" La diffusion des lumières n'exige autre chose que la liberté, et encore la plus inoffensive de toutes les libertés, celle de faire publiquement usage de sa raison en toutes choses."

 KantQu’est-ce que les lumières ?, 1784

 

Blog

 

Billets d'humeur -depuis janvier 2009 - classés, pour simplifier, en six rubriques : arts, histoire, philosophie, politique, société, sciences.

Rappel : philosophie = aime la sagesse !

 

Planète vivante

Ressources pillées, biodiversité gravement altérée, pollutions majeures, climat déréglé... l'avenir de l'homme sur la Terre s'avère très sombre !

 


Conscience

 " Le savant n’est pas l’homme qui fournit les vraies réponses ;

c’est celui qui pose les vraies questions. "

C. Levi-Strauss, Le cru et le cuit

 

" Pourquoi craindre pour le dompteur, sa cage le protège des hommes' 

d'après Samuel Beckett

Sciences

Je propose ici un petit parcours - très personnel - au coeur de l'aventure scientifique qui, de Sapiens et Néandertal vous conduira aux nanosciences, à la biologie synthétique, à la chimie du vivant ou encore à l'intelligence artificielle...

Un non scientifique curieux pourra tirer profit de ces quelques pages sans équations et sans le jargon des initiés.

 

Voir

" Derrière la vitre qu’est la nature, apparaît lentement l’espèce d’une seconde, un fantôme d’éternité. De ce fantôme nous nous satisfaisons. Il devrait nous désespérer, (…). A ces moments le monde paraît laisser échapper comme par mégarde, un peu de son secret."

 A. Camus

 aussi: https://www.jeanpierrelavergne.fr/                                 


Arts et sciences : dialogue pour vivre en paix

Quand l'art rencontre la science

Une réaction chimique par Hicham Berrada
Une réaction chimique par Hicham Berrada

 

 

« La science n’est pas une forme d’art […]. Mais les résultats du chercheur ont une puissance poétique : ils révèlent les fils qui tissent notre réalité, et le mystère qu’il y a en son cœur. L’art et la science ont en commun de questionner le monde en rendant visible l’invisible » 

Jean-Philippe Uzan,  à propos de « Le Rêve des formes »

 

"Science is not an art form... But the researcher's results have a poetic power: they reveal the threads that weave our reality, and the mystery that lies in its heart. Art and science have in common that they question the world by making the invisible visible."

Jean-Philippe Uzan, about "Le Rêve des formes"

 

 

 

"Quand l'art parle à la raison et la science à l'émotion. Quand l'art révèle une vérité et la science la beauté... " 

"When art speaks to reason and science to emotion. When art reveals a truth and science reveals beauty... "

 

Jean-Claude Ameisen & Yvan Brohard - Quand l'art rencontre la science - Editions de La Martinière

 

Inspirations croisées

En cette année Léonard de Vinci, comment ne pas finir en beauté en évoquant - à nouveau - le dialogue magique entre arts et sciences ?

 

Scientifique, passionné par les arts, j'ai souvent, sur ce site, parlé de cette fructueuse rencontre. Souligné par exemple l'étrange beauté de l'imagerie scientifique ou de la microphotographie - en biologie mais pas seulement -, la fantastique traduction picturale d'équations mathématiques complexes, de phénomènes physiques, de réactions chimiques traduites en images.

 

Comme le peintre, le musicien ou le poète, le scientifique est aujourd'hui lui aussi bioinspiré et son travail en témoigne.

L'esthétique scientifique n'est donc pas dépourvue de qualités artistiques. 

 

Le chercheur est un créateur et sa démarche, sa quête, évoque parfois celle de l'esthète. Je pense bien sûr au côté sublime de certaines démonstrations mathématiques, mais d'autres parallèles pourraient être cités. Dans ma discipline, la chimie, on évoque souvent l'élégance d'une synthèse.

 

In this year Leonardo da Vinci, how can we not end in beauty by evoking - once again - the magical dialogue between arts and sciences?

Scientific, passionate about the arts, I have often, on this site, talked about this fruitful meeting. Highlighted for example the strange beauty of scientific imaging or microphotography - in biology but not only -, the fantastic pictorial translation of complex mathematical equations, physical phenomena, chemical reactions translated into images.

Like the painter, musician or poet, the scientist is now also bioinspired and his work testifies to this.

Scientific aesthetics is therefore not without artistic qualities. 

The researcher is a creator and his approach, his quest, sometimes evokes that of the aesthete. I am of course thinking of the sublime side of some mathematical demonstrations, but other parallels could be mentioned. In my discipline, chemistry, we often talk about the elegance of a synthesis.

 

Hicham Berrada, artiste et alchimiste

Quand la magie des sciences infuse l’art...

Une chaire Arts et Sciences

Centre Pompidou -Table ronde, un débat pluridisciplinaire avec des œuvres de Meghann Riepenhoff, dans un dispositif scénique expérimental
Centre Pompidou -Table ronde, un débat pluridisciplinaire avec des œuvres de Meghann Riepenhoff, dans un dispositif scénique expérimental

 Quoi donc de plus naturel, qu'arts et sciences veuillent concrétiser cette histoire d'amour !

 

Ce fut fait le 27 septembre 2017, au moment où la chaire Arts & Sciences a vu le jour, conjointement portée sur les fonds baptismaux par deux phares de l’enseignement supérieur français : l’École nationale supérieure des Arts Décoratifs (EnsAD) et l’École Polytechnique.

C'était une première mondiale.

