Biologie et Informatique : promesses et défis pour l’avenir

AOL France :  Bonsoir à tous ! Merci d'être en ligne ce soir ! Nous accueillons Joël de Rosnay ! Bonsoir Monsieur de Rosnay !

Joël de Rosnay :  Bonsoir !

AOL France :  Pouvez-nous prouver qu'il ne s'agit pas d'un clone virtuel ?

Joël de Rosnay :  Je voudrais bien le prouver ! Comment ?

AOL France :  Dites-moi qui a inauguré la nouvelle expo de la Cité des Sciences ce soir à 18h30 ?

Joël de Rosnay :  L'exposition s'appelle Cité-citoyenneté, elle a été inaugurée par Ségolène Royal.

AOL France :  OK ! Il n'y a que vous pour le savoir !... ;-) Pouvez-vous nous expliquer l'intérêt que représente le mariage de la biologie et de l'informatique ?

Joël de Rosnay :  L'informatique utilise déjà des données venant de la biologie, par exemple pour les ordinateurs neuronaux. De même, la biologie, et en particulier la neurobiologie, essaie de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau en s'inspirant des réseaux d'ordinateurs. Très bientôt on saura fabriquer des "bio-chips" (des bio-puces), circuits miniatures fonctionnant un peu comme des cellules vivantes.

AOL France :  Quelles sont les grandes étapes que vous voyez dans le mariage de la biologie et de l'informatique ?

Joël de Rosnay :  Aujourd'hui, l'électronique moléculaire sait fabriquer les composants des "bio-ordinateurs" du futur. Par exemple, des fils moléculaires, des mémoires, et des commutateurs. Le problème reste d'assembler tout cela dans des circuits fonctionnels, ce sera pour 2005-2008. Une autre voie, c'est le traitement de l'information par l'ADN. Cette immense molécule peut traiter des informations en parallèle, et résoudre des problèmes très complexes comme celui du "voyageur de commerce". Le problème actuel est qu'il faut réaliser chaque étape par des voies chimiques et enzymatiques, celles des labos de biologie. C'est très long et très routinier, mais la technique est extraordinairement prometteuse. "Prometteuse" signifie qu'on peut traiter l'information en parallèle et non plus en séquentiel.   

Question de Dechesne :  Est-ce qu'on peut m'expliquer le concept d'automate cellulaire ?

Joël de Rosnay :  Quand Von Neumann a inventé la structure de l'ordinateur moderne, il a proposé deux voies : la voie actuelle avec mémoires et circuits logiques, et l'automate cellulaire, qui ne connaît que récemment un surcroît d'intérêt, notamment grâce à l'électronique moléculaire dont j'ai parlé précédemment. Un automate cellulaire est fait de "cellules" dont chacune connaît la configuration de ses voisines immédiates. Par exemple, elles sont "on" ou "off". Il y a donc des configurations complexes de séries de cellules qui sont sur des positions différentes. L'environnement va donc se modifier de proche en proche en fonction de l'état de configuration dans lequel se trouve une cellule. On peut donc imaginer un front d'interrogations se déplaçant dans un espace bi-dimensionnel. Il y a mémorisation et réponse instantanée, ce qui est une forme parallèle de traitement de l'information.

Question de F1HR69 :  Quel est l'état d'avancement des recherches sur l'informatique biologique ?

Joël de Rosnay :  On estime environ à cinquante laboratoires le nombre de ceux travaillant sur ces questions. Une trentaine aux États-Unis, 15 en Europe, et 5 au Japon. Le domaine de recherches est très varié, allant des ordinateurs à ADN, aux circuits bio-électroniques, en passant par l'interconnexion de "neurones" (sous forme de microprocesseurs puissants). C'est notamment le projet de l'entreprise japonaise ATR dans laquelle travaille Hugo de Garis, un chercheur américain expatrié au Japon sur le programme "brain builder". Il cherche à créer un système évolutif capable d'apprendre s'inspirant du cerveau humain.

Question de Arngg :  Peut-on concevoir des applications industrielles venant du mariage entre la biologie et l'informatique ?

