La modélisation du vivant
à des fins thérapeutiques est aujourd'hui
un secteur de pointe de la recherche médicale.
Les travaux de Gilbert Chauvet sont au cœur
de ces innovations où l'étude de la
pensée et du vivant s'appuie sur les ressources
de l'informatique.
Spécialiste des neurosciences, il a ainsi
construit une théorie mathématique
du vivant servant notamment à découvrir
et à tester de nouveaux médicaments.
Partisan de l'idée cartésienne selon
laquelle les mathématiques nous donnent accès
à la connaissance des lois de la nature,
il en tire des conséquences sur l'ensemble
des processus du vivant, en particulier sur la compréhension
de la conscience de soi telle qu'elle a pu surgir
dans le cadre de l'évolution des espèces.
À l'heure où l'offensive contre Darwin
reste vivace et alors que, dans certains mouvements
comme le " dessein intelligent " (Intelligent
Design), on prétend encore que "le
vivant est si complexe qu'il ne pourrait provenir
que d'un esprit supérieur, Dieu ou toute
autre force surnaturelle", ce livre offrira
de précieux arguments pour réfuter
le créationnisme.
En effet, l'un des problèmes essentiels de
la biologie étant de comprendre comment la
matière vivante est organisée, comment
les mécanismes se sont graduellement formés
au cours du développement d'une espèce
et comment ils ont permis le passage d'une espèce
à l'autre, le principe de la sélection
naturelle suffit-il à expliquer la construction
des organismes ?
En partant de cette hypothèse, le modèle
de Gilbert Chauvet permet d'expliquer les phénomènes
à l'œuvre dans le vivant. Il complète
ainsi la théorie de l'évolution qui
établit l'origine commune et unique de tous
les êtres vivants.
Dans ce livre clair et concis où
chaque chapitre est suivi d'un résumé
et d'un glossaire tandis que les données
scientifiques sont regroupées en annexe,
l'auteur illustre sa théorie de nombreux
exemples.
Table
des
matières
Préface
par Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin (directeurs
de la collection)
Ce livre fera certainement l'effet
d'une bombe dans le monde de la biologie. Ce n'est
d'ailleurs pas simplement cet ouvrage mais l'ensemble
des travaux de l'auteur qui mérite d'être
qualifié de révolution conceptuelle,
de la même manière que l'a été
à son époque l'invention de la physiologie
et de la médecine expérimentale
par Claude Bernard. Cette dernière, parce
qu'elle conciliait épistémologie
et physiologie, expérimentation et observation
clinique, a marqué le démarrage
de l'art de la médecine comme pratique
scientifique. Les recherches proposées
aujourd'hui par Gilbert Chauvet en sont le prolongement
et le complément, apportant un autre chapitre
fondateur à cette longue histoire. L'apport
de principes théoriques généraux
mathématiques et intégratifs adaptés
au vivant - gage de la naissance d'une véritable
biologie et physiologie intégratives -
fait désormais entrer la médecine,
les sciences de la vie et leurs nombreuses applications
dans le champ des sciences théoriques dites
"dures". Dans cette perspective, la
pratique de l'art médical et de la biologie
devient ingénierie de la vie.
L'organisme vivant est une sorte
d'usine de type unique qui, malgré les
vicissitudes des interactions entretenues avec
le milieu extérieur, présente l'incroyable
pouvoir de maintenir tout au long de sa vie l'intégrité
de sa substance et des mécanismes complexes
qui l'habitent. Pour l'auteur, il est fondamental
d'expliciter la logique qui sous-tend ce phénomène
unique si on veut comprendre ce qui différencie
le vivant de l'inerte et si, en conséquence,
on veut savoir comment intervenir de façon
rigoureuse pour remédier aux dysfonctionnements
des êtres vivants, qu'il s'agisse de la
cellule, du cerveau ou de l'organisme dans son
entier. Mais pour cela, il faut disposer d'une
"théorie de la vie".
Dans son ouvrage Prédire
n'est pas expliquer [Eshel, 1991- réédition
Flammarion, 1993], René Thom regrettait
que les chercheurs se dispersent aujourd'hui dans
des manipulations multiples et ne prennent pas
le recul nécessaire pour proposer des théories
nouvelles face à l'inflation expérimentale.
Et si des théories de la vie ont été
énoncées à travers les âges,
depuis le vitalisme jusqu'au néo-darwinisme,
ce ne sont finalement là pour Gilbert Chauvet
que des hypothèses de nature philosophique.
Selon lui, une véritable théorie
de la vie doit reposer sur une modélisation
mathématique explicative. Pour les biologistes,
qui ne sont ni physiciens ni mécaniciens,
ceci pourrait passer pour de l'hérésie
réductionniste : le vivant, ce n'est pas
des mathématiques ! Mais, pense Gilbert
Chauvet, c'est parce qu'ils n'ont pas encore trouvé
le bon type de modèle permettant de rendre
compte du phénomène vital. Et c'est
ce modèle, cette "bombe conceptuelle",
qui est présenté dans cet ouvrage.
Ainsi, après un travail
de plus de vingt années, l'auteur a dégagé
des lois permettant de modéliser utilement
l'organisme. Elles expriment le fait que la vie
est un miracle permanent résultant d'une
intégration incessamment renouvelée
d'une grande quantité de mécanismes
physiologiques. Le professeur Chauvet en propose
les grands principes. Les interactions fonctionnelles,
dans un système vivant, sont non symétriques,
c'est-à-dire qu'elles ne sont pas réversibles.