 

"Véritable laboratoire, la première Chaire “arts & sciences” en Europe est portée par une triple ambition :

– faire dialoguer les arts et les sciences de la nature, de l’homme et de la société pour mettre en œuvre des processus hybrides de recherche et de création ;

– produire ensemble et autrement des formes et des connaissances nouvelles sur les grandes questions de société ;

– faire émerger un projet d’avenir partagé en formant des étudiants et étudiants-chercheurs à une pensée complexe pour un futur responsable."

 

 What could be more natural, then, than arts and sciences want to make this love story a reality?

This was done on 27 September 2017, at the time the Arts & Sciences Chair was created, jointly funded by two French higher education lighthouses: the École nationale supérieure des Arts Décoratifs (EnsAD) and the École Polytechnique.

It was a world first.

 

 "As a true laboratory, the first "Arts & Sciences" Chair in Europe is driven by a triple ambition:

- to bring together the arts and sciences of nature, man and society to implement hybrid processes of research and creation;

- produce new forms and knowledge on major societal issues together and in other ways;

- to bring out a shared future project by training students and student-researchers in complex thinking for a responsible future."

 

 

Hélène Bellenger
Hélène Bellenger
Diane Hymans
Diane Hymans

Les résidences Arts et Sciences

A une échelle moins spectaculaire, mille et une initiatives célèbrent le mariage de l’art et de la science.

 

De nombreuses résidences de recherche ont vu le jour.

 

J'ai relaté récemment l'initiative de l'INSERM : La Recherche de L' Art

" La recherche de l'art est un projet artistique. Chaque année, des laboratoires Inserm accueillent des artistes de l'École nationale supérieure de photographie d'Arles. Ils y donnent naissance à des œuvres qui explorent les frontières entre art et science."

 

Aux Cinquantième Rencontres d'Arles (2019), était exposé le travail d'Hélène Bellenger (résidente au laboratoire Imagerie et cerveau de Tours - unité Inserm 1253) qui détourne la fabrication des images scientifiques afin de mieux questionner la "disneylandisation" de la science à des fins communicationnelles.

Diane Hymans, suite à sa résidence à l’Institut de biologie de Valrose (unité Inserm 1091), cherche pour sa part à décontextualiser des outils de laboratoire pour interroger leur forme en évacuant leur usage.

 

L’Atelier Arts-Sciences est une initiative conjointe du CEA - Grenoble et de Antoine Conjard, directeur de l’Hexagone Scène Nationale Arts Sciences - Meylan.

 

Dans le même ordre d'idée il faut aussi évoquer les Résidences Arts et Sciences de l'Université de Bordeaux.

 

 La revue Pour la Science a publié un numéro hors-série "Art et Science" qui présente quelques exemples de belles rencontres.

Bleu comme une orange

"Reconnaître un objet visuellement n’est pas aussi simple qu’il n’y parait. Notre cerveau construit cette signification, puis il reforme les contours de l’objet et c’est ainsi que nous le voyons. Qu’est-ce que la forme et la couleur apportent à la perception humaine ? Pour répondre à cette large question, « Bleu comme une orange » associent deux points de vue : celui du psychologue et celui de l’artiste" U. Bordeaux

 

"Visually recognizing an object is not as simple as it looks. Our brain constructs this meaning, then it reforms the contours of the object and that's how we see it. What does shape and colour bring to human perception? To answer this broad question, "Blue as an orange" combines two points of view: that of the psychologist and that of the artist" U. Bordeaux

 

 

Le bio-art de Maria Peñil Cobo

 

Le travail de Maria Pénil Cobo est une véritable prouesse. En utilisant sa bouche comme pinceau, des bactéries en guise de pigments et des boîtes de Petri garnies d'agar-agar (gélose) comme toile, elle produit de somptueux tableaux.

 

 

Science et art : beau comme le cerveau en IRM

Quelques exemples d'images scientifiques publiées sur ce site

Léonard de Vinci

"Le musée trouve en cette année de commémoration l’occasion de rassembler autour des cinq tableaux essentiels qu’il conserve, à savoir la Vierge aux rochers, la Belle Ferronnière, la Joconde — qui reste dans la salle où elle est habituellement exposée —, le Saint Jean Baptiste et la Sainte Anne, la plus grande part possible des peintures de l’artiste, afin de les confronter à un large choix de dessins ainsi qu’à un ensemble, restreint mais significatif, de tableaux et de sculptures de l’environnement du maître.

 

Cette rétrospective inédite de la carrière de peintre de Léonard permet de montrer combien il a mis la peinture au-dessus de tout et comment son enquête sur le monde, qu’il appelait « la science de la peinture », fut l’instrument de son art, dont l’ambition n’était rien moins que d’apporter la vie à ses tableaux."

Le musée du Louvre

 

A noter : L’expérience de réalité virtuelle En tête-à-tête avec la Joconde, réalisée en partenariat avec HTC Vive Arts, permettra au public d’interagir avec le tableau (” Mona Lisa : Beyond the Glass ”). Ainsi, les visiteurs auront l’occasion de s’immerger dans cette œuvre emblématique.

 

 

Une exposition réellement exceptionnelle à partir du 24 octobre 2019

De l'amour... De Stendhal au Palais de la découverte

 

" Ils cherchaient à me décrier la volupté et son ivresse, parce qu’elle est passagère et trompeuse ; et je brûlais de la trouver entre les bras de mon amie, parce qu’elle s’y renouvelle quand il lui plaît, et que son cœur est droit, et que ses caresses sont vraies."

Denis Diderot - Lettre à Sophie Volland

 

"They sought to decry the voluptuousness and intoxication of her, because she is fleeting and deceitful; and I was anxious to find her in my friend's arms, because she renews herself there when she pleases, and her heart is straight, and her caresses are true."

