La nouvelle science des amateurs

Par le 30/11/11 | 5 commentaires | 3,104 lectures | Impression

La science est-elle le dernier bastion de la recherche individuelle ou devient-elle aussi l’enjeu des nouvelles technologies de la communication ? Doit-elle s’ouvrir aux perspectives de l’intelligence collective et adopter à son tour le “web 2.0″ ? C’était un peu l’enjeu des questions posées mercredi 23 novembre à la faculté d’Orsay lors d’un séminaire du centre d’Alembert où sont intervenus François Taddei (@FrancoisTaddei) chercheur à l’Inserm, directeur du Centre pour la recherche et l’interdisciplinarité et responsable de l’initiative Universités X.0, et Thomas Landrain (@t_landrain), doctorant à l’Institut en biologie synthétique et cofondateur du biohackerspace de la Paillasse.

Les nouveaux défis de l’éducation à l’heure des nouveaux défis de la science

cell-phone-microscopeComment passer du questionnement individuel à l’exploration collective ? Beaucoup s’inquiètent aujourd’hui des mutations de l’enseignement supérieur. Tandis que le nombre d’étudiants augmente, les contenus des cours doivent voir leur qualité s’améliorer dans des limites budgétaires de plus en plus strictes, rappelle François Taddei. Là-dessus, les jeunes sont de moins en moins nombreux à vouloir poursuivre leur cursus dans les sciences. “Nous devons être en mesure de développer de nouvelles compétences, savoir coopérer, nous montrer créatifs, critiques, et ce, de manière constructive, car si en France nous sommes doués pour la critique, celle-ci se révèle beaucoup plus rarement constructive”, a souligné Taddei. Un tel changement de paradigme est rendu en partie possible par les nouvelles technologies. Un simple téléphone portable intègre aujourd’hui davantage de puissance de calcul que la Nasa n’en possédait quand elle a envoyé l’homme sur la lune. Or aujourd’hui, rien n’est plus facile que de transformer un téléphone en microscope en lui incorporant des lentilles, voir d’en faire un labo portatif. Toute la question est de savoir quels changements de telles technologies apportent-ils à la pratique de la science ?

Tout n’est pas uniquement question d’ordinateurs. La connaissance aussi s’accroit dans de folles proportions . Depuis les années 1700, le nombre de journaux scientifiques s’est accru de manière exponentielle. Ce qui nous éloigne de l’idéal du génie solitaire capable d’embrasser l’ensemble des connaissances de son époque.

Aujourd’hui nul ne peut connaître “toute” la physique. De manière générale, personne ne maîtrise tous les aspects d’un domaine : la seule solution consiste à s’inscrire dans divers réseaux réunissant différents experts.

Il faut aussi compter avec des “robots scientifiques”, capables d’analyser les données, de planifier l’expérience suivante. Mais forme-t-on les doctorants à s’adapter aux machines ?

Du jeu d’échecs à la recherche scientifique

9780970481306Taddei s’est longuement penché sur le jeu d’échecs en tant que métaphore du futur. Dans sa jeunesse, les joueurs battaient relativement facilement les ordinateurs. C’était avant que Deep Blue ne l’emporte sur Kasparov en 1996. Cette année-là, The Economist titrait “Si votre métier ressemble à un jeu d’échecs, changez de métier”.

Aujourd’hui l’existence de robots généticiens implique-t-il la condamnation du travail scientifique ? Pas vraiment. Ainsi, après sa défaite devant Deep Blue Kasparov a conduit diverses expériences montrant comment nous pouvions interagir avec les machines. La première a déjà été abordée par Xavier de la Porte dans les colonnes d’InternetActu. Pour résumer, elle a établi que le jeu d’échecs garantissait la victoire à la meilleure paire homme-machine, pas au meilleur joueur ou à la meilleure machine. Taddei a mentionné une autre expérience très intéressante, car mettant en scène l’intelligence collective et exposant simultanément ses limites et sa puissance. Il s’agit de la compétition “Kasparov contre le reste du monde”. Derrière cette appellation plutôt comique (voire comics tant ce titre évoque une BD de chez Marvel) se cache une expérience fascinante. Lors d’un match contre “le reste du monde”, un maître d’échecs lutte contre une communauté de joueurs dispersés sur toute la planète. Pour jouer, la communauté doit voter pour meilleur coup proposé.

