En bref

Kyoto 2005: raté…

En 2005, les émissions de gaz à effet de serre ont atteint des chiffres record dans les pays soumis aux contraintes de réduction du protocole de Kyoto. Une diminution avait pourtant été observée entre 1990 et 2005, mais, selon les données fournies en novembre 2007 par le secrétariat de la Convention des Nations unies sur les changements climatiques (UNFCCC), la relance de la croissance des anciens pays du bloc de l’Est et d’autres, hautement industrialisés, semble avoir inversé la tendance.

Trois pays européens se trouvent parmi les États ayant les hausses d’émissions les plus importantes: l’Espagne (+53%), le Portugal (+43%) et l’Irlande (+26%). En tout, 36 pays sont soumis aux contraintes de Kyoto et devront atteindre les objectifs auxquels ils ont souscrit d’ici 2012.

OGM: la fin de la faim?

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Monsanto et Syngenta viennent de claquer la porte de l’IAASTD (International Agriculture Assessment of Science and Technologies for Development). Ce comité réunit, depuis quatre ans plusieurs acteurs issus des secteurs public, industriel et associatif en vue de déterminer comment la science et la technologie peuvent contribuer à combattre la faim dans le monde.

Aucune version officielle n’existe quant au motif du désaccord. Toutefois, le magazine Nature, dans son édition du 17 janvier, rapporte les propos du porte-parole de CropLife, association d’agro-industriels à laquelle adhèrent ces deux entreprises. Selon ce dernier, l’IAASTD ne reflète pas assez les positions de l’industrie par rapport aux biotechnologies. En effet, Monsanto et Syngenta, deux multinationales spécialisées dans ce secteur, désirent que les OGM soient considérés comme une clé de voûte du combat pour la réduction de la faim dans le monde, contrairement à l’avis de la majorité des 4000 experts de l’IAASTD.

Largement dénoncée pour ses visées préhensives sur l’alimentation mondiale – présentées par la firme comme sa contribution philanthropique à l’humanité, Monsanto a entamé, à elle seule, une bonne partie du capital de crédibilité de l’industrie agro-alimentaire.

Parapluie antigrippe

Pourquoi le virus H5N1 transmet-il préférentiellement la grippe aviaire aux oiseaux et non aux hommes? L’équipe du Professeur Sasisekharan du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a, semble-t-il, trouvé l’explication.

Une infection virale commence par la fixation du virus à un récepteur hôte préférentiel situé, dans le cas de la grippe, sur la paroi des poumons. Les virus H1 et H3 de la grippe humaine s’ancrent sur des récepteurs en forme de parapluie, les récepteurs α2,6 longs, majoritaires chez l’homme. Tandis que le virus H5N1 préfère lui les récepteurs coniques α2,3 et α2,6 courts.

Il faut donc une mutation du virus H5N1 pour qu’il puisse se lier spécifiquement à nos «parapluies», les récepteurs α2,6 longs, et transmettre la maladie à l’homme. Cette découverte permettra de perfectionner les stratégies de surveillance de la grippe aviaire, ainsi que d’ouvrir de nouvelles voies de recherche thérapeutiques.

Migrations technologiques

Selon le rapport sur la Diffusion des technologies dans les pays en développement de la Banque Mondiale, les progrès technologiques ont diminué la part de personnes vivant dans la pauvreté absolue, de 29% en 1990 à 18% en 2004. Mais malgré ces chiffres optimistes, les pays en voie de développement (PVD) ont un niveau technologique toujours extrêmement faible, en comparaison avec le «Nord»: les pays pauvres ne disposent en effet que d’un quart des technologies communément accessibles dans les pays riches.

Ce rapport note également la faible propagation technologique au niveau national dans les PVD. Les innovations déferlent dans les grandes villes, mais atteignent péniblement les zones plus reculées. Si des pays émergents tels que la Chine et l’Inde possèdent de nombreuses entreprises compétitives au niveau global en matière de technologie, l’ensemble du secteur privé de ces pays ne fonctionne qu’à un cinquième du niveau de productivité maximal. Cela est surtout dû, toujours selon la Banque Mondiale, au développement précaire des infrastructures de base, tels que les routes ou le réseau électrique, ainsi que les problèmes liés à l’organisation des systèmes éducatifs.

Santé marine: le bilan

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Le National Center for Ecological Analysis and Synthesis (USA) vient de publier, en février, une carte mondiale reflétant l’impact des activités humaines sur les océans. Le constat est alarmant. Les effets négatifs de l’anthropisation touchent gravement plus de 40% du territoire marin. Parmi les espaces les plus affectés: la Mer du Nord, ainsi que les mers méridionales et orientale de Chine. Les vastes étendues restées les plus intactes se situent autour des pôles et au nord de l’Australie.
Pêche, pollution, transport maritime ou encore réchauffement climatique… Autant de facteurs qui minent la santé des mers. L’atlas compile 17 cartes indiquant les dommages engendrés par 17 activités humaines distinctes. Ces données ont également été mises en relation avec 14 cartes d’écosystèmes marins distincts afin de quantifier la vulnérabilité de ces environnements en fonction de l’activité concernée.

