Ce n’était pas le mois qui m’a apporté les plus riches stimulations mais vous y trouverez quand même une moisson intéressante. (Celle d’avril est déjà prometteuse.)
Notez en particulier:
17.3. pp. 145. Comment la société va-t-elle utiliser les nouvelles connaissances de la génétique ? La naissance en février d’enfants probablement génétiquement modifiés est un test déjà édifiant.
pp. 151. On en est quand même un peu fier de notre CERN « national », mais faut-il vraiment passer à l’étape suivante, encore beaucoup plus cher ? On y réfléchit.
21.3. pp. 302. Un plan pour sauver les citronniers de Floride en leur déversant des quantités invraisemblables de précieux antibiotiques médicaux. À quoi pensent-ils alors que le développement des bactéries résistantes devient un problème planétaire majeur ?
07.03.2019 Nature 567,7746
-15-16. PUBLICATION, LIBRE ACCÈS, UC, ELSEVIER Gilles
L’Université de Californie – les plus grandssystèmesd’université US – a rompu les négociations avec Elsevier. Pourtant 18% des chercheurs de l’UC ont publié avec Elsevier. Le « y’en a marre » s’étend.
-39-40, 4 articles de 66 – 86.
PHYSIQUE DU SOLIDE, BICOUCHE ATOMIQUE, MOIRÉ. Les chimistes et les physiciens.
Nous avons récemment rapporté que deux couches monoatomiques de graphène légèrement tournées l’une par rapport à l’autre peuvent devenir supraconductrices. Ici sont étudiés (entre autres) des disélénides de Mo ou W qui comme le graphite peuvent se peler en monocouches. Des effets moirés sont obtenus en combinant des monocouches de périodes légèrement différentes ou des bicouches tournées l’une par rapport à l’autre. Contrairement au graphène (conducteur),ces alliages de Se sont plutôt des semi-conducteurs. En bicouches moirées, ils présentent des possibilités extraordinaires – et ajustables – pour jouer avec les électrons mobiles. Par exemple, que devient la photoémission quand les électrons sont corrélés dans le réseau moiré ? Dans un cas rapporté ici, il est constaté que la longueur d’onde reste la même, mais que la largeur de bande est 100 fois plus fine. C’est dire si le phénomène porte la marque de corrélation quantique.
Comme le mois passé, à propos des surfaces topologiques, je cite ces travaux parce qu’ils me semblent ouvrir des possibilités extraordinaires, même si je n’y comprends pas grand-chose. Qui me les explique ?
Seyler, K. L., Rivera, P., Yu, H., Wilson, N. P., Ray, E. L., Mandrus, D. G., . . . Xu, X. (2019). Signatures of moire-trapped valley excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers. Nature, 567(7746), 66-70. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30804526. doi:10.1038/s41586-019-0957-1
et aussi: 10.1038/s41586-019-0975-z, 10.1038/s41586-019-0976-y, 10.1038/s41586-019-0986-9
-87 – 90 NANOHYDRODYNAMIQUE, ÉCOULEMENT, H2O. Res. A.
Une diode à flotte.
Feynman disait fameusement que, dans le tout petit, il y a plein de choses à faire. Cet article poursuit l’étude de l’écoulement de l’eau dans des tubes très fins. Ils ont environ 1/10 de µm de large, mais moins d’un nanomètre d’épaisseur. Leur longueur est de quelques µm. Conséquemment, dans le canal, aucune molécule d’eau n’est à plus de quelques Å d’une surface solide. La doxa de l’hydrodynamique veut que, dans son milieu, une molécule d’eau ne voie que ses plus proches voisines. Ici, nous sommes dans une situation oùune forte proportion des voisines ne sont pas des molécules d’eau. Ainsi, l’article rapporte que l’application d’un petit voltage aux bornes du tube favorise jusqu’à 20 fois l’écoulement dans le canal. Il s’agit d’une véritable diode à flotte ! Je doute qu’on en vienne à construire des ordinateurs à eau, mais j’imagine que ces études vont nous permettre de mieux comprendre l’écoulement de l’eau dans les pores membranaires (porine). Pour une cellule, boire correctement est une affaire vitale ; pour nous, elle reste assez mystérieuse.