Kasparov n’était pas le premier à lancer dans ce genre de tentatives. Karpov l’avait précédé, et avait sans difficulté écrasé son adversaire multicéphale. La plupart des coups votés étaient inférieurs à son niveau, et un petit pourcentage de propositions de coups n’était pas jouable.
Mais quelques années plus tard, Kasparov dut faire face à l’une des plus difficiles parties de sa vie. Qu’est-ce qui avait changé entre temps ?
Un petit point de règle essentiellement. Dans le combat contre Karpov, le “reste du monde” ne disposait en tout et pour tout que de 10 minutes pour voter. Contre Kasparov, il lui fut accordé 24 heures, ce qui laissait aux joueurs le temps de s’organiser. Parmi eux, une jeune championne de 15 ans qui avait mis au point une architecture logicielle permettant de comparer et coordonner les propositions de coups des différents participants. Du 9e au 51e coup, ses conseils furent suivis par la communauté et Kasparov se sentit gravement menacé. Au 52e coup, “le reste du monde” négligea la suggestion de la demoiselle, et cette erreur permit à Kasparov de reprendre l’avantage.

Cette histoire montre le passage entre la bêtise collective et l’intelligence collective, coordonnée, organisée sans pour autant impliquer d’autorité centralisatrice, explique Taddei.

Ce pouvoir de l’intelligence collective, Taddei l’a découvert lors de ses recherches en biologie moléculaire, alors qu’il étudiait l’évolution des bactéries et leur croissante résistance aux antibiotiques.

Les micro-organismes se sont montrés capables non seulement d’évoluer pour survivre à leur adversaire, mais de trouver de nouveaux moyens d’évoluer pour parer les attaques futures. Comment ont-elles réalisé une telle performance ? Simplement en échangeant des informations. De fait, le monde bactérien constitue un gigantesque réseau biologique de taille mondiale. Et cet échange, précise Taddei, s’effectue sans ministère centralisé !

Taddei a cité de nombreux exemples de “science 2.0″, comme cette collaboration entre des membres de Patient Like Me et des chercheurs, qui contribue à invalider une hypothèse scientifique. De toutes les manifestations de cette “science 2.0″ (au rang desquels on retrouvera Foldit), le cas le plus spectaculaire reste sans doute celui des plus jeunes auteurs d’une publication scientifique âgés de 8 ans à 10 ans. Il s’agit des élèves de l’école primaire de Blackawton qui ont travaillé, sous l’égide de leur professeur, sur la reconnaissance des modèles par les abeilles. Les enfants, en menant leurs propres observations et expériences, ont découvert que les abeilles utilisaient une combinaison de couleurs et de relations spatiales pour décider quelle fleur butiner. Au-delà de l’intérêt réel de leur étude, le point le plus notable est peut-être, a affirmé Taddei, la conclusion de leur article, comme quoi “la science peut être cool et fun”.

François Taddei a terminé son intervention en présentant une compétition étudiante pour créer les meilleurs jeux scientifiques dans la tradition de Foldit.

La nouvelle attitude scientifique, exploratoire, fun, procédant souvent un peu à l’aveuglette, Taddei la nomme la “science de nuit”, en reprenant une expression du célèbre biologiste François Jacob. Si la science de jour est celle des publications, des cours en amphi, la science de nuit, tâtonnante, ludique, est un domaine auquel peuvent participer l’ensemble des citoyens, y compris les plus jeunes.

DIYBio exploratoire et constructive

Thomas Landrain est venu présenter son nouveau hackerspace, la Paillasse, premier du genre en France. A ses yeux, il existe deux grandes raisons de se livrer à la “Do It Yourself Biology” : on peut le faire pour des raisons idéologiques (en établissant en biologie un équivalent du libre en informatique), ou simplement en tant qu’amateur, pour se former et pour le plaisir. Sa conférence a surtout concerné les amateurs, pour qui le domaine de la science a toujours été un terrain de jeu. Il existe déjà bien des hobbyistes en chimie, en astronomie, en conception de fusées. Une illustration particulièrement impressionnante dans ce domaine est celui de cette recréation d’un modèle à l’échelle du dixième de la fusée Saturne 5 (qui a servi à envoyer l’homme sur la lune), et qui fut achevée et lancée en 2009.