Joël de Rosnay :  J'ai proposé d'appeler ce nouveau domaine de fusion entre la biologie et l'informatique, la "biotique" (voir les articles concernant la biotique sur ma home page http://www.cite-sciences.fr/derosnay). Les applications portent sur les bio-capteurs pour les prothèses médicales notamment, les systèmes d'analyse automatique, la robotique, le secteur militaire. C'est un secteur stratégique de la plus haute importance qui fait l'objet de recherches "classées" pour lesquelles il est difficile d'obtenir des informations à jour.

Question de Rlecornec :  Monsieur de Rosnay, que pensez-vous de la théorie de R. Dawkins et notamment de ses implications sur l'évolution de l'informatique ?

Joël de Rosnay :  Je rappelle que R. Dawkins propose la théorie des "memes" qui sont les équivalents sociétaux des "genes". Il considère donc que les systèmes complexes constitués par les sociétés humaines évoluent par des mécanismes de mutation et de sélection agissant sur les "memes", lesquels peuvent être décrits comme les éléments les plus simples d'information partagée par les médias capables de déclencher une action, une mémorisation, une émotion. Ce qui paraît intéressant dans les propositions de Dawkins, c'est la continuité entre les systèmes d'évolution biologique et d'évolution sociétale. Dans ce contexte, les réseaux informatiques, et notamment l'internet apparaissent comme une sorte d'embryon de cerveau planétaire, ou tout au moins de "système nerveux" interconnectant les cerveaux individuels des hommes et des ordinateurs.

Question de Rlecornec :  Les ordinateurs pourront-ils prendre une certaine indépendance "d'action" comme les organismes vis à vis des gènes ?

Joël de Rosnay :  Il faut d'abord préciser que les organismes ne sont pas indépendants ou "autonomes" par rapport à leurs gènes. Nous sommes déterminés par nos gènes, même si des mécanismes d'apprentissage sont de nature "épi-génétique", c'est- à-dire influencés par notre environnement. Pour revenir aux ordinateurs, plusieurs chercheurs estiment que dans les années à venir, des machines de plus en plus complexes vont parvenir à acquérir une certaine autonomie par rapport aux hommes. La sensibilité, l'émotion, l'affectivité, l'abstraction, la référence à des valeurs resteront à mon avis l'apanage du cerveau biologique, mais les ordinateurs seront dotés de comportements indépendants et autonomes dont le caractère imprévu nous surprendra.

Question de Cogitix :  Comment expliquer que le fonctionnement d'un automate cellulaire donne naissance à des formes (exemple du jeu de la vie) ?

Joël de Rosnay :  Il faut considérer les cellules d'un automate cellulaire comme des "agents" répondant à des stimuli et fonctionnant selon des règles simples, mais collectives. Ce comportement "chaotique" et spontané peut conduire à des processus d'auto-organisation menant à des formes complexes. C'est ainsi que l'on explique par exemple la formation de nuages, d'essaims, de formes biologiques complexes à partir d'éléments très simples. Des jeux comme celui de la vie peuvent dans ce cadre conduire à des structures imprévisibles par suite du même jeu de processus chaotique et d'auto-organisation.

Question :  Comment se situe la France dans le domaine de la bio-informatique?

Joël de Rosnay :  La France a perçu dès le début l'importance de ce secteur, et tout particulièrement dans le domaine de l'électronique moléculaire, avec des travaux menés par le professeur Barrault au C.E.A., ou par le professeur Launay, à l'université Paris VI. Des pionniers comme Christian Joachim ont commencé chez Launay et sont partis travailler chez IBM. Il y a donc dans l'université française des foyers de recherche sur la bio-informatique, mais les moyens mis sur ces sujets ne sont pas aussi important qu'en Angleterre, et surtout aux États-Unis. L'Angleterre risque de nous dépasser grâce à son "Molecular Electronic Research Council". En France, malheureusement, nous n'aimons pas rapprocher des disciplines aussi diverses, c'est bien dommage pour l'avenir !

Question de Cogitix :  Je repose ma question sur la différence considérable de vitesse entre les composants biologiques et les composants électroniques...