Denis Diderot - Letter to Sophie Volland

 

"Oui le bonheur amoureux est la preuve que le temps peut accueillir l’éternité." Alain Badiou, Eloge de l'Amour"


De l'Amour

De l'Amour, est un essai de Stendhal conçu comme un traité philosophico-scientifique où il « explique simplement, raisonnablement, mathématiquement, pour ainsi dire, les divers sentiments qui se succèdent les uns aux autres, et dont l’ensemble s’appelle la passion de l’amour » .

Car, dit-il, "tous les amours qu’on peut voir ici-bas naissent, vivent et meurent [...] suivant les mêmes lois".

 

C'est dans cet essai que Stendhal utilise le terme de cristallisation, cher au chimiste, pour  décrire le processus d'idéalisation à l'œuvre au début d'une relation amoureuse : "En un mot, il suffit de penser à une perfection pour la voir dans ce qu'on aime" .

 

On sait aujourd'hui que la chimie se met en branle de tout côté, du premier regard langoureux au dernier soubresaut de l'extase, qu'elle est à l'oeuvre dans le ravage intérieur qui suit l'échec des assiduités de l'écrivain auprès de Matilde Viscontini Dembowski , qui le conduisit à écrire cet essai à des fins thérapeutiques.

 

De l'Amour, is an essay by Stendhal conceived as a philosophical-scientific treatise in which he "simply, reasonably, mathematically, so to speak, explains the various feelings that follow one another, and whose together is called the passion of love".

For, he says, "all the loves we see here on earth are born, live and die[...] according to the same laws".

It is in this essay that Stendhal uses the term crystallization, dear to the chemist, to describe the process of idealization at work at the beginning of a romantic relationship: "In a word, it is enough to think of perfection to see it in what we love".

We know today that chemistry is on the move on all sides, from the first languid glance to the last jolt of ecstasy, that it is at work in the inner devastation that follows the failure of the writer's assiduity with Matilde Viscontini Dembowski, who led him to write this essay for therapeutic purposes.

 

Car l'amour c'est aussi (surtout ?) de la chimie !

L’amour est une émotion complexe : derrière les ressentis amoureux se cache une multitude de molécules et de réactions chimiques. 

 

Larry Young (directeur du Centre for Translational Social Neuroscience de l'Université Emory), à l’instar d’Isaac Newton, s'intéresse à une attraction universelle : l'attirance d'un homme pour une femme (et vice-versa !).

 

Il fait partie de ces chimistes qui sondent le cerveau, traquent les connexions neuronales, épient ces merveilleuses molécules - les neuromédiateurs (neurotransmetteurs) dont j'ai parlé ICI.

 

Larry Young poursuit finalement un peu l'œuvre de Newtonl'alchimiste, qui cherchait dans son four le secret de la matière inerte.

 

Lui s'intéresse au Vivant, infiniment plus complexe ; mais chimiste du XXIème siècle, ce n'est plus avec des cornues, des éprouvettes ou des alambics qu'il fonctionne, mais avec de merveilleuses machines que les mathématiques, l'informatique et la physique ont permis de concevoir.

 

Depuis 20 ans, des neurobiochimistes essaient de percer les mystères de l'amour - phénomènes d'attraction, monogamie, lien parent-enfant… - en utilisant des techniques telles que l'imagerie cérébrale, l’étude du génome, notamment sur des animaux transgéniques.

JPL - 2011

 

Love is a complex emotion: behind the feelings of love lies a multitude of molecules and chemical reactions. 

Larry Young (Director of the Centre for Translational Social Neuroscience at Emory University), like Isaac Newton, is interested in a universal attraction: a man's attraction to a woman (and vice versa!).

He is one of those chemists who probe the brain, track neural connections, spy on these wonderful molecules - the neurotransmitters (neurotransmitters) I mentioned HERE.

Larry Young finally continues a little bit the work of Newton, the alchemist, who was looking in his oven for the secret of inert matter.

He is interested in the infinitely more complex living world; but as a 21st century chemist, he no longer works with horns, test tubes or stills, but with wonderful machines that mathematics, computer science and physics have made it possible to design.

 

For 20 years, neurobiochemists have been trying to unravel the mysteries of love - attraction phenomena, monogamy, parent-child relationship... - using techniques such as brain imaging, genome study, especially on transgenic animals.

 

Voir par exemple : Portrait chimique de votre cerveau amoureux

De l'amour - Palais de la Découverte - Paris

De l'amour est aujourd'hui le titre de la belle et très pédagogique exposition du Palais de la Découverte consacrée aux sciences de l’amour.

 

Elle interroge ce mystérieux sentiment en s'appuyant sur des travaux scientifiques et artistiques.

 

" Deux galeries  sont proposées pour explorer ces territoires amoureux :

 

La galerie des attachements 

Qu’est-ce que l’amour ? L’empathie ? L’attachement ?

Là où le français n'utilise que le terme "amour", le grec utilise quatre mots : érōs, le désir, la passion charnelle ; storgê, l’amour familial ; agapē, l’amour désintéressé et philía, l’amitié, le lien social.

Une approche par quatre entrées qui vous permettra de percer un peu plus ce mystère et de découvrir les dernières recherches scientifiques (les sciences affectives) sur l'amour.

 

La galerie des sciences

 Certes il n’y a pas de théorie scientifique globale sur l’amour. Pourtant, l’affection, l’attachement, la sexualité et l’empathie sont véhiculés par les mêmes molécules, déclenchent la sécrétion des mêmes hormones et empruntent les mêmes circuits neuronaux.

La galerie des sciences vous permettra d'aborder le sujet en sept questions, explorées en détails par des neuroscientifiques, sociologues, sexologues, psychanalystes et philosophes."

 Le Palais de la Découverte

 

 

L'effet "Roméo et Juliette" (la puissance des amours interdites) aurait pour seule cause la dérégulation des niveaux de dopamine.