Culture d’os

Des chercheurs de l’École de médecine de l’Université de Yale mettent actuellement au point une technique révolutionnaire pour le monde de la chirurgie prothétique. L’approche permettrait à un os mal fracturé de se reconstituer lui-même et de contourner ainsi les problèmes liés à la pose d’une prothèse. Le principe consiste à prélever la moelle de l’os ébréché, avant de stimuler la reconstitution osseuse par injections d’hormones anabolisantes.
De premiers essais sur des souris s’avèrent d’ores et déjà convaincants. Structurellement et biologiquement normal, le nouveau tissu confère également à l’os de meilleures propriétés biomécaniques que celles obtenues par chirurgie prothétique. Une technique prometteuse, notamment pour les personnes âgées. Particulièrement vulnérables aux fractures, elles souffrent fréquemment de complications suite à la pose d’une prothèse.

Caoutchouc cicatrisant

Des ingénieurs de l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles - ESPCI (FR) ont mis au point un nouveau caoutchouc capable de se reconstituer presque spontanément après avoir été déchiré. Renouvelable et bon marché, ce matériau, né d’un mélange d’huile végétale et d’un composé issu de l’urine, présente de surcroît l’avantage d’être biodégradable.
Le caoutchouc révolutionnaire se démarque par sa nature chimique. Les chaînes de polymères caractéristiques du caoutchouc traditionnel sont en effet formées grâce à trois différents types de liaisons - ioniques, covalentes et hydrogènes. Le nouveau matériau ne possède, lui, que des liaisons hydrogènes, capables de se ressouder par simple pression et à température ambiante. Un désavantage toutefois: l’absence des deux autres liaisons le rend nettement plus fragile. C’est pourquoi, les chercheurs de l’ESPCI travaillent à le consolider avant de se pencher sur les pistes de sa commercialisation.

Antidépresseurs: cure de jouvence?

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Un antidépresseur pourrait-il devenir la clé de la jeunesse éternelle? Des chercheurs du Cancer Research Center de Seattle (USA) ont mesuré les effets de 88 000 substances chimiques sur l’augmentation de la durée de vie des vers ronds. L’une des substances efficaces présentait des similitudes avec une classe d’antidépresseurs qui inhibe l’action de la sérotonine. D’autres tests se sont dès lors concentrés plus spécifiquement sur ces médicaments.

L’un d’eux, la Mianserin, s’est clairement démarqué du lot. Les vers auxquels on en avait administré ont vu leur vie prolongée de 31% par rapport à la norme. Le phénomène s’expliquerait par l’action de la Mianserin sur les récepteurs SER-3 et SER-4, tous deux impliqués dans la régulation de la faim et de la satiété. Leur inhibition provoquerait une fausse sensation d’affamement. Et vu que des études antérieures démontrent que la faim accroît la longévité des vers et de certains mammifères, les scientifiques espèrent utiliser la Mianserin comme cure de jouvence. Des tests sur des souris sont en cours.

Eurobiodiversité

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Les Européens aiment la nature et se disent prêts à la défendre. L’Eurobaromètre sur les Attitudes des Européens sur la question de la biodiversité, publié fin 2007, révèle que 93% des citoyens de l’Union considèrent la préservation de la biodiversité comme une obligation morale. Rien d’étonnant, vu que 70% des répondants sont conscients de l’immense part de responsabilité humaine dans l’érosion de la pluralité de notre environnement.

En revanche, même si les premières mesures destinées à préserver la biodiversité en Europe remontent aux années 70, seuls 20% des citoyens sont au courant de l’existence de Natura 2000, pierre angulaire de la politique européenne en la matière. Une campagne d’information destinée à mieux mobiliser les Européens pour la diversité sera lancée cette année et permettra peut-être de pallier ces lacunes.

Marchés pilotes en route

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Accélérer le transfert des connaissances entre la recherche publique et l’industrie: un impératif majeur pour l’émergence d’une économie de la connaissance en Europe. L’Union possède en effet un énorme potentiel de recherche qui est à peine exploité par l’industrie. Et pour cause, un réel fossé sépare les académies des secteurs privés. Pour combler ce dernier, la Commission a élaboré le concept de marchés pilotes. Il s’agit de secteurs clés de l’économie, où d’importantes innovations industrielles bénéfiques à la société civile peuvent être réalisées,  moyennant un petit coup de pouce des autorités publiques.

