peuvent (ou doivent) « être souples », souplesse faisant pendant à la diversité inhérente au corpus. 
 
Métaphores et calculs
 
Evelyn Fox Keller insiste sur l’importance qu’il y a à accorder une attention aux termes utilisés, ainsi qu’aux « dimensions linguistique et narrative de l’explication … la majeure partie du travail théorique…repose sur une exploitation fructueuse des tensions cognitives engendrées par l’ambiguïté et la polysémie, ainsi que par l’introduction de nouvelles métaphores » (p.17). Quand on a changé de métaphore, on « voit » les choses autrement. Elle souligne par là l’importance de la « vision » : lorsqu’on dit « je vois », on signale métaphoriquement « je comprends », dans une « interdépendance » entre l’esprit et le regard [17] qui, lui, est « incrusté dans notre appareil cognitif ».
Ainsi, en passant par la notion de « l’imitation » au lieu de celle  de « synthèse », on peut considérer sous un autre regard les travaux  de Leduc. Fox Keller, les citant à nouveau (chap. 9), les rapproche cette fois de la simulation informatique : depuis sont apparus les programmes d’instruction des pilotes par simulateur de vol, conférant à la simulation un sens productif, positif. La dévalorisation de Leduc, par les « idées de tromperie, de fausseté et de feinte », s’en inverse du même coup (pp.289-290).
 
David Hull accepte l’hypothèse « fondamentale » émise par Fox Keller des limites de l’humaine compréhension [18]. Il accepte l’idée que les chercheurs dans l’avenir, aient à opter pour du « good enough ». Cette expression fait une allusion directe au conseil de Bruno Bettelheim au parents, dans les années 1970-80 : « Don’t try to be perfect, be good enough ». Le célèbre psychanalyste recommandait de prendre de la distance.
 
« L’œuf sera-t-il calculable ? », se demandait Lewis Wolpert [19]. Certes, on en sourit… Et l’on pourrait faire répondre Fox Keller : « Je ne vois rien de contraire, écrit-elle, à l’intuition dans la possibilité qu’il existe dans le monde naturel des phénomènes qui sont hors de portée de la compréhension humaine, ne serait-ce qu’en raison de leur complexité même, le développement embryonnaire pourrait très bien être l’un d’eux » (p.322).
 
Le travail de Fox Keller donne les moyens de poser des limites à ce qui serait au nom de l’exigence épistémique, une conception « englobante » ou totalisante, d’une vérité une, qui voudrait « embrasser l’univers ». En cela elle fait partie de ceux qui se sont éloignés de la classique croyance des chercheurs dans l’unité, voire l’unicité de la science.
 
Il y aura, dit-elle, à renoncer à ce « sentiment de maîtrise cognitive » (p.325). Pourtant, si on reste sans réponse « en des termes absolus » (p.328), quant à sa double interrogation princeps : « Expliquer la vie. Qu’est-ce qui a valeur de connaissance? d’explication?.. celle-ci s’en trouve néanmoins considérablement élaborée. Et ajoute-t-elle : « Cette incertitude laisse le problème ouvert à la négociation » (p.328). Cela nous convient !
 
Paule Pérez - Editrice © Temps marranes n° 4
 
 
Evelyn Fox Keller est née à  New York en 1936.
Diplôme en Physique de Brandeis (B.A., 1957), puis à Harvard (Ph. D., 1963). Travaille longtemps dans l’interface entre physique et biologie.
Professeur à l’Université de Californie (Berkeley), dpt Rhétorique, Histoire et Etudes féministes (1988-1992), puis en Histoire et Philosophie des sciences au M.I.T, programmes Sciences, Technologie et Société. Elle a aussi enseigné à l’Université du Nord-Est (S.U.N.N.Y) et à l’Université de New York.
Ses travaux portent sur l’histoire et la philosophie de la biologie moderne, et les rapports entre le genre et la science. “Reflexions on Gender and Science”, 1985, “Critical Silences in Scientific Discourses : Problems of Form and Re-form”, 1992, “The Century of the Gene”, 2000. Refiguring life : metaphors of twentieth century biology, 1995.
 