Joël de Rosnay :  C'est exact : les composants biologiques du futur travailleront moins vite et seront sans doute moins fiables que leurs equivalents en silicium. Avantage :  le parallélisme et la redondance. Si un circuit est "grillé" ou ne fonctionne plus,  un autre chemin suppléera à ce défaut, un peu comme sur l'internet (excellent modèle  de parallélisme !) où si un routeur flanche, les "paquets" trouveront des détours pour  arriver à destination.

Question de dechesne :  On a parlé de programmes combattant les virus informatiques en "copiant" le système immunitaire des vertébrés, qu'en est-il ?

Joël de Rosnay :  J'ai eu l'honneur et le plaisir de participer, il y a plus de 10 ans, à une réflexion internationale sur "l'immunité informatique". Je crois d'ailleurs en être un des pères fondateurs... : -). Notre concept, repris maintenant par IBM, partait de l'idée suivante : plutôt que d'exercer une prophylaxie pour empêcher aux portes d'entrée les virus de pénétrer (comme les chirurgiens qui portent un masque et des gants dans une salle d'opération stérile), pourquoi ne pas plutôt détecter dans les systèmes les lignes de code intruses, les localiser, et les détruire sur place ? Ce système est proposé maintenant commercialement par IBM, il fonctionne de la manière suivante : le réseau émet des codes de reconnaissance renvoyés en écho s'ils en rencontrent pas de virus. A la rencontre de l'un d'entre eux, le signal est modifié, le virus repéré, un anti-virus envoyé qui détruit les lignes de code pouvant créer un danger. C'est exactement le principe des anticorps. Il reste à inventer les macrophages !

AOL France :  Dans votre livre "L'homme symbiotique", vous développez la thèse du cybionte, sorte de méta-conscience planétaire émergeant de la totalité des intelligences humaines connectées entre elles. Comment ce terme est-il repris et adopté par l'ensemble de la communauté scientifique ? Quelles sont les réactions ?

Joël de Rosnay :  Le concept du cybionte me paraît trop récent pour être adopté par la communauté scientifique. Il a fallu une vingtaine d'années pour que la notion de "macroscope" soit adoptée par les chercheurs et les enseignants, notamment dans le domaine du management  Néanmoins la notion de "global brain", de super organisme planétaire, commence à être bien acceptée dans la communauté scientifique internationale. Pour les AOLiens intéressés, je redonne le site de ma homepage : www.cite-sciences.fr/derosnay, cliquez dans "les sites du futur" sur "Principia Cybernetica Web", vous y trouverez une extraordinaire quantité de ressources et de liens sur le concept de "global brain", et indirectement du cybionte.

Question de JHgon8715 :  Peut-on produire des machines qui deviennent autonomes et capables de se reproduire ?

Joël de Rosnay :  Oui bien sûr. Le secteur des nano-technologies se préoccupe beaucoup de ces questions. Éric Drexler, de Stanford, a proposé dans plusieurs de ses livres, notamment "Engines of Creation", disponible sur www.amazon.com, le principe d'auto-reproduction de micro-machines physiques. Des chercheurs du MIT comme Ralf Menkle, sont parvenus à fabriquer des molécules capables de s'auto- reproduire lorsque les conditions énergétiques et environnementales sont réunies. Ce ne sont pas encore à proprement parler des machines, plutôt des machines moléculaires, mais les principes d'auto-catalyse sont activement explorés par de nombreux laboratoires. On peut donc estimer que dans moins d'une décennie, on pourra voir des micro-machines se reproduire en partie ou en totalité, par assemblage de pièces extérieures.

Question de JMOUello :  Si les machines peuvent devenir autonomes a-t-on bien mesuré toutes les conséquences ?

Joël de Rosnay :  Non ! On n'a aucune idée du nouvel univers symbiotique dans lequel nous entrons, et au sein duquel les relations avec les machines sont totalement inconnues. Certains chercheurs comme Bruce Mazlish ou Hans Moravec estiment que nous serons environnés de machines ubiquitaires dont certaines se comporteront comme des sortes d'animaux de compagnie, et effectueront même un "chantage affectif" (c'est leurs termes) pour que l'on ne retire pas la prise qui les alimente en énergie !

