Lectures scientifiques de Jacques en janvier et février 2019

Deux mois, c’est un peu long, il y a beaucoup, mais, cette fois, vous n’y trouverez pas l’ombre d’une faute d’orthographe, car ma voisine a eu la primeur du texte et elle ne laisse rien passer. Merci à elle.
Parmi les sujets émoustillants, je relève ces mois-ci.

p. 1. Coût du carbone. Quelle sera finalement la facture carbone pour chaque pays. Le plus grand perdant sera l’Inde. La Russie pourrait même en tirer profit. La Suisse pourrait ne pas s’en sortir trop mal, en tous cas en comparaison avec les autres pays. On le sait, les plus pauvres vont payer ce que les riches produisent.
p. 5. Nouvelle évaluation de la contribution de la fonte des calottes glaciaires à la montée des océans d’ici la fin de ce siècle. Pour l’une, c’est environ 25 cm, pour l’autre, c’est 95% de chance que ce soit moins de 39 cm. On a lu pire.
p. 5. L’Afrique est le seul continent où la natalité, quoiqu’en baisse, est encore hors contrôle. Par exemple, il y a eu dans les années 90 une remontée de natalité dans un groupe de pays subsahariens. Le présent article montre qu’elle s’explique par la disruption de l’enseignement aux filles durant la décade précédente.
p. 6. Pour la cryomicroscopie électronique, les constructeurs ont réussi à imposer des instruments particulièrement coûteux parce que fonctionnant sous très haute tension (300kV). Richard Henderson (mon collègue lauréat du PN) et ses collègues démontrent quantitativement  ce que j’ai toujours prétendu (sans preuve). Un cryomicroscope électronique à tension plus modeste (100kV) coûterait beaucoup moins cher et donnerait de meilleurs résultats.
p. 7. Chaos dans l’autorisation des animaux transgéniques. L’attrait de produire dans des pays moins développés, mais plus permissifs se précise.

J’aurais aimé rédiger une explication sur les matériaux topologiques, c’est passionnant, mais hélas, je n’y comprends rien. Gardez quand même le mot en mémoire. Nous y reviendrons sans doute.

08.10.2018 Nature Climate Change, 895 – 900.

ÉCONOMIE, ECHAUFFEMENT CLIMATIQUE, CO2, COÛT.

Le coût du carbone selon les pays. GPclim

L’article est difficile à comprendre à cause de la méthode utilisée, et difficile à digérer à cause des conséquences des résultats obtenus. Voyons cela.

On a beaucoup essayé de calculer ce que coûtera l’échauffement climatique à l’économie mondiale. On sait que, actuellement déjà, il nous coûte. Que deviendra ce coût selon les différents scénarios de changements climatiques et de transformations économiques que l’on peut imaginer ? Une mesure souvent utilisée consiste à déterminer le Social Cost of Carbon, SCC, c’est-à-dire combien le monde devra payer annuellement en plus – ou en moins – si on ajoute maintenant une tonne de CO2. Ceci est évidemment le chiffre qu’il faut connaître si on veut appliquer sérieusement une politique de taxe carbone. Le présent article vise à affiner la détermination du SCC en tenant compte des conditions particulières de chaque pays. Ainsi est obtenu le CSCC – Country-wide Social Cost of Carbon – de chaque pays dont la somme donne le GSCC, c’est-à-dire le SCC du monde entier.

Remarque concernant la méthode : Dans cet article, tout est une affaire de modélisation combinant les modèles d’évolution du climat et les modèles économiques. Les premiers, on les connaît un peu à travers les travaux du GIEC et on sait qu’ils font sens. Les seconds, on sait que les économistes les adorent, mais que valent-ils ? Pas grand-chose sans doute, surtout, ils dépendent de ce qu’on y met. Un des paramètres essentiels est le taux d’amortissement qui définit ce que vaudra dans l’avenir un bien ou un méfait dont on connaît le prix actuel. Si le taux est constant, il va falloir payer le coût annuel chaque année éternellement. Sans amortissement, le CSS serait donc infini. Or, en quelques milliers d’années, le CO2 relâché aujourd’hui sera minéralisé et n’aura plus de coût. Peut-être aussi que, avec le temps, on aura adapté notre agriculture et que le CO2 sera moins néfaste. Quoi qu’il en soit, un bon amortissement est nécessaire pour permettre la pensée économique et pour croire que l’avenir est maîtrisable. Mais ces belles considérations n’auront plus guère de sens si, à cause de l’inversion du Gulf Stream ou de n’importe quel effet non linéaire, l’évolution du SCC devient chaotique. Alors, dans le présent article, on en reste sagement à des valeurs bien standard de 5 à 2% par année (à 2%, le paramètre diminue de moitié en 34 ans, à 5% en 13 ans).

