Biomimétismeetbioinspiration

AlainPavé

Avertissement: ce texte devait constituer un chapitre d’un ouvrage plus général sur la biodiversité1. Aprèsdiscussionavecledirecteurdelacollection«Scienceouverte»desÉditionsduSeuil,nousavonsdécidédenepasl’inclurecarilallongeaitlatailledulivreetétaitunpeuexotiqueparrapportàlaphilosophiedurestedel’ouvrage.Ilprésentenéanmoinsunintérêtcertainsij’enjugeparlesdemandesdeconférencessurlesujet.Enfaireunlivren’estpasaujourd’huidansmesobjectifs.Ilm’asembleutiledeleproposerenlibreaccèssurmonsite,maisnepashésiteràleciterquandmême:

Pavé A., Biomimétisme et biosinpirattion, 2017, 21p (accès libre et télechargeable sur le site www.alain-pave.fr)

On peut également disposer d’une version résumée en anglais et une suite d’images pouvant être utiliséespouruneprésentation«powerpoint».

TBI&BM.pdf

Dans beaucoup des discours sur la biodiversité l’accent est mis sur les dimensionsnégatives,catastrophiques,ouaucontrairepourlaparerdetouteslesqualités,maisnepourrait-onpasaussidévelopperunevisionéquilibrée?

Toutd’abord,ils’agitdesoulignerquelabiodiversitéademultiplesfacettes.Laplupartsont «classiques», qu’elles soient d’ordre utilitaire et marchand (les produits duvivant), d’ordre esthétique ou récréatif, d’ordre culturel, voire religieux. En revanche,toutcequenousapportel’observationetl’étudeduvivantcommesourced’inspirationn’estpasprésenténitraitéauniveauquecelapeutmériter.

On peut identifier deux domaines où la bioinspiration est à l’œuvre dans le secteurtechnologique,onparle,parexemple,de technologiebioinspiréeoubiomimétique.Onoublie cependant que le secteur social et économique est concerné, avec desconséquencespolitiques, il s’agitdesdiscoursconstruitsenprenantcommemodèle le«naturel» et son évolution pour les sociétés humaines. L’expression à l’œuvreaujourd’huidanslemondevientendroitelignedudarwinismesocial.L’évoquerdanscechapitre nous a paru nécessaire dans lamesure où lesmécanismes intellectuels sontanalogues,maisavecuneportéebeaucoupplusgrandeetqu’elleportesouventsurdesanalyses incomplètes ou partisanes. L’ingénieur vérifie précisément que ce qu’il faitmarche,exécutelatâcheattendue,quelacopieoul’analogiefonctionnecommeattendu,avecunrisquefaibleounul.Cen’estpastoujourslecaspourlepolitique…

1AlainPavé,Lefootetl’escargot,lebiodiversitétrenteansaprès.ÉditionsduSeuil,201#.

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Acettefin, ilestutilededresseruntableaudelasituation.Onpeutpréciser,quepourles aspects technologiques les élèves ingénieurs sont très attentifs quand on leur enparle,ilssontmêmedemandeurs.

Quandlevivantinspirel’ingénieur:unconceptrécentet…unehistoireancienne

Les hommes s’inspirent de la nature et singulièrement des êtres vivants trèsprobablementdepuisl’apparitiondesacapacitéàélaborerdesoutils.Iln’enrestepasdetracesécrites,sibienqu’onnepeutfairequedesconjectures.Ainsi, l’inventiondufiletpeut être associée à l’observation de la toile d’araignée, celle des armes comme lepoignardou la lance,decornesdesanimaux,duvêtementenobservant la fourrureetl’on pourraitmultiplier les exemples. Souvent il y avait coïncidence entre l’objet et lematériaux:poignardenivoire,vêtementsenfourrure.Unecélèbrebandedessinéefaitrevivrecesinventionsàtraversunpersonnage:«Rahan,lefilsdesâgesfarouches».Leshumains ingénieux de la préhistoire, ancêtres des inventeurs, des innovateurs, desingénieurs, ont fort possiblement suivi ce cheminement. Cela correspond aussi àl’émergencedelacapacitédeconceptualisation.

Mais revenons à une histoire plus récente. Sans nul doute que les exemples les pluscaractéristiques se trouvent dans l’œuvre de Léonard de Vinci avec notamment sesmachinesvolantesinspiréesduvoldesoiseaux,deschauves-sourisetdeslibellules2.Etsinousregardonsl’histoirecontemporaineonpeutaisémentétablirquedenombreusesinnovationspuisentleursoriginesdansl’observationduvivant,sansparlerd’analogies,parfoishâtives…Maisaufaitpourquoi?

Prèsde4milliardsd’annéesd’innovations

Comme nous l’avons déjà évoqué, les systèmes vivants (organismes, populations,communautés)résultentdeprèsde4milliardsd’annéesd’évolution.Progressivement,desêtresvivantstrèsdiverssontapparusspontanément.C’estgrâceàcettecapacitéàsediversifierque lavie apu semaintenir et sedévelopper sur cetteplanète, à fairequedanscettediversitécertainsaientpurésisteràdesvariationsparfoiscatastrophiquesdeleur environnement et à s’adapter à de nouvelles conditions de milieu. Face auxévénementsaléatoires, souventviolents,de l’environnement, ladiversificationaété la«solution»émergente: lavieasubsistéd’abordparcequ’elles’estdiversifiée,ensuiteparcequelesêtresvivantsontévolué,notammentgrâceàlasélectiondeleurcapacitéde plus en plus grande à s’adapter individuellement et collectivement à desenvironnementsdifférentsetvariantdefaçonplusoumoinsimprévisible.

2Onpeut trouver sur lewebdemultiplesdocumentsà ce sujet,notammentdes illustrationsqu’ila réaliséesdans ses codex. Certaines de ses machines ont été réalisées sous forme de maquettes, par exemple à lafondationPierreGianadda,àMartigny,enSuisse,etentailleréelleauClosLucé,àAmboise.Onpourraaussiseréféreràl’ouvrage:DominicoLorenza,MarioTaddei,EdoardoZanon.LesmachinesdeLéonarddeVinci.Secretset inventionsdescodex.Gründ,Florence,2006.

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De façon générale, l’évolution des systèmes vivants se résume bien grâce au schémadarwinien, une suite «d’essais et d’erreurs» fondée sur deux grandes catégories deprocessus:d’abord,lesprocessusdereproductionetdevariation,ensuitelesprocessusdesélectionnaturelle.Lespremierscontribuentà l’extensionetà ladiversification, ilscréent de la biodiversité, les seconds sont responsables de la limitation à la fois del’extensiondelaviesurlaTerreetdelabiodiversité.

Au cours de l’évolution, le vivant a produit une grande variété de structures, dematériaux, de composés divers, de formes et de comportements qui peuvent êtresourcesd’inspirationtechnologique.C’estunedesraisonsmajeurespours’intéresseràla biodiversité, en allant audelàdesdiscours idéalistes, voire idéologiques, sanspourautant lesmépriser, afin de systématiser la recherche pour de possibles innovations.Pourcela,ilfautenprioritéconcilierlesmotivationsdesnaturalistes,desbiologistesetdes écologues avec celles des technologues. En gros, adopter une approcheinterdisciplinaire.Cetteidéen’estpasnouvelle,maiscette«ressourceintellectuelle»estloind’avoirétéexploitée.C’estundesapports,unedesfonctionnalités,undesservices,pouremprunterau langageactuel,de labiodiversité si tant estque labiodiversité aitconsciencederendredesservices.