Santé en ligne, construction durable, textiles techniques, énergies renouvelables, recyclage et bioproduit: ces six premiers marchés pilotes désignés par la Commission en janvier 2008 détiennent tous un potentiel favorable à la société civile. Anticiper la réglementation communautaire des marchés de produits, débloquer les investissements publics pour soutenir le lancement des innovations, améliorer le régime des droits de propriété intellectuelle…Autant d’objectifs encore très conceptuels que les États membres, l’Union européenne et l’industrie tenteront d’embrasser de front.

Deux nouvelles agences pour la recherche

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Depuis décembre 2007, la recherche européenne s’est renforcée de deux nouveaux organes. D’une part, l‘Agence exécutive du Conseil européen de la recherche chapeaute désormais le Conseil européen de la recherche (CER). Elle gèrera le budget de 7 milliards € du programme Idées du 7ème programme-cadre de la recherche (PC7) destiné à soutenir la recherche fondamentale.

D’autre part, l’Agence exécutive pour la recherche sera en charge de la gestion du programme de bourses Marie Curie ainsi que des recherches communautaires effectuées en faveur des PME. Dotée d’un budget de 6,5 milliards €, elle encadrera également certains aspects des thèmes Espace  et Sécurité du PC7 tout en fournissant appui et évaluations aux autres domaines du PC7. Ces agences répondent au désir d’externalisation de la gestion administrative des projets, une politique promue par Janez Potocnick, Commissaire en charge de la recherche.

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Un nouveau traitement musclé !

La thérapie génique permettra-t-elle d’éradiquer la myopathie de Duchenne? Cette maladie génétique, qui touche près d’un garçon sur 3500 à la naissance, est caractérisée par une incapacité cellulaire à synthétiser la dystrophine, protéine essentielle aux muscles. Une équipe de chercheurs franco-italiens ont tenté de corriger ce défaut par le biais de la thérapie génique par saut d’exon. Cette technique consiste à supprimer in vitro la partie erronée du gène codant la dystrophine avant de réinjecter, via un lentivirus, les cellules corrigées dans le corps des patients. Le tout en vue d’obtenir la protéine sous une forme fonctionnelle plus courte.
Des tests concluants avaient déjà été obtenus sur des souris en 2004. Plus récemment, les chercheurs sont parvenus à réparer des cellules souches musculaires humaines de patients affectés par la myopathie de Duchenne. L’approche par saut d’exon répondrait aux besoins des patients dont le tissu musculaire est fortement endommagé. 

Vision: 7/7

Trente ans de recherches éclipsées en un clin d’œil? Une étude franco-américaine vient de mettre en évidence un nouvel aspect du fonctionnement de l’attention visuelle. Depuis trois décennies, cette dernière est généralement conçue comme un faisceau attentionnel unique se fixant sur les objets afin de permettre le traitement cérébral. Des études récentes, cependant, permettent de soutenir, à l’inverse, l’idée de plusieurs faisceaux indépendants permettant de porter simultanément l’attention sur plusieurs objets. 
Une nouvelle méthode élaborée entre autres par des chercheurs du CNRS (FR) a permis de concilier ces deux approches. Les chercheurs ont tiré ici profit d’une fonction psychométrique reliant la durée d’un stimulus cible à la performance d’un observateur, et ce en vue de prédire la performance du sujet lorsqu’il est exposé à  plusieurs stimuli. Les résultats mettent bien évidence la présence d’un seul faisceau attentionnel mais ce dernier se déplace entre les cibles à raison de sept fois par seconde. Nous percevons donc le monde comme une caméra, par découpage de 7 épisodes par seconde. Un phénomène qui se produirait aussi lorsque nous somme face à un seul objet.

L’Asie en ligne

La Toile rapproche les mondes de la recherche européenne et asiatique. Fin février 2008, la Commission et les partenaires asiatiques du réseau Trans-eurasia information network (TEIN2) se sont accordés pour poursuivre le développement de ce réseau de télécommunication à haut débit destiné à relier les communautés scientifiques européenne et asiatique. Dix-huit millions € supplémentaires vont ainsi être dégagés afin d’assurer le fonctionnement de TEIN2 jusqu’en 2011 tout en accroissant ses capacités et le nombre de pays connectés. Outre l’Union européenne, dix pays d’Asie et du Pacifique ont actuellement intégré TEIN2. Le réseau offre aux étudiants un meilleur accès au Web tout en permettant aux chercheurs l’échange de grandes quantités de données.
Lancée en 2000, la première phase de TEIN s’est concentrée à tisser les liens entre les partenaires asiatiques. En 2004, la Commission a pris la direction des opérations de TEIN2 afin de rattacher ce réseau régional à GEANT2, son équivalent européen. Ce dernier est également connecté aux réseaux régionaux d’Amérique Latine, d’Afrique et du Moyen-Orient.