 

Pour ce qui est de l'explication chimique du génie de Shakespeare... on cherche encore !

 

 

 

 

 

Regarde, amour ces lueurs jalouses qui dentellent le bord des nuages à l'orient !

Les flambeaux de la nuit sont éteints, et le jour joyeux se dresse sur la pointe du pied au sommet brumeux de la montagne.

Je dois partir et vivre, ou rester et mourir.

Shakespeare - Roméo et Juliette

 

L'horloge épigénétique/Epigenetic clock

L'âge de vos cellules/ The age of your cells

L’épigénétique correspond à l’étude des changements dans l’activité des gènes, n’impliquant pas de modification de la séquence d’ADN et pouvant être transmis lors des divisions cellulaires. Contrairement aux mutations qui affectent la séquence d’ADN, les modifications épigénétiques sont réversibles.

 

Un gène est un segment d’ADN qui contient l’information nécessaire à la synthèse d’une ou de plusieurs molécule(s) qui constitue(nt) l’organisme. Le gène est dit actif/allumé/exprimé lorsque cette synthèse a lieu. Sinon, il est inactif/éteint/réprimé. Mais évidemment, l’expression génétique n’est pas un processus fait de noir et blanc : il existe plein de niveau gris, avec par exemple des gènes très actifs, surexprimés (synthèse importante) ou encore partiellement réprimés (synthèse très faible)…

 

Les modifications épigénétiques sont induites par l’environnement au sens large : la cellule reçoit en permanence toutes sortes de signaux l’informant sur son environnement, de manière à ce qu’elle se spécialise au cours du développement, ou ajuste son activité à la situation. Ces signaux, y compris ceux liés à nos comportements (alimentation, tabagisme, stress…), peuvent conduire à des modifications dans l’expression de nos gènes, sans affecter leur séquence. Le phénomène peut être transitoire, mais il existe des modifications épigénétiques pérennes, qui persistent lorsque le signal qui les a induites disparaît.

 

Ces modifications sont matérialisées par des marques biochimiques, apposées par des enzymes spécialisées sur l’ADN ou sur des protéines qui le structurent, les histones.

La méthylation (fixation de groupements méthyle - CH3 =  caractéristiques.un atome de carbone et trois d’hydrogène - sur l’ADN), est une de ses marques.

Les marques de méthylation localisées sur l’ADN vont le plus souvent obstruer les aires d’arrivée des complexes protéiques, conduisant ainsi à l’inactivation des gènes concernés.

Selon l'INSERM

 

Ci-.dessous test de traduction avec les réseaux neuronaux de DeepL, qui semblent être les plus performants.

Epigenetics refers to the study of changes in gene activity that do not involve changes in DNA sequence and can be transmitted during cell division. Unlike mutations that affect the DNA sequence, epigenetic changes are reversible.

A gene is a segment of DNA that contains the information necessary for the synthesis of one or more molecules that make up the organism. The gene is said to be active/on/expressed when this synthesis takes place. Otherwise, it is inactive/off/repressed. But obviously, gene expression is not a black and white process: there is a lot of grey level, with for example very active genes, overexpressed (important synthesis) or partially repressed (very weak synthesis)...

Epigenetic modifications are induced by the environment in the broad sense: the cell constantly receives all kinds of signals informing it about its environment, so that it specializes during development, or adjusts its activity to the situation. These signals, including those related to our behaviours (diet, smoking, stress, etc.), can lead to changes in the expression of our genes, without affecting their sequence. The phenomenon may be transient, but there are permanent epigenetic changes, which persist when the signal that induced them disappears.

These modifications are materialized by biochemical marks, affixed by specialized enzymes on DNA or on proteins that structure it, histones.

Methylation (binding of methyl groups - CH3 = characteristics.one carbon atom and three hydrogen atoms - on DNA), is one of its brands.

The methylation marks located on the DNA will most often obstruct the arrival areas of protein complexes, thus leading to the inactivation of the genes concerned.

According to INSERM

Translated with www.DeepL.com/Translator

Vieillissement et horloge épigénétique/Aging and epigenetic clock

Parmi les recherches sur le vieillissement, l'épigénétique occupe une place de choix.

Les modifications chimiques apportées à l'ADN d'une personne au cours de sa vie créent ce que l'on appelle une horloge épigénétique

Des scientifiques ont démontré que la modification dont je viens de parler - l'ajout de groupes méthyle à des séquences d'ADN spécifiques - permet de suivre l'âge biologique humain, car elle résulte de diverses pathologies, de notre environnement, de notre mode de vie et bien sûr de notre acquis génétique. 

 

Des chercheurs ont donc établi une relation entre l'état de la méthylation de l'ADN d'une personne et son âge... et même son espérance de vie.

Par exemple, l’accélération de la méthylation de l’ADN avec l’âge est associée à la maladie d’Alzheimer à début précoce

 

Nous aurions de ce fait deux âges : l’âge de méthylation estimé (âge mADN) et l'âge chronologique.

 

Il existe aujourd’hui trois modèles d’horloges épigénétiques, à savoir les horloges de Hannum, de Weidner et de Horvath. Ces horloges diffèrent essentiellement par les sites CpG (site privilégié de méthylation) associés à l’âge, utilisés pour construire ces biomarqueurs. 

Il faut savoir que ces horloges épigénétiques montrent une grande corrélation entre l’âge prédit et l’âge chronologique, avec un écart moyen de 3,6 ans pour celle d’Horvath et de 4,9 ans pour celle de Hannum.

Les horloges épigénétiques de Horvath et Hannum sont, de plus, capables de prédire la mortalité indépendamment des facteurs à risques classiques tels que l’âge, le poids, le tabagisme et l’alcoolisme, entre autres, en se basant uniquement sur les profils de méthylation des sites CpG associés à l’âge.