Il n’est évidemment pas question de tenter une liste exhaustive, mais de citer desexemplesquinousparaissentillustratifs.Pourlesamateursd’esthétiqueetdecuriosité,onpeutsignalerlebelouvragedeMatFournieretdeYannickFourié3.

Quelquesrepèreshistoriques

Trèsschématiquement,lesprincipauxacquisontétéobtenusaprès1945,lesprincipauxsont la cybernétique, la bionique, la théorie générale des systèmes, l’intelligenceartificielle et la robotique. Sinon les idées, certains termes sont tombés endésuétude,commelacybernétiqueoulabionique:

La cybernétique

Lacybernétiqueaétédéveloppéeàl’origineparNorbertWiener.Unouvragepubliéen1948 reste le document fondateur4. Il s’est principalement inspiré des résultats de laphysiologie, notamment des processus de régulation (cf. figure 6.3). La théorie ducontrôleautomatiqueenaétélaprolongation.Cettethéorieaconnudetrèsnombreuxdéveloppements et applications. L’informatique est un autre champqui a grandementbénéficiédecetteinvention.Lesdéveloppementsmathématiquesontégalementététrèsprolifiques,degrandequalitéetd’uneremarquableefficacité.

3FournierM., Fourié Y.Quand lanature inspire la science.Histoiresdes inventionshumainesqui limitent lesplantesetlesanimaux.EditionPlumedecarotte,Toulouse,2011.Unepetitecritiquesur l’emploidutermescience:enfait lanatureaétélaprincipalesourced’inspirationdesscientifiques,iciils’agitplutôtdebioinspirationoudebiomimétismeausenstechnologiqueoùnousl’entendonsdanscechapitre.4 Wiener N. Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and the Machine. The MIT Press(Cambridge,Mass.)etWiley(NewYork),1948.

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La bionique

En1958,JackE.Steele,médecindel’arméedel’airaméricaine,créeletermebioniqueenfaisantprincipalementlelienentrebiologieetélectronique.Cetermeaétéensuitetrèsemployépourtoutdispositifsquisuppléeàdesfonctionsduvivant(exempledelamainartificielle). Il est encore utilisé, mais les deux termes le biomimétisme et debioinspiration ont tendance à devenir les plus employés. On pourra se référer, parexemple,àl’ouvragerécentdeAgnèsGuillotetdeJeanArcadyMeyersurlesujet.5

La théorie des systèmes

LudwigvonBertalanffypublieunouvragecléen1968:Théoriegénéraledessystèmes6.Il généralise les approches cybernétiques et fait le pont avec l’écologie (conceptd’écosystème) et ensuite bien d’autres domaines tant cette théorie est féconde. L’unedesgrandequalitédecetteapprocheestd’offrirunevéritableméthodologie,intégrantlamodélisation mathématique 7 . En France, Jean-Louis Lemoigne en a été l’un desprincipauxcontributeursaudéveloppementdecettethéorie.Nousavonsétéetsommesencorepourbeaucoupd’entrenousdesadeptesdecetteméthodologie,vianotammentla variante «Analyse des systèmes»8. Certains ont vu dans cette approche soit uneversion opérationnelle duholisme, soit une alternative à ce concept.Onpeut signalerque Bertalanffy était un biologiste et l’un des pionniers de la modélisation dans sondomaine.

Fin des années 1970 et début des années 1980, un Groupe de recherche, trèsinterdisciplinaire,aétécrééetafonctionnéenRhône-Alpessurlesujet,sousl’initiativedu département Sciences Physiques pour l’Ingénieur du CNRS (GRECO Analyse dessystèmes). A titre personnel, j’en ai tiré un grand bénéfice et je n’ai pas été le seul.Ensuite, après la fin de ce groupe, une partie de ceux qui en ont été les principauxanimateurs se sont retrouvés dans le Club Edora de l’Inria9. Ces deux initiatives ontlaissédestracesdurablesdanslacommunautéscientifiquefrançaise.

5AgnèsGuillot,Jean-ArcadyMeyerLabionique.Quandlascienceimitelanature,coll.«UniverSciences»,20086vonBertalanffyL(1968)GeneralSystemTheory,GeorgeBrazillerInc.,NewYork,Frenchedition,1973,Dunod,Paris.7vonBertalanffy L.,General SystemTheory,GeorgeBraziller Inc.,NewYork,1968,Edition françaiseen1973,chezDunod,Paris.8Tirédusite:http://jean-louislemoigne.developpez.com/livres/modelisation/theorie-systeme-general/Réédité3fois''laThéoriedusystèmegénéral-Théoriedelamodélisation''estdevenuintrouvableenlibrairiedepuis1999.LorsquelesPUFontrenoncéàpublierune5emeédition,l'auteur,Jean-LouisLeMoigne,adécidédemettre à la disposition du public une nouvelle version complétée et remaniée sous forme numérique. Cedocumentestla5emeéditionrévisée2006.9LesdeuxrapportsderechercheInriasonttéléchargeables:Rapport1988LesCahiersd’Edora(AlainPavé)https://hal.inria.fr/inria-00075688/document

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Notons que cette approche est efficace pour analyser et modéliser les aspectsfonctionnelsdesécosystèmes,ausensdeséchangesetdetransformationsdematièreetd’énergie, et beaucoup moins pour la dynamique de la biodiversité. L’exemple dessystèmesdits«àcompartiments»estundesexempleslesplusconnus(cf.,plusloin).

L’intelligence artificielle et la robotique10

Rappelons qu’au début de l’informatique, dans les années 1950, on parlait desordinateurs comme étant des «cerveaux électroniques. En fait, ils permettaientd’effectuerefficacementlesfonctionscalculatoires,grâceàdesalgorithmesnumériques.Ensuite, avec le développement de mémoires de masse, le stockage, la gestion et letraitementdesdonnéesdiversesontétégrandement facilitéepourenarriverau«Bigdata»dontonparleactuellement.Ensuiteunnouveauprogrès,dans lesannées1980,l’intelligence artificielle est inventée, intégrant plus largement des règles logiques etl’organisationdebasesdeconnaissances.Certainscollèguesinformaticiensparlentplusprosaïquement de nouvelles méthodes de génie logiciel, mais il est vrai que cestechniques singent aussi des capacités intellectuelles nouvelles, caractéristiques ducerveau humain: raisonnement logique complexe, structuration et stockage desconnaissances, et permettent réellement des progrès dans la simulation descomportementshumainsmaisaussianimaux.Celaétant,noussommesloindesimulerlefonctionnementducerveauhumainetnousfaisonslàlamêmeconfusionquedansceluide l’ADN. L’ADN n’est pas l’analogue d’unemémoire informatique dans lamesure oùcettemoléculeasapropredynamiqueetunegrandediversitéd’expression,cen’estpasuniquementunsupportd’informationausensdeTuringetShannon11.Delamêmefaçonlecerveauhumainaunestructuretrèscomplexeettrèsdynamique,évolutiveaucours

