Réinventer la biologie : quand la recherche s'inspire du vivant
Du velcro aux robots vivants : la frontière entre observer et concevoir s'efface
Du biomimétisme classique à la biologie synthétique, cet article suit une bascule : le vivant n'est plus seulement observé, il est conçu. Avec les cas d'AlphaFold, des xenobots et du design computationnel de protéines.
Thèmes abordés : Sciences, Biologie, Intelligence artificielle
Public visé : Curieux de sciences, étudiants, professionnels de l'innovation
Le prix Nobel de chimie 2024 a récompensé, pour moitié, un logiciel. C'est le signe le plus net d'une bascule en cours : le vivant n'est plus seulement quelque chose qu'on observe. C'est devenu quelque chose qu'on conçoit.
D'abord, copier
Le biomimétisme a une histoire longue et des succès si banals qu'on les a oubliés :
Invention | Modèle biologique | Problème résolu |
|---|---|---|
Velcro | Fleur de bardane | Fixation réversible sans colle |
Nez du Shinkansen | Bec du martin-pêcheur | Bang sonique en sortie de tunnel |
Surfaces autonettoyantes | Feuille de lotus | Adhérence de l'eau et des salissures |
Le cas du Shinkansen est exemplaire : les ingénieurs cherchaient à supprimer un bruit d'explosion en sortie de tunnel. La solution venait d'un oiseau qui entre dans l'eau sans éclaboussure — même problème physique, passage brutal d'un milieu à un autre.
Ensuite, prédire
En 2020, AlphaFold2 résout un problème resté ouvert pendant cinquante ans : prédire la structure tridimensionnelle d'une protéine à partir de sa séquence d'acides aminés. La base publiée couvre environ 200 millions de protéines — pratiquement toutes celles connues.
En octobre 2024, plus de deux millions de personnes dans 190 pays avaient utilisé ces prédictions. L'article de 2021 dans Nature est devenu l'une des publications les plus citées de l'histoire des sciences.
Le Nobel de chimie 2024 a distingué Demis Hassabis et John Jumper pour ce travail, et David Baker pour l'étape suivante : non plus prédire des protéines existantes, mais en dessiner de nouvelles, qui n'existent nulle part dans la nature.
Enfin, assembler
En janvier 2020, une équipe réunissant Sam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin et Josh Bongard publie dans PNAS les premiers xenobots : des amas de cellules souches de grenouille (Xenopus laevis) assemblés selon un plan produit par un algorithme évolutionnaire.
Ni robots au sens classique — aucun composant artificiel — ni organismes au sens usuel. En novembre 2021, la même équipe décrit une « auto-réplication cinématique » : les amas rassemblent des cellules libres pour en former de nouveaux.
Prudence de vocabulaire. « Robot vivant » et « auto-réplication » sont des termes lourds. Il s'agit d'amas cellulaires de moins d'un millimètre, sans système nerveux, dont le comportement est simple. L'intérêt est conceptuel, pas opérationnel.
Ce que la bascule change
Le biomimétisme cherchait des solutions dans la nature. La biologie synthétique traite le vivant comme un matériau programmable : CRISPR pour écrire dans le génome, design computationnel pour inventer des protéines, algorithmes évolutionnaires pour dessiner des formes.
On est passé de « la nature a résolu ce problème, regardons comment » à « nous pouvons demander au vivant de résoudre un problème qu'il n'a jamais rencontré ».
Cette bascule déplace les questions. Elles ne sont plus seulement techniques — elles deviennent des questions de gouvernance : qui décide de ce qu'on conçoit, et selon quels critères.
Camille Duvall
Chercheuse en architecture et sciences cognitives. Écrit sur les liens entre espace construit, art et société. Compte de démonstration.
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