Comme chaque année, les grandes publications scientifiques, dont la célèbre revue « Science », ont révélé il y a quelques jours leur « palmarès » des principales avancées et découvertes de l’année 2014 (Voir Science). Si nous faisons la synthèse de ces différents classements, on constate que trois grands domaines scientifiques se partagent la quasi-totalité des grandes découvertes effectuées au cours de l’année dernière, l'Espace, les sciences de la vie et les cybersciences.
Dans ce « tiercé gagnant », le grand vainqueur est indubitablement l’Espace avec plusieurs découvertes majeures qui consacrent le grand retour de la conquête et de l’exploration spatiale sur le devant de la scène scientifique et technologique.
Le 6 août 2014, à l’issue d’un extraordinaire périple de plus de 6,5 milliards de kilomètres qui aura duré plus de 10 ans, la sonde Rosetta parvient enfin à proximité de la comète « Tchoury » et un peu plus de trois mois plus tard, le 12 novembre dernier, son module atterrisseur Philae, après 12 heures et un incroyable suspense, se pose enfin sur cette comète et commence son exploration. Bien que ce petit robot Philae n’ait fonctionné que quelques jours, avant de se mettre en sommeil pour de longs mois, il a eu le temps de transmettre une fabuleuse moisson d’informations sur cette comète venue du fond de l’Espace.
En utilisant ses différents spectromètres, dont ROSINA, Philae a notamment pu détecter la présence sur cette comète d'eau, de méthane, d’hydrogène mais également de formaldéhyde. Ces résultats inespérés vont probablement permettre des avancées scientifiques majeures dans la compréhension du rôle qu’ont pu jouer les comètes pour favoriser ou provoquer l'apparition de la vie sur Terre en apportant de l'eau et des molécules organiques. La quantité et la richesse exceptionnelle des informations transmises par Rosetta et Philae, qui devraient être complétées par une nouvelle moisson de données en 2015 lorsque Philae se réactivera, la comète « Tchoury » se rapprochant de plus en plus du Soleil, pourront aussi permettre de comprendre beaucoup mieux la genèse et la formation de notre système solaire.
2014 fut également marquée par d'extraordinaires avancées dans la connaissance et l'exploration de la planète Mars. Grâce au robot Curiosity, les scientifiques sont à présent certains qu'il y a eu de grandes quantités d'eau liquide sur cette planète. Curiosity a notamment permis de découvrir, après examen des roches et couches sédimentaires, que le cratère de Gale renfermait un grand lac de 155km de long, alimenté par des rivières pendant des dizaines de millions d'années. Il semble donc se confirmer que Mars a bien réuni, dans un lointain passé, des conditions physiques et chimiques propice à l’existence de la vie.
Curiosity a d'ailleurs détecté, fin décembre, d'étranges et inexplicables émanations de méthane ainsi que certaines molécules organiques provenant du sous-sol martien… Toujours en décembre dernier, la Nasa a lancé avec succès sa capsule Orion, premier vaisseau américain, depuis Apollo, conçue pour transporter des astronautes au-delà de l’orbite terrestre. Désormais, la question n'est plus de savoir si l'homme ira sur Mars mais quand aura lieu ce premier voyage historique !
2014 fut décidément une année exceptionnelle en matière d'exploration spatiale et de recherche de vie extraterrestre puisqu'une équipe de scientifiques a également découvert, grâce au télescope spatial de la Nasa, Kepler, la première planète de taille comparable à la Terre, baptisé Kepler-186f, qui est située dans la constellation du Signe, à 500 années-lumière de la Terre. Elle présente la particularité d'avoir une orbite dans la « zone habitable » de son étoile, c’est-à-dire à une distance où l’eau peut exister sous forme liquide.