Rapport1995:LesCahiersd’EdoraII(AlainPavéetJean-LucGouzé)https://hal.inria.fr/inria-00074149/document10QuelquesréférencessurIAetRobotique.Lalittératureestabondante,ilafalluchoisir.Commel’Académiedestechnologiesadiscutéetpubliésurcessujets,jemesuislimitéàcesréférencesenmesouvenantquej’aiaussiunpeupubliédansledomainedel’IA(maisles«Cahierd’Edora»yfontallusion).http://www.academie-technologies.fr/blog/categories/10-questions-a-sur/posts/les-robots10 questions à G. Sabah sur l'intelligence artificielle. Publication de l’Académie des technologies. Ed. LeManuscrit,2009,52P.http://www.academie-technologies.fr/blog/categories/communications-a/posts/vers-une-technologie-de-la-conscienceParailleurs,lestravauxdeJ.P.Changeuxsontincontournables.11 L’information au sens de Turing (pour son élaboration et son traitement) et de Shannon (pour satransmission) et de Brillouin est formalisée mathématiquement, indépendante du support et du moyen detransmission.Ellesesuffitenelle-même.L’informationgénétiqueaétéetestencorelargementconçueainsi.Oncommence à considérer que le support n’est pas indifférent, à savoir que les propriétés physico-chimiques,biochimiques et la structure spatiale comptent non seulement dans sa transcription, mais aussi dans soncontenumême.Pourunediscussion,plusgénérale,récenteetavancéesurlesujet,onpourraconsulter:Guiseppe Longo,Guillaume Lecointre, BernardWalliser. L’information: des sciences sociales à la biologie. In«L’évolutiondesl’universauxsociétés»(Dir.MurielGargauxetGuillaumeLecointre),Ed.Matériologique,Paris,2015,455-476.

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de la vie, «matériel et logiciels», «information et structure biologique» sontétroitement imbriqués. Par ailleurs, le cerveau, selon Jean-Pierre Changeux, n’est passeulementréactif,maisactif.Deplus, l’émergencedelaconsciencepeutêtreexpliquéepar l’organisation de réseaux neuronaux. Récemment et dans la suite des travaux deBenjamin Libet 12 , les relations conscient-inconscient ont fait l’objet de modèlesconvaincants: l’activité cérébrale est permanente et pour la plus grande partinconsciente (travailde fond), si aucoursdecetteactivitéunévénement singulierestdétectéilarriveauniveauconscientettraitéentantquetel13.

Cesprogrèsrécents,ontdesconséquencesenrobotique.Sanslesdévelopper,retenonsquelarobotiqueestundomaineenpleineeffervescenceetdoitbeaucoupà l’étudeduvivant.Les robotshumanoïdes, longtemps réservésà la science fiction, commencentàdevenir une réalité. La question de l’émergence de la conscience dans ces robots estactuellement clairement posée, mais à une échéance encore lointaine. En revanche,qu’uncertainniveaudeconsciencesoitimplantéetsimulé,pourquoipas?

Conclusion

Enfait,lesdiversthèmesexposésci-dessusnesontpasindépendants.Lacybernétiqueaété le domaine fondateur aussi bien du contrôle automatique des procédés, que del’intelligence artificielle ou de la robotique. Elle a sans doute inspiré la théorie dessystèmes, bien que cette dernière ait été surtout développée pour représenter leséchanges de matière, alors que la cybernétique était plutôt consacrée aux échangesd’information. Lesdeux approches sont complémentaires et on les retrouve ensembledans les systèmes technologiques où il s’agit de contrôler des transferts et destransformationsdematière, par exempledans les procédés chimiques, où capteurs etactionneurspermettentde lesréguler.Onpourraitdireque l’analysedessystèmesestaussi efficace pour l’étude de processus naturels, mais inversement que certainsconcepts de la cybernétique sont également utiles dans ces cas, par exemple pourprendreencomptelesrétroactionsetplusgénéralementlesautorégulationsnaturelles,sansoublier lessystèmesnerveux.Enfait,unteldébatn’aplus lieud’être, lesdeuxsefondantdansunevisiongénéraledelathéoriedessystèmes.

Biomimétismeetbioinspiration

Dans les années 2000, deux termes sont principalement utilisés: biomimétique, quivientdelabiomécaniqueetbioinspiration,provenantdel’informatique.Lesfrontièresnesontpasencorebiendéfinies,sitantestqu’ilfailleenfaire.Néanmoinsàtraverslesusages,ilapparaîtqu’onparleplutôtdebiomimétismelorsqu’onconstruitundispositif

12Pourcestravaux,leplussimpleestdeseréférerausiteWikipedialeconcernant(siteenanglais,carlaversionfrançaiseesttropsommaire):https://en.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Libet13Aproposdelaconceptioncontemporaineducerveau,j’aipubénéficierd’uneconférencedonnéeàLyon,parJoseph Remilleux (physicien) et Dominic Sappey-Marinier (spécialiste l’imagerie cérébrale) et intitulée: LeCerveauQuantique:uneapprochedelaconscience?CentrePsyreneetUniversitédeLyon.

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technologique ressemblant à une entité vivante ou à un élément de cette entité (parexemple,unrobotandroïde,unbrasmécanique,unemachinevolanteàailesanimées)etdebioinspirationquandonneselimitepasàimiteruneentité,maisaussidesprocessusbiologiques, écologiques et évolutifs ou encore de s’en inspirer pour concevoir denouvelles technologies sans utiliser des biomatériaux. Par exemple, les algorithmesgénétiques miment des processus évolutifs de mutation-sélection pour résoudre desproblèmes d’optimisation. En fait, le terme de bioinspiration vient principalement del’informatiqueetadiffusélargementaprès.

Pour une vue globale et actuelle du domaine, on pourra se référer à un ouvrage desynthèserécent14.

Unefaçond’apprécier l’impactdumotetduconceptsous-jacent,onpeutexplorerdesbasesdedonnéesetcomparerlesoccurrencesavecd’autresmotsapparusrécemment.Commenousl’avonsfaitpourlemotbiodiversité(figure6.1).NousavonsutilisélabasededonnéesbibliographiquedugroupeNature.Onvoitainsique:

• bionique est ancien, régulièrementutilisé,maispeu, en seméfiantdes emploiscommerciaux(exempledelasociétéFuji-Bionics)

• biomimétismeesttrèspeuutiliséetassezréservéàunecommunautéfrançaise.Cependant, il es sans doute promis à un bel avenir (cf. article de l’équipe dH.ArribartdansNatureMaterials)15

• Bioinspirédécolledepuislesannées2000,avecuneamorcequiressembleàcelleobservée pour deux autres mots, des véritables «success stories»:bioinformatiqueetbiodiversité.

Unetendanceestperceptible,maisdontl’usagen’estpasencorequantifiable,aumoinsdans le langage, celle d’écoinspiration, qui prolonge celle de bioinspiration, pour lestechnologiesquiprennentcommeréférencelesstructuresetprocessusécologiques.

On oublie souvent que la vie inspire d’autres domaines, notamment politiques etéconomiques jusqu’à confondre discipline scientifique et mouvement politique. Toutcelaéviteenfaitd’endireplus…Dansunouvrageprécédent16,etcen’estévidemmentpasleseul,lesrisquesdeconfusiondesgenresetlesdangersassociésontétésoulignésà propos, par exemple, de celles avérées entre religion et politique, justifiant l’ordresocial, celle de l’ancien régime des théocratie, entre religion et science à propos ducréationnisme.Iln’estdoncpasinutiled’endirequelquesmots.