Question de Cogitix :  Question un peu philosophique :  autour de la planète ... et la "noosphère" de Teilhard de Chardin ?

Joël de Rosnay : Teilhard de Chardin a été un grand précurseur de la pensée complexe. Il a eu le mérite de prolonger la notion de biosphère par celle de noosphère, l'interconnexion des cerveaux humains par ce qu'il connaissait à l'époque, à savoir le téléphone, le télégraphe, et la télévision naissante. S'il avait connu l'internet, il aurait sans doute compris que le phénomène était encore plus profond, et que nous étions en train de construire progressivement "de l'intérieur", un cerveau par interconnexion de synapses (les ordinateurs et leurs modems). D'ailleurs beaucoup de chercheurs qui travaillent dans l'optique du "global brain" (voir la référence citée plus haut de Principia Cybernetica), qu'ils soient russes, américains, japonais ou européens, citent très souvent Teilhard de Chardin dans leurs travaux.

Question de Arngg :  Avec des systèmes (électroniques...) de type chaotique, n'avez-vous pas peur que l'on obtienne des résultats inattendus ?

Joël de Rosnay : Si. On obtiendra certainement des résultats inattendus, la grande question est la maîtrise des effets. Internet est un système chaotique, parallèle, imprévisible, qui conduit déjà aujourd'hui à des comportements globaux incontrôlables face auxquels nos lois adaptées à un contexte social traditionnel risquent de ne plus être totalement opérationnelles. C'est une des grandes questions d'aujourd'hui sur le "contrôle" d'internet, un système chaotique et autocatalytique dont le développement nous échappe en grande partie.

Question de Oceane bo : Je vous signale que Teilhard de Chardin a beaucoup parlé de noosphère au début de ce siècle, et de conscience globale de l'humanité : que pensez-vous de la Métaconscience?

Joël de Rosnay : En scientifique de base, j'ai de grandes difficultés à répondre à une telle question, veuillez m'en excuser.

Question de Arngg : Quels sont les écrivains de S.F. qui parlent de tout cela ?

Joël de Rosnay : Gibson a été un des premiers dans "Neuromanciens" à aborder ces concepts de  conscience planétaire, de réalité virtuelle, et de cyber-espace. Il y a d'excellentes bibliographies sur la cyberculture qu'on trouvera grâce aux moteurs de recherche sur Internet. Je recommande vivement aux AOLiens d'y faire un tour pour retrouver les écrivains de science fiction qui traitent de ces sujets.

Question de JMouello :  Bio-informatique - bio-capteur - virus - reproduction... est-ce à dire que le prochain "dépanneur" de mon ordinateur sera plus médecin qu'informaticien ?

Joël de Rosnay : C'est la vraie question des métiers du futur ! Deux exemples à ce sujet : j'ai vu naître la "mécatronique", un domaine qui réunit la mécanique fine et l'électronique. Il est essentiel pour les camescopes, les appareils de photo numérique miniaturisée, les nouveaux bio-capteurs, etc. Ce domaine nécessite de bonnes connaissances en mécanique et en électronique de pointe. L'autre exemple est une anecdote : il y a deux ans, un grand constructeur français m'a prêté une voiture électrique pendant une semaine. En la rechargeant dans le parking de la Villette, j'ai fait sauter à la fois le parking et les circuits électroniques de l'automobile. Ayant appelé le dépannage, j'ai vu arriver des informaticiens en blouse blanche qui ont changé la carte mère de la voiture qui se trouvait à la place du radiateur. Ces deux exemples illustrent la nécessité de marier des savoir-faire différents. Je pense donc que les réparateurs des bio-ordinateurs de demain seront des hybrides entre des biologistes et des électroniciens !

Question de AmandineB : Faudra-t-il, comme dans Asimov, créer les lois de la Robotique qui mettent les humains à l'abri des machines ?