Ceci se traduit par le fait que le vivant ne peut
jamais remonter son histoire. Ces interactions
sont également non-locales. Le stimulus
chimique ou électrique produit par un organe
agit à distance sur sa cible, en traversant
de nombreux niveaux hiérarchiques qu'il
n'affecte pas. Contrairement à un ordre
donné directement par un supérieur
hiérarchique à son adjoint situé
près de lui, il s'agit d'un ordre qui ressemblerait
à celui porté par un messager à
un destinataire situé dans un autre organisme
et dans un autre pays que celui de l'émetteur
de l'ordre, et lui arrivant selon la procédure
bien connue de l'administration, c'est-à-dire
en respectant la voie hiérarchique. On
conçoit alors que si l'on veut comprendre
pourquoi le destinataire se comporte comme il
le fait, il faut que l'on ait identifié
la nature du message et les filières complexes
par lesquelles ce dernier atteint sa cible.
Enfin, les différents
messages, dans la théorie de Gilbert Chauvet,
loin de déstabiliser le système
en s'accumulant et s'entrecroisant sans cesse,
ont pour effet de lui permettre ce que l'auteur
appelle une auto-association stabilisatrice. Plus
le système devient complexe, plus il devient
"dur", c'est-à-dire durable et
capable de résister aux changements et
agressions du milieu - ceci dans certaines limites
évidemment, puisque les êtres vivants
finissent bien par mourir, contrairement à
des machines bien entretenues.
Aujourd'hui, et malgré
ce que l'on pourrait penser, les biologistes continuent
de travailler sur un mode artisanal et empirique.
Ils procèdent à de nombreuses observations
de type descriptif et statistique : telle hormone,
par exemple la testostérone, semble agir
avec telle probabilité sur tel organe en
provoquant tel symptôme. Mais comment cette
hormone se combine-t-elle à de nombreuses
autres pour agir, d'une part sur cet organe, d'autre
part sur d'autres organes ? Nul ne peut le dire,
car nul ne dispose à ce jour d'un modèle
de la physiologie intégrant l'ensemble
des observations faites depuis les origines de
la médecine puis de la biologie moléculaire.
Un tel travail est hors de portée de la
description littéraire puisque, potentiellement,
ce sont des centaines de milliers d'actions et
de réactions qu'il faudrait intégrer
pour commencer à approcher la complexité
d'un organisme vivant même simple.
Mais ceci, le modèle mathématique
et informatique proposé par Gilbert Chauvet
permet de le faire. Nous en aurons bientôt
la preuve matérielle puisqu'une première
réalisation en vraie grandeur de ce modèle
est en train d'aboutir, concrétisée
par la création prochaine d'une entreprise
innovante par le chercheur.
A quoi ceci servira-t-il ? D'abord
au diagnostic thérapeutique puisque sa
représentation d'un système biologique
fournit une définition rigoureuse du "terrain",
c'est-à-dire de toutes les interrelations
entre les parties d'un organisme, ce qui fournira
les causes des maladies multifactorielles. De
même, on pourra mieux étudier, en
évitant de coûteuses expériences
in vivo, l'effet d'une nouvelle molécule
sur l'organisme tout entier. On voit l'intérêt
qu'y trouveront les industries pharmaceutiques
et plus généralement les soignants.
Mais ces travaux induisent aussi
d'autres avantages fondamentaux. La pratique clinique
et l'expérimentation biologique et pharmacologique
accumulent des quantités considérables
d'observations. Celles-ci aujourd'hui vont s'entasser
dans des bases de données qui, bien qu'informatisées
par les outils de documentation automatique, n'ont
guère d'intérêt pratique.
Les éléments en sont dispersés
sur d'innombrables supports, au lieu d'être
rendus disponibles au moment où le scientifique
en a besoin. Leur intégration dans le système
mathématique et informatique proposé
par l'équipe du professeur Chauvet les
rendra utilisables. Et ceci sans limites de taille
et de temps de réponse puisque les performances
de l'informatique moderne permettent aujourd'hui
de traiter des quantités considérables
d'informations.
En poussant encore plus loin
notre raisonnement, on peut penser qu'au bout
d'un certain temps le modèle, ayant atteint
une grandeur suffisante, pourra faire apparaître
de l'inconnu, c'est-à-dire suggérer
des hypothèses qui seront testables expérimentalement.
Il y aura là une source inépuisable
de sujets de thèses et d'applications pour
les chercheurs, qui devraient révolutionner
la démarche biologique et renouveler l'intérêt
professionnel de ceux qui s'y adonnent. On peut
espérer aussi que la mathématisation
du vivant, encore bien fruste disent les spécialistes
au regard de la complexité de celui-ci,
pourra bénéficier des problèmes
théoriques soulevés par le fonctionnement
du modèle.
Soulignons-le avec force : la
démarche du Professeur Chauvet est novatrice,
du moins en France, et ceci pour plusieurs raisons.
Il est un représentant rare, sinon unique
(?) de trois cursus différents : la physique,
les mathématiques, la médecine (c'est-à-dire
aussi la biologie), sans parler de sa grande connaissance
de la philosophie des sciences. Tout cela parce
que pour lui "c'était la seule façon
de vraiment comprendre le fond des choses"
et que "observer n'est pas expliquer".
Mais sa démarche est également
exemplaire par le fait qu'il ne s'est pas contenté
de théoriser, mais cherche aussi aujourd'hui
les supports financiers lui permettant de fonder
sa société et de réaliser
ses prototypes. Souhaitons-lui alors toute la
réussite possible, avec un produit industriel
breveté et la création de nombreux
emplois.
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L'interdisciplinarité : une communication
difficile