[1]« Expliquer la vie, modèles, métaphores et machines en biologie du développement », Gallimard, Bibliothèque des sciences humaines, Paris 2004, ouvrage traduit de l’anglais par Stéphane Schmitt. L’édition originale, intitulée « Making Sense of Life. Explaining biological development with models, metaphors and machines”, a paru en avril 2002, Harvard University Press, copyright President and Fellows of Harvard College.
[2] Voir quelques éléments biographiques à la fin de cet article
[3] 1744-1829
[4] 1853-1939
[5] Son livre principal : « La biologie synthétique, étude de biophysique », Poinat, 1912.
[6] Conception paradoxale qui ne peut se comprendre que parce que Leduc adopte la « génération spontanée » lamarckienne, qui s’opèrerait dans une continuité, gradualité, des phénomènes physico-chimiques et où la génération spontanée qui fait rupture entre organique et inorganique, de par l’apparition de la vie, est cependant située dans une dynamique de l’évolution.
[7]Osmose : (gr. osmos, poussée).Transfert du solvant d'une solution diluée vers une solution concentrée, au travers d'une membrane dite permsélective…Osmose inverse :  procédé de séparation consistant en un transfert inverses de l'osmose normale, utilisé pour traiter ou dessaler l'eau, concentrer des jus de fruits, etc. Figuré : influence réciproque, interpénétration (entre deux civilisations, par exemple) - Petit Larousse gr. format, 1997.
[8]« Théorie physico-chimique de la vie et la génération spontanée », Poinat, 1919
[9] Quoique …Pour l’étrangeté de la chose, sans doute, des chercheurs de l’Ecole normale supérieure et de l’Université de Pau ont récemment refait ces expériences, on peut consulter des images sur le site « Les jardins chimiques ». Richard-Emmanuel Esates et Clovis Darrigan, avec des photos de Stéphane Querbes.
[10] Comme Lorraine Daston, 1991, ou Tiles and Tiles,1993
[11] comme Knorr-Cetina
[12] Hacking, 1992
[13] A.C. Crombie, 1994
[14] C’est nous qui mettons en italique - p. 65
[15] Jean Gayon, « les organismes modèles en biologie et en médecine », p.15-16
[16] Par exemple : prédiction - contrôle - cohérence, ou encore cognitifs - instrumentaux -socio-psychologiques
[17] Interdépendance renforcée par l’importance quotidienne des instruments et des travaux sur écrans, et de l’importance prise par l’imagerie en général. 
[18]« Explanatory styles In Science » (article paru dans Northwestern University)  
[19] Né en 1929
 
 
bio-innovations

Les biotechnologies blanches ont elles un avenir en France ?

Le rapport « Biotechnologies blanches et biologie de synthèse » s’inscrit dans le cadre des réflexions de la commission Biotechnologies de l’Académie des technologies. Il fait suite à un avis diffusé en 2012 qui préconisait un certain nombre de mesures pour favoriser l’essor d’une nouvelle bio-économie, basée sur la valorisation du carbone renouvelable.

La biologie de synthèse apparaît constamment sur les listes des technologies dites « d’avenir », dans le champ très large des applications du vivant. L’Académie des technologies, dont plusieurs membres participent ou ont participé à son développement, apporte son éclairage sur les questions que soulève l’émergence de la biologie de synthèse dans le domaine des applications industrielles - secteur dit des « biotechnologies blanches ».