Enfin,  l’horloge épigénétique de Horvath est aussi la seule à pouvoir s’appliquer à plusieurs tissus. En effet, elle est la première qui mesure précisément l’âge épigénétique de nos cellules, de nos tissus et/ou de nos organes, et ce de manière distincte et spécifique

 

Epigenetics occupies a prominent place in research on aging.

The chemical changes made to a person's DNA during their lifetime create what is called an epigenetic clock. 

Scientists have demonstrated that the modification I have just mentioned - the addition of methyl groups to specific DNA sequences - makes it possible to track human biological age, because it results from various diseases, our environment, our way of life and of course our genetic heritage. 

Researchers have therefore established a relationship between the state of a person's DNA methylation and their age... and even their life expectancy.

For example, the acceleration of DNA methylation with age is associated with early onset Alzheimer's disease

This would give us two ages: the estimated methylation age (mADN age) and the chronological age.

There are now three models of epigenetic clocks, namely the Hannum, Weidner and Horvath clocks. These clocks differ mainly in the CpG (privileged methylation site) sites associated with age, used to build these biomarkers. 

It should be noted that these epigenetic clocks show a high correlation between predicted age and chronological age, with an average difference of 3.6 years for Horvath's and 4.9 years for Hannum's.

Horvath and Hannum epigenetic clocks are also capable of predicting mortality independently of conventional risk factors such as age, weight, smoking and alcoholism, among others, based solely on the methylation profiles of CpG sites associated with age.

Finally, Horvath's epigenetic clock is also the only one that can be applied to several tissues. Indeed, it is the first to accurately measure the epigenetic age of our cells, tissues and/or organs in a distinct and specific waY.

Translated with www.DeepL.com/Translator

 

 

Homme/chien, même type d'horloge ?/Man/dog, same type of clock?

L'horloge épigénétique n'est pas réservée aux humains. D'autres espèces subissent également une méthylation de l'ADN avec l'âge, comme les souris, les chimpanzés, les loups et notre meilleur ami : le chien.

 

Pour savoir en quoi ces horloges diffèrent de la version humaine, le généticien Trey Ideker et son groupe (Université de Californie à San Diego) ont choisi le chien. 

 

Même si les meilleurs amis de l'homme ont divergé par rapport aux humains au début de l'évolution des mammifères, ils constituent en effet un bon groupe de comparaison, car ils vivent dans les mêmes environnements et beaucoup reçoivent des soins de santé et des traitements hospitaliers similaires.

 

Pour commencer son étude,  l'équipe d'Ideker s'est concentrée sur une seule race: les labrador retrievers.

Ils ont analysé les modèles de méthylation de l'ADN dans les génomes de 104 chiens âgés de 4 semaines à 16 ans. Leur analyse a révélé que les chiens et les humains présentaient une méthylation similaire de certaines régions génomiques,  liée à l'âge, avec des taux de mutation élevés.

 

The epigenetic clock is not just for humans. Other species also undergo DNA methylation with age, such as mice, chimpanzees, wolves and our best friend: the dog.

To find out how these clocks differ from the human version, geneticist Trey Ideker and his group (University of California at San Diego) chose the dog. 

Although man's best friends diverged from humans at the beginning of mammalian evolution, they are a good comparison group because they live in the same environments and many receive similar health care and hospital treatments.

To begin its study, Ideker's team focused on a single breed: Labrador Retrievers.

They analyzed DNA methylation models in the genomes of 104 dogs aged 4 weeks to 16 years. Their analysis revealed that dogs and humans had similar methylation of certain age-related genomic regions with high mutation rates.

Translated with www.DeepL.com/Translator

 

 

Ces similitudes étaient plus évidentes lorsque les scientifiques ont comparé de jeunes chiens et de jeunes humains ou des vieux chiens et des vieillards. 

Plus significatif encore, ils ont constaté que certains groupes de gènes impliqués dans le développement sont méthylés de manière similaire au cours du vieillissement chez les deux espèces. 

Cela suggère qu'au moins certains aspects du vieillissement ont une origine identique et qu'ils sont conservés de manière évolutive chez les mammifères.

 

"Nous savions déjà que les chiens souffraient des mêmes maladies et du même déclin fonctionnel du vieillissement que les humains. Ces travaux démontrent que des changements moléculaires similaires se produisent également au cours du vieillissement des deux espèces"

 

These similarities were more evident when scientists compared young dogs and young humans or old dogs and old people. 

More significantly, they found that some groups of genes involved in development are methylated in a similar way during aging in both species. 

This suggests that at least some aspects of aging have the same origin and are conserved in an evolutionary manner in mammals.

"We already knew that dogs suffered from the same diseases and functional decline in aging as humans. This work shows that similar molecular changes also occur during the aging of both species"

Âge humain, âge canin : une relation qui n'a rien de linéaire ! Human age, canine age: a relationship that is not linear!

De façon plus anecdotique, ces chercheurs ont proposé une équivalence âge canin/âge humain.

 

La fameuse relation linéaire (x7) est évidemment fantaisiste. On savait intuitivement que l’horloge épigénétique canine était beaucoup plus rapide, au début, que l’horloge humaine.

 

A partir de l'étude de la méthylation de l'ADN, ces chercheurs ont établi une courbe logarithmique (la fonction logarithme croit de moins en moins vite).

Pour les labradors ils ont proposé l'équation suivante :

 

Dog Age = A*ln (Human age) + B

 

Pour le calcul de la fonction de transfert d'âge, les coefficients A, B ont été estimés à partir de populations égale d'hommes et de chiens. Soit :

 

 

Âge Humain d'un chien  = 16 ln (âge du chien) + 31 

 

Autant dire qu'à un an, le labrador ne serait plus tout jeune ! En effet ln 1 = 0, il aurait donc déjà 31 ans ! Un handicap insurmontable par rapport à l'humain !