Résultats. Nous n’avions pas besoin de cet article pour savoir que le coût du changement climatique ne sera pas le même pour tous les pays. Il sera certainement cher pour le Bangladesh, la Somalie ou les îles du Pacifique. Par contre, on peut imaginer que le Canada ou la Sibérie pourraient même en tirer quelques avantages. Comme le présent article confirme notre évaluation subjective, il vaut peut-être la peine de prendre un moment pour aller voir les résultats de plus près. La figure ci-dessous résume ce que les auteurs ont choisi comme scénario le plus vraisemblable parmi les innombrables possibilités modélisées. L’abscisse donne la part du pays dans la production de CO2 mondial en 2013. La Chine avec 30% est la championne. En ordonnée est représentée la part que le pays considéré portera du coût social total des émissions de CO2. Que l’avenir soit sombre pour l’Arabie saoudite n’étonnera personne, ni non plus que la plus lourde facture aille à l’Inde. La partie gauche de la figure de gauche est reproduite agrandie à droite. Y apparaissent les quelques pays pour qui, dans ce scénario, la crise du climat serait une bonne affaire. Si j’ai bien compris, la Suisse en fait partie.

Aïe, que ces résultats vont être difficiles à gérer ! Le coût de la crise du climat sera porté par ceux qui ne peuvent pas payer et la majorité des pays riches pourraient même y gagner. Par exemple, comment convaincre la Russie de lourdement s’engager pour lutter contre la crise du climat alors qu’elle en sera bénéficiaire ? Et les Suisses alors ? Le monde aura besoin d’altruisme, beaucoup d’altruisme pour gérer la crise.

Heureusement, à long terme tout s’arrange, il n’y a plus de gagnants au jeu de l’échauffement climatique, tout le monde y perd.

Ricke, K., Drouet, L., Caldeira, K., & Tavoni, M. (2018). Country-level social cost of carbon. Nature Climate Change, 8(10), 895-900. doi:10.1038/s41558-018-0282-y

 

03.01.2019 Nature 565. 7737.

– 31 – 2, 73 – 77. CLIMAT, GES, MÉTHANE, SOUS-GLACIAIRE

Relâchement de méthane subglaciaire au Groenland. Com. sci de GPclim

En période de fonte de la calotte du Groenland, l’eau d’écoulement contient une grande quantité de méthane (CH4) démontrant ainsi que la couche de terrain sur laquelle repose la calotte est biologiquement active.

Contrairement au CO2 dont la croissance est régulière et bien comprise, l’augmentation de la concentration en méthane dans l’atmosphère l’est beaucoup moins ; elle présente des pics que l’on explique mal. Le phénomène décrit dans cet article pourrait l’éclairer.

La découverte d’une nouvelle source de GES n’est jamais une bonne nouvelle pour le climat. Espérons que le permafrost arctique nous épargnera des surprises semblables à celles décrites dans cet article.

Andrews, L. C. (2019). Methane beneath Greenland’s ice sheet is being released. Nature, 565(7737), 31-32. doi:10.1038/d41586-018-07762-7

 

10.01.2019 Nature 566. 7738. Pas d’inspiration

 

17.01.2019 Nature 566. 7739.

– 269. PHOTOVOLTAÏQUE, ENVIRONNEMENT, MONTAGNE SUISSE

Research highlight signale un article par Annelen Kahl de l’EPFL.

Proc- Natl Acad.Sci USA http://doi.org/czgk(2019)

Faire au mieux avec le soleil d’hiver. J.-P. Keller

Des panneaux solaires verticaux dans la neige en altitude produisent 50% de plus que ceux en plaine.

Si on est capable de faire des paravalanches dans des endroits presques inaccessibles, il serait facile et pas cher de les poser là où les vaches ne broutent plus, mais où l’accès reste simple. La pente sud du Tsaté, un exemple parmi 1000 autre. 

 

– 284 – 6. ASTRONOMIE, VOIE LACTÉE, GAÏA.