Précurseur dans les biotechnologies industrielles, La France aujourd’hui n° 3 mondial dans ce domaine, reste active : elle bénéficie d’excellentes équipes de recherche fondamentales en biologie de synthèse et a vu naître une dizaine de startup au cours des dix dernières années, souvent aidées par l’Etat.
Le cadre réglementaire est, quant à lui, plus sujet à caution car, sur ce sujet, l’Europe s’est voulue exemplaire et a monté un corpus réglementaire complexe et assez incertain, qui fragilise la position des industriels face à d’autres pays bénéficiant d’une législation plus propice au développement de cette nouvelle industrie, comme les Etats-Unis.
Mais l’élément le plus préoccupant reste l’environnement industriel qui n’est pas particulièrement favorable au développement de ce type d’activités : la disparition du leader de l’industrie chimique, Rhône-Poulenc, le recentrage de Sanofi sur ses activités pharmaceutiques, et la sortie complète de Lafarge au cours des années 90, ont marqué un tournant dans le développement des biotechnologies blanches, qui sont désormais conduites par des sociétés de taille moyenne, de type familial ou coopératif et dont les activités de recherche et d’investissement dans ces secteurs jugés relativement risqués restent limitées. Les Etats-Unis et la Chine développent quant à eux de façon très agressive la biotechnologie industrielle, avec des moyens humains et financiers très importants…

Le rapport de l’Académie des technologies, après un retour sur l’histoire du développement des biotechnologies industrielles, fait le point sur les développements scientifiques et méthodologiques récents et dresse un panorama de la bio-économie en France et à l’étranger. Il aborde les questions réglementaires, éthiques, et les questions d’environnement industriel qui sous-tendent toute réussite dans ce domaine. Il explore dans sa conclusion quelques voies possibles et fait des recommandations pour l’avenir de ce secteur en France.

Télécharger (en lecture seule) Biotechnologies blanches et biologie de synthèse. Rapport de l’Académie des technologies. EDP sciences, 99p.

Télécharger Biologie de synthèse et biotechnologies industrielles (blanches). Avis de l’Académie des technologies, 2012.

Biologie de synthèse

Biologie de synthèse/ Biologie de garage : quelles façons d’innover sur (avec) le vivant ?

L’économie du vivant, ou bioéconomie, est en rapide expansion. Elle vise à produire de nouveaux produits : biocarburants, médicaments, matériaux biosourcés, etc. Dans ce champ, on observe aujourd’hui diverses manières d’innover : par une ingénierie biologique fondée sur des outils « high tech » (de génomique notamment) et réalisée dans des institutions scientifiques ou des entreprises industrielles ; ou bien par une « biologie de garage » (do-it-yourself biology, DIY-BIO ou biohacking), faite avec les « moyens du bord » (« low tech ») en dehors des institutions, dans des laboratoires ouverts, associatifs et communautaires, des « FabLabs » ou « Hackerspaces », avec un esprit collaboratif et « open source ».

Où en sont aujourd’hui ces deux démarches ? Quelles sont leurs réalisations ? Leurs moyens ? Leurs discours ? Leurs imaginaires ? Les milieux concernés ? Les connexions avec le grand public ? Les transformations qui s’opèrent sur les relations au monde vivant ? Seront abordées au cours de cette journée les questions d’objectifs, de risques, de confinement, de propriété, de financement des recherches, et celle du rapport aux citoyens. C'est à ces questions que répondra cette conférence organisée par Synenergene France et l'Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne


Vendredi 26 juin 2015 (9h-18h) - ESME Sudria
40-42 rue du Docteur Roux 75015 Paris (métro Pasteur)

Inscription gratuite ici 

 

Un sondage "Innover avec le vivant, pour quoi faire ?" est organisé à l'occasion de cet événement. 


Programme

9h – Accueil

9h15 – Présentation de la journée
Vanessa Proux, directrice de Sup’ Biotech

Présentation des résultats de l’enquête : Innover avec le vivant, pour quoi faire ?