Par contre à 12 ans, le même calcul permettrait de lui attribuer un équivalent âge humain de 71 ans... même pas un senior !

 

Cette constante fixée à 31 me parait quand même très lourde. Je veux croire que pour mon petit Mélo - le beagle - il y aura un handicap moins sévère. En effet, comme il a 3 ans, ce calcul lui donnerait... 48 ans et 6 mois... alors qu'il court, saute, joue... comme un diable !

 

La prochaine étape sera donc d'expliquer la durée de vie différente d'une race de chien à une autre...  et éventuellement de proposer d'autres équations.

 

More anecdotally, these researchers proposed a canine age/human age equivalence.

The famous linear relationship (x7) is obviously fanciful. It was intuitively known that the canine epigenetic clock was much faster at first than the human clock.

From the study of DNA methylation, these researchers established a logarithmic curve (the logarithmic function grows less and less quickly).

For the labradors they proposed the following equation:

Dog Age = A*ln (Human age) + B

For the calculation of the age transfer function, the coefficients A, B were estimated from equal populations of men and dogs. Either:

Human Age of a dog = 16 ln (age of the dog) + 31 

In other words, by the age of one, the Labrador would no longer be young! Indeed ln 1 = 0, so he would already be 31 years old! An insurmountable handicap compared to humans!

On the other hand, at 12 years old, the same calculation would allow him to be assigned a human age equivalent of 71 years old... not even a senior!

This constant of 31 still seems very heavy to me. I want to believe that for my little Melo - the beagle - there will be a less severe handicap. Indeed, as he is 3 years old, this calculation would give him... 48 years and 6 months... while he runs, jumps, plays... like a devil!

The next step will therefore be to explain the different lifespan of one breed of dog to another... and possibly to propose other equations.

 

 

La disparition

Vous vous en doutiez... mais c'est pire !

"Fort de leur présence sur Terre depuis plus de 400 millions d’années, de leur diversité, de leur adaptabilité et de leur abondance, les insectes constituent une réussite biologique sans précédent et une composante essentielle à la vie sur notre planète. Aujourd’hui, un organisme vivant sur deux et 3 animaux sur 4 appartiennent à leur ordre.

Les fonctions écologiques que ces arthropodes remplissent au sein des écosystèmes sont innombrables. Il est possible de citer, entre autres, la pollinisation, la consommation du couvert végétal (phytophagie), le recyclage des matières organiques en décomposition (coprophagie, nécrophagie, etc.) et des nutriments, le contrôle d’autres espèces considérées comme « nuisibles » et composant le régime alimentaire de nombreuses espèces d’oiseaux, d’amphibiens et de mammifères. Leur maintien dans les chaines trophiques est primordial pour les équilibres écologiques." Benoît Gilles, Passion entomologie

Pour un scientifique, une accumulation d'indices ou de symptômes peut suggérer une interprétation, conduire à une hypothèse. Mais elle ne suffit pas pour convaincre.

 

Ce dont il a besoin, c'est d'une étude statistiquement incontestable, passée au crible par des pairs et publiée dans des  revues scientifiques reconnues...

 

... comme la prestigieuse revue anglaise Nature, par exemple, qui vient de sanctifier un travail qui fait froid dans le dos sur la disparition des insectes (des arthropodes en général).

 

 

Sur mon blog, cet été, j'écrivais " Où sont passées les scarabées, lucanes, hannetons, criquets, sauterelles, papillons ... qui en multitudes ont accompagné mon enfance...".

Ceci n'était qu'un ressenti, partagé par nombre d'entre-vous.

 

La publication en question décrit des résultats obtenus en  appliquant  un protocole strict, sur une période de 9 ans (2008-2017), sur 290 sites ( 150 sites de prairies et 140 sites forestiers) dans trois régions allemandes. Elle a permis de collecter des données sur plus d’un million d’arthropodes (environ 2700 espèces).

 

Autant dire qu'elle est incontestable !

 

 

Le résultat est accablant (graphique ci-dessus et ci-contre) :

 

Dans les prairies échantillonnées chaque année, la biomasse, l’abondance et le nombre d’espèces ont respectivement décliné de 67 %, 78 % et 34 %. Le déclin est conséquent dans tous les niveaux trophiques [place dans la chaîne alimentaire] et affecte principalement les espèces rares ; son intensité est indépendante de l’intensité des usages du sol."

"Dans les  sites forestiers inventoriés annuellement, la biomasse et le nombre d’espèces ont respectivement décru de 41 % et 36 %..."

 

 

 

 

Ces baisses ont été particulièrement fortes dans les paysages dominés par des terres agricoles, ce qui suggère que la gestion agricole pourrait être à l'origine de cette baisse.

 

Pour Sebastian Seibold, auteur principal de la publication :

 

« Les initiatives actuelles contre la disparition des insectes se concentrent beaucoup trop sur la gestion de parcelles isolées, et ceci sans coordination particulière »

« Pour arrêter ce déclin, nous devons développer une meilleure coordination au niveau régional et national, fondée sur nos résultats. »

 

Ce travail vient conforter les résultats d'une méta-étude établissant le bilan de la littérature internationale sur les facteurs de déclin de l’entomofaune, à l’échelle mondiale, qui indique notamment que :

" - Plus de 40 % des espèces d’insectes sont menacées d’extinction.

 - Les Lépidoptères, les Hymenoptères et les Coléoptères sont les taxons les plus affectés.