La Voie lactée revisitée.  Dewi.Freitag

Le satellite Gaïa de l’ESA (Europe) a été lancé en 2013 et, jusqu’en 2022, il devrait mesurer la position d’un milliard d’étoiles avec une précision 100 plus grande que jusqu’ici. En répétant régulièrement les observations, il détermine leur distance et leur mouvement. Ainsi, il accumule des données, beaucoup de données qu’il améliore d’année en année.

La deuxième série de données a été diffusée en avril 2018. Une cohorte d’astronomes s’en sont saisies et des centaines d’articles en ont résulté en quelques mois. L’image de notre Voie lactée en est profondément chamboulée. Le plus impressionnant résultat est que la danse des étoiles de notre nébuleuse spiralée n’est pas du tout homogène. Il y a quelque 10 milliards d’années, elle a rencontré une autre galaxie, plus petite. Maintenant, moyennant toutes sortes de complications et dans un grand cheni cosmique, les étoiles de la première tournent dans un sens et celle de la deuxième dans l’autre.

Mann, A. (2019). The once and future Milky Way. Nature, 565(7739), 284 – 286.

 

24.01.2019 Nature 566. 7740.

– 419 – 21. EBOLA, VACCIN, DIAGNOSTICJean-Claude

Où sont passés les diagnostics d’Ebola de la dernière fois ?

Les épidémies d’Ebola se succèdent en RDC. (Au dernières nouvelles, il y a 850 cas dont 500 fatals). Il semble qu’il y ait eu quelques progrès depuis la grande épidémie d’Afrique de l’Ouest en 2014-16 ; l’infrastructure médicale est meilleure et on sait mieux comment agir. La bonne méthode pour empêcher l’épidémie de s’étendre consiste à détecter, isoler et soigner les cas à l’origine et de rapidement tester tous les contacts qu’ils ont pu avoir avant que ceux-ci ne deviennent eux-mêmes contagieux.

Ce que dénonce cet article, c’est que tous les efforts qui avaient été faits à l’époque pour développer des moyens de diagnostics, des vaccins et des médicaments ont détestablement peu abouti. Beaucoup d’efforts se sont perdus par manque de coordination ou parce que, l’épidémie finissante, le nombre de patients s’est révélé trop faibles pour continuer les tests ; l’intérêt du public faiblissant l’engagement des firmes a également fondu. Il est vrai que l’on ne gagne pas d’argent avec les épidémies qui ne portent que sur quelques milliers de malades ; le cancer est mieux et, effectivement, c’est pour s’y concentrer que plusieurs firmes ont abandonné Ebola.

Pour ce qui concerne le diagnostic d’Ebola, l’article relève que 13 tests ont été validés par la FDA ou la WHO. De ceux-ci, 4 seulement ont été rendus disponibles. Ces 4 fonctionnent sur le principe du séquençage de l’ARN ou de l’ADN en utilisant les nouvelles plates-formes de séquençage, grandes comme un paquet de cigarettes branché sur un portable. Ces dernières années, des milliers de ces séquenceurs ont été distribués en Afrique tropicale… pas assez pourtant. Alors qu’elle pourrait travailler avec des extraits faits sur place et fournir le diagnostic en quelques heures, la réalité est généralement que le prélèvement sanguin congelé doit être péniblement envoyé à un centre et il faudra compter deux semaines avant d’avoir le résultat. La technologie existe, comme d’habitude, c’est la gouvernance qui pêche et les moyens financiers limités qui n’arrivent pas au bon moment au bon endroit.

 

-437 – 8, 454 – 9, 516 – 20. CRYO-ME, RÉCEPTEUR NEURONAL, GABA.

Structure d’un récepteur synaptique GABAAdans  5 différentes conformations ou associations. Henning

Jusqu’il y a deux ans, je relevais presque systématiquement dans mon blog les articles de cryo-ME qui me tombaient sous les yeux. Ce temps est fini, il y en a trop. Je ne pique plus que les cerises les plus élégamment posées sur le gâteau. Le présent article en est une toute belle.

