Préface du livre
par Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin (directeurs de la collection)

Ce livre fera certainement l'effet d'une bombe dans le monde de la biologie. Ce n'est d'ailleurs pas simplement cet ouvrage mais l'ensemble des travaux de l'auteur qui mérite d'être qualifié de révolution conceptuelle, de la même manière que l'a été à son époque l'invention de la physiologie et de la médecine expérimentale par Claude Bernard. Cette dernière, parce qu'elle conciliait épistémologie et physiologie, expérimentation et observation clinique, a marqué le démarrage de l'art de la médecine comme pratique scientifique. Les recherches proposées aujourd'hui par Gilbert Chauvet en sont le prolongement et le complément, apportant un autre chapitre fondateur à cette longue histoire. L'apport de principes théoriques généraux mathématiques et intégratifs adaptés au vivant - gage de la naissance d'une véritable biologie et physiologie intégratives - fait désormais entrer la médecine, les sciences de la vie et leurs nombreuses applications dans le champ des sciences théoriques dites "dures". Dans cette perspective, la pratique de l'art médical et de la biologie devient ingénierie de la vie.

L'organisme vivant est une sorte d'usine de type unique qui, malgré les vicissitudes des interactions entretenues avec le milieu extérieur, présente l'incroyable pouvoir de maintenir tout au long de sa vie l'intégrité de sa substance et des mécanismes complexes qui l'habitent. Pour l'auteur, il est fondamental d'expliciter la logique qui sous-tend ce phénomène unique si on veut comprendre ce qui différencie le vivant de l'inerte et si, en conséquence, on veut savoir comment intervenir de façon rigoureuse pour remédier aux dysfonctionnements des êtres vivants, qu'il s'agisse de la cellule, du cerveau ou de l'organisme dans son entier. Mais pour cela, il faut disposer d'une "théorie de la vie".

Dans son ouvrage Prédire n'est pas expliquer [Eshel, 1991- réédition Flammarion, 1993], René Thom regrettait que les chercheurs se dispersent aujourd'hui dans des manipulations multiples et ne prennent pas le recul nécessaire pour proposer des théories nouvelles face à l'inflation expérimentale. Et si des théories de la vie ont été énoncées à travers les âges, depuis le vitalisme jusqu'au néo-darwinisme, ce ne sont finalement là pour Gilbert Chauvet que des hypothèses de nature philosophique. Selon lui, une véritable théorie de la vie doit reposer sur une modélisation mathématique explicative. Pour les biologistes, qui ne sont ni physiciens ni mécaniciens, ceci pourrait passer pour de l'hérésie réductionniste : le vivant, ce n'est pas des mathématiques ! Mais, pense Gilbert Chauvet, c'est parce qu'ils n'ont pas encore trouvé le bon type de modèle permettant de rendre compte du phénomène vital. Et c'est ce modèle, cette "bombe conceptuelle", qui est présenté dans cet ouvrage.

Ainsi, après un travail de plus de vingt années, l'auteur a dégagé des lois permettant de modéliser utilement l'organisme. Elles expriment le fait que la vie est un miracle permanent résultant d'une intégration incessamment renouvelée d'une grande quantité de mécanismes physiologiques. Le professeur Chauvet en propose les grands principes. Les interactions fonctionnelles, dans un système vivant, sont non symétriques, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas réversibles. Ceci se traduit par le fait que le vivant ne peut jamais remonter son histoire. Ces interactions sont également non-locales. Le stimulus chimique ou électrique produit par un organe agit à distance sur sa cible, en traversant de nombreux niveaux hiérarchiques qu'il n'affecte pas. Contrairement à un ordre donné directement par un supérieur hiérarchique à son adjoint situé près de lui, il s'agit d'un ordre qui ressemblerait à celui porté par un messager à un destinataire situé dans un autre organisme et dans un autre pays que celui de l'émetteur de l'ordre, et lui arrivant selon la procédure bien connue de l'administration, c'est-à-dire en respectant la voie hiérarchique. On conçoit alors que si l'on veut comprendre pourquoi le destinataire se comporte comme il le fait, il faut que l'on ait identifié la nature du message et les filières complexes par lesquelles ce dernier atteint sa cible.