9h30 – Introduction
Christian Huyghe, directeur scientifique adjoint de l’INRA

10h – Etat des lieux des dynamiques dans la biologie de synthèse
Thomas Heams, enseignant-chercheur AgroParisTech

10h30 – Etat des lieux des dynamiques dans la biologie de garage
Marc Dussseiller, fondateur du Hacheteria de Zurich,
Urs Gaudenz, OpenDrop et GaudiLabs
Yann Heurtaux, fondateur du Hackuarium de Lausanne

11h – PAUSE

11h30 – Manières d’agir : pratiques, discours, buts et possibles
Témoignages et débat – animation Jean-Jacques Perrier
Sylvie Lautru, biologiste, Université Paris Saclay, équipe iGEM Saclay, Pascal Hersen, biologiste, OpenLab, Centre de recherches interdisciplinaires (CRI), Gianpaolo Rando, biologiste fondateur du projet « 1000 beers genomes », Lausanne Hackuarium,
Emmanuel Ferrand, Free Fermentology Foundation, Paris

12h45 – BUFFET

14h00 – 15h30 – Effets sociaux et enjeux politiques de la bioéconomie
Témoignages et débat – animation Dorothée Browaeys
Philippe Marlière, biologiste, Global Bioenergies, Etienne Maclouf, Laboratoire de recherche en sciences de gestion Panthéon-Assas, Université Paris II, Centre d’Ecologie et des Sciences de la Conservation, MNHN, Fabien Milanovic, sociologue, enseignant-chercheur Sup’Biotech

15h30 – PAUSE

16h – 17h30 – Modes d’innovation et formes de propriété intellectuelle
Table ronde et débat – animation Dorothée Browaeys
François Poulain, association APRIL (association de promotion et défense du logiciel libre), Anne Lévy, Conseil en propriété industrielle, Cabinet Brandon, Olivier Clément, ingénieur brevets, Cabinet Blétry, Andrée Sontot, chef du bureau des politiques commerciales et extérieures communautaires, ministère de l’agriculture (sous réserve)

17h30 – 18h – Conclusion : « Scrute la nature, c’est là qu’est ton futur »
Jacques Livage, professeur au Collège de France

Animation : Dorothée Browaeys

 

 

 

bio-innovations

Retour des dinosaures ? Quand les poules auront des dents…

Quand on observe le monde des biotechnologies, des bio-innovations et des manipulations génétiques, on est saisi tout à la fois d’émerveillement et d’effroi. C’est le cas, au regard de cette information délivrée par la très sérieuse revue Nature Communications. Une information qui a déjà fait le tour du monde mais qui pose néanmoins des questions cruciales sur nos capacités en matière de manipulations biologiques que nous augmentons chaque jour. Des scientifiques auraient en effet découvert du sang dans le fossile d’un dinosaure vieux de plus de 75 millions d’années. De là à raviver les fantasmes d’un Jurassic World et de la résurrection d’espèces enfouies dans la mémoire des temps, il n’y a qu’un pas.

L’idée de retrouver de l’ADN fossile appartenant à une espèce disparue comme un dinosaure était jusqu’à présent réservée au domaine de la science-fiction et des fantasmes hollywoodiens. Pourtant, les scientifiques qui ont besoin de preuves solides et vérifiables, suivent cette piste depuis plusieurs années. Et, progrès technologiques aidant, on va dans ce domaine qui ressemble de plus en plus à une série à succès, de surprise en surprise.

A la recherche des molécules perdues


Photo : Roland Mekul

En 2005, la paléontologue Mary Schweitzer affirmait ainsi avoir retrouvé des restes fossilisés de tissus mous dans un os vieux de près de 70 millions d’années créant un séisme dans la communauté des chercheurs. Deux ans plus tard, c’est au tour de John Asara (Harvard) et Mary Schweitzer (North Carolina University) d’affirmer être parvenus à isoler du collagène dans le fémur fossilisé d’un Tyrannosaurus Rex. Ils auraient même réussi à séquencer les fragments de cette protéine. L’information a créé choc et suspicion dans la communauté scientifique qui a toujours affirmé l’impossibilité de conserver des molécules complexes au-delà d’un million d’années maximum. Mais cette nouvelle n’est pas anodine car si elle était vérifiée et répliquée, elle permettrait d’analyser un traceur phylogénétique fondamental et de révolutionner le champ de recherche des liens de parenté entre espèces dans le temps long.