Aujourd’hui la communauté DIYbio s’étend sur toute la planète. Elle est présente dans la plupart des pays développés, bien sûr, mais fait notable, on la trouve également dans les pays en voie de développement, où elle peut jouer un rôle tout à fait important. Un exemple en est un hackerspace du Nicaragua qui a mis au point un procédé de distribution de médicaments par inhalation. Certains produits sont en effet absorbés sous forme de vapeur et nécessitent un système de masque assez complexe. Les hackers du Nicaragua ont pu mettre au point une machine équivalente à bas prix en utilisant des petites pompes à vélo.

Thomas Landrain a divisé les activités de la DIYbio en deux grandes catégories : la biologie exploratoire et la biologie constructive.

La première consiste à découvrir notre environnement et notre corps. Un exemple en est le projet BioWeatherMap”, qui consiste à cartographier, au fil des saisons, les organismes peuplant certains microsystèmes d’une ville, comme observer la présence de bactéries sur un unique pylône.

Une autre direction prise par la biologie exploratoire est la génomique personnelle, l’étude de nos propres constitutions physiologiques ou génétiques. A noter que Jason Bobe le créateur du mouvement DIYBiology (qui a donné il y a une quinzaine de jours une conférence au théâtre de la Gaité Lyrique, sous la houlette de La Paillasse) est également l’un des acteurs principaux du projet “Personal Genome”, déjà présenté dans nos colonnes.

Car la génomique personnelle ne se limite pas à 23andMe et consorts. Il faut parfois mettre la main à la pâte. Certaines informations ne sont pas disponibles sur 23andMe, a expliqué Thomas Landrain. Et de citer d’une jeune femme qui soupçonnait chez elle la présence d’une maladie génétique l’hémochromatose, dont son père était atteint. Le test médical coûtant trop cher, elle a décidé de créer le sien propre.

Bioweathermap3-300x187A côté de la biologie exploratoire, on trouve la “biologie constructive”. Cette activité consiste essentiellement à fabriquer à bas prix des outils généralement réservés aux laboratoires haut de gamme de biotechnologie. Nous avons déjà parlé d’openPCR, de LavaAmp ou de l’Opengelbox. Thomas Landrain a également évoqué la “Dremelfuge” une centrifugeuse basée sur une simple perceuse.

Mais avant tout, et sur ce point, Thomas Landrain rejoint les préoccupations de François Taddei : la DIYbio est une “science de nuit”, qui permet à des amateurs de contribuer à la recherche. De fait, cette année, pour la première fois, un biohackerspace, GenSpace, comportant parmi ses participants des élèves de collèges et lycée, a pu participer à la fameuse compétition de biologie synthétique IGEM, réservée en général… aux universités.

Certes, tout cela n’est pas sans susciter des inquiétudes, d’où la nécessité de mettre au point un code éthique pour ces laboratoires d’un nouveau style. Plusieurs réunions du mouvement DIYbio ont ainsi établi des règles de bonne conduite, une série de principes fondamentaux sur lesquels baser leur activité. Au premier plan, la transparence, qui implique que toutes les activités dans ce domaine doivent être intégralement publiées et documentées. Des aspects tout aussi importants sont, entre autres, la mission éducative et l’accès ouvert à tous, sans oublier, bien évidemment, l’exigence de ne se livrer qu’à des opérations sans danger.

Mais la réflexion éthique ne devrait sans doute pas rester l’apanage des biohackers, et l’État devrait à son tour s’interroger sur la moralité de certaines de ses lois. Comment expliquer, a rappelé Landrain, qu’aujourd’hui en France, demander un test à 23andMe pourrait (théoriquement) coûter un an de prison et 15 000 euros d’amende ? Une loi qui partait certes au début d’une bonne intention mais qui demanderait aujourd’hui à être révisée : en effet l’article 226-25 du code pénal ne fait pas la différence entre les test génétiques effectués pour soi même ou sur un autre.

Naissance dun biohacklab français

En marge du séminaire, j’ai pu poser quelques questions à Thomas Landrain :

InternetActu.net : Comment vous est venu le désir de créer la Paillasse ? Auparavant, étiez-vous déjà en contact avec les groupes américains travaillant sur la DIYBio ?