Une horloge dans la peau

Les personnes affectées par un trouble du sommeil doivent souvent passer plusieurs jours en observation avant d’obtenir un diagnostic précis de leur pathologie. Mais, pour quelques-unes d’entre elles, cette étape contraignante appartiendra peut-être bientôt au passé grâce au travail réalisé par une équipe de chercheurs impliqués dans le projet européen EUCLOCK. Bien que notre principale horloge circadienne (du latin circa diem qui signifie presque un jour) réside au sein de notre hypothalamus, cette dernière synchronise en réalité maintes autres horloges, disposées dans quasi toutes nos cellules. Un mécanisme spécifique qui détermine d’une part notre chronotype, c’est-à-dire la propension à être matinal ou lève-tard et, d’autre part, notre oscillateur circadien, le rythme cellulaire qui régule nos performances cognitives ou encore nos fonctions digestive, rénale et cardiaque.
Les chercheurs ont ainsi vérifié si les cellules cutanées pouvaient permettre de déterminer l’horloge biologique d’un individu. La première étape a consisté à mettre en évidence l’oscillateur circadien d’un groupe de 28 volontaires. Pour ce faire, ils ont injecté, à l’aide d’un virus, un gène bioluminescent au sein d’un échantillon de fibroblastes (principales cellules des tissus connectifs) prélevés sur chacun des cobayes. Ces résultats ont été ensuite comparés avec le chronotype des individus, déterminé à l’aide d’un questionnaire spécifique. Des correspondances entre l’oscillateur circadien des membres d’un même groupe ont dès lors été clairement établies. L’équipe est même parvenue à repérer des particularités spécifiques aux volontaires affectés par un Trouble affectif saisonnier, un type de dépression provoqué par le manque de lumière. Jusque là, on n’imaginait pas qu’autant de différences de chronotype se reflétaient au niveau cellulaire, permettant d’envisager un allègement considérable des procédures de diagnostic de certains désordres du sommeil liés au rythme circadien.

Une aviation durable

En février 2008, la Commission a lancé Clean Sky, une nouvelle initiative technologique conjointe (JTI) destinée à propulser l’Europe à la pointe de l’aviation écologique. Piloté par un partenariat privé-public englobant 86 organisations issues de 16 pays, ce programme vise à accroître la compétitivité du secteur aéronautique européen tout en améliorant ses performances environnementales. De ce point de vue, les objectifs concrets tendent notamment à réduire de 40% les émissions de CO2 et de NOx imputées aux avions. Côté pollution sonore, la JTI vise une réduction de 20% du nombre de décibels.
Clean Sky est doté d’un budget de 1,6 milliards € sur sept ans, alloués équitablement par la Commission et le secteur aéronautique. Pour la première phase du programme, six groupes baptisés Démonstrateurs de technologies intégrées (ITD) ont été formés afin de déterminer les pistes de recherches prioritaires au sein de six domaines stratégiques. La contribution du transport aérien aux émissions de gaz à effet de serre est actuellement de 3%. Un chiffre en constante augmentation.

Catalogue génétique en ligne

La recherche en génétique s’arme du Web pour être plus efficace. Financé par le PC7 à raison de 12 millions €, le nouveau projet GEN2PHEN (Genotype-to-phenotype databases: a holistic solution) entreprendra la constitution d’un catalogue en ligne des relations entre la santé et les variations génétiques. Les avancées dans ce domaine se sont en effet multipliées ces dernières années sans qu’aucun système universel adapté aux nouvelles technologies de l’information ne centralise toutes ces précieuses informations.
Diabète, affections cardiaques, obésité ou encore maladies auto-immunes…Autant de pathologies largement répandues dont l’origine est génétique. Les 17 partenaires du projet GEN2PHEN élaboreront donc une base de données et un moteur de recherche permettant aux spécialistes de la génétique médicale de consulter les travaux les plus récents relatifs à leur discipline. Le projet vise également à relier ce portail aux rares autres initiatives analogues au niveau international. 

Portrait d’un électron

© Johan Mauritsson/Lund University

Difficile de filmer un électron. Et pour cause, il lui faut juste 150 attosecondes (10-18 secondes) pour faire le tour d’un atome. Une équipe de chercheurs de la faculté d’ingénierie de l’université de Lund (SE) vient pourtant de réaliser cette prouesse. Jusqu’ici, le mouvement des électrons était étudié de manière détournée, car aucun flash assez rapide ne permettait de fixer l’image de cette particule sur un film.
Les chercheurs ont donc utilisé des impulsions attosecondes, une toute nouvelle technique capable de générer, à partir de rayons lasers, des ‘flashs’ extrêmement brefs. Vu que même les impulsions attosecondes étaient trop longues, plusieurs prises de vue du même instant ont dû être effectuées puis superposées afin d’obtenir une image claire. La toute première apparition de cette star fugace qu’est l’électron le montre en pleine ionisation, lorsqu’il se détache de l’atome. Bien sûr, la séquence n’est pas un film au sens où nous l’entendons habituellement, car elle montre la distribution énergétique de l’électron. Grâce à cette nouvelle approche, les scientifiques espèrent mieux comprendre le comportement de cette particule, notamment lors de la phase encore très peu connue qui suit l’ionisation.