Du sang frais au Museum

L’information révélée par la revue Nature Communication la semaine dernière apporte un coup de théâtre dans le déroulement de cette série. Les protagonistes ne sont pas des fantaisistes. Il s’agit de chercheurs de l’Imperial College London menée par la paléontologue Susannah Maidment et du physicien du solide Sergio Bertazzo réputé mondialement pour la qualité de ses travaux. Ce dernier est notamment un spécialiste de la biominéralisation et de l’étude des tissus vivants calcifiés. L’équipe a utilisé une sonde ionique focalisée (FIB – Focused Ion Beam) pour découper des tranches d’os de dinosaures âgés de 75 millions d’années afin de les observer au microscope électronique. Des os tout à fait ordinaires qui prenaient la poussière depuis des lustres dans les archives des collections du Museum d’Histoire Naturelle de Londres. Et là, miracle ! Les images fournies font apparaître la forme de globules rouges et de fibres de collagène. Diagnostic confirmé par l’analyse au spectromètre de masse.
Toutefois, les chercheurs sont des gens prudents, aussi Susannah Maidment prend-t-elle le soin de tempérer les ardeurs : « On ne peut exclure l’hypothèse d’une contamination ». Mais elle ajoute aussi dans une interview à la BBC : « Si nous trouvons ce type de tissu dans ce genre de fossiles, alors peut-être que leur conservation est quelque chose de beaucoup plus commun que ce qu’on avait imaginé ».

Opération Lazarus



Photo : Bob Beale

Alors revenons sur terre et n’oublions pas que simultanément à cette annonce sort dans les salles de cinéma le troisième opus du blockbuster Jurassic World. Coïncidence ou connivence ? Toujours est-il que cette information n’est pas isolée et s’inscrit dans un ensemble de découvertes déconcertantes. L’objet de ces recherches convergentes ? Redonner vie à des espèces disparues en tentant de récupérer des traces d’ADN. Certains appellent cela la dé-extinction.
Ainsi, en 2013, des chercheurs australiens à la tête du projet Lazarus avaient annoncé avoir récupéré des noyaux morts dans les cellules congelées d’une grenouille, la Rheobatrachus silus, éteinte depuis 1983. En les injectant dans l’ovule d’une grenouille cousine éloignée toujours vivante, certaines cellules d’œufs ont commencé à se multiplier pour former des débuts d’embryons. Ceux-ci n’auraient survécu que quelques jours, mais l’expérience avait suscité beaucoup d’espoir. Mais de là à passer d’une espèce de grenouille éteinte il y a trente ans à la résurrection des dinosaures disparus il y a 75 millions d’années, le saut est grand et la partie est loin d’être gagnée car la durée de vie des échantillons d’ADN que l’on peut prélever sur des restes fossilisés n’excède par quelques centaines de milliers d’années, voire quelques petits millions. Nous ne sommes pas dans l’échelle de temps des dinosaures.

Retour vers le futur

Ce qui pourrait l’être plus, c’est la résurrection d’une espèce disparue plus récemment, par exemple il y a seulement quelques millions d’années. C’est le cas des mammouths qui suscitent une grande effervescence dans la communauté scientifique depuis la découverte, en 2013, d’un mammouth laineux conservé quasiment intact dans les glaces de Sibérie. Les spécialistes accourus sur le site de la découverte eurent la stupéfaction de récupérer des tissus mous et du sang liquide. Un matériel génétique parfaitement conservé dans la glace qui a permis de déchiffrer la quasi-totalité du génome du mammouth.
La recherche, comme la nature ayant horreur du vide, des équipes se sont mises d’emblée à la tâche de ressusciter le mammouth. La plus célèbre est menée par le Sud-Coréen Insung Hwang, et a fait l'objet d'un documentaire diffusé par le Smithsonian Channel et la chaîne britannique Channel 4. Reste, selon Jean-Paul Fritz de L’Obs, que cette possibilité est très discutée ; certains spécialistes comme le généticien Paul Ehrlich, professeur à l'université de Stanford pensant même que la méthode est irréalisable, la qualifiant dans une tribune "d'idée fascinante mais stupide". Ambiance entre chercheurs...