Thomas Landrain : Ayant la chance de pouvoir m’épanouir tous les jours au sein d’un laboratoire de recherche, j’ai d’abord voulu offrir la possibilité à chacun de vivre cette même expérience. Nous nous sommes d’abord inspirés de la communauté DIYbio née aux USA et en s’appuyant sur la communauté des FabLab et Hackerspace Français, tout particulièrement le /tmp/lab et l’Electrolab, nous avons pu faire émerger le premier laboratoire ouvert français pour les biotechnologies, la Paillasse. Nous sommes ensuite rentrés naturellement en contact avec le reste de la communauté internationale, en particulier lors du processus de fabrication de notre code de pratique et d’éthique, objet essentiel afin d’assurer la pérennité de nos activités.

InternetActu.net : Comment avez-vous trouvé le matériel nécessaire au travail biologique ?

Thomas Landrain : Principalement via des dons d’équipements obsolètes venant de laboratoires privés, publics ou particuliers. Nous avons bénéficié jusqu’à maintenant de l’aide matérielle du Genopole d’Evry et de la Mairie de Paris. Notre existence et nos activités ne sont aujourd’hui possibles que grâce à ces apports extérieurs, nous ne les remercierons jamais assez.

InternetActu.net : Donc vous n’avez pas utilisé les outils “DIY” comme openPCR, n’êtes pas passé par Ebay, etc. ? Pensez-vous qu’il est vraiment possible aujourd’hui de se livrer au “biopunk” avec des outils “bricolés” ou “open” ?

Thomas Landrain : Nous n’avons pas eu besoin d’acheter une openPCR grâce aux dons de matériel, mais il s’agit là d’une exception. La plupart des projets développés au sein du DIYbio reposent sur la capacité de leurs créateurs à pouvoir recréer et détourner l’équipement leur étant nécessaire. Nous sommes à peine capables d’imaginer à quoi ressembleront les biotechnologies de demain, en prenant Steve Jobs comme référence, il n’est pas improbable que des amateurs puissent à nouveau transformer le paysage technologique de leur génération grâce des structures comme La Paillasse. Car au-delà de l’aspect ludique et pédagogique certain du DIYbio, nous voyons apparaitre des technologies prometteuses comme des détecteurs d’arsenic dans l’eau potable, des yaourts détectant des contaminations à la mélanine, de nouveaux moyens de visualisation et de compréhension de nos données génomique, de nouvelles capacités à comprendre notre environnement et le contrôler.

InternetActu.net jusqu’où, selon vous, les adeptes de la DIYBio peuvent-ils aller ? Faire de la recherche fondamentale ? Mettre au point de nouveaux produits ou méthodes pour les pays émergents ?

Thomas Landrain : Le DIYbio ne se destine pas à la recherche fondamentale par essence, mais cherche plutôt à manipuler et utiliser le savoir engrangé par l’humanité pour l’appliquer au développement d’outils et de technologies citoyennes. Des groupes équivalents à celui de La Paillasse commencent à naitre au sein de pays en voie de développement et donc pauvres. Leur existence est motivée par le développement de technologies biomédicales open-source pouvant être facilement fabriquées et réparées. Ceci dans le but de faire ainsi baisser les couts de maintenance des structures médicales sur place et leur dépendance aux technologies occidentales souvent trop couteuses et dont les services après-ventes sont difficiles à maintenir.

InternetActu.net : Question inévitable sur la sécurité : vous ne souhaitez travailler, je crois, qu’avec des organismes inoffensifs. N’avez-vous pour autant rencontré des objections sur les risques que des groupes comme la Paillasse pourraient faire courir ? Que répondez-vous en général ?

Thomas Landrain : La pratique sécurisée de la biologie est un point majeur sur lequel la communauté repose, tous les laboratoires DIYbio sont classifiés Niveau 1 pour la biosécurité, l’équivalent d’une cuisine commune en fait, c’est-à-dire que tous les échantillons biologiques que nous manipulons sont entièrement inoffensifs pour l’Homme et son entourage. En pratique il s’agit d’observer et d’utiliser des échantillons venant de notre environnement immédiat (notre corps, le sol…). Rien de plus.

Propos recueillis par Rémi Sussan.