Qu'est-ce que la vie?

La question vaste, importante et très discutée, est là suivante : comment peut-on expliquer à l'aide de la physique et de la chimie le événements qui se produisent dans l'espace et dans le temps dans les limites spatiales d'un organisme vivant ?

Un homme de science est censé posséder, et cela de première main, des connaissances complètes et approfondies sur quelques sujets ; aussi attends t-on habituellement de lui qu'il n'écrive rien sur un sujet qu'il ne domine pas comme un maître? Pareille réserve est considérée comme une question de noblesse oblige. Pour le but présent je désire renoncer à la noblesse, s'il en est, et être affranchi de l'obligation qui en découle. Mon excuse est la suivante : Nous avons hérité de nos ancêtres une invincible prédilection pour des connaissances unifiées et universelles.

La grande révolution de la théorie des quanta fut que des caractères de discontinuités furent découverts dans le Livre de la Nature, dans un contexte où tout autre chose que la continuité apparaissait comme absurde d’après les vues admises jusqu’à ce moment.

Ce petit opus du prix Nobel de physique fut écrit en 1943. Il est souvent qualifié d’un des plus grands textes scientifiques du XXe siècle.

De quoi s’agit-il ?

Physicien hors norme et esprit curieux de tout, Erwin Schrödinger s’intéresse à la philosophie, aux religions et à… la biologie. Dans ce petit ouvrage, il souhaite réfléchir à ce qui fait le propre de la vie non pas en biologiste – ce qu’il avoue ne pas être – mais en physicien. Cette approche « illégitime » dont il a bien conscience qu’elle ne va pas manquer d’apparaître quelque peu scabreuse aux yeux des scientifiques de son temps, va le mener sur des sentiers peu connus à l’époque et véritablement prophétiques pour la suite de la recherche scientifique.

Partant de l’instabilité permanente des atomes et des molécules, il se demande comment les espèces vivantes peuvent être aussi stables qu’elles semblent l’être à l’échelle de quelques générations. Son raisonnement démarre par les atomes – sujet qu’il connaît comme personne - et construit pas à pas un scénario pouvant expliquer la stabilité relative de molécules responsables de la stabilité des espèces. A l’époque, on ne connaît pas le siège exact du support de l’hérédité et encore moins la structure de l’ADN. Il imagine donc que la seule solution possible est qu’il doit exister – quelque part dans les chromosomes – une structure dite « apériodique » d’une grande stabilité et porteuse d’une information cruciale pour l’élaboration du vivant : une structure qui serait à la fois le plan de l’architecte et le matériau du maçon.

C’est donc à un jeu de piste d’une incroyable acuité intellectuelle que Schrödinger se livre avec beaucoup de modestie et, naturellement d’intelligence. Le texte n’est pas forcément facile mais se lit très bien. Il sera lu avec beaucoup d’assiduité par une génération de chercheurs. A commencer par un certain Crick et un certain Watson…

Ce texte mettra en effet les deux biologistes sur la piste de la structure en double hélice de l’ADN au printemps 1953. Une avancée majeure pour la génétique du XXe siècle et pour la compréhension du vivant. La même année Crick et Watson écriront à Schrödinger une lettre lui disant combien son texte les avait mis sur la bonne piste pour le succès de leurs recherches. Leur découverte leur vaudra le prix Nobel !

Un livre fondateur donc pour toute personne souhaitant comprendre l’histoire d’une découverte cardinale et une invitation puissante au décloisonnement des connaissances.

Si une mutation spontanée représente un petit pas en avant dans le développement de l'espèce, nous gagnons l'impression qu'une modification est essayée plus ou moins au hasard, au risque d'être nuisible, auquel cas elle est automatiquement éliminée. Ceci met l'accent sur un point extrêmement important. Pour qu'elles constituent un substrat convenable pour le travail de sélection naturelle, il faut que les mutations soient rares, comme elles le sont en fait. Si elles étaient assez fréquentes pour qu'il y ait par exemple une probabilité élevée de voir une douzaine de mutations différentes se produire chez le même individu, les mutations nuisibles predomineraient, en règle générale, sur les avantageuses, de sorte que l'espèce, au lieu d'être améliorée par sélection, resterait inchangée ou perirait.

Supposez que vous puissiez marquer d'une façon distinctive les molécules contenues dans un verre d'eau, que vous versiez ensuite le contenu du verre dans l'océan, puis que vous agitiez ce dernier de façon à distribuer uniformément les molécules marquées parmi les "sept mers" ; en remplissant alors un verre d'eau en n'importe quel endroit de l'océan vous y trouveriez environ une centaine de vos molécules marquées.

Quel est le trait caractéristique de la vie ? Quand dit-on qu'une portion de matière est vivante ? Quand elle ne cesse de "faire quelque chose", de se mouvoir, d'échanger des matériaux avec le milieu environnant, et ainsi de suite, et cela pendant une période beaucoup plus longue que nous supposerions une substance inanimée capable de se maintenir en état de mouvement dans des circonstances analogues.

nous avons hérité de nos ancêtres une invincible prédilection pour les connaisses unifiées et universelles.

Les mutations sont dues en fait à des sauts quantiques dans la molécule du gène.

Ainsi une cellule de mon corps n'est, en moyenne, que le 50e ou le 60e "descendant" de l'oeuf que je fus.