Mouterde, T., Keerthi, A., Poggioli, A. R., Dar, S. A., Siria, A., Geim, A. K., . . . Radha, B. (2019). Molecular streaming and its voltage control in angstrom-scale channels. Nature, 567(7746), 87-90. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30842639. doi:10.1038/s41586-019-0961-5
17.03.2019 Nature 567,7747
– 145, 165 – 168. BIOTECHNOLOGIE, MANIPULATION GÉNÉTIQUE, EMBRYON HUMAIN. Alain K, Lazare,
La naissance en février de deux jumeaux dont le génome est probablement manipulé a induit un cri de réprobation unanime dans le monde de la biotechnologie comme dans celui de l’éthique : halte, pas de ça ; on ne touche pas le génome des cellules germinales ! L’auteur de la manipulation est dénoncé comme un affreux tricheur. Il a été licencié de son université de Shenzhen. Il semble qu’on l’ait fait disparaître.
Seulement voilà, on ne fera pas disparaître le désir d’agir sur l’ADN humain dans quelque but que ce soit. Il est donc urgent de s’entendre sur des règles qui devront être contraignantes, mais pas trop. L’insipide éditorial de ce numéro ne nous y aide pas beaucoup. L’analyse plus approfondie par des pontes historiques de la manipulation génétique (Lander et al.), dont certains des contributeurs actuels, est plus substantielle. Ces auteurs demandent fermement un moratoiresur l’édition du génome héritable, mais veillent à préserver à peu près toutes les autres options.
Je note qu’Emmanuelle Charpentier et Feng Zhang sont parmi les auteurs de cette déclaration, mais Jennifer Doudna n’en est pas. Est-ce un effet du conflit de brevet dans lequel elle est impliquée avec Zhang ou faut-il en chercher la raison dans des divergences concernant l’éthique de l’édition du génome ? L’élaboration prochaine de règles fortes sera compliquée si la deuxième possibilité est la bonne.
NB : Le no suivant de Nature (567, pp. 444-5) apporte des éléments supplémentaires. La proposition Lander et coll. citée ci-dessus demande un moratoire pour une période fixée et limitée. L’Accadémie des sciences US ainsi que la Royal Society anglaise s’y opposent. Elles veulent que le moratoire s’applique jusqu’à ce qu’un accord général fort soit atteint. L’OMS, qui est l’organe tout désigné pour mener le débat, ne se dégonfle pas. Le 19 mars, il en appelle aux scientifiques à participer à un groupe auquel il donne 18 mois pour faire des propositions. Dans la section « Correspondence ». Wolinetz et Collins ainsi que Dzau et coll. vont dans le même sens. Comme disent ces derniers auteurs « Vu l’importance globale de l’édition génomique, on ne peut pas décider quoi que ce soit avant d’avoir trouvé un consensus ». Et quand je lis « importance globale », je pense bien sûr à Harari, Homo Deus.
Dzau, V. J., McNutt, M., & Ramakrishnan, V. (2019). Academies’ action plan for germline editing. Nature, 567(7747), 175. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30867614. doi:10.1038/d41586-019-00813-7
Wolinetz, C. D., & Collins, F. S. (2019). NIH supports call for moratorium on clinical uses of germline gene editing. Nature, 567(7747), 175. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30867615. doi:10.1038/d41586-019-00814-6
Lander, E. S., Baylis, F., Zhang, F., Charpentier, E., Berg, P., Bourgain, C., . . . Winnacker, E. L. (2019). Adopt a moratorium on heritable genome editing. Nature, 567(7747), 165-168. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30867611. doi:10.1038/d41586-019-00726-5
-147 ; 153 – 154. EBOLA, SANTÉ PUBLIQUE, AFRIQUE, RDC
Pas moyen de venir à bout d’Ebola qui revient sans cesse en Afrique. À fin février l’épidémie qui est repartie en République Démocratique du Congo (RDC) avait infecté plus de 1000 personnes avec une létalité particulièrement haute (60%), malgré le fait qu’on sache mieux comment intervenir et que plusieurs médicaments expérimentaux sont, en principe, disponibles. Le problème est que, dans cette région nord-est du pays, les conflits entre groupes armés ont tué quelque six millions de personnes ces 20 dernières années et que la situation ne s’arrange pas. Au contraire, elle a empiré quand le gouvernement a décidé de bloquer la région, sans doute comme manœuvre associée à l’élection générale récente. MSF et l’OMS essaient bien de poursuivre leur action, mais il y a des régions qu’ils doivent temporairement quitter. Elles deviennent des foyers incontrôlés.
