citation s'appliquant à ce logiciel

Pour entamer cette chaîne (approche d'une systématique des pensées) nous voulons partir de la création du signe (voir la chaîne évolution de la lecture) parce que nous sommes acquis à l'idée de C.S. Peirce comme quoi il n'est pas de pensée sans signe.

Ensuite se pose la question de la clarté ; l'idée étant qu'il faudrait, dans l'absolu, qu'on puisse expliquer notre cheminement à un Bonobo (voire à un aveugle sourd muet) pour, petit à petit et avec beaucoup de temps, la développer plus avant. Parce qu'à y regarder de près, ça ne s'est pas passé différemment pour l'homme. Moi ou toi lecteur, sommes "assis" sur quelques dizaines de milliers d'années de développement et d'accumulation d'un processus comme celui-ci.

On imagine d'abord la domestication du feu qu'on suppose couplée d'une manière ou d'une autre au développement d'un langage, c'est à dire de "conventions" quand à la signification de gestes ou de sons proférés par le groupe - ce qu'il se passe chez l'animal depuis lurette. Et il y a ce saut incroyable - tout aussi extraordinaire que la maîtrise du feu - avec l'apparition des conventions écrites (ici on imagine un bipède en train de tracer un trait sur la roche avec le charbon de l'extrémité d'une branche à demi consumée - ce qui ramène aussi aux pigments de l'encre noire d'imprimerie, encore de nos jours à base de suie. Le feu est toujours là). Conventions écrites "externes" qui correspondent à l'apparition d'une conscience humaine tribale et donc en même temps à une forme d'isolement solipsiste de son espèce, début d'une manière de "séparation formelle" d'avec les autres mammifères. Passons. Où que ce soit ces conventions, traces/signes/mots, seront d'abord beaucoup utilisées sous forme de listes/inventaires, bien plus que comme supports d'histoires, ces dernières restant principalement orales. Allons vite ici et constatons les quelques milliers d'années de développement des langages "écrits" et l'apparition subséquente de recueils (alphabets, lexiques, dictionnaires "interlangues", etc) apportent et rassemblent tout un arsenal idiomatique qui précède/accompagne l'émergences des concepts, mots-concepts, idées, notions... "Representamen" étant la terminologie usée par C.S. Peirce pour cerner une "entité sémiotique" qui est en réalité un carrefour sémantique. Au-delà de l'alphabet font surface ces "machins bizarres", accommodables quasiment à toutes les sauces, les mots. Voyez plutôt. Nous sommes ici dans l'idée du "mot univers", ou, vu de l'autre bout de la lorgnette, du "terme monade". Le signe originel est devenu immense.

Continuons à grande vitesse. La civilisation des mots et des nombres a aussi fait émerger la logique formelle et ses développements mathématiques et puis, grâce à la musique et au puissant instinct de Jean-Sébastien Bach, une logique plus profonde, quasiment mécanique, utilisée dans le développement contrapuntique de ses fugues - elles-mêmes pensées de manière symétriques - ou graphiques - par le maître, si j'ai bien saisi ce qu'on en dit. Une symétrie très bien exposée par Anton Webern (qui, à la suite du traité de l'harmonie de Schoenberg, enfonçait ainsi un clou définitif dans l'extension théorique du système tonal), avec ses 4 parties renversables : l'original (vérité), le renversement de l'original (mensonge), le miroir de l'original (vérité pessimiste) et le renversement du miroir de l'original (mensonge optimiste). Les mots entre parenthèses sont ici de notre crû, afin transférer l'idée dans le langage. 1) motif original 2) miroir de l'original (rétrograde) 3) inversion de l'original (intervalles) 4) miroir du renversement de l'original. Lien vers les 4 exemples graphiques sur portée musicale. Tout ceci a base de concordances, c'est à dire d'imitations et de répétitions de motifs, car le désordre n'est pas le fondement du fonctionnement d'un système tonal - 12 demi-tons tempérés avec une gamme centrale à 7 notes - déjà fortement établi depuis les grecs.