Le récepteur GABA est le principal inhibiteur synaptique, essentiel pour le fonctionnement cérébral. Il est associé à de nombreuses maladies comme souvent l’épilepsie, et on dispose d’un grand nombre de drogues qui modifient son action, par exemple les benzodiazépines dont le commun Zolpidem est un substitut. Le récepteur est composé de 3 sous-unités associées en un anneau de 5. Il y a des variantes de chaque sous-unité et elles se retrouvent combinées sous d’innombrables formes, chacune avec ses spécificités. Il y a quelques mois, nous avions rapporté la résolution par cryo-ME d’un des récepteurs de la famille. Les conditions dans lesquelles la molécule avait été étudiée différaient toutefois significativement de l’état natif (les sous-unités étaient partiellement tronquées et la partie transmembranaire était stabilisée dans des détergents plutôt que dans les honnêtes lipides de la nature. Les différents états conformationnels associés aux fonctionnements ne restaient que superficiellement établis. Trois points remarquables sont a signaler :
i) Dans ces études, chacune des sous-unités est complète.
ii) Le complexe est intégré dans un nanodisque membranaire stabilisé par une armature protéïque à son pourtour. La partie transmembranaire est ainsi dans son milieu naturel.
iii) Sutbilité technique. La forme générale du complexe est cylindrique. Il est donc difficile d’orienter le cylindre selon son axe principal. Comment alors superposer l’information des différentes particules pour obtenir la haute résolution désirée ? Le joli truc consiste à attacher une « anse » à l’une des sous-unités du complexe (megabody, en vert sur la figure) permettant ainsi une orientation facile et précise. La méthode va être précieuse pour la cryo-ME en général.

Le premier article par Laverty et al. présente le récepteur GABAAlié à son affecteur GABA (acide -g- aminobutyrique). C’est la structure de base. Le deuxième article par Masiulis et al. présente le même récepteur associé à différents autres affecteurs d’importance fonctionnelle et thérapeutique. La cryo-ME donne ainsi du grain à moudre aux pharmacologues.

Ce n’est pas fini. Il y a des centaines de variants de ce complexe dans l’organisme. Comprendre leur spécificité va nécessiter de résoudre la large galerie des variations structurales existantes. Énorme travail qui sera sans doute accéléré en combinant la cryo-ME avec la modélisation moléculaire. Les fans de l’AI vont en faire leurs choux-gras.

 

Jansen, M. (2019). An in-depth structural view of a GABAA brain receptor. Nature, 565(7740), 436-438. doi:10.1038/d41586-018-07843-7

Laverty, D., Desai, R., Uchanski, T., Masiulis, S., Stec, W. J., Malinauskas, T., . . . Aricescu, A. R. (2019). Cryo-EM structure of the human alpha1beta3gamma2 GABAA receptor in a lipid bilayer. Nature, 565(7740), 516-520. doi:10.1038/s41586-018-0833-4

Masiulis, S., Desai, R., Uchanski, T., Serna Martin, I., Laverty, D., Karia, D., . . . Aricescu, A. R. (2019). GABAA receptor signalling mechanisms revealed by structural pharmacology. Nature, 565(7740), 454-459. doi:10.1038/s41586-018-0832-5

 

31.01.2019 Nature 566. 7741.

– 540 PUBLICATIONS, LIBRE ACCÈS, PLAN S. Gilles

Le plan S exigeant le libre accès aux publications scientifiques dès leur sortie de presse a été lancé en septembre 2018 par l’UE et adopté par les principaux organes de financement de la recherche publique européenne vient d’être aussi accepté par l’Académie africaine des Sciences. Après que la Chine s’y soit ralliée en décembre, ça commence à faire beaucoup de participants. La déferlante va-t-elle tout emporter ? Ce n’est pas gagné. Comme il se doit, la Suisse hésite.

 

-548 CONSERVATION, ÉTHIOPIEN, FORÊT, ÉGLISE.

Sauver les forêts d’églises éthiopiennes. A. Abbott. Timon, Lena

Notre climat se déglingue – on commence à le savoir – et la biodiversité se perd. Pour ça, on se rappelle que, quand j’étais jeune, lors de voyages en voiture, il fallait s’arrêter de temps en temps pour nettoyer les vitres des insectes écrasés. Ce n’est plus le  problème aujourd’hui, mais, à part cet exemple, réalise-t-on bien l’effet dramatique de l’emprise humaine sur la biodiversité ? Le présent article décrit ces remarquables oasis de forêt préservée autour de certaines églises d’Éthiopie et les efforts qui sont faits pour les préserver. Très bel article que j’envoie à ceux qui le demanderont. Ici, je n’en présente qu’une photo. On la regarde et on a compris combien l’homme et la nature ne sont pas en harmonie… mais pourraient l’être.