Ebola en RDC, un tragique exemple de ce qui ne va pas en Afrique. Pourtant, l’éditorial de ce même numéro (p. 147) est une feuille de route sur ce qu’il faudrait faire pour sortir l’Afrique de ce pétrin sanitaire. La réponse est dans les mains des experts de la santé et les politiciens qui se sont réunis ce mois à Addis-Ababa pour étudier comment les institutions nationales de santé publique des 55 pays membres pourraient trouver les 2 – 3,5 milliards nécessairesau fonctionnement du Centre africain de contrôle et prévention sanitaire (African CDC). La source principale ne sera certainement pas africaine.
À lire les rapports de Public Eye sur l’exploitation financière de la RDC (référence) par des institutions genevoises ou zougoises, on peut se dire que la Suisse aurait de quoi se montrer généreuses.
-151 et New York Times, 23.01.2019, Sabine Hossenfleder
CERN, POLITIQUE SCIENTIFIQUE, FINANCE. Gilles
Le 5 mars, la direction du CERN a approuvé le financement de l’expérience FASER destinée à détecter les éventuelles particules de la matière noire dont la principale propriété est de ne pas se montrer. Pourtant, elles sont, peut être, crées lors des formidables collisions au cœur du LHC. Selon certaines théories, des particules de matière noire pourraient changer de nature après leur création et se transformer en honnêtes particules de chez nous. Ainsi l’expérience FASER consiste à placer, dans un tunnel inutilisé non loin du LHC, un détecteur spécialement ajusté pour ces particules-là. La chose amusante, c’est que le détecteur mesure 20 cm de large et l’expérience est budgétée à 1 million.
Quant au fleuron du CERN, le LHC, il a coûté 5 milliards, il a rapporté un prix Nobel pour le boson de Higgs et il a confirmé et reconfirmé la décevante constatation que tout ce qu’il découvre ne fait que vérifier la vieille théorie de 40 ans. Pourtant, on sait que cette théorie n’est pas cohérente. Quelque part elle doit se casser.
Alors, en début d’année,le CERN a annoncé son nouveau plan : un accélérateur, encore plus grand que le LHC (100 km au lieu de 27) et encore plus fort (peut-être 100 TeV au lieu de 12). Les optimistes disent qu’il coûtera 10 milliards. Le problème sur lequel insiste Mme Hossenfelder, est que la nouvelle physique que l’on aimerait faire apparaître est attendue pour des énergies comprises entre un peu plus que ce que l’on explore avec les machines actuelles et 1015 fois plus. Doit-on alors imaginer qu’avec son gain d’facteur 10, le nouveau LHC aura une chance sur 15 d’entrer dans le domaine espéré ? C’est cher payer pour 7% de chance de succès.
D’autant plus qu’il y a peut-être d’autres voies. Le million du FASER en serait-il une illustration ? Une autre façon de penser consisterait à ne pas mettre tant d’effort à fabriquer la haute énergie sur Terre, mais à aller voir là où elle existe déjà, dans les phénomènes cosmiques.
Alors donc, faut-il fermer le CERN au plus vite ? Je n’arrive pas à m’en convaincre. On pourrait encore en discuter si on était sûr que l’argent économisé serait bien utilisé. Mais voilà, depuis 50 ans, le CERN construit les plus grandes machines jamais réalisées par l’homme dans le but unique de créer de la connaissance ouverte à tous dans le cadre d’une collaboration internationale qui n’a peut-être jamais eu d’égal. Alors, avant de fermer, on réfléchit à deux fois. Je reste un fan – en espérant que les expériences du type Faser y fleurissent sans avoir besoin d’un tunnel 4 fois plus long que le précédent.
-204-208, TEMPS, HORLOGE, SYMÉTRIE DE LORENTZ. Manu
Comparaison de deux horloges pour tester la symétrie de Lorentz.