On notera au passage que toute notion d'ordre ne s'impose que subjectivement par rapport à un chaos (désordre). Suivant où l'on se situe le désordre va être libérateur ou... dérangeant. L'ordre réconfortant... ou assommant.  Ici on a envie de penser aux fonctionnalités de la tétravalence du carbone, sur base de quatre valeurs de vérités, qui engendre, une fois appliqué au mathématiques, une logique formelle beaucoup plus puissante que celle du tiers exclus. (Qui représente les bases du calcul quantique) 4 valeurs auxquelles nous appliquerons la triade de C.S. Peirce ; objet (representamen - mot - concept) - interprétant (récepteur - raisonneur - arbitre des élégances) - signe (média utilisé - écrit - visuel - sonore - mélange).

Nous voilà avec une base à sept pôles, (l'homme en son centre, tout comme au centre du représentamen), déclinable ad infinitum, et que nous allons nous amuser à mettre en concordance avec le développement - très primitif à ce jour - de nos représentations et d'une pensée articulée. Mais avant cela nous allons nous intéresser à l'homme et à son fonctionnement de récepteur-émetteur. Comment fonctionne la bio-machine qui se situe au centre de ce jeu ? Comment définir les paramètres qui nous concernent en ce domaine, nous autres lecteurs, surfeurs, écrivains... pauvres mammifères évolués et instables. Donc, dans une certaine mesure, libres. C.S. Peirce, et d'autres, nous indiquent quelques pistes.

Auteur: Mg

Info: 12 nov. 2019

[ mathématiques mystiques ] [ septénaire ] [ sociolinguistique ] [ pré-mémétique ] [ théandrie ]

homme-animal

Chaque entrée du livre est indexée à un terme (Corps, Génie, Imprévisibles, Justice) et à une question provocatrice ("Les singes savent-ils singer ?" "Les oiseaux font-ils de l'art ?" "Peut-on conduire un rat à l'infanticide ?" "Les animaux font-ils des compromis ?"), ces couplages étranges se trouvent eux-mêmes rapportés aux cas empiriques (des éléphants thaïlandais qui peignent des esquisses devant les touristes, des pingouins aux identités sexuelles multiples, des pies menteuses, des orangs-outans qui lancent leurs selles à la tête des scientifiques, des perroquets qui ne répètent pas ce que l'on voudrait…) indifféremment extraits de corpus de recherches éthologiques ou de Youtube. L'auteure ne répond pas aux questions posées en début de chaque chapitre mais au contraire nous propose de la suivre dans ses hésitations, elle donne ainsi à voir différentes situations où ces questions reçoivent d'autres réponses que celles envisagées par les scientifiques (cf. V comme Versions) ces derniers étant bien souvent incapables de les recevoir pour la double raison qu'elles échappent aux dispositifs d'établissement de la preuve mais surtout qu'ils n'attendent aucune réponse qui puisse être formulée par les animaux eux-mêmes.

Parmi la foule d'exemples qui sont avancés, je proposerais d'en extraire simplement deux d'entre eux, pas les plus drôles, dont je laisse le plaisir de la découverte aux lecteurs du livre, mais sans doute ceux qui nous (êtres humains) concernent le plus. Le premier exemple se trouve à la lettre "S comme Séparations", sous-titré de "Peut-on mettre un animal en panne ?" ; y est examiné le régime de production de preuves qui a conduit à la formulation de la théorie de l'attachement par le psychologue Harry Harlow. "Le poison de l'héritage" d'Harry Harlow tient selon Vincianne en la manière dont le laboratoire expérimental a produit les preuves d'une des plus grandes évidences sensibles que nous avons en commun avec beaucoup d'animaux : l'affection. Pour parvenir à démontrer la nécessité vitale du lien tactile, Harlow a répété avec des rates, puis avec de petits macaques rhésus, des procédures de séparations d'avec leurs petits. De là, le type de questions qu'il pose sont les suivantes : que se passe-t-il si l'on affame la mère et qu'on lui donne le choix entre se nourrir et rejoindre son petit ? Que se passe-t-il si la mère est remplacée par un mannequin en tissu ? Que se passe-t-il si le mannequin est en métal et fournit du lait ? "L'expérience de séparation ne s'arrête pas à séparer des êtres les uns des autres, elle consiste à détruire, à démembrer et, surtout à enlever. Comme si c'était le seul acte qui puisse être accompli […] Apparaît alors le véritable fil qui guide cette histoire : celui d'une routine qui s'emballe et devient folle. Séparer les mères et leurs petits, puis séparer les mères d'elles-mêmes, dans leur propre corps, enlever les ovaires, les yeux, le bulbe olfactif". Cette fois-ci rien de drôle, bien au contraire. La science expérimentale apparaît comme une machine non plus simplement "à rendre bête" mais plus littéralement comme un appareil de torture. Le fait qu'à aucun moment Harry Harlow interroge ce que les dispositifs eux-mêmes induisent, que jamais ne soit imaginé qu'ils puissent largement "causer" le désespoir qu'ils sont précisément censés permettre d'enregistrer, fait dire à l'auteure que la théorie de Harlow ne tient qu'à une chose : "un exercice systématique et aveugle de l'irresponsabilité."