L’Arctique fait aussi de la résistance

Malgré leur isolement, même les oiseaux de l’Arctique présentent des traces de résistances aux médicaments. Au cours de l’expédition polaire Beringia 2005, des chercheurs suédois ont effectués des prélèvements de la bactérie Escherichia coli dans les déjections de 97 oiseaux du nord et du nord-est de la Sibérie ainsi que du nord de l’Alaska.
Sur ces 97 échantillons, huit présentaient des traces de résistances médicamenteuses. Alors que les prélèvements effectués sur les oiseaux migrant sur de longues distances étaient susceptibles de contenir de telles variations, des échantillons issus de spécimens qui ne se déplacent pas au-delà des régions subarctiques, comme la mouette blanche, se sont également avérés positifs aux résistances. Reste à expliquer le phénomène. Les chercheurs semblent privilégier la thèse de la propagation par les oiseaux migrateurs ou par les rejets humains locaux (aliments, déjections…)

Endormir la tuberculose?

Le gène qui maintient la tuberculose en dormance vient d’être identifié dans le cadre du projet européen TB-VAC (Tuberculosis Vaccine Cluster). Quelque 90% des tuberculeux sont en effet affectés par une variation latente de la maladie et ne détiennent donc que 10% de chances d’effectivement développer cette pathologie.
Pour mettre le doigt sur le gène responsable de cette hibernation, les chercheurs ont comparé deux variantes de la tuberculose: la souche H37Rv, qui entraîne la maladie et la souche H37Ra, qui, au contraire, reste dormante au sein des cellules de l’hôte. Les résultats révèlent qu’une mutation du gène codant la protéine PhoP serait à l’origine du phénomène. La version mutée de cette protéine empêcherait en effet toute association de la bactérie avec l’ADN hôte. Une découverte qui permettra d’élaborer de nouveaux médicaments en vue de réduire la durée du traitement des tuberculeux latents, qui s’étale actuellement sur six mois.

Robots moustachus

L’efficacité du toucher animal dépasse de loin celui de l’homme. Les chercheurs du nouveau projet européen Biotact(Biomimetic technology for vibrissal active touch) l’ont bien compris. Leur but ? S’inspirer de deux pros du toucher, le rat d’égout et la musaraigne étrusque, afin de parer des robots d’un mécanisme tactile similaire. Les vibrisses – les «moustaches» – de ses animaux leur confèrent en effet un sens du toucher extrêmement développé. Grâce à un système complexe de boucles d’informations reliées à leur moustache, ces rongeurs sont capables de déterminer dans le noir le plus complet la forme ainsi que l’emplacement des objets.
Lancé en janvier 2008, BIOTACT vise à mieux comprendre les processus neuraux à l’origine de ce «balayage actif». Le tout en vue de modéliser ces systèmes, de les reproduire et, in fine, d’en équiper des robots pouvant servir, par exemple, dans des missions de sauvetage où les conditions de visibilité sont restreintes.

Diabète et obésité

Une des gènes au rôle majeur dans le diabète de type 2 et des résistances à l’insuline vient d’être découvert par les projets européens EXGENESIS (Health benefits of exercise: identification of genes and signalling pathways involved in effects of exercise on insulin resistance, obesity and the metabolic syndrome) et EUGENE2 (European network on functional genomics of type 2 diabetes).
En se penchant sur le DGK (Diacylglycerol kinase delta), enzyme vitale au maintien de la sensibilité des cellules à l’insuline, les chercheurs ont découvert que le gène responsable de sa synthèse était moins actif dans les tissus musculaires des patients diabétiques ou hyper-glycémiques. L’élévation du taux de sucre dans le sang réduirait l’expression de ce gène. Et comme l’enzyme DGK delta est aussi cruciale pour décomposer des lipides, le ralentissement de l’activité codante conduirait à l’obésité, facteur aggravant le diabète. La note positive: en corrigeant les taux de sucre sanguins, par voie médicale ou simplement par l’exercice physique, on peut relancer l’activité du gène et la production de DGK delta.

Columbus attachée à l’ISS

Columbus est enfin arrivé à bon port. Embarqué le 7 février dans la soute de la navette Atlantis, l’avant-poste spatial a été arrimé avec succès quatre jours plus tard à la Station spatiale internationale (ISS). Ce laboratoire multidisciplinaire européen va permettre la conduite de quelques 500 expériences par an. L’intérieur du module accueillera des expérimentations relatives à la physiologie et la biologie humaine ou encore à la science des fluides, tandis que les deux modules expérimentaux externes de Columbus, EuTEF et SOLAR, permettront aux exobiologistes et aux spécialistes des sciences solaires et matérielles d’exposer des échantillons au vide spatial.
Columbus est la plus grande contribution de l’Union à l’ISS. Son installation consolide la copropriété européenne de l’ISS. Prévu pour être actif au cours des dix prochaines années, il sera complété en 2008 par deux laboratoires japonais ainsi que par un module russe en 2011.