C’est une petite marotte, j’aime bien quand on titille les limites des lois de la physique. Par exemple, la symétrie de Lorentz affirme que le résultat d’une expérience ne dépend ni de la vitesse ni de la direction du référentiel dans lequel se fait l’expérience. (C’est la base de la relativité et, comme le rappelle Aurélien Barrau, ce n’est pas une loi de la physique, c’est une loi de géométrie.) On l’avait vérifié jusqu’à une précision de 10-19. Le présent article assure 10-21en comparant durant 6 mois le temps de deux horloges associées, chacune formée d’un seul atome vibrant dans des directions différentes. Elles tâtent donc différemment les rotations de la Terre (sur elle-même et autour du soleil) mais ceci ne change rien à leur expérience du temps qui passe puisqu’elles sont dans le même référentiel.
On admire au passage la compétence des horlogers.
Sanner, C., Huntemann, N., Lange, R., Tamm, C., Peik, E., Safronova, M. S., & Porsev, S. G. (2019). Optical clock comparison for Lorentz symmetry testing. Nature, 567(7747), 204-208. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30867608. doi:10.1038/s41586-019-0972-2
21.03.2019 Nature 567, 7748
– 283, 302 – 3. AGRICULTURE, ANTIBIOTIQUES, RÉSISTANCE. GPclim
Action désespérée (édito).
Les plantations de citronniers en Floride et en Californie sont attaquées par une bactérie. C’est grave. En Floride,90% des arbres vont probablement mourir et la maladie s’étend aux orangeraies. Il s’agit d’une industrie à 10 milliards annuels. Ce mois, la FDA (Food and Drug Administration) va lancer son plan de sauvetage : sprayage massif plusieurs fois par années avec deux antibiotiques médicaux à large spectre, la streptomyxine et l’oxytetracycline.
Sprayerdans la nature 440 tonnes (la quantité qui serait autorisée) de ces précieux médicaments semble être une folie invraissemblable alors que la montée des résistances aux antibiotique devient un problème médical majeur.
De plus, tuer aspécifiquement les bacétries sur de vastes régions aura un effet écologique probablement important et certainement imprévisible.
Notons que la bactérie ne vient pas toute seule. Elle est transportée par un insect, la psyllide. D’habitude c’est à elle que l’on s’attaque, d’autant plus que chacune des nombreuses espèces de ce papillon est très spécifique quant à sa plante hôte. On devrait pouvoir concevoir une stratégiemieux ciblée.
-285. BANQUE MONDIALE, PROCÈS POPULAIRE, GPclim
La Banque mondiale doit faire de l’ordre dans ses procédures.
Attaquer l’Etat en justice parce qu’il ne fait pas le nécessaire pour assurer un environnement sain semble être une approche qui a ses mérites.
Même chose avec la Banque mondiale (BM). La Cours suprème US vient de statuer que la BM – ou plutôt l’IFC, le bras privé de la BM – peut être attaquée en justice si les intérêts de groupes ou de personnes ont été négligés. Au départ, en 2008, il y a une centrale à charbon que soutient l’IFC dans le port indien de Mundra. Les habitants et l’environnement naturel ont été gravement prétérité. La décision US signifie que la plainte issue de leur mouvement peut aller de l’avant. Elle fera sans doute école. Selon le présent texte, la BM va être obligée de revoir ses procédures.
28.03.2019 Nature 567, 7749
-438. GEOTHERMIE, ÉNERGIE, RISQUE, TREMBLEMENTSDE TERRE. GPclim
Géothermie et tremblements de terre. Il faut faire attention. (Seven days)
Une centralede géothermie, qui favorise la montée d’eau chaude en injectant un fluide dans la roche profonde (comme ce fut le cas à Bâle), a induit le tremblement de terre (5,4) le plus dommageable (200 millions) de l’histoire moderne en Corée du Sud.
En principe, c’est très bien la géothermie, mais il va falloir que les géologues assurent la maîtrise de leurs failles.