Une autre découverte majeure dans la compréhension des lois de l'Univers a été faite en mars 2014, avec la première observation, par les astrophysiciens du groupe Bicep2, des ondes gravitationnelles générées immédiatement après le big-bang. Mais cette découverte fondamentale, qui conforterait la théorie de la relativité générale d'Einstein, a été remise en cause quelques semaines plus tard par l'équipe du groupe de recherche Planck qui a démontré que le signal observé pourrait également s'expliquer par des émissions de poussières de la voie lactée dont l'impact aurait été sous-estimé par les chercheurs de Bicep2. À ce jour, cette question n'est toujours pas tranchée avec certitude mais de nouvelles analyses réalisées à partir des dernières observations du satellite Planck pourraient permettre, au cours des mois à venir, de confirmer de manière plus solide l'existence de ces ondes gravitationnelles tant attendues.
Si l'Espace se taille la part du lion dans les avancées scientifiques de l'année dernière, les sciences du vivant, les neurosciences et la neuronique font également partie de ce palmarès 2014. Le neurobiologiste Jean-Pierre Changeux retient pour sa part plusieurs découvertes de premier ordre dans le domaine biologique et génétique. D'abord une nouvelle technologie de ciblage génétique qui permet d'effectuer sur des brins d'ADN des modifications très précises, grâce à des acides ribonucléiques qui servent de "guide" et d'une enzyme qui sert de "ciseaux" et de "colle" pour réaliser des "copier-coller" d'ADN d'une précision inégalée. Cette nouvelle technique, applicable chez les animaux comme chez les plantes, pourrait avoir multitude d'applications dans le domaine de l'ingénierie génétique.
Jean-Pierre Changeux retient également, parmi les grandes avancées biomédicales 2014, les nouvelles thérapies qui consistent à doper le système immunitaire et particulièrement les lymphocytes T, pour combattre les cellules cancéreuses. Cette nouvelle approche, de plus en plus fine et ciblée, est en train de révolutionner la prise en charge et le pronostic de certains cancers graves comme le mélanome.
Toujours sur le front du cancer, Outre-Atlantique, des chercheurs américains de la Mayo Clinic ont annoncé en mai 2014 qu'une femme de 49 ans qui luttait contre un cancer métastasé de la moelle osseuse, était en rémission totale, après l’injection d’une dose massive de virus modifiés de la rougeole. Cette piste thérapeutique des virus modifiés pour combattre le cancer semble extrêmement prometteuse puisqu'il y a quelques jours, une équipe de l'Inserm, basée à Toulouse, a révélé les premiers essais très encourageants, contre le redoutable cancer du pancréas, d'utilisation d'un virus modifié, dérivé d'herpès simplex.
Une autre découverte majeure en biologie a été la mise en évidence du rôle central du microbiome et du microbiote intestinal dans une multitude de pathologies. Les chercheurs estiment à présent qu'il existe au moins 15.000 espèces différentes de bactéries dans notre intestin et que l'ensemble de cette fleur microbienne représente un nombre cent fois supérieur à celui de l'ensemble des cellules constituant un corps humain !
De récentes recherches ont montré que la composition de ce microbiome variait de manière complexe tout au long de la vie, sous l'influence d'une multitude de facteurs liés à la génétique et au mode de vie. Mais on vient de découvrir un lien inattendu entre microbiome et cerveau. D'une part en comparant le comportement de souris avec ou sans flore intestinale, mais aussi en montrant une variation du microbiome avec des maladies comme l'autisme, la dépression ou l’anxiété.
En 2014, l'équipe américaine de Paul Patterson, biologiste à Caltech décédé en juin dernier, a notamment montré que certains déséquilibres spécifiques du microbiote pouvaient jouer un rôle déterminant dans l'apparition de certaines pathologies mentales et psychiatriques comme l'autisme ou la dépression.
Une autre découverte réalisée en 2014 par deux équipes américaines a fait sensation. Ces chercheurs ont en effet montré chez la souris que des transfusions de "sang jeune" pouvaient améliorer les performances cognitives de souris atteintes par la maladie d'Alzheimer. "Bien que nous ignorions encore de quoi il s'agit, il y a sûrement quelque chose de spécial dans le sang jeune qui permet d'améliorer de nombreux aspects du vieillissement", souligne Saul Villeda, de l'Ecole de Médecine de l'Université de Californie à San Francisco.