- Quatre taxons aquatiques sont menacés et ont déjà perdu une importante proportion d’espèces."

 

La perte de leurs habitats par conversion vers l’agriculture intensive est le facteur principal de déclin

Les polluants agro-chimiques, les espèces invasives et le changement climatique sont des causes supplémentaires.

La fée électricité

Transports : l'avenir proche est électrique

Le moteur thermique est condamné... et c'est une excellente nouvelle !

Toyota : concept car électrique -Tokyo 2019
Toyota : concept car électrique -Tokyo 2019

Le Salon de Tokyo 2019 (jusqu'au 4 novembre) vient confirmer l'avènement proche de cette révolution technologique et économique.

Les Japonais, très peu présents aujourd'hui dans le "tout électrique", arrivent en force : Toyota, Nissan, Mazda, Lexus... y présentent une kyrielle de véhicules et de concept car électriques, à 4, 3 ou deux roues.

C'est bien le signe que le fruit est mûr !

 

Comme l'écrit le journal Le Monde : " Il faut croire que, partout dans le monde, l’électrification accélérée de l’automobile constitue un horizon indépassable."

Pourquoi ?

Les raisons sont à la fois politiques et économiques.

 

Le moteur thermique, avec les émissions qui l'accompagnent, a mauvaise presse ; partout dans le monde des associations, des citoyens, se mobilisent. Les politiciens ne peuvent ignorer ce qui tend à devenir un mouvement de masse.

 

D'ici 2025, la Norvège souhaite que 100% de ses voitures soient des unités hybrides électriques ou hybrides. Les Pays-Bas prévoient d'interdire toutes les ventes de voitures à essence et à moteur diesel d'ici la même année. En 2030, l'Allemagne envisage d'interdire les moteurs à combustion interne. La France et la Grande-Bretagne visent à mettre fin à leurs ventes de voitures à essence et à moteur diesel en 2040. La Chine, actuel leader dans le domaine de la voiture électrique, avance à marche forcée.

 

 La décarbonisation est plus que jamais à l'ordre du jour pour faire face à l'urgence du changement climatique.

 

Cependant, pour que le véhicule électrique soit propre, deux conditions doivent au minimum être remplies :

 - que les réseaux électriques soient principalement alimentés par des énergies renouvelables.

Actuellement, la part de l’énergie renouvelable dans le monde est passée de 22% en 2001 à 33%. L’Europe est à 36%, la Chine à 26% et les États-Unis à 18%.

Mais la progression s'accélère, notamment grâce au solaire (voir l'article ci-dessous).

 - que les matériaux constituant les batteries soient recyclés. Les projections actuelles indiquent qu'à court terme,  le recyclage pourrait fournir jusqu'à 50% des matériaux nécessaires (actuellement moins de 10%) dans la chaîne d'approvisionnement des batteries lithium-ion, en réduisant les coûts jusqu'à 20%.

 

A partir de là, l'aspect économique intervient : très rapidement les véhicules électriques devront être moins chers et plus performants que les voitures à essence.

 

D'ores et déjà,  pour les voitures à kilométrage élevé, telles que les taxis, qui parcourent en moyenne 70 000 km / an, le coût total de possession d'un véhicule électrique (le prix d'achat, l'assurance, le carburant et l'entretien), est bien inférieur à celui d'une voiture à essence. Cela signifie que les flottes institutionnelles et commerciales vont probablement passer très vite à l'électricité, une étape majeure dans le déploiement de l'électrification.

 

Pour atteindre la parité des coûts avec les voitures à essence personnelles, qui parcourent en moyenne 12 000 à 15 000 km / an, le prix des batteries doit se situer à environ 100 USD / kWh contre une valeur actuelle de 180 USD à 200 USD / kWh. Les projections pour l’année de la parité des coûts - véhicules électriques / voitures à essence - la situent avant 2025.

 

Comment ?

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Le moteur de la VW ID.3 ! (200 CV)

La batterie, l'élément clé

Le moteur d'une voiture électrique se distingue par sa simplicité et un coût d'entretien bien inférieur à celui d'un moteur thermique.

 

C'est donc la batterie qui est au coeur des investissements en recherche/développement.

 

Le principe de la batterie nous est connu depuis le lycée : une cathode, une anode, un électrolyte, un séparateur (membrane poreuse).

 

La réaction chimique, une oxydo-réduction, permet un transfert d'électrons.

La borne négative (-)  correspond à l'anode, où se produit la réaction d'oxydation qui va fournir les électrons. La borne positive (+) correspond à la cathode où se produit la réaction de réduction qui va consommer les électrons.

Dans un accumulateur, ces rôles s'inversent selon que l'appareil débite (actif) ou se charge (passif).

 

Les cathodes et anodes d'un accumulateur sont donc alternativement positives et négatives selon leur état, charge ou décharge.

 

Dans le cas des batteries Li-ion qui alimentent aujourd'hui les moteurs électriques de voiture, ce sont les ions lithium (sels de lithium), qui circulent - au sein d'un solvant - entre les électrodes pour générer l’énergie.

La cathode, est principalement constituée d'un mélange de nickel, de manganèse et de cobalt, aux proportions variables. L'anode est en graphite.

 

Ce modèle a encore de beaux jours devant lui, mais sa technologie est actuellement en développement de façon à améliorer sensiblement la densité énergétique produite (environ 250 Wh/kg).

Partout dans le monde des équipes de recherche sont mobilisées pour obtenir des batteries Li-ion dont la densité électrique serait au moins doublée, avec une charge plus rapide, une autonomie plus longue, une durée de vie prolongée, une sécurité accrue... pour un prix inférieur !