Le choix de donner à lire le court texte qui suit, extrait du roman Ennemonde de Jean Giono, est une tentative de poursuivre la déambulation (et le rire) de Vinciane Despret, parce que ni l'indignation à distance ni la tristesse ne le permettent. Le pari de la forme de poíêsis qu'elle propose dans son livre étant celui de la création possible de sens entre des formes de vie, pourquoi pas donc "fabuler" avec les errants de Giono et imaginer quelles étranges compositions communes pourraient en surgir ? 

"Le tueur s'installe dans la cour de la ferme. L'animal du sacrifice est amené malgré ses cris : chose étrange, il suffit au tueur de frotter ses couteaux l'un sur l'autre pour que le cochon se taise, d'un coup. Quand c'est un bon tueur. Mais généralement c'est un bon tueur, si on l'a choisi parmi les errants. Certains fermiers font venir des bouchers de profession. Les bouchers de profession ne sont pas de bons tueurs. Les bêtes n'acceptent pas la mort qu'ils apportent ; elles acceptent celle qu'apportent les errants ; si le boucher arrive à la ferme, serait-ce en simple visite d'amitié, la porcherie, la bergerie et même l'écurie sont en émoi. L'errant arrive avec ses couteaux : tout reste calme ; il y a juste un peu de gémissements, quand le grand moment approche. Si on cherche à savoir ce qu'il y a au fond de cet étrange comportement, on s'aperçoit qu'il s'agit purement et simplement de cérémonie ; qu'on soit promis au saucisson ou à la résurrection, la mort est le moment précis où le naturel revient au galop. Or, le boucher, c'est de la technique pure, rien ne compte pour lui à part les rapports poids de chair, poids d'argent ; l'errant vient du fond des âges, il vit, bras dessus, bras dessous avec la faim. On est sûr qu'avec lui les rites seront respectés : et, de fait, tout se passe avec une rapidité, une facilité, une politesse à faire envie. Déjà la bête saigne dans le seau, comme un baril dont on a le plus simplement du monde ouvert le robinet."

Auteur: Eliçabe Rémi

Info: A propos du livre de Vinciane Despret,  "Que diraient les animaux, si... on leur posait les bonnes questions ?" Paris, La Découverte, coll. "Les Empêcheurs de penser en rond", 2012

[ éthique ] [ morale ]

nanomonde

Comment l’IA impacte la recherche sur la structure des protéines

Chaque être humain possède plus de 20 000 protéines. Par exemple l’hémoglobine qui s’occupe du transport de l’oxygène depuis les poumons vers les cellules de tout le corps, ou encore l’insuline qui indique à l’organisme la présence de sucre dans le sang.

Chaque protéine est formée d’une suite d’acides aminés, dont la séquence détermine son repliement et sa structure spatiale – un peu comme si un mot se repliait dans l’espace en fonction des enchaînements de lettres dont il est composé. Cette séquence et ce repliement (ou structure) de la protéine déterminent sa fonction biologique : leur étude est le domaine de la « biologie structurale ». Elle s’appuie sur différentes méthodes expérimentales complémentaires, qui ont permis des avancées considérables dans notre compréhension du monde du vivant ces dernières décennies, et permet notamment la conception de nouveaux médicaments.