2014 fut aussi une grande année dans le domaine de la vie artificielle et synthétique, avec l'annonce, en mai dernier, de la création de la première bactérie synthétique dont le code génétique est constitué, non pas des quatre lettres habituelles (ACGT) mais de six lettres ! Cette équipe dirigée par Denis Malyshev et Floyd Romesberg, biologistes au Scripps Research Institute de La Jolla en Californie, précise que ces bactéries synthétiques ne peuvent se reproduire en dehors du laboratoire, mais pourraient permettre de créer des protéines sur mesure ayant des acides aminés "non naturels".
Dans le domaine des neurosciences, des chercheurs sont parvenus, en utilisant l'optogénétique, à modifier le fonctionnement de certains neurones et à manipuler spécifiquement des souvenirs chez la souris. Dans leurs expériences, ils sont parvenus à effacer des souvenirs existants et à les remplacer par de faux souvenirs. Cette avancée tout à fait majeure ouvre des perspectives vertigineuses en matière de traitements de certaines pathologies du cerveau des troubles mentaux mais pose également de redoutables questions éthiques…
La neuronique a également été à l'honneur en cette année 2014, avec la mise au point par une équipe d'IBM des premières puces neuromorphiques calquées sur l'architecture du cerveau humain. L'organisation du vivant est d'ailleurs devenue une source essentielle d'inspiration pour l'informatique et la robotique, comme le montre une autre innovation présentée en 2014 qui permet de faire collaborer de manière autonome des milliers de robots entre eux dans le but de leur faire réaliser des structures plus ou moins complexes.
2014 fut également l'année de la première implantation d'un cœur entièrement artificiel, conçu après 10 ans de recherche par la société française Carmat. Bien que le premier patient ayant bénéficié de cette prothèse soit malheureusement décédé deux mois et demi après sa transplantation, un deuxième malade a été équipé de ce cœur artificiel le 5 août à Nantes et son état reste pour l'instant satisfaisant.
Autre prouesse médicale et technologique, en février 2014, Dennis Aabo Sorensen, un Danois amputé de la main, a retrouvé le sens du toucher grâce à une neuroprothèse reliée aux nerfs de son bras. « C’est la première fois que nous parvenons à rétablir une perception sensorielle en temps réel avec un membre artificiel » a souligné Silvestro Micera, le neurologue qui a mis au point le prototype, fruit d’une collaboration entre l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et plusieurs universités et hôpitaux italiens et allemands.
Encore plus impressionnant peut-être que cette prothèse sensorielle, Darek Fidyka, un Polonais âgé de 40 ans, est le premier patient au monde victime d'une déchirure totale de la moelle épinière à recouvrer l’usage partiel de ses jambes après une greffe de cellules nerveuses du nez, transplantées sur sa colonne vertébrale.
Mais si la science défriche les chemins de l'avenir, elle nous éclaire aussi sur notre lointain passé. Une magnifique découverte réalisée dans une grotte d’Indonésie l'année dernière a en effet montré la présence de peintures d'animaux datant de 35 000 ans. Il semblerait donc bien, contrairement à ce que l'on pensait jusqu'à présent, que l'art symbolique soit aussi ancien en Asie et sans doute dans d'autres régions du monde que dans les sites européens les plus remarquables, comme la célèbre grotte Chauvet. Face à ces découvertes extraordinaires, certains paléoanthropologues en viennent même à se demander si les premiers hommes ne maîtrisaient pas déjà la peinture pariétale il y a 70 000 ans, avant de quitter leur berceau africain pour partir explorer la planète… Ainsi va la science qui nous ouvre des voies toujours inattendues et imprévisibles vers l'avenir mais nous rappelle également que l'homme n'a cessé depuis la nuit des temps de s'émerveiller devant la splendeur de l'Univers et de vouloir en comprendre les mystères.
René TRÉGOUËT
Sénateur Honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