Docteur Folamour

La résurrection du dinosaure n’est pas pour demain ; en revanche, les recherches en cours permettent de mieux comprendre les liens génétiques entre espèces. Comme chacun le sait, notre brave poulet de basse-cour est un héritier en ligne quasi directe de la famille des monstres de Jurassic Park. De là à modifier un embryon de poulet pour lui donner quelques caractéristiques du dinosaure il n’y a qu’un pas qu’ont allègrement franchi une équipe de paléontologues menée par le Professeur Jack Horner (Montana State University ). Le mois dernier, le site spécialisé Livescience annonçait ainsi que l’élaboration d’un chickenosaure était sur la bonne voie et que 50 % du chemin était déjà fait. Ils ont ainsi réussi à modifier le bec d’un poulet pour le transformer en museau de dinosaures.
Sans nul doute, dans un proche avenir, on peut donc assurer que les poules auront des dents !

Marine Barrio, Journaliste UP' Magazine 

bio-innovations

Des inspirations qui vitalisent

Ce 3 juin se tient à Orsay le premier UP’Dialog. On y parlera d’ingéniosité, d’inventivité pour des solutions judicieuses et soutenables, bref on découvrira des expériences d’innovation frugale. Pour cette première édition, c’est la bioinspiration qui focalisera l’attention avec des pionniers de la photosynthèse artificielle, de la 3D basée sur le biomorphisme et de la vision. Panorama du contexte.

L’engouement pour les solutions offertes par la nature bat son plein. Depuis la parution en 1997 du livre de Janine Benyuls « Biomimicry : Innovation Inspired by Nature », les dynamiques d’innovation copiant les processus naturels sont devenus incontournables.
Le Proto 204 (lieu de connexion et d’interface du plateau de Saclay) va s’animer sur ce thème, ce mercredi 3 juin à Orsay. Se croiseront les témoignages de Thierry Ladreyt, fondateur de Z3DLab, spécialisée dans les impressions 3D, de Guillaume Druart, ingénieur chercheur en instrumentation optique à l’ONERA, et d’Ally Aukauloo, de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (ICMMO) qui parlera d’imiter la chrorophylle. Chacun présentera les formes, interactions, calculs, stratégies, organisations des plantes, animaux ou microorganismes dont il s’inspire.

Et il s’agira de discuter pour savoir si ces démarches de biodesign, de biomorphisme, de bioorganisation, peuvent véritablement contribuer à des économies d’échelle, de matière, d’énergie ? Face à eux, la biologiste Monique Bolotin-Fukuhara, ancienne directrice du Laboratoire IGMORS de Paris Saclay, questionnera la portée de ces projets qui concernent la fabrique d’instruments chirurgicaux chez Z3DLab, la vision des drones pour l’ONERA ou la photosynthèse artificielle pour le Laboratoire ICMMO de Paris Saclay.

Effervescence

On dénombre une centaine de projets de recherche en France touchant au biomimétisme. Une cinquantaine d’entreprises revendiquent l’inspiration du vivant. La chimie, l’ingénierie des matériaux, l’agronomie , la mécanique, l’énergie sont concernés. Les grands groupes comme Renault, Suez environnement, Total ou même EDF avec ses arbres à vent, surfent sur cette vague d’inspiration. Parmi les PME, on peut signaler Indiggo, EEL Energy, AIM ou Polypop industries qui dépollue les sols et valorise les déchets organiques grâce à des champignons. « Nos projets sont guidés par une volonté forte d'accompagner notre société humaine vers un fonctionnement plus frugal et ingénieux compatible avec le reste du vivant, insiste Gil Burban son fondateur, et lauréat du prix ecoinnovation 2014. Nous ne brevetons pas le vivant, mais travaillons avec lui. Nous soutenons les démarches qui s'inscrivent dans cette perspective de résilience ». La start-up NewWind R&D a pour sa part inventé un système éolien innovant inspiré d'une démarche biomimétique (en forme d'arbre).