Depuis les années 1970, on cherche à connaître les structures de protéines à partir de la seule connaissance de la séquence d’acides aminés (on dit « ab initio »). Ce n’est que très récemment, en 2020, que ceci est devenu possible de manière quasi systématique, avec l’essor de l’intelligence artificielle et en particulier d’AlphaFold, un système d’IA développé par une entreprise appartenant à Google.

Face à ces progrès de l’intelligence artificielle, quel est désormais le rôle des chercheurs en biologie structurale ?

Pour le comprendre, il faut savoir qu’un des défis de la biologie de demain est la "biologie intégrative", qui a pour objectif de comprendre les processus biologiques au niveau moléculaire dans leurs contextes à l’échelle de la cellule. Vu la complexité des processus biologiques, une approche pluridisciplinaire est indispensable. Elle s’appuie sur les techniques expérimentales, qui restent incontournables pour l’étude de la structure des protéines, leur dynamique et leurs interactions. De plus, chacune des techniques expérimentales peut bénéficier à sa manière des prédictions théoriques d’AlphaFold.

(Photo) Les structures de trois protéines de la bactérie Escherichia coli, déterminées par les trois méthodes expérimentales expliquées dans l’article, à l’Institut de Biologie Structurale de Grenoble. Beate Bersch, IBS, à partir d’une illustration de David Goodsell, Fourni par l'auteur

La cristallographie aux rayons X

La cristallographie est, à cette date, la technique la plus utilisée en biologie structurale. Elle a permis de recenser plus de 170 000 structures de protéines dans la "Protein Data Bank", avec plus de 10 000 repliements différents.

Pour utiliser la cristallographie à rayons X, il faut faire "cristalliser les protéines". On dit souvent que cette technique est limitée par la qualité de cristaux de protéines, qui est moindre pour les grosses protéines. Mais cette notion ne correspond pas toujours à la réalité : par exemple, la structure du ribosome, l’énorme machine moléculaire qui assemble les protéines, a été résolue à 2,8 angströms de résolution. Venkatraman Ramakrishnan, Thomas Steitz et Ada Yonath ont reçu le prix Nobel de chimie en 2009 pour ce travail.

Avec le développement récent du laser X à électron libre (XFEL), il est devenu possible d’étudier simultanément des milliers de microcristaux de protéines à température ambiante et à l’échelle de la femtoseconde (10-15 secondes, soit un millionième de milliardième de seconde, l’échelle de temps à laquelle ont lieu les réactions chimiques et le repliement des protéines). Cette technique permet d’imager les protéines avant qu’elles ne soient détruites. Elle est en train de révolutionner la "cristallographie cinétique", qui permet de voir les protéines "en action", ainsi que la recherche de médicaments.

Pour l’instant, l’apport d’AlphaFold à l’étude de la structure des protéines par cristallographie s’est concentré dans la génération de modèles de protéines assez précis pour appliquer la technique dite de "remplacement moléculaire" à la résolution des structures.

La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire

Une autre méthode expérimentale pour étudier la structure des protéines est la "spectroscopie par résonance magnétique nucléaire". Alors que son alter ego d’imagerie médicale, l’IRM, regarde la distribution spatiale d’un seul signal, caractéristique des éléments chimiques dans les tissus biologiques observés, en spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, c’est un ensemble de signaux provenant des atomes constituant la protéine qui est enregistré (ce qu’on appelle le "spectre").

Généralement, la détermination de la structure par résonance magnétique est limitée à des protéines de taille modeste. On calcule des modèles de molécules basés sur des paramètres structuraux (comme des distances interatomiques), provenant de l’analyse des spectres expérimentaux. On peut s’imaginer cela comme dans les débuts de la cartographie, où des distances entre des points de référence permettaient de dessiner des cartes en 2D. Pour faciliter l’interprétation des spectres qui contiennent beaucoup d’information, on peut utiliser des modèles obtenus par prédiction (plutôt qu’expérimentalement), comme avec AlphaFold.