En France le hub de l'énergie, inauguré en 2018, est le siège du Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie (RS2E) porté par le CNRS, qui fédère 17 laboratoires de recherche CNRS/Universités, 16 partenaires industriels et trois établissements publics (CEA, IFPEN et Ineris) spécialisés dans le transfert de technologie.

Les nouvelles batteries à électrolyte solide

Au centre d’une multitude de programmes de recherche, la technologie de batteries tout solide est l’une des pistes les plus prometteuses et les plus avancées.

 

Le système repose sur une conception entièrement solide ce qui permet de se passer de solvant, évitant ainsi les risques d’incendie en cas de surchauffe ou de court-circuit, comme on a pu l'observer sur certains véhicules (Telsa) et smartphones (Samsung). De plus les batteries Li-ion supporte mal les basses températures ; à partir de -5°C des dendrites (excroissances) se forment sur l'anode, ce qui peut provoquer des courts-circuits. Enfin au-dessus de 35°C la durée de vie est affectée.

 

 Ces nouvelles batteries promettent une autonomie comparable (800 kms) à celle des modèles à combustion interne, ainsi que des temps de charge similaires au remplissage du réservoir. 

 

John B. Goodenough, qui vient de recevoir le prix Nobel de chimie 2019, à l'âge de 97 ans (avec Stanley Whittingham et Akira Yoshino) pour sa contribution à la mise au point de la batterie lithium-ion, vient de proposer un modèle particulièrement performant.

 

Dans ce modèle, l'électrolyte se compose d'une plaque de verre qui fait office de séparation entre l'anode et la cathode. L'anode peut être constituée de différents métaux (lithium, potassium ou sodium). La capacité de charge et de décharge, donc l'autonomie, est doublée, la durée de vie est augmentée. Autre point très intéressant, le temps de recharge se compte désormais en minutes et non plus en heures.

Même la plage thermique d'utilisation de la batterie solide est plus confortable : là où l'électrolyte liquide fonctionne de façon optimale pendant 15 ans à condition de ne pas dépasser 35 °C (d'où certains systèmes de refroidissement couplés aux batteries), cette batterie peut fonctionner entre -20 °C et 100 °C sans nécessiter de refroidissement.

 

Ce modèle, qui couple des anodes au lithium métal avec des électrolytes à l'état solide, est sur le point d'aboutir chez de nombreux fabricants.

Chaque atome d’une anode au lithium métal peut stocker et libérer de l’énergie pendant le cycle de charge-décharge, alors qu'avec les anodes en graphite actuellement utilisées dans les batteries lithium-ion, seul un atome de lithium pour six carbones peut stocker ou libérer de l’énergie.

A noter que que de nombreuses équipes travaillent sur des anodes au sodium (omniprésent sur la planète, contrairement au lithium) et qu'il n'est pas exclu que des batteries au sodium performantes soient mises sur le marché d'ici une dizaine d'années.

 

Ainsi Toyota a annoncé qu'il disposerait de batteries avec des anodes en lithium et des électrolytes solides pour ses véhicules électriques d'ici le début des années 2020. Les prochaines Toyota tout électrique (6 modèles sont annoncés !) en seront dotées.

 

En Europe, au Japon et en Chine, tous les constructeurs sont sur le pont. En Chine, des startups fleurissent et les premières chaînes de production ont démarré.

 

Qing Tao Energy Development Co, une startup de l’Université technique de Tsinghua, vient de créer une nouvelle ligne de production de batteries à électrolyte solide à Kunshan, dans l’est de la Chine. Les rapports indiquent que la société a atteint une densité énergétique de plus de 400Wh/kg (à comparer aux batteries lithium-ion de nouvelle génération qui sont limitées à 250-300Wh/kg).

Sa capacité de production sera de 700 MWh en 2020.

 

L'impact sur la géoéconomie

L'électrification des transports marque un tournant dans l'économie énergétique. Depuis plus d'un siècle, le pétrole est la pierre angulaire du transport et son industrie n'a cessé de croître, parallèlement à l'industrialisation et à l'amélioration du niveau de vie. Mais le pétrole est abondant dans relativement peu de pays et ceux-ci assument une importance géoéconomique démesurée car le pétrole destiné aux transports est un besoin sociétal essentiel. 

 

L'électrification des transports signifie que le pétrole va perdre l'un de ses marchés principaux et donc son pouvoir économique et politique international.

 

Sur le plan économique la fin du tout pétrole est donc aussi une bonne nouvelle.

 

Au contraire la lumière du soleil et le vent sont disponibles partout et la production d’électricité est essentiellement une entreprise nationale.

 

Il reste le problème du stockage (voir ci-après) et encore une fois de la mise au point de batteries qui ne rendent pas les populations dépendantes de quelques pays gros producteurs.

 

Pour les véhicules électriques, actuellement, le recours au lithium (qui n'est recyclé qu'à 1% pour des problèmes de pureté) est incontournable. La figure ci-dessus montre que le minerai n'est exploité que dans très peu de pays :

- le triangle sud-américain, Argentine-Chili-Bolivie, largement dominant,

- l'Australie,

- la Chine et les Etats-Unis.

 

Voila pourquoi les chercheurs travaillent à marche forcée pour mettre au point une batterie sodium-ion à électrolyte solide.

 

 

 

Annoncée pour 2019, la Fisker EMotion (le concurrent de Tesla) ne devrait pas voir le jour avant 2021. En effet le constructeur a décidé de basculer vers la technologie de la batterie solide, grâce à une "électrode tri-dimensionnelle" capable d'offrir une capacité multipliée par 2,5 par rapport à une batterie classique lithium-ion.

L'autonomie, atteindrait les 800 km, tandis que la recharge ne demanderait qu'une minute !

Cette batterie est développée par Sakti3 , filiale à 100% de Dyson Ltd.