Joël de Rosnay : Pourquoi pas ? Le problème est que nous avons des échelles de valeurs sur lesquelles nous fondons nos choix et nos décisions. Nous sommes ainsi amenés à agir en connaissance de cause, dans le cadre de règles juridiques ou éthiques que nous nous sommes fixées. Quelles pourraient être les échelles de valeur et l'éthique d'un robot ? Je doute qu'ils en aient, et même qu'ils puissent en avoir. La protection des humains face aux robots devra sans doute ressembler à celle que nous mettons en place pour les virus informatiques, fondée sur une sorte d'immunité, même s'il ne faut pas imaginer ces robots comme nécessairement malfaisants. Il existe déjà des "agents intelligents", sortes de "softbot" ou "knowbot" qui ont des comportements robotiques, mais "softs". Ils peuvent apprendre de notre façon de travailler, nous suggérer des voies nouvelles, nous critiquer, et même s'autodétruire s'ils n'ont pas réussi à accomplir les tâches proposées. En allant plus loin, une chercheuse comme Patty Maes, du Medialab du MIT, a inventé des " softbots " darwiniens capables d'apprendre de leurs erreurs et de leurs succès. Vous voyez que les comportements des robots ne sont pas seulement ceux des robots mécaniques, anthropomorphes, genre R2D2 et C3PO de la Guerre des Étoiles !  :-)))

Question de Oceane bo : Ne pensez-vous pas que l'intelligence et l'imagination de l'être humain sont déjà projetées dans le futur, alors que les instruments qu'il utilise sont encore loin d'atteindre ces performances de l'avenir ? N'y a-t-il pas un réel décalage entre vouloir et pouvoir ?

Joël de Rosnay : Oui bien sûr ! Ce qui caractérise la pensée humaine, c'est sa capacité projective vers l'avenir. Certes, un robot peut "anticiper", un système expert peut prévoir plusieurs solutions possibles, mais le choix entre des stratégies différentes se fondera aussi et surtout pour l'homme sur des appréciations sensibles, souvent émotionnelles, intuitives, s'appuyant sur des valeurs, comme je le disais précédemment. La complexité de ce mode de raisonnement et d'anticipation n'est pas encore possible pour un ordinateur ou un robot, même experts, d'où le décalage très justement observé entre "vouloir" et "pouvoir".

AOL France : En 1975 dans le MACROSCOPE, vous jetiez les bases d'une éducation systémique, qu'en est-il 25 ans plus tard ?

Joël de Rosnay : La pensée systémique est maintenant bien admise dans les universités et les écoles de gestion. Elle est complémentaire de la démarche analytique traditionnelle. Des disciplines comme la biologie, l'écologie ou l'économie ne peuvent plus faire l'impasse sur l'approche systémique. Il a quand même fallu 25 ans pour y arriver !

AOL France : Comment caractériseriez-vous l'Internet : outil de construction ou de transmission du savoir ?

Joël de Rosnay : L'internet est les deux à la fois : transmission des savoirs par l'accès à des ressources partagées, et outil de construction par l'inter-créativité. Je n'aime pas beaucoup le terme d'interactivité que je trouve "plat". Ce n'est pas parce qu'on brasse des informations sur internet que l'on acquiert des savoirs. Il faut intégrer des données dans des informations, des informations dans des savoirs, des savoirs dans des connaissances, et enfin des connaissances dans des cultures. C'est à ce niveau que transmission, construction et inter-créativité sont essentielles. Il faut un accompagnement permettant l'intégration dont je viens de parler. Le médiateur traditionnel (professeur, communicateur) devra ainsi être autant un "pasteur" qu'un "passeur" pour nous conduire dans les labyrinthes de la connaissance, nous aider à naviguer dans les océans du savoir pour nous permettre d'éviter de nous noyer dans l'immensité de l'offre d'information. Internet est un extraordinaire outil à condition de savoir se protéger de l'info-pollution, et là, tout reste encore à inventer.   Merci des questions qui m'ont été posées, l'ensemble de ce texte, grâce à AOL France, se trouvera prochainement en totalité sur ma page personnelle "Le carrefour du futur" dont je redonne l'adresse : http://www.derosnay.com

AOL France : Merci beaucoup Joël de Rosnay pour votre intervention. Merci aux participants!
 

Joël de Rosnay : Merci à tous et à bientôt ! : -)