Errata

© Jacques Guinberteau/Inra

Une erreur d’illustration est apparue dans le research*eu n°55, en page 12. Les photographies de Dominique Marbouty et Philippe Bourgeault ont été interverties. La version en ligne de l’article est déjà corrigée.
La photo de Lophelia pertusa, publiée en février 2006 en page 7 de RTD info n°48, était attribuée à André Freiwald. Il s'agit en réalité d'une photo appartenant à l'équipe de Steve W.Ross, professeur au Center for Marine Science de Maarvin Moss, Wilmington (USA). Cette photo a été prise dans les eaux profondes de l'Atlantique, au large de la Caroline du Nord.

Enfants, savants, même curiosité…

Le portail a des allures de BD. Accueilli par un chat, on se trouve devant un palais miniature aux fenêtres ressemblant à des images. Une clé ouvre les chemins de la connaissance. Derrière un savant rigolo se cachent des chercheurs qui racontent leur passion de chercher – mais aussi leur enfance, leur sport ou leur animal favoris. Une bibliothèque rassemble des textes courts sur des questions que bien des jeunes se posent et auxquelles les adultes répondent difficilement (Pourquoi rions-nous? Pourquoi certains prennent-ils des drogues et de l’alcool? Pourquoi finit-on toujours par perdre au jeu? Pourquoi l’autorité? Pourquoi, pourquoi…).
Tout cela dans la bonne humeur. Ecfun (European Children’s Future University Network) s’adresse aux 9-12 ans qui ont envie de comprendre et partagent avec les scientifiques une incessante curiosité. Il vise à renforcer chez eux le plaisir de savoir – et une possible vocation de chercheur. «Les scientifiques sont des gens normaux et la science n’est pas une sorte de connaissance secrète. Chacun peut en faire – si cela devient sa passion», expliquent les partenaires du projet.
Des partenaires dont les nationalités se reflètent dans le cocktail inhabituel des six langues proposées (EN-DE-ML-PL-SL-SE), parlées par 10 millions d’Européens de cette tranche d’âge. Le projet est coordonné par le Kinderbüro de l’université de Vienne, qui n’en est pas à sa première expérience. Depuis plusieurs années, celui-ci propose, entre autres, des cours d’été accessibles dès l’école primaire. Ces leçons se déroulent dans les amphis de l’Alma où des professeurs renommés leur parlent de ce qu’ils savent et tentent de répondre à ce qu’ils souhaitent savoir.

Histoire et sciences

Pour ceux qui s’intéressent au passé pour mieux comprendre le présent, un excellent site permet de se plonger sans se perdre dans le labyrinthe des découvertes. On y trouve une foule de liens précis (médecine, ingénierie, philosophie des sciences, etc.) renvoyant à des bibliothèques, archives, musées, sociétés, associations, publications et autres sources de connaissances. Ce travail est dû à la DHST (Division of History of Science and Technology of the International Union of History and Philosophy of Science), placée sous l’égide de l’International Council of Scientific Unions (ICSU). Cette ONG rigoureuse encourage les échanges internationaux, les initiatives de promotion et de divulgation, les publications pédagogiques et autres types d’actions, virtuelles ou réelles, favorisant la connaissance scientifique.

Le propre du singe

Chimpanzé du Sanctuaire de Bakoumba (Gabon). © Cyril Ruoso/BIOS

«Si l’on ne regardait qu’à la figure, on pourrait également regarder cet animal comme le premier des singes ou le dernier des hommes, parce qu’à l’exception de l’âme, il ne lui manque rien de tout ce que nous avons…». Ces lignes sont de Buffon, écrites au 18ème siècle, à propos de l’orang-outan. Depuis lors, on sait que les grands singes (orang-outang, gorille, chimpanzé) et la lignée humaine se sont séparés il y a 7 à 10 millions d’années. On sait que l’homme n’est pas le seul à connaître la bipédie, utiliser des outils, rire, posséder une conscience de soi, vivre des relations sociales et transmettre des attitudes culturelles… On sait que les chimpanzés et les orangs-outans (de même d’ailleurs que l’éléphant d’Asie) se reconnaissent dans un miroir et que les bonobos et les chimpanzés (encore eux) partagent avec l’homme plus de 98% de leurs gènes. Depuis quelque trois décennies, les scientifiques mettent en évidence les liens de parenté qui nous unissent à ces primates, non seulement au niveau génétique mais sur le plan des comportements. Parmi eux, trois femmes ont choisi de les étudier dans leur milieu naturel. Dian Fossey, éthologue américaine, a passé sa vie auprès des gorilles de montagne, au Rwanda, avant d’y être assassinée en 1985. Spécialiste des chimpanzés, Jane Goodall a découvert pour la première fois qu’un singe se servait d’une baguette pour consommer des termites. La canadienne Biruté Galdikas a réussi l’exploit de se faire accepter par les orangs-outans de la forêt tropicale humide indonésienne et mène de multiples combats pour éviter que cette espèce ne disparaisse de la planète.
L’exposition Le propre du singe, créée par le Muséum de Grenoble (FR) et aujourd’hui «revisitée» par celui de Neuchâtel (CH), offre un parcours troublant dans le monde des primates. On en compte aujourd’hui 297 espèces, dont 160 sont menacées, à des degrés divers. L’exploitation forestière et minière porte atteinte à la forêt tropicale, et le braconnage, le trafic d’animaux, les conflits armés sont autant d’attaques de l’homme à la survie de ceux qui lui sont – comme l’exposition le montre – étonnamment proches.
Museum d’histoire naturelle Neuchâtel, jusqu’au 26 octobre 2008.