En 2007, l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST) formulait le constat suivant : « Les processus industriels sont coûteux en énergies, en matières premières et peu sélectifs. L’évolution a produit des solutions naturelles beaucoup plus sophistiquées ». Sous l’impulsion du Commissariat général au développement durable et du Muséum national d’histoire naturelle, s’est tenu en décembre 2012 un colloque fondateur« recherches bio-inspirées : une opportunité pour la transition écologique ? ». « La biodiversité est une extraordinaire boîte à outils que nous n’avons même pas fini d’inventorier » concluait le professeur Gilles Boeuf, initiateur de l’événement. En mars 2014, Ségolène Royal a fait référence au biomimétisme dans sa présentation du projet de loi relatif à la biodiversité. Elle a présenté ce potentiel comme un levier pour le renouveau de la politique industrielle et agricole plus économe en ressources. Depuis, la section environnement du Conseil économique et environnemental (CESE) a impulsé une saisine pour identifier les acteurs, évaluer l’état de la recherche scientifique et industrielle, et envisager des approches transversales.

Les dynamiques européennes

Si la France participe au programme européen KARIM qui explore les solutions bio-inspirées pour une innovation responsable, elle n’a pas véritablement engagé encore une politique structurée dans ce domaine. Sous l’impulsion d’acteurs volontaristes et engagés notamment issus du réseau européen Biomimicry Europa et de l’Institut Inspire, se développe à Senlis, le CEEBIOS, Centre européen d'excellence en biomimétisme. Sa vocation : fédérer les acteurs nationaux et internationaux du domaine, les accompagner, les former et ainsi catalyser l'approche biomimétique pour répondre aux grands défis sociétaux : énergie, eau, éco matériaux, chimie verte, économie circulaire et agriculture.

Au plan international, le réseau Biokon, créé en 2001 à Berlin, regroupe une trentaine de laboratoires, d'instituts ou de centres de recherche et d'universités, sous la houlette du ministère allemand de l'Education et de la Recherche (BMBF). L’objectif a été de prouver la pertinence de la bio-inspiration pour le monde industriel. La Fondation fédérale allemande pour l'environnement, ainsi que le Land de Bade-Wurtemberg (qui parie notamment sur les « matériaux intelligents ») soutiennent Biokon. Le BMBF, qui avait doté Biokon de 2,4 millions d'euros, a alloué 6 millions d'euros en 2004. L'objectif est que le réseau puisse s'autofinancer. Le biomimétisme a besoin de passerelles entre le monde des chercheurs et celui des ingénieurs pour que de réels espaces collaboratifs suscitent des innovations de rupture.

Pour soutenir ce développement une norme ISO définissant précisément les démarches bioinspirées est en cours. De même un groupe de travail, « Nature-Based-solutions », a été mis en place au sein de la dynamique Horizon 2020. Ces approches amènent à revoir les modes d’innovation à la base, simplement parce que les stratégies du vivant sont durables : elles optimisent sans maximiser, elles se nourrissent d’informations, elles sont basées sur l’interdépendance et à résilience.

Le génie du vivant

« La nature sait faire des choses que nous ne savons pas faire, ou à tout le moins, les fabrique de manière plus durable, c’est à dire sans gaspillage, sans produits toxiques, et en utilisant le moins d’énergie possible, les processus ayant été optimisés au cours de l’évolution » décrit Thierry Coradin, directeur de recherche au laboratoire "chimie de la matière condensée" de Paris.