07.02.2019 Nature 566, 7742

-13. PUBLICATION, ÉDITION, LIBRE ACCÈS, PLAN S. Gilles

This week.Rien ne va plus avec Elsevier.

Il s’agit de l’accès à ce que publient les journaux scientifiques. Selon la vieille manière de faire, les grands éditeurs s’approprient les publications des scientifiques. C’est ridicule. Depuis quelque 20 ans, les organes de financement de la recherche demandent que la propriété des articles soit restituée à ceux qui les produisent et que leur contenu soit à disposition de tous dès la publication. C’est la guerre ; les grands éditeurs (Springer, Whiley, Elsevier) ne veulent pas lâcher leur poule aux œufs d’or, et ils sont puissants.  Nous avons parlé récemment du plan S (voir Nature, 6.09.18 p.17 et encore la semaine passée), initié par l’Europe et un consortium des principaux organes de financement de la recherche européenne, qui veut que toutes les recherches qu’ils financent soit en libre accès dès 2020. Pas de discussion !

La bataille est intense. Ayant rompu l’an passé, la négociation avec Elsevier, l’Allemagne, la Hongrie et la Suède n’ont plus accès aux journaux de cet éditeur (20’000+ revues). Les universités de Californie ont prolongé d’un mois pour une 2efois la négociation qui n’avance pas ; même situation de blocage en Norvège. Les éditeurs sont le dos au mur. Si le plan S tient, ils ne peuvent résister, mais la guerre n’est pas finie. À suivre.

 

-48-49, 58-64, 65-72. CHANGEMENT CLIMATIQUE, CALOTTE GLACIAIRE, NIVEAU DE LA MER. Com. sci. GPclim.

De combien l’instabilité des calottes glaciaires contribuera-t-elle à la montée des océans d’ici 2100 ?

Les calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland reposent solidement sur un socle continental. Cette glace souvent très épaisse ne peut plus se porter elle-même quand elle arrive à la mer. Il en résulte les phénomènes de vêlage dont nous avons souvent parlé. Cette glace glissant du roc à la mer accroît d’autant le volume des océans contribuant ainsi à en faire monter le niveau. De combien ? Beaucoup de choses ont été écrites à ce propos ces dernières années, y compris certaines prévisions d’effets rapides et considérables (plusieurs mètres en quelques dizaines d’années). Les deux articles cités ici tentent de modéliser l’ensemble des données de manière plus complètes que précédemment. La conclusion est plutôt rassurante. Pour l’un, l’instabilité des calottes contribuera à la montée du niveau de la mer de 25cm à la fin du siècle. Pour l’autre, à la même date, il n’y a que 5% de chance que la montée dépasse 39cm. On craignait pire.

Il est quand même noté que la circulation globale des courants marins en est influencée. Le Gulf Stream a perdu 15% de sa vitesse.

La fin du siècle n’est pas bien loin pour ce qui est du niveau de la mer et de la circulation globale des courants marins et le temps ne s’arrêtera pas en 2100.

 

Seroussi, H. (2019). Fate and future climatic role of polar ice sheets. Nature, 566(7742), 48-49. doi:10.1038/d41586-019-00330-7

Edwards, T. L., Brandon, M. A., Durand, G., Edwards, N. R., Golledge, N. R., Holden, P. B., . . . Wernecke, A. (2019). Revisiting Antarctic ice loss due to marine ice-cliff instability. Nature, 566(7742), 58-64. doi:10.1038/s41586-019-0901-4

Golledge, N. R., Keller, E. D., Gomez, N., Naughten, K. A., Bernales, J., Trusel, L. D., & Edwards, T. L. (2019). Global environmental consequences of twenty-first-century ice-sheet melt. Nature, 566(7742), 65-72. doi:10.1038/s41586-019-0889-9

 

14.02.2019. Nature 566, 7743.

-156 Highlights; renvoi à un article du PNAS : https://doi.org/10.1073/pnas.1717288116

POPULATION, FÉCONDITÉ, ÉDUCATION.

L’arrêt de la diminution de la fertilité en Afrique Sub-Saharienne dans les années 90 est partiellement dû à la carence de l’éducation des filles dans les années 80.

Quel est le plus grand problème, l’échauffement climatique ou la surpopulation ? En ces termes, la discussion devient vite dogmatique. Le présent article apporte un utile éclaircissement.