Il était une fois ... l'ADN

Tout savoir sur l’ADN, à partir de 41 concepts expliqués avec clarté et grâce à différentes «entrées» définitions, animations, entretiens, proposition («Les enfants ressemblent à leurs parents», «L’ADN n’est qu’un point de départ pour comprendre le génome humain»), on passe de la génétique mendélienne au clonage moléculaire. Ces découvertes successives sont analysées sous leur angle historique en passant en revue les différentes interprétations expérimentales auxquelles elles ont donné lieu. Ce site va donc bien au-delà d’un glossaire explicatif de connaissances. Il montre les cheminements entre les hypothèses et les faits. Il présente ainsi une démarche expérimentale tenant compte de la complexité du vivant.
Le niveau scientifique s’adresse aux classes supérieures du secondaire et au début d’université. Conçu par le Dolan DNA Learning Center, cet outil pédagogique est accessible en 9 langues (DE-DK-JP- ES-EN-IT-IS-FR-PT). Il suffit d’aller sur la home page DNA from the beginning et de cliquer sur l’idiome de son choix.

Archéologie virtuelle

Le circus maximus, à Rome, intégré dans son environnement. ©Ausonius

À quoi ressemblaient le phare d’Alexandrie à l’époque ptolémaïque, le Circus Maximus de Rome, les cathédrales médiévales lorsqu’elles étaient colorées? Pour étayer leurs hypothèses, les chercheurs peuvent faire appel à des spécialistes de la PTF3D (plate forme technologique trois dimensions). L’une d’elle, baptisée Archéovision, se trouve au cœur de l’institut Ausonius (CNRS/université de Bordeaux - FR), spécialisé dans le domaine de l’archéologie et de l’histoire de l’Antiquité et du Moyen-Age. Ses technologies impressionnantes permettent de recréer des représentations tridimensionnelles pour restituer des monuments en ruine, voir disparus. Cette plate-forme est ouverte aux visiteurs.
«Il s’agit d’un outil unique en Europe pour faire découvrir et rendre compte à un public toujours plus large les travaux des missions archéologiques. L’Archéovision permet notamment de voyager dans le temps en visitant des modèles virtuels, en 3D et en relief», explique Pierre-Yves Saillant, de l’institut Ausonius. Des ateliers d’initiation aux techniques de l’archéologie sont également proposés aux écoles. «Ces ateliers favorisent la lecture et la compréhension historique du monde qui nous entoure. Ils offrent une approche citoyenne pour la protection du patrimoine en proposant des modes pédagogiques interactifs, ludiques, directement issus des données scientifiques.»

La physique au coin de la rue

Pourquoi ne sent-on pas le vent quand on vole en montgolfière ? Parce que le ballon se déplace à la vitesse du vent… © Božo Kos

Lorsque la lune se lève, est-elle réellement plus grosse qu’au milieu de la nuit? Pourquoi le ciel est-il bleu? Pourquoi le linge sèche-t-il plus vite lorsqu’il y a du vent? Comment un four à micro-ondes réchauffe-t-il la nourriture? Une cinquantaine de questions-réponses, en relation avec la vie quotidienne, formulées très simplement, accompagnées de dessins drôles et plein de bonne humeur, ont été concoctées dans le cadre de l’année de la Physique (2005) par le centre Hisa experimentov de Ljubljana (SI). Baptisée «La science dans le bus», l’opération consiste à proposer une question (sous la forme d’un texte et d’un dessin) à l’entrée d’un transport public, pour en trouver la réponse, sous la même présentation, à la sortie. Le but est «d’expliquer simplement et de façon amusante les principes de base de la physique, et exciter la curiosité du grand public et des jeunes en particulier.» Le matériel d’ Hisa experimentov est disponible en slovène et en anglais. Il a été traduit dans différentes langues par des partenaires: en allemand par Science Netzwerk qui l’a exposé dans le métro de Vienne, en croate par Zlatni Rez, et il le sera bientôt en hébreu.