-442-3. GLACIOLOGIE, PALEOCLIMAT, ANTARCTIQUE. GPclim
Le carottage des glaces arctiques nous a révélé 800’000 années de climat. Très précieux. Revenir plus en arrière est difficile parce que, en arrivant à cette époque, on touche le fond. Il faisait chaud. Fini la glace. Non,pas tout à fait. Quand la nouvelles glace a commencé à se déposer il y a 800’000 ans, il restait de la glace par endroit. C’est cette glace fossile, sous la glace récente, qu’il s’agit d’aller creuser. Sous le dôme C de l’Est-Antarctique à 2,7 km, elle devrait dater de 1,5 million d’années. Deux équipes se préparent à creuser, les Européens (avec nos Suisses ?) et les Australiens.
Peut-être comprendra-t-on mieux pourquoi le cycle climatique de 100’000 ans que nous révèlent les glaces semble avoir été précédé d’un cycle de 40’000 ans.
-451-4. ÉCONOMIE, CONSERVATION, FORÊT TROPICALE, SOJA.Antoine, GPclim
La guerre économique US-Chine met en péril la forêt Amazonienne(R. Fuchs et al.)
Les USA ont introduit des taxes sur les poduits exportés en Chine. En conséquence, l’importation de soja US par la Chine a diminué de 50% en 2018 et ce sera sans doute d’avantage en 2019. La Chine recherche donc d’autres sources pour acheter les 38 millions de tonnes qu’elle consomme annuellement pour nourrir sa population et le betail dont les Chinois sont de plus en plus consommateurs. Actuellement, c’est le Brésil qui en fournit la moitié (20 fois plus qu’il y a 20 ans) et tout naturellement c’est le Brésil qui va combler la défection US. Il peut le faire très vite selon la méthode développée ces dernières années qui consiste à étendre les cultures dans la foret amazonienne. Ce n’est pas le gouvernement actuel qui freinera.
Fuchs, R., Alexander, P., Brown, C., Cossar, F., Henry, R. C., & Rounsevell, M. (2019). Why the US-China trade war spells disaster for the Amazon. Nature, 567(7749), 451-454. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30918393. doi:10.1038/d41586-019-00896-2
-465-6, 511-5. PEROVSKITE, PHOTOVOLTAÏQUE, ÉLECTRICITÉ.Manu
Efficientes, stables et pouvant être produites industriellement, encore un saut qualitatif pour les cellule photovoltaïque à pérovskites. Jung et al. (en Corée)
Voila plusieurs mois que nous n’avons pas parlé des cellules solaires à pérovskites. Revenons-y. Dans une cellule solaire, un photon de lumière arrache un électron (-) en laissant un trou (+). Le hic est alors de capter chacune des deux charges sur leur électrode respectives en évitant qu’elles ne se recombinent avant d’avoir été captées.
Jusqu’ici, le point faible des cellules aux pérovskites était associé au transport des trous vers le conducteur. Deux types de matériaux organiques sont utilisés. Ils sont coûteux, nécessitent un dopage délicat et sont sensibles à l’humidité. Un nouveau transmetteur de trous est exploré depuis peu, le P3HT (poly(3-hexylthiophene)). Il est bon marché, facile à travailler et ne nécessite pas de dopage. Il a permis de faire des cellules à 16% de rendement – pas suffisantes pour être commercialement utiles. Le présent travail apporte différentes améliorations dont la principale consiste à traiter chimiquement l’interface entre la pérovskite et le P3HT de manière à améliorer le contact entre les deux composants tout en repoussant les électrons qui pourraient se perdre dans la région. Les cellules sont stables à la lumière du soleil, insensibles à l’humidité, facile à fabriquer et ont le remarquable rendement de 22,7%. Dernier point il est faciles de produire des cellules de (relativement) grande surface.
Donc, l’année prochaine, en paquet surprise chez IKEA ? J’avais déjà eu cette pensée à deux ou trois reprises en suivant les progrès du domaine ces dernières années. J’en reviens donc à la conclusion du commentateur : « Jung et col. ont peut-être contribué à accélérer le progrès des cellules à pérovskites vers le marché. »
Jung, E. H., Jeon, N. J., Park, E. Y., Moon, C. S., Shin, T. J., Yang, T. Y., . . . Seo, J. (2019). Efficient, stable and scalable perovskite solar cells using poly(3-hexylthiophene). Nature, 567(7749), 511-515. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30918371. doi:10.1038/s41586-019-1036-3