14 Esmaiel Jabbari, Deok-Ho Kim, Luke P Lee, Amir Ghaemmaghami, Ali Khademhosseini. Handbook ofBiomimeticsandBioinspiration:Biologically-DrivenEngineering.WorldScientific,Singapour,3volumes,2014.Cetteséried’ouvragesest,ànotreconnaissance,quioffreactuellementlavisionlapluscomplètesurlesujet.15ClémentSanchez,HervéArribart&MarieMadeleineGiraudGuille.Biomimetismandbioinspirationastoolsforthedesignofinnovativematerialsandsystems.NatureMaterials,2005,4,277-288doi:10.1038/nmat1339.16PavéA.LacoursedelaGazelle.Biologieetécologieàl’épreuveduhasard.EDPSciences,LesUlis,2011.

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Figure 1. Exemples de néologismes apparus depuis 1990 et porteurs d’idées nouvelles:Biodiversité /Bionics (plus ancien)/ Technologies bioinspirées (Bases de données du groupeNature).

Autotaletaujourd’hui,onpeutidentifierlesdomainessuivants:

• L’informatiquebioinspirée• Lesmatériauxbioinspirés• L’énergétiquebioinspirée• Lamécaniquebioinspirée• Lachimiebioinspirée• L’agricultureécoinspirée(ouagroécologie)• L’économieetlessciencessociale(unpeutrop)bioinspirées.

Chaquesecteurmériteraitunchapitrespécifique,cen’estpasl’objetdel’ouvrage,aussinouscontenteronsnousdeprésenterquelquesexemples.

L’informatique bioinspirée

Cedomaineaétépionnierdansl’utilisationduterme,onpeutidentifierunediversitéderéférences:

− Emploiduterme«cerveauélectronique»devenudésuet− Intelligenceartificielle(années1980)− Réseauxneuronaux(idem)− Robotique(partielogicielle)− Algorithmesgénétiques

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− Algorithmesévolutionnistes− Automatescellulaires− Systèmescoopératifs(individus-centrésetmulti-agents)− …

Lesperformancesdesalgorithmesexpliquentcettediversitéd’approches.Mais,audelàde ces capacités calculatoires, il peut y avoir une réflexion, en retour, sur les aspectsbiologiques car cesalgorithmes sontaussiquelquepartdesmodèles.Parexemple,ons’interrogedeplusenplussurlesperformancesréellesducerveauhumainquisemblentdépasser de beaucoup, tant dans les capacitésmémorielles que calculatoires les plusgrosordinateursactuels.

Les processus de régulation inspirés de l’étude des métabolismes animaux et végétaux

Lacybernétiqueaétéenpartiedéveloppéesurlaréalisationtechniquederégulateurs.Àtitre d’exemple nous pouvons prendre l’exemple de la thermorégulation chez leshoméothermes(figure2)

Figure 2. L’un des exemples d’analyse cybernétique appliqué au processus de thermorégulation chez leshoméothermesmettantenévidencelesystèmederétroaction.

Les systèmes à compartiments

Les systèmes à compartiments ont été très développés et utilisés dans les sciencesbiologiquespourreprésenteretmodéliserlesfluxdematièresentrediversesstructures(lescompartiments).C’estlecasenbiologiemédicaleetenpharmacologiepourl’étudedudevenirdesmédicamentsdansunorganisme lorsdesphasesd’étudeetaussipourleurssuivischez lespatients lorsde traitements trèsdélicats.Lescompartimentssontnaturellement identifiables et correspondent aux organes. Dans d’autres cas, ils sontplusdiffus,parexemple,lorsqu’onparledesfluxbiogéochimiquesauniveauplanétaire.En dynamique des populations, les compartiments correspondent à des statutsdémographiques,parexempledereproducteursoudenonreproducteurs: juvénileset

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certains adultes, pas uniquement les individus vieillissants, mais parfois pour desraisons«sociales»,parexempledansdesgrouped’animauxàmâleoufemelledominant(cf.figure6.4).

Les systèmesà compartimentsont fait l’objetd’une littérature abondante, car ils sonttrès efficaces pour modéliser une large diversité de situations biologiques, mais pasuniquement. C’est un chapitre important de la théorie des systèmes car ils proposentdes modélisations graphiques, des schémas fonctionnele en «boîtes et flèches»particulièrementparlantes,etdesmodélisationsmathématiquesefficaces.Lathéorieducontrôle y trouve un champ d’application important. Par exemple, dans le domainemédical pour définir des «posologies optimales» à savoir quand et à quelle doseprendreunmédicamentdefaçonàcequ’àlafoislatoxicitésoitminimaleetl’efficacitéthérapeutiquemaximale.

Figure 3.Exemples desystèmes àcompartiments:(1) le cycle ducarbone dans lecontexteclimatique, (2)un exemplesimple enbiomédecine, (3)un modèle dedynamique depopulation.

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Cettedémarchedémontrequ’unegrandediversité,celledesprocessusduvivantonpeuttrouverdesmodèlescommuns,dessortesd’invariants.Cetteremarqueestd’ailleursàportéeplusgénérale:lefaitquedesclassesdemodèless’appliquentàunediversitédesituations,dumoléculaireà lapopulationetà l’écosystème,montreunecertaineunitédumondevivantderrièresagrandediversité.C’estceque j’aiessayéd’exprimerdansl’ouvrage «Les cailloux de petit Poucet», où précisément lesmodèles sont présentéscommedessortesdepetitscaillouxpermettantdenepasseperdredanslaforêttouffuedessciencesdelavieetdedétecterdesprocessusgénériques17.

Les matériaux

Lesexemples qu’onpourraitqualifierde récemment classiques sont la fleurde lotus,pourdespropriétéshydrophobesetdelapattedugeckopoursespropriétésadhésives.

Figure4.Lafleurdelotusetlapattedugecko,deuxcastypiquesquiontconduitàdesmatériauxbioinspirés,hydrophobes,pourlepremierexemple,etadhésifspourlesecond.

Lafleurdelotusaunesurfacehydrophobe.Cettepropriétéestdueàdemicroscopiquesprotubérences ciliées. Cette «solution naturelle» a été imitée pour faire des vitresautonettoyantesetaussipourrésoudrelesproblèmesdecirculationdesfluidesdanslesmicrocanalisationdes«labsonchips»(laboratoiressurpuces).

Legeckoestunpetitlézarddomestiquelargementrépandudanslazoneintertropicale.Ilsedéplaceaisémentsurdessurfacesverticales(murs)etmêmesurlesplafonds.Cetteadhérenceestdueàdesventousessurlesdoigtsetauxpropriétéslocalesdelapeau.Ilafalluquelquetempspourcomprendre quecettepropriétéestdueàunenanostructurequi permet d’utiliser des forces de Van der Waals localement faibles et à très faibleportéemaisamplifiéesparlenombreetlatexture.