Du fromage à la vitesse de la lumière

© Qwentes – M.F.L.

Comment mesurer la vitesse de la lumière grâce à du fromage râpé? La technique, infaillible, passe par les micro-ondes. Wi-FI, GPS ou encore radars autoroutiers: toutes ces technologies utilisent ces ondes de type électromagnétique qui occupent une bande de fréquences s’étendant de 0,3 à 300 GHz. Les fours domestiques à micro-ondes émettent dans cette gamme, à 2,45 gigahertz (GHz), soit quelques 2,45 milliards d’oscillations électromagnétiques par seconde (Hz). Ce choix est dicté par la nécessité d’être proche des fréquences naturelles de rotation des molécules d’eau. Ces dernières sont polarisées, c’est-à-dire qu’elles possèdent une charge positive et négative à chaque extrémité. Sous l’action du champ électromagnétique du four, les molécules d’eau se mettent en rotation, heurtent les molécules voisines et les chauffent. L’eau absorbe donc les micro-ondes et convertit leur énergie en énergie thermique.

En le détournant de son usage premier, le four à micro-ondes permet de réaliser une foule d’expériences insolites. Parmi elles, l’épreuve du fromage râpé permet d’estimer la vitesse de la lumière. Disposez le fromage en ligne sur le plateau tournant du four. Prenez soin de le surélever pour en empêcher la rotation et donc une répartition homogène du rayonnement. Lancez l’appareil à puissance moyenne, pendant une quinzaine de secondes et… découvrez le résultat: le segment de fromage apparaît comme une succession de portions fondues et crues, alternées toutes les dizaines de centimètres. Il s’agit en fait de la longueur de l’onde de l’appareil!

Quel rapport avec la vitesse de la lumière? C’est la vitesse de propagation des micro-ondes, car elle est elle-même de nature électromagnétique. Son estimation est obtenue en multipliant la longueur entre deux portions de fromage fondu, environ 0,12 mètres, par la fréquence des ondes émises, soit 2 450 000 000 Hz. Le résultat, 294 000 000 mètres/seconde, est étonnamment proche de la réalité – 299 792 458 m/s – au vu de la simplicité du dispositif. Amusante et inoffensive, cette expérience est aussi comestible…

Arno, physicien, 36 ans

© Frank Luerweg/Uni Bonn

Ça fait plus de seize ans que j’ai commencé mes études de physique. Seize ans de physique – presque la moitié de ma vie… Vu de cette façon je devrais commencer à m’ennuyer. Mais c’est le contraire. Pendant toutes ces années la signification de ce que «Je fais de la physique» voulait dire a constamment changé. Étudiant, stagiaire, thésard, post-doc, professeur d’université – chacune de ces étapes vient avec ses défis, ses plaisirs, ses responsabilités, ses ouvertures et ses doutes. La motivation, par contre, n’a pas changé: comprendre en profondeur une partie du monde qui nous entoure est très satisfaisant et rassurant en même temps. Une carrière académique dans la recherche fondamentale m’a toujours attiré pour cette raison. De plus, depuis mon enfance j’adore inventer, comprendre et réparer des objets techniques et mécaniques. Quoi de mieux que la physique pour vivre cette passion?

Mais tout n’est pas rose. La recette du succès se compose d’ingrédients comme le talent, l’ambition et surtout beaucoup de travail. Mais il faut aussi beaucoup de chance. La chance de choisir un thème de recherche qui plaît, d’être là où il faut au bon moment, de connaître les bonnes personnes, qu’un poste s’ouvre quelque part… La liste contient un nombre important d’impondérables. Certes, cela est vrai pour tous les aspects de la vie. Mais l’incertitude pèse d’autant plus que le chemin est long et le nombre d’issues de secours se réduit. Il se peut donc qu’une des qualités les plus importantes pour réussir dans les systèmes académiques d’aujourd’hui soit l’optimisme.

Récemment, une autre motivation est devenue plus importante pour moi: étant chef d’équipe, j’ai le privilège d’encadrer une douzaine d’étudiants. De voir leur enthousiasme, leur curiosité, leur approche naturelle à la recherche, de voir qu’ils grandissent avec les défis qu’ils se lancent, en tant que chercheurs et en tant que personnes, me procure un plaisir immense. Quelle satisfaction de pouvoir jouer un rôle actif dans tout cela.

Referais-je les mêmes choix si je pouvais remonter le temps? Oui – à vrai dire, la question d’abandonner mon rêve de devenir chercheur ne s’est jamais réellement posée. Recommanderais-je à mes étudiants de tenter une carrière académique? Je leur donnerais une longue liste d’impondérables et je leur dirais de bien réfléchir.

Arno Rauschenbeutel,
Université de Mayence (DE)