L’Afrique Sub-Saharienne est la seule partie du monde où la natalité est restée élevée. Elle est la cause essentielle de l’augmentation globale de la population mondiale. La présente étude démographique australienne par Kebede et al. porte sur 650’000 femmes dans 18 pays africains. La figure en donne la synthèse.

 

En gros, la natalité baisse partout sauf toutefois dans un groupe de pays où elle est significativement remontée autour des années 1990 – 2000. L’étude montre que l’effet s’explique principalement par la crise de l’éducation des filles durant les années 80.

 

 

Online en Janvier 2019, Ultramicroscopy

CRYO-MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE, INSTRUMENT, PRIX, TENSION D’ACCÉLÉRATION Henning, les cryo-microscopistes.

La marche de la science est lourdement dirigée par les intérêts de l’économie. Exemple : Durant ces 20 dernières années, les constructeurs de microscopes électroniques pour la biologie (principalement la firme Philips, devenue FEI, maintenant Thermo Fisher Scientific) ont réussi à imposer les machines fonctionnant à 300kV alors que la norme était plutôt à 100kv précédemment. Les firmes aiment ça ; avec le voltage le prix augmente au moins proportionnellement. J’ai toujours prétendu que, malgré toute la propagande des industriels, le haut voltage est plutôt désavantageux pour la cryo-me. Je n’ai pas été écouté, mais il faut dire que je n’ai pas essayé de prouver quantitativement mes dires. Ainsi les firmes ont réussi un brillant coup commercial au coûteux détriment des utilisateurs … et des doctorants et postdocs qui n’ont pas pu être engagés en raison du coût exagéré des instruments.

Le présent article place enfin la question sur la base des évidences expérimentales. Il montre quantitativement que, pour l’observation de complexes moléculaires par cryo-me, on obtient plus d’information significative à 100kV qu’à 300.

Reste à l’industrie à construire l’instrument de 100kV haut de gamme qui coûterait peut-être 2 millions au lieu des 6 millions qu’il faut compter pour les meilleures machines actuelles.

Pourquoi a-t-il fallu si longtemps ? A-t-il fallu un PN (R. Henderson est co-lauréat) pour que la voie de la raison devienne dominante face aux pressions de l’industrie ?

Peet, M. J., Henderson, R., & Russo, C. J. (2019). The energy dependence of contrast and damage in electron cryomicroscopy of biological molecules. Ultramicroscopy. doi:10.1016/j.ultramic.2019.02.007

 

21.02.19. Nature 566, 7744

– 301 WEB, CENSURE, CHINE.

La censure sur le web en Chine.

WeChatscope est un site de l’Université de Hong Kong qui analyse la censure sur le WEB chinois. Pour ce faire, ils déterminent les domaines où les pages qui disparaissent sans raison apparente. Selon un rapport de la semaine passée, c’est l’affaire des deux bébés nés d’embryons génétiquement modifiés à l’Université de Shenzhen qui est le sujet le plus chaud du moment.

D’autres cas cités sont l’affaire d’un médecin qui critique la médecine chinoise traditionnelle et des allégations de harcèlement sexuel contre un prof. de l’Université de Beijing.

La Chine nous inquiète. C’est là qu’il y a le plus de caméras de surveillance dans l’espace public et c’est le pays qui est en passe de devenir champion de l’intelligence artificielle (AI).

 

-330 – 2, 378 – 82 SCIENCE, TECHNOLOGIE, PUBLICATIONS, PRODUCTIVITÉ     Gilles

Les grandes équipes développent et les petites inventent.

C’est bien connu, les indicateurs classiques en témoignent, les grandes équipes sont mieux citées que les petites. Les auteurs de ce présent article développent un autre indicateur qui mesure ce qu’ils appellent la « disruptivité ». Si, dans un article les références aux travaux précédents du même domaine sont abondantes, on dira que l’article n’est guère disruptif. Il l’est s’il n’y a pas grand-chose à citer des travaux précédents. Évidemment, il faut ensuite tester que l’indicateur fait à peu près sens ; apparemment, les auteurs y ont veillé.

La figure résume les résultats détaillés dans l’article. Elle parle pour elle-même.

Au passage, les auteurs remarquent que si l’on dit beaucoup de mal (avec de bonnes raisons) des indicateurs biométriques actuels, c’est d’abord parce que l’on n’a pas l’imagination d’inventer une panoplie plus riche ; la disruptivité pourrait en faire partie. C’est vrai, et personnellement, j’aimerais bien voir un indicateur d’ « interdisciplinarité ».