Chimie bioinspirée

Lachimiedessubstancesnaturellesbiologiquementactivess’appuiesur lesstructuresmoléculaires des produits en question, qui sont ensuite modifiées pour augmenter

17Pavé A. Les cailloux du Petit Poucet. EDP Sciences (2015)

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l’efficacité et diminuer la toxicité ou encore pour trouver des voies de synthèse. Parexemple,letaxol,produitparl’Ifestunanticancéreux.Laproductionàpartird’extraitsnaturelsesttrèslimitée(feuillesdel’If).Encherchantdesprécurseursetenétantguidépar la structure du taxol, Pierre Potier et son équipe ont trouvé le taxotère qui s’estavéréplusefficaceetplusfacileàproduire.

Figure4.Letaxol,extraitdelafeuilledel’ifetletaxotère,moléculetrouvéelorsdelarecherchesurlasynthèsedutaxol.

C’est sans doute dans le domaine dumédicament qu’on trouve le plus d’exemples dechimiebioinspirée.Ilestbond’endireunpeuplus,carc’estévidemmentintéressantentermes de santé individuelle et collective. C’est aussi et de ce fait, économiquementimportant,voireconsidérable.

Stratégies de recherche de substances naturelles biologiquement actives

Une grande partie des médicaments proviennent de pratiques dites traditionnelles,comme l’aspirine, et de découvertes fortuites, comme la pénicilline. Les sourcesprincipalessontd’abordlesvégétaux,puis lesbactériesetdesanimaux.Ladécouvertede telles substances relève de plusieurs approches qu’on peut qualifier d’une part declassique, et, d’autre part, de bio ou d’éco guidées. La question de la biodiversité estcentrale.

Stratégiesclassiques:ethnologiques,échantillonnagesystématique

La démarche la plus ancienne relève de ce qu’on appelle aujourd’huil’ethnopharmacologie, c’est-à-dire détecter, dans les pratiques traditionnelles,l’utilisationdeplantespoursoignerdesétatspathologiques.Cefutd’ailleurssurcetyped’exemplequelesdébatssurla«Conventionsurladiversitébiologique»ontétéinitiésàlaconférencedeRio,en1992.Celaétant,cetypedeméthodeneconduitpastoujoursàdes percées significatives, par exemple l’effet placebo peut faire espérer à une vertucurative,alorsqu’ilenestrien.Parfois,l’utilisationtraditionnelletraited’unepathologiealorsquelarecherchemèneàtrouveruneautrepropriétémédicamenteuse.L’exempledelapervenchedeMadagascarestl’exempleclassique,trèsutiliséedanslesmédecinestraditionnellespoursoignerunediversitédemaladie,ellecontientdesalcaloïdesayant

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despropriétésanticancéreuses,notammentlavinblastine, largementvaloriséeparunefirmepharmaceutique.Ledébataportésurlejusteretourverslespeuplesquioccupentles territoires en questions et qui en ont une utilisation pratique cataloguée dans les«savoirs»traditionnels.Nousn’entreronspasdanscetypededébatsaufdedirequ’ilsnesontpassimples.Parexemple,à l’exceptiondescasd’endémismestrès importants,les plantes se trouvent dans une diversité de lieux géographiques peuplés par despopulationsdifférentes,alorscommentdistribuerlesbénéfices?Pourrait-onconsidérerqu’il s’agit d’un bien commun à gérer aussi de façon commune? Beaucoup despécialistesdediversesdisciplinesconsacrentdutempsàcetteimportantequestion.Ilresteàsignalerquelesexemplesd’utilisationderessourcesnaturellesvivantes,parfoisfrauduleuse,aconduitauconceptde«biopiraterie»déjàévoqué,dontonpeutparfoisprouveraréalitéetdansd’autrescassemblentreleverdephantasmescollectifs.Enfin,l’utilisation traditionnelle n’est pas toujours sans danger, les plantes en question sontsouventtoxiquesetunemauvaisepréparationpeutêtremortelle,curieusementonparletrès peu de ces accidents18. Il n’est pas de mon propos de citer des «anecdotes»révélatrices, qui n’ont pas valeur de démonstration, mais j’ai pumesurer lors de macarrièrelapartdel’idéologieetduphantasmedanscesdiscours.Iciencore,onnotequelabiodiversitéadesfacettespositives,maisd’autresnégativesetcen’estrendreserviceàpersonnequedenepaslereconnaîtreetl’évaluer.

Unautreapprocheestdefaireunéchantillonnagesystématiquesurunterritoirelimitéet ensuite de tester systématiquement des extraits (screening). Le test direct sur desorganismesmalades et sur toutes les pathologies n’est pas possible. On fait donc deschoix, par exemple de ne tester que des propriétés antibiotiques ou anticancéreuses,mais la combinatoire reste énorme. Les résultats sont tempérés. On peut néanmoinsregretterquecertainesinitiativesn’aientpaspuêtreconcrétisées,fautedefinancement.Cela a été le cas de l’entreprise Entomed, dont l’idée de départ se fondait sur laconnaissance du système immunologique des insectes (travaux de Jules Hofmann,couronnéspar leprixNobel).Une importante campagnede recherche systématique aétémenée, notamment enGuyane, les premiers résultats étaient encourageants et leséquipescompétentes,maisilfautdutempspourenarriveràvaloriser,orlesfinanciersont le regard rivé sur le court terme et cette société a dû fermer en 200519dans unecertaine et coupable indifférence. Cet exemple montre que le développement d’idéesnouvelles n’est pas facile. Un autre exemple, lui stabilisé, est celui lancé par le18Parexemple,enGuyane,uneenquêteaétémenéeàcesujetpardeuxchercheursdel’IRD,ethnobotanistesetethnopharmacologuse,desexcellentsspécialistedelaquestion:lenombrededécèsn’estpasnégligeable(plusde10surlapériode1993-2000).Enquêtes sur les intoxications par les plantes en Guyane française: aspects ethnobotaniques et médicaux.ElodieDorangeon et ChristianMoretti , in «Des sources du savoir auxmédicaments du futur» (dir. JacquesFleurentin;Jean-MariePeltetGuyMazars),IRDéditions,2002,358-361.http://books.openedition.org/irdeditions/7257?lang=frUneprésentationgénéraleestdisponiblesurlesite:http://medecinetropicale.free.fr/cours/intoxplante.pdfIls’agitd’uncoursdemédecinetropicaleproposéparPierreAubry,professeurdemédecine.19http://www.usinenouvelle.com/article/entomed-ferme-ses-portes.N10871

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LaboratoirePierreFabreàToulouseoùlarobotisationpermetd’automatiserlesessais.Lacollaborationavec leCNRSest trèsefficace(laboratoirescommunsetcollaborationavecl’InstitutdeChimiedesSubstancesNaturelles,fondéparPierrePotier).Maisalorsoùestlabioinspiration?Enfaitdanscesdémarchesonarrive,avecunpeudechance20, à détecter un extrait actif. Cet extrait est souvent un mélange d’espèceschimiquesqu’onvaisolerpardesméthodesdeséparationphysico-chimiques.Unefoisidentifiéeuneespèceactive,onpasseàl’étudestructurale,l’idéeestdecomprendrecequi, dans la structure, explique l’action thérapeutique et de trouver des voies desynthèseoud’hémisynthèse,àsavoiràpartirdeprécurseursplusfacilesàproduirequela molécule active, mais aussi de fabriquer des variantes avec un double objectif:diminuer la toxicitéetaugmenter l’efficacité.Ladémarchequia conduitau taxotèreaétédecetype:leprécurseurestplusfacileàproduireàpartirdel’écorcedel’arbrequedesesfeuilles.Aretenirquel’industriedesparfumsaunedémarcheanalogue,saufquelestestssontconduits par des experts: les «nez». Par exemple, le linalol est une base du célèbreparfum«N°5deChanel».Lasynthèseetl’hémisynthèsedulinalolestmêmedevenuun«cas d’école» dans les formations de chimistes. Les produits de synthèse sont trèscourants dans l’industrie des parfums, cette démarche évite de surconsommer lesproduitsnaturels,commeleboisderose,etdonneplusdeprécisiondansl’élaborationdélicatedesflagrances,quisonttrèssoigneusementdosées.