Les exemples de molécules extraites du vivant et utilisées comme anti-cancéreux, antibiotiques, antiviraux, anti-champignons abondent… Pour le milieu marin, les éponges produisent à elles seules plus de 30% de ces produits. On estime à quelque 22 000 le nombre de produits d’intérêt pharmacologique ou cosmétique déjà extirpés de l’océan. Pas moins de treize prix Nobel de médecine ont été obtenus à partir de modèles aquatiques. Ainsi, Metchnikoff découvre la phagocytose grâce à l’étoile de mer ; Charles Richet l’anaphylaxie grâce à la méduse ; Andrew Huxley et Alan Hodgkin, la transmission de l’influx nerveux grâce à l’axone de calmar… Otto von Warburg travaille sur l’oursin ; Eric Kandel découvre les bases moléculaires de la mémoire grâce à la limace de mer ; O. Shimomura, la protéine fluorescente verte de méduse ; enfin en 2009, Szostak, Blackburn et Greider obtiennent le prix Nobel de médecine pour leurs travaux sur le vieillissement et sur les enzymes télomérases.

Pour Gilles Bœuf, il s’agit de "nous réapproprier le monde du vivant". Nous inspirer des formes, des relations, des mécanismes offerts par son « génie ». C’est une démarche qui suppose humilité, maintien de l’harmonie, partage et respect.

Le concept UP' Dialog 

Comment innover en concevant mieux avec moins de moyens ? Certaines études prouvent aujourd’hui que les montants investis dans la R & D ne sont pas forcément en corrélation avec la capacité à créer de la valeur. Les entreprises restent souvent sur un modèle d'innovation caractérisé par plusieurs défauts, comme la recherche de développements coûteux, le manque d’agilité et de flexibilité et l'absence d’ouverture participative.

Trouver un modèle alternatif, moins onéreux, plus flexible, plus ouvert et collaboratif, moins élitiste, est donc devenu une nécessité.

L’innovation frugale, qui consiste à innover et à créer plus de valeur avec moins, est au cœur des grandes thématiques de UP' Magazine. C'est pourquoi UP' a décidé de lancer "UP' Dialog", des conférences permettant les échanges et le dialogue : notre media n'a pas la prétention de dispenser des cours magistraux et des savoirs déjà diffusés à haute dose par de multiples vecteurs et théorisés dans de nombreux ouvrages. Mais de proposer des changements de posture par l'analyse, la réflexion, afin de disposer de son rôle d'informateur comme vitaliseur d'actions et offrir une nouvelle vision pour le XXIème siècle.

La rareté est la mère des créations et l’adversité est le père de l’invention. Rien ne se perd et tout se transforme.

Qu'est-ce que ces conférences ont en plus ?

L’Innovation "Jugaad" en Hindi ou innovation frugale est un concept qui prône l’optimisation de produits au service des utilisateurs tout en utilisant le moins possible les ressources considérées comme rares,  en perdition ou nocives pour l’environnement. C'est exactement ce que propose de faire UP' : utiliser la matière grise d'intervenants de renom (rare !) et la diffuser lors de ces conférences pour optimiser leurs jugements, leurs prises de décision, leurs projets,... Etudiants, chercheurs, professeurs, chefs d'entreprise,... vous êtes les bienvenus pour recréer de l'ingéniosité ! Faire fructifier les idées avec des brainstormings qui ne laissent pas le temps de revenir vers les solutions classiques ! Et revenir à l’essentiel sans pour autant faire un pas en arrière en termes de progrès, c’est ce qui s’appelle innover de manière responsable.

Et pour réduire l'empreinte carbone et les coûts de production, UP' vient vers vous, (ou chez vous en fonction des différents thèmes des conférences) : la première est organisée sur le plateau de Saclay, à Orsay, ce 3 juin 2015, pour être proche des innovations que les labos nous concoctent pour demain.
UP' Dialog, ce sera une rencontre mensuelle à compter de septembre 2015, à date fixe, où deux intervenants de renom viendront exposer et débattre. Programme à venir.

 

 

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