Wu, L., Wang, D., & Evans, J. A. (2019). Large teams develop and small teams disrupt science and technology. Nature, 566(7744), 378-382. doi:10.1038/s41586-019-0941-9

 

-373 – 377. MÉTÉOROLOGIE, PLUIE INTENSE, CORRÉLATION, CHANGEMENT CLIMATIQUE

La corrélation spatiale entre pluies intenses proches et lointaines obéit à des lois d’échelles différentes. Jean-Claude Keller

On revient à l’histoire du papillon de Lorenz qui, d’un battement d’ailes, fait que, deux semaines plus tard, il y aura ici une terrible tempête ou rien du tout. Bref, l’idée est que la météorologie obéit à des lois temporelles imprédictibles à long terme. On apprend petit à petit que ce n’est pas toujours le cas. Il existe des conditions qui déterminent l’évolution du temps à long terme, El Niño, par exemple.

Ici, on se pose la même question pour la corrélation spatiale. Ce que l’on observe ici peut-il nous dire quelque chose sur ce qui est en train de se passer ailleurs ? Bien sûr que oui, à courte distance ; s’il pleut chez moi, il y a de bonnes chances qu’il pleuve chez mon voisin. Mais qu’en est-il à grande distance ? Pour ce genre de question, on utilise la fonction de corrélation de paires PCF(d) qui nous indique combien la situation en A influence la situation en  B situé à la distance d de A.

Dans cet article, les auteurs considèrent les évènements de pluie intense que les données satellitaires permettent d’analyser sur l’ensemble du globe.

Le résultat est étonnant. Au delta de 100km et jusqu’à 2500, la fonction de corrélation obéit à une loi d’échelle remarquablement régulière. Et puis tout à coup, la loi est remplacée par une autre, tout aussi régulière, mais avec une relation inverse à la distance. Elle continue d’être valable jusqu’aux limites du possible (20’000 km).

Quand une loi d’échelle est régulière, cela signifie généralement qu’une même loi physique régit l’ensemble du domaine. Si elle change soudain, on peut être sûr qu’une autre loi régit le nouveau domaine. Des résultats présentés ici, on en déduit donc qu’il existe deux régimes très différents qui régissent l’organisation de l’atmosphère. On le savait déjà un peu, mais la clarté de la transition étonne.

Je me réjouis d’en apprendre plus sur les lois qui induisent cette corrélation à longue distance. C’est peut-être elle qui produit les cycles de vague de froid et de chaud qui ont marqué les hivers de l’hémisphère Nord ces dernières années.
Mann, M. E. (2019). The Weather amplifier. Scientific American, 320(3), 36 – 43.

Boers, N., Goswami, B., Rheinwalt, A., Bookhagen, B., Hoskins, B., & Kurths, J. (2019). Complex networks reveal global pattern of extreme-rainfall teleconnections. Nature, 566(7744), 373-377. doi:10.1038/s41586-018-0872-x

 

28.02.19. Nature 566, 7745

– 433-4 OGM, ANIMAUX, BUSINESS. Ceux qui sont sensible aux OGM.

Dur, dur de commercialiser des animaux génétiquement modifiés. Depuis 20 ans le fabricant du saumon transgénique, qui se développe trois fois plus vite et devient deux fois plus grand, se bat avec l’administration US. Finalement, son produit a été approuvé. Deux mois plus tard, le Congrès bloque tout en exigeant que la FDA (Federal drug administration) fixe les règles à suivre pour déclarer la nourriture génétiquement modifiée. Zut ! Il y a pourtant un nouvel espoir avec CRISPR/Cas9 parce que là, on ne fait pas de la « manipulation génétique », on « édite ». Mais, zut encore, la loi en préparation veut que l’édition soit considérée comme un médicament, ressort de la FDA. Alors, tous ces gens – ils sont nombreux et ils ont beaucoup de produits en attente ou en préparation – en ont marre d’être frustrés de leurs beaux projets, ils partent à l’étranger. Le Brésil fait moins d’histoire, comme aussi quelquefois l’Argentine, l’Australie et même le Canada. L’expérience encore limitée montre toutefois que la commercialisation locale dans une niche du commerce global se heurte à des difficultés insoupçonnées. Un aspect progresse toutefois : le chaos du système.