Recherchebioetéco-guidée

Beaucoupdeprocessusbiologiquesetécologiquessontsousladépendancedesignauxchimiques ou plus généralement de métabolites qui exercent des effets locaux ou àdistance.Ainsi les fourmissedéplacentanbalisant leurcheminavecdesphéromones,certainsarbresagressésparunravageurlibèrentunesubstancevolatilequidétectéparleurscongénèreslesconduitàsynthétiserdessubstancesdedéfense.Nombreuxsontlesanimaux qui secrètent du venin, soit à des fins prédatrices, soit pour leur défense,rarement pour le «fun», mais sait-on jamais! La compréhension des phénomènesintègrent cette chimie etdans la fouléede s’en inspirerpourd’autresutilisations,parexemple de répulsifs ou de l’utilisation des propriétés toxiques à fortes dose, parexempledesvenins,quipeuvent,àfaibledoseetplusoumoinstransformés,devenirdessubstances médicamenteuses. Ce type de démarche a été au centre de la stratégieproposéeparleprogrammeAmazonieduCNRSlorsd’uneréunionàKourouenoctobre2009. Les aléas des budgets et des politiques institutionnelles n’ont pas permis desouteniràlahauteursouhaitéelesprojetssélectionnés.Citonsquandmêmelesoutienà

20jesuisobligéd’utilisercemotcarcetterecherchesefaitunpeuauhasard,maisattention,cen’estpasdelasérendipité,.Eneffetcequ’onappellesérendipitéest ladécouvertefortuite,nonattendue,nonespérée,alorsqu’ici,siladémarchecompteunelargepartd’aléatoire,lerésultatestattenduoudumoinsespéré.Enrevanche,pourlapénicillineonpeutparlerdesérendipité.

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des équipes travaillant sur les venins qui ont pu, par la suite, décrocher un projeteuropéenintituléVenomics21.

Énergie

Encoreici,nousn’évoquerontquedesexemples.Lecasleplusflagrantestlecaptagedel’énergiesolaireetsatransformationenmoléculesvecteursd’énergie.Onpensebiensûràlaphotosynthèse:productiond’hydrogènepardes«feuilles»minéralesbioinspiréesou par des procédés biomimétiques, en utilisant directement l’énergie solaire. Nousnous limiterons ces exemples, non seulement pour essayer de cerne l’essentiel, maisaussiparceque l’énergieprovenantdenotreétoileestconsidérable22parrapportàcequenousproduisonsetconsommons.

La reproduction, voire l’amélioration de la photosynthèse est une voie qui relève dubiomimétisme.Cellequiutilised’autresvoies,parexempledecatalysechimique,relèveplusdelabioinspiration.D’ailleursàcepointdenotrediscours,onpeutconvenirquelebiomimétismeestunecatégorieparticulièrede labioinspiration.PlusieurséquipesenFrancemènentdesrecherchessurcessujets,parexempleàGrenoble,àl’université,auCEA et au Collège de France, sous la responsabilité de Marc Fontecave23). Parmi lesautres équipes, on peut citer aussi celle de Daniel Nocera au MIT dont les travauxportentsurlaconceptiond’unefeuilleartificielleproduisantdirectementdel’hydrogènemoléculaire(figure5).

21La presse, notamment les journaux scientifique, s’est fait l’écho de la création de ce consortium porténotammentparlapetitesociétéVenomeTech, leCNRSet leCEA,avecplusieurspartenaireseuropéens.Parmilesarticlespubliéssurlesujet,signalonsceluideNationalGeographics(25/11/2013):http://www.nationalgeographic.fr/8394-fabriquer-des-medicaments-grace-aux-500-venins-repertories/22D’aprèsWikipédia,maiscesontdesdonnéesdontjedisposaiparailleurs,laTerrereçoitenpermanenceunepuissance de 170millions de gigawatt (6,12×1011gigawatt/h). Gardons le joule comme unité d’énergie et lejouleparsecondecommeunitédepuissance,nousrecevonsdoncdusoleil 1,7×1017joulesparseconde,dont122×1017 sont absorbés alors que le reste est réfléchi. L'énergie totale absorbée sur une année est donc de3850 1021 joules, la photosynthèse capte environ 31021J (0,078%), le vent contient 2,21021J (0,057%), etl'ensembledesusageshumainsdel'énergie,0,51021J(0,013%)dont0,061021J(0,00156%dutotalet12%desusages) sous forme d'électricité. Tout cela pour dire que notre production et notre consommation etextrêmementfaibleparrapportàl’énergieincidente.23http://www.college-de-france.fr/site/marc-fontecave/biographie.htmhttp://fondationecologiedavenir.fr/index.php/13-interviews/21-interview-de-marc-fontecaveRutherfordA.W.,Del’hydrogèneàpartirdusoleiletdel’eau.CLEFS,CEA,51,2005,49-51.

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Figure6.6. Feuillede siliciumportantdes catalyseurs àbasede cobalt (Co), denickel (Ni) et deMolybdène(Mo)(DanielNocera,MIT24).Cettefeuilleplongéedansdel’eauetéclairéeproduitsurunedesfacesdel’hydrogèneetdel’autredel’oxygène,unesorted’électrolyselocale.

Mécanique : drones insectes, arbres et pylônes

Levoldesoiseauxaétépendant longtempsuneréférence,enfaitcommenousl’avonssignalé depuis Léonard de Vinci. Bien qu’ils n’aient pas donné lieu à des réalisationspourlesphasesailesbattantes,levolplanéaétélabasedudéveloppementdesavions.Récemment,ons’est intéresséauvoldesinsectespourfairedesmicrodrones.Ainsi, ladirection générale de l’armement soutient un projet de recherche sur le sujet:REMANTA,développéparl’ONERA25.

OnpeutégalementciterleprojetRobobee26développéàl’universitédeHarvard.

Dans un tout autre domaine, celui des structures verticales, les arbres peuventégalement êtredes sourcesd’inspiration. Il estd’ailleurs très intéressantde constaterquedesspécialistesde lamécaniquedubois,en tantquematériau«multi-usage»,du

24http://www.sciencemag.org/content/334/6056/645.abstract25http://www.onera.fr/dcps/remanta26RobertWood,RadhikaNagpaletGu-YeonWei,«TheRobobeeProject IsBuildingFlyingRobots theSizeofInsects»,ScientificAmerican,vol.308,no3,11mars2013,p.60-65.http://robobees.seas.harvard.eduhttp://www.scientificamerican.com/article/robobee-project-building-flying-robots-insect-size/http://www.scientificamerican.com/article/robobees-takes-off/?WT.mc_id=SA_printmag_2013-03

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meubleàlacharpente,del’artisanatd’artàl’objetindustrielsophistiqué,soientvenusàs’intéresseràl’arbresurpied,àl’arbredanssonmilieuforestier.