En plus de la détermination structurale, la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire apporte deux atouts majeurs. D’une part, en général, l’étude est effectuée avec un échantillon en solution aqueuse et il est possible d’observer les parties particulièrement flexibles des protéines, souvent invisibles avec les autres techniques. On peut même quantifier leur mouvement en termes d’amplitude et de fréquence, ce qui est extrêmement utile car la dynamique interne des protéines est aussi cruciale pour leur fonctionnement que leur structure.

D’autre part, la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire permet de détecter aisément les interactions des protéines avec des petites molécules (ligands, inhibiteurs) ou d’autres protéines. Ceci permet d’identifier les sites d’interaction, information essentielle entre autres pour la conception rationnelle de molécules actives comme des médicaments.

Ces propriétés font de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire un outil extraordinaire pour la caractérisation fonctionnelle des protéines en complémentarité avec d’autres techniques expérimentales et l’IA.

La "cryomicroscopie électronique"

La cryomicroscopie électronique consiste à congeler ultrarapidement (environ -180 °C) un échantillon hydraté dans une fine couche de glace, qui sera traversée par les électrons. Les électrons transmis vont générer une image de l’échantillon, qui après analyse, permet d’accéder à des structures qui peuvent atteindre la résolution atomique. En comparaison, un microscope optique n’a un pouvoir résolutif que de quelques centaines de nanomètres, qui correspond à la longueur d’onde de la lumière utilisée ; seul un microscope utilisant une source possédant des longueurs d’onde suffisamment faibles (comme les électrons pour la microscopie électronique) possède un pouvoir résolutif théorique de l’ordre de l’angström. Le prix Nobel de Chimie 2017 a été décerné à Jacques Dubochet, Richard Henderson et Joachim Frank pour leurs contributions au développement de la cryomicroscopie électronique.

Avec de nombreux développements technologiques, dont celui des détecteurs à électrons directs, depuis le milieu des années 2010, cette technique est devenue essentielle en biologie structurale en amorçant une "révolution de la résolution". En effet, la cryomicroscopie électronique permet désormais d’obtenir des structures avec une résolution atomique, comme dans le cas de l’apoferritine – une protéine de l’intestin grêle qui contribue à l’absorption du fer – à 1,25 angström de résolution.

Son principal atout est de permettre de déterminer la structure d’objets de taille moyenne, au-delà de 50 000 Dalton (un Dalton correspond environ à la masse d’un atome d’hydrogène), comme l’hémoglobine de 64 000 Dalton, mais également d’objets de quelques milliards de daltons (comme le mimivirus, virus géant d’environ 0,5 micromètre).

Malgré toutes les avancées technologiques précédemment évoquées, la cryomicroscopie ne permet pas toujours de résoudre à suffisamment haute résolution la structure de "complexes", constitués de plusieurs protéines. C’est ici qu’AlphaFold peut aider et permettre, en complémentarité avec la cryomicroscopie, de décrire les interactions au niveau atomique entre les différents constituants d’un complexe. Cette complémentarité donne une force nouvelle à la cryomicroscopie électronique pour son rôle à jouer demain en biologie structurale.

Les apports d’AlphaFold

AlphaFold permet de prédire la structure de protéines uniquement à partir de leur séquence avec la connaissance acquise par la biologie structurale expérimentale. Cette approche est révolutionnaire car les séquences de beaucoup de protéines sont connues à travers les efforts des séquençages des génomes, mais déterminer leurs structures expérimentalement nécessiterait des moyens humains et techniques colossaux.

À l’heure actuelle, ce type de programme représente donc un acteur supplémentaire de complémentarité, mais ne se substitue pas aux techniques expérimentales qui, comme nous l’avons vu, apportent aussi des informations complémentaires (dynamiques, interfaces), à des échelles différentes (des sites métalliques aux complexes multiprotéiques) et plus fiables, car expérimentalement vérifiées. Au-delà de la pure détermination structurale d’une protéine isolée, la complexité des systèmes biologiques nécessite souvent une approche pluridisciplinaire afin d’élucider mécanismes et fonctions de ces biomolécules fascinantes que sont les protéines.

Auteur: Internet

Info: Published: December 19, 2022 Beate Bersch, Emmanuelle Neumann, Juan Fontecilla, Université Grenoble Alpes (UGA)

[ gnose chimique ]