 

Editorial dans Le Temps de jeudi 4 mars : Gaudenz

Génétique: haro sur les ciseaux 

ÉDITORIAL. En appelant à un moratoire sur l’utilisation des outils d’édition du génome sur les gamètes et les embryons, les scientifiques américains et européens font preuve de sagesse et de pragmatisme, au moment où cette technologie semblait échapper à tout contrôle

L’OMS pourrait se retrouver en utile position.

 

447 – 9, 475 – 9, 485. MATÉRIAUX TOPOLOGIQUES, PHASES TOPOLOGIQUES

Les matériaux topologiques arrivent, mais il faut garder les pieds sur terre.

Deux gros articles pour essayer de cataloguer ce que pourraient être ces nouveaux matériaux, un troisième pour savoir comment les identifier et, pour commencer, une introduction mettant en garde contre l’imagination débridée dans laquelle certains se perdent.

Pour faire une structure, il faut attacher convenablement ses constituants, typiquement, ses atomes. Ce sont des histoires de liaisons et d’énergie. Prenons maintenant deux boucles caténées (enlacées) d’ADN. On ne peut pas les séparer pourtant pourtant, elles ne sont pas physiquement liées quelque part; c’est la topologie qui les tient. Depuis quelque temps, dans presque chaque no. de ce journal, un article vient ajouter de nouveaux éléments au domaine des structures topologiques à une, deux ou trois dimensions. On apprend ainsi qu’il existe des phases qui ne seraient pas séparées par leur distribution d’énergie, mais seulement par leurs propriétés topologiques. Inventer de nouveaux matériaux, qui seraient basés sur ce principe est un rêve que caressent de nombreux physiciens. Malheureusement, moi, je n’y comprends rien. C’est frustrant parce que j’en distingue assez pour me convaincre que l’on y trouvera de grandes choses. Par exemple, on pourrait comprendre comment notre mystérieuse eau vitreuse n’est pas simplement de l’eau normale immobilisée.

Note 1. Il semble que le domaine soit une spécialité chinoise.

Note 2. Qui, de mes jeunes amis physiciens, va m’expliquer ce que sont les matériaux topologiques ? Merci d’avance. ont apporté

 

Zenger, A. (2019). Beware plausible predictions of fantasy materials. Nature, 566(7745), 447 – 449.

Zhang, T., Jiang, Y., Song, Z., Huang, H., He, Y., Fang, Z., . . . Fang, C. (2019). Catalogue of topological electronic materials. Nature, 566(7745), 475-479. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30814713. doi:10.1038/s41586-019-0944-6

Vergniory, M. G., Elcoro, L., Felser, C., Regnault, N., Bernevig, B. A., & Wang, Z. (2019). A complete catalogue of high-quality topological materials. Nature, 566(7745), 480-485. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30814710. doi:10.1038/s41586-019-0954-4

Tang, F., Po, H. C., Vishwanath, A., & Wan, X. (2019). Comprehensive search for topological materials using symmetry indicators. Nature, 566(7745), 486-489. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30814709. doi:10.1038/s41586-019-0937-5

 

DENISOVAN, NEANDERTHAL, HYBRIDE. Jacques H.
Complément au rapport du  23.08.18, Nature 560, 771 annonçant la découverte d’une femme d’il y a 90’000 ans dont le père était Denisovan et la mère Néandertal. On le sait, il s’agit bien de deux espèces Homo séparées quoi que quelques petits % des gènes ont été échangés. L’idée de tomber sur un individu de la 1regénération de l’échange peut sembler invraisemblable. Eh bien non, Jacques Hausser m’a éclairé.
Imaginons que quelqu’un soit allé étudier les équidés du Valais au début du siècle passé. Il aurait trouvé quelques chevaux, quelques ânes et beaucoup de mulets, descendants stériles de 1re génération d’un âne et d’une jument.
Vient alors l’hypothèse pour le cas qui nous concerne : dans la caverne des monts Altaï, Néandertal et Denisovan vivaient ensemble en faisant des tas de petits hybrides, stériles. Pas tout à fait stériles toutefois; il est arrivé que certains de ces hybrides se soient quand même reproduits. La lignée a continué, avec succès puisque quelques % des gènes Denisovan sont entrés dans le bagage néanderthalien. Ces gènes-là devaient offrir un bel avantage à leur porteur pour que, malgré leur rareté, elles se soient finalement établies.

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