Figure6.7.Structuresverticales: lespylônesdudispositifd’accèsàlaCanopéeducampsdesNouraguesenGuyane sontmétalliques avecdes renforcements, alorsque les arbres etmême hauteur sont des structures verticales plus légères bienqu’ilsaientuneplus fortepriseauventetà lapluie.Lamécaniquede l’arbresurpiedpeutdonnerdesidéessurlafabricationdestructuresverticaleslégèresettrèsrésistantes.

Pourquoi un arbre tient-il debout? Une question qu’on peut se poser, que nous noussommes posés en Guyane lorsque nous avons érigé trois pylônes métalliquesnécessairesaumontagedudispositifCOPASd’observationde lacanopée. Justeunpeuplus haut que les arbres environnant, avec moins de prise au vent, nous avons étéobliger de les ancrer solidement dans le sol, de les haubaner et de les renforcer. Lesarbresduvoisinaged’élèventfièrementsansdetelsaccessoires(figure6.7).

Pilotage de systèmes techniques : chauves-souris et missiles

Outrelacybernétiqueetlasystémique,lesprocessusinspirésducomportementanimalont été développés. C’est, par exemple, le cas du guidage des missiles fondés surl’analyse du vol des chauves-souris insectivores. Beaucoup de proies exhibent descomportementsaléatoiresfaceàunprédateur,pourledérouter,c’estlecasdelagazellefaceàsonprédateurpréféré, leguépard,oud’insectespouréviterdeservirdeplatderésistance à des chauves-souris. Réciproquement, les chiroptères concernés adoptentunetrajectoireditede«constantbearing»(gisementconstant),efficacepourdesproiesayantuncomportementerratiqueautourd’unedirectionmoyennededéplacement.Lachasseresse,plutôtquede fondresursaproie, suitune trajectoirepresqueparallèleàcettedirectionetdiminueprogressivement ladistancepar rapportà cellede laproie.Elleestaidéeencelaparsonsystèmed’écho-locationparticulièrementefficace27.Cette

27GhoseK.HoriuchiT.K.,KrishnaprasadP.S.Echolocatingbatsuseanearlytime-optimalstrategytointerceptprey.Proc.BioSci,1995,261:233-238.

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observationainspirélesconcepteursdemissilespourl’interceptiondeciblesvolantesadoptantdestrajectoiresplusoumoinserratiques(avionsdechasseouautresmissiles).

Conception et gestion d’écosystèmes : technologies écoinspirées

On peut également déceler l’émergence technologies «écoinspirées». L’exemple desécosystèmes est connu, à travers les flux dematières et d’énergie,mais aussi commeexempled’utilisationsdel’aléatoire,pourconcevoirdessystèmesdurablesàpartirdelanotion,quelquepeuhérétique,desystèmeauto-désorganisé.Nousenavonsprésentéunexempleàproposdelacritiquedelaloiaire-espècesdanslechapitre3(figure3.5).Lesgrandesforêtsnaturellesontsouventunestructureinterneplutôtaléatoire,diversifiéehétérogène,dontonavuqu’ellefaciliteleurrésilience.Parexemple,nosforêtssouventmonospécifiques, aussi fréquemment équienne (arbresdemêmeâge), pourraient êtreprogressivement remplacées par des peuplements mélangeant des arbres d’espècesdifférentes, plantés à des années successives. Cela étant, on comprend qu’il fautsimultanémentconcevoirdesmodesdegestionetd’exploitationdifférentes.

En fait, nousdevonspenserqu’il existeunegradationentredes systèmesécologiqueslaissés à leur fonctionnement propre (ou spontané), comme les grandes forêtsintertropicales,etdessystèmestrèsartificialisés,commelesvilles,lesjardinsoumêmenoscampagnesetnos forêts.Celaétant,onnecontrôlepas tout.Parexemple, commenous l’avons déjà évoqué, la nature «sauvage» reconstituée, une sorte de «jardin deJulie»,auseindel’ENSdeLyoncomptaitaudépart250espècesdeplantes(il yaunedizaine d’années), maintenant, il y en a plus de 600, 350 s’étant installéesspontanément… Comme quoi, il y a des lieux ou la biodiversité augmentesingulièrement, de façon naturelle. Dans quelle mesure faut-il contrôler cettediversificationprogressiveetcomment?

Extensions : quand l’évolution inspire le politique et l’économique

DanslafouléedesécritsdeCharlesDarwin,HebertSpencer,unphilosopheetsociologuebritannique, Herbert Spencer, applique les idées développées pour l’évolutionbiologique en général à celle des sociétés humaines. Il invente de ce fait ce qui seraappelé le «darwinisme social». L’idée est claire: les sociétés humaines évoluent defaçon spontanée, naturelle de la même façon que les autres êtres vivants et sestructurent spontanément. Iln’yadoncpas lieud’intervenir,de réguler,demettreenplaceoudemaintenirdes institutions,desoutenirspécifiquement les«nonadaptés»,encaricaturantàpeine: lespauvreslesontparcequ’ilsnesontpasadaptés.Parmilesmécanismes en œuvre, la compétition est identifiée et privilégiée. C’est elle qui faitémerger lemeilleur, comme dans la nature, encore que lemeilleur est une catégorieanthropique. Cette vision a été reprise régulièrement, approfondie, par exemple parFriedrich Hayek, qui fait le constat juste d’une grande complexité de nos systèmessociauxetéconomiques,etquiproposedans la fouléede laisserces systèmesévoluerspontanément,encoreunefois,commedanslanature,etdoncdenepasréguler,voirededéréguler,sous-entenduqu’intervenirnepeutquecontrecarrerladynamiqueglobale

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résultant de la combinaisondes comportements individuels. Là encore la compétitionestvuecomme lemécanismeclé.On trouvece typedepositiondans les réflexionsdel’écoled’économiedeChicago(MiltonFriedman),dans lapolitiquemiseenplacedansles années 1980 parMargaret Thatcher et Ronald Reagan, et aujourd’hui encore trèslargementdanslemonde,aupointquelasphèrepolitiquepensequec’estuneéconomiedébridée (au sens étymologique, sans bride, sans contrainte) qui spontanément vaconduireàl’améliorationdelavie,dubonheurpourleplusgrandnombre(l’idéegénialede Jeremy Bentham) sur la planète et participer à la structuration spontanée de nossociétés. Il suffit de gérermollement. Et pourtant, force est de constater que cela nemarche pas vraiment, pas plus que des systèmes très dirigistes, très contraignants,comme ce fut le cas en Union Soviétique, à cela près quand même qu’une partimportante de liberté subsiste, mais que nous constatons une espèce de chaosgénéralisé. Hé oui! En reprenant les termes de Donald Worster, l’écologie n’est pasqu’ordre,ellepeut-êtreaussi,etplusfréquemment,chaos.

Enfait,onpeutd’abordremarquerque«naturaliserleshumainset leurssociétés»necorrespondpasàuneréalité: il faut intégrer lesparticularitésdecesêtresvivantsquine sont pas mus uniquement par leurs fonctions biologiques. Ensuite, privilégiercertainsmécanismesévolutifs,commelacompétition,necorrespondpasnonplusàuneréalité:lacoopérationestaumoinsaussiimportante,danslanatureetsingulièrementchezleshumains.Sansparlerdurôledel’aléatoirequiestmalintégréetcontrairementà ce qu’on pourrait penser, n’est pas qu’un facteur de désordre, car en permettantd’explorer des éventualités non prévues à l’avance est aussi facteur de progrès. Onpourraitmultiplierlesexemples.Nesoyonspasinnocentsbeaucoupdeceuxquiprônentunefaiblerégulation,oumêmeunedérégulation,etsimultanémentl’accroissementdelacompétitionenneparlantquedecompétitivité,audétrimentde lacollaborationetdel’établissement ou du renforcement des liens sociaux qui vont avec, ne sont pas sansarrièrepensée,maisquitraduisentaussisouventunegrandenaïveté28…Et l’onoubliesouvent ladurée sur laquelle s’étale l’évolutionbiologique, etmême, commeon l’a vuquedesprocessusnaturelspeuventl’accéléreretlacontrôler.

Un autre biais a été celui de l’eugénisme, qui a suivi de peu le darwinisme social. Undénominateur commun, celui de fustiger les non adaptés (à quoi? à la sociétéultralibérale pathologiquement compétitive et inégalitaire?) et alors d’essayer decorriger la trajectoireen limitant leur reproductionenpensantque làest la sourceetnon pas le contexte social. Alors, dans les versions les plus extrêmes on stérilise, onélimine. On peut aussi favoriser la reproduction de ceux et celles qu’on pense lesmeilleurs.Nepaspenserquecetypedeposition,danslaversion«moyenne»,n’existeplus, nous l’avons déjàmentionné à propos de Paul Ehrlich. Là il ne s’agit pas d’uneanalogiedenature,maiss’appuyantsurlasélectionnonpasnaturelle,maisartificielle,desaméliorateurdevariétésanimales.C’estuneautrefacette,quelquepeusombre,dela

28Trèscurieusementdanslesprocéduresd’évaluationscientifique,trèscompétitives,onprêteuneattentionàlacapacitédeséquipesàétablirdescollaborations.Unpeudesagessedansunefoliecollective!

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bioinspiration. Les humains ne sont ni des gazelles de la savane africaine, ni destroupeauxdevaches…entoutrespectpourcesanimaux!

Déjààpartirdecesremarquesondétecteunelecturepartielleetpartialedufaitévolutifetbiologique,sanss’interrogersurlapertinencedel’utiliseràdesfinspolitiques.Iln’endemeurepasmoinsquenossociétésévoluentaveccequicaractérisel’évolutionàsavoirdesruptures,l’erreurestdenepasintégrerdansnotreconceptiondecetteévolutionlescaractéristiquesparticulièresdeshumains.Lanaturen’apasdeconscienceausensdeshumains qui peuvent penser et maîtriser en partie les dynamiques sociales et leschangements de société. On le fait d’ailleurs, même ceux qui prônent un darwinismesocialàlamoded’aujourd’hui.

Labioinspirationestutile,maiscen’estpaslapanacée.Quandils’agitdetechnologieson peut maîtriser le processus et contrôler les conséquences, quand il s’agit du faitsocial,c’estbeaucoupplusdifficileetsouventlavolontéetlecouragemanquent.

Prenonsunautreexemple,celuidel’écologie.Quandonanalyse,mêmesommairement,lesdiscoursdeceuxquis’yréfèrent,onnotedesbiaisanalogues,parexemple,d’uncôtéon animalise les humains qui ne seraient que des animaux parmi d’autres, etinversement on humanise des animaux.On peut tout à fait être d’accord pour ne pasmassacrer lesrequins,peut-êtrequandmêmeenveillantsurnotresécuritéetcelledenos enfants! Sans oublier qu’on ne discute jamais avec eux, comme le suggérait unebanderolesurl’Institutocéanographiqueenévoquantunmalentenduentreleshommesetlesrequins…Toutcelan’estpasirréductible,ilfautsimplementsavoird’oùonparleetpourquoi:lemalentendunepeutpasêtreunecatégoriescientifique,aumieuxceluid’unsentiment personnel ou collectif dans une association, pour préserver ce grouped’animaux,sinousl’estimonsnécessaire.Labioinspirationetl’analogieanthropique,làencore,montrentdeslimites.

Entoutétatdecause,levivantn’apasfinidenousétonneretdenousinspirerpourlemeilleuretpourlepire.

La biologie techno-inspirée ou socio-inspirée, des liaisons dangereuses ?

Inspirationdansunsens,pourquoipasdansl’autre?Enpratique,c’estcequis’estpasséetcequisepasseencore.Descartesetpasmald’autresvoyaientdanslesêtresvivantsdessortesdemécaniques,lesautomatesdeVaucansontraduisaientunebioinspiration,mais l’analogie fonctionnedans l’autre sens. Il est par exemple tentant d’assimiler lesneurones à des microprocesseurs, les axones et les dendritres à des câbles et lessynapses à des connexions et alors le cerveau à un ordinateur. Cette analogie qui amarché un moment est battue en brèche: les «calculs» semblent délocalisés. Laséparation logiciel-matériel, comme on l’a déjà signalé ne marche pas au niveau ducerveau. La séparation du corps, élémentmécanique,matériel et de l’esprit, de l’âmeimmatérielle,unesortedelogiciel,étaitadmise,bienavantl’inventiondesordinateurs.Ellenesemblepascorrespondreàcequ’ontrouveaujourd’hui,toutestintriqué.

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Le fameux ADN est ainsi analysé et vu comme une sorte de ruban magnétique, une«mémoire morte». On sait que la réalité est un peu plus subtile. Ainsi la simpletranscriptionenARNn’estpasunesortedecopie,tantestqu’ungènepeutêtreéclatéetqu’il fautdéjàcoller lesmorceaux.Ensuite la traductionenséquenceprotéiqueestunprocessus moléculaire qui ressemble peu à ce qui se passe dans un ordinateur. Lamoléculeelle-mêmen’estpasunsimplesupportd’informationausensclassiquecarsastructure tridimensionnelle, ses transformations multiples, ses propriétés physico-chimiques, jouent un rôle encore à préciser. Ce n’est pas un support neutre d’uneinformationgénétique, c’estunélémentactifd’expressiond’une informationqu’il fautbienqualifierdebiologique.

Entreéconomieetécologie,ilyaaussidestransfertsdeconcepts.Onparled’économied’un organisme(où est lamonnaie?), de stratégie démographique d’une espèce (déjàévoqué:oùestleplandebataille?),debénéfice,deprofit,etc.

On pourrait multiplier les exemples. En fait, ce type d’analogie n’est pas à rejeter apriori,sonutilitéaétémontrée,maisilfautsavoirs’endébarrasserlorsqu’ellen’estpluspertinente et surtout être conscient qu’il s’agit d’images pour aider à penser et nereprésenteenaucunefaçonuneréalitétangible.Ledangerestderéduirelevivantàunemécaniqueplusoumoinssophistiquée,ouàintroduiresubrepticementdesdimensionspropres aux sociétés humaines pour parler des objets de nature. Nous en avons déjàdiscuté,maisilestbondelerappeleràceniveau.