Enfin, les différents messages, dans la théorie de Gilbert Chauvet, loin de déstabiliser le système en s'accumulant et s'entrecroisant sans cesse, ont pour effet de lui permettre ce que l'auteur appelle une auto-association stabilisatrice. Plus le système devient complexe, plus il devient "dur", c'est-à-dire durable et capable de résister aux changements et agressions du milieu - ceci dans certaines limites évidemment, puisque les êtres vivants finissent bien par mourir, contrairement à des machines bien entretenues.

Aujourd'hui, et malgré ce que l'on pourrait penser, les biologistes continuent de travailler sur un mode artisanal et empirique. Ils procèdent à de nombreuses observations de type descriptif et statistique : telle hormone, par exemple la testostérone, semble agir avec telle probabilité sur tel organe en provoquant tel symptôme. Mais comment cette hormone se combine-t-elle à de nombreuses autres pour agir, d'une part sur cet organe, d'autre part sur d'autres organes ? Nul ne peut le dire, car nul ne dispose à ce jour d'un modèle de la physiologie intégrant l'ensemble des observations faites depuis les origines de la médecine puis de la biologie moléculaire. Un tel travail est hors de portée de la description littéraire puisque, potentiellement, ce sont des centaines de milliers d'actions et de réactions qu'il faudrait intégrer pour commencer à approcher la complexité d'un organisme vivant même simple.

Mais ceci, le modèle mathématique et informatique proposé par Gilbert Chauvet permet de le faire. Nous en aurons bientôt la preuve matérielle puisqu'une première réalisation en vraie grandeur de ce modèle est en train d'aboutir, concrétisée par la création prochaine d'une entreprise innovante par le chercheur.

A quoi ceci servira-t-il ? D'abord au diagnostic thérapeutique puisque sa représentation d'un système biologique fournit une définition rigoureuse du "terrain", c'est-à-dire de toutes les interrelations entre les parties d'un organisme, ce qui fournira les causes des maladies multifactorielles. De même, on pourra mieux étudier, en évitant de coûteuses expériences in vivo, l'effet d'une nouvelle molécule sur l'organisme tout entier. On voit l'intérêt qu'y trouveront les industries pharmaceutiques et plus généralement les soignants.

Mais ces travaux induisent aussi d'autres avantages fondamentaux. La pratique clinique et l'expérimentation biologique et pharmacologique accumulent des quantités considérables d'observations. Celles-ci aujourd'hui vont s'entasser dans des bases de données qui, bien qu'informatisées par les outils de documentation automatique, n'ont guère d'intérêt pratique. Les éléments en sont dispersés sur d'innombrables supports, au lieu d'être rendus disponibles au moment où le scientifique en a besoin. Leur intégration dans le système mathématique et informatique proposé par l'équipe du professeur Chauvet les rendra utilisables. Et ceci sans limites de taille et de temps de réponse puisque les performances de l'informatique moderne permettent aujourd'hui de traiter des quantités considérables d'informations.

En poussant encore plus loin notre raisonnement, on peut penser qu'au bout d'un certain temps le modèle, ayant atteint une grandeur suffisante, pourra faire apparaître de l'inconnu, c'est-à-dire suggérer des hypothèses qui seront testables expérimentalement. Il y aura là une source inépuisable de sujets de thèses et d'applications pour les chercheurs, qui devraient révolutionner la démarche biologique et renouveler l'intérêt professionnel de ceux qui s'y adonnent. On peut espérer aussi que la mathématisation du vivant, encore bien fruste disent les spécialistes au regard de la complexité de celui-ci, pourra bénéficier des problèmes théoriques soulevés par le fonctionnement du modèle.

Soulignons-le avec force : la démarche du Professeur Chauvet est novatrice, du moins en France, et ceci pour plusieurs raisons. Il est un représentant rare, sinon unique (?) de trois cursus différents : la physique, les mathématiques, la médecine (c'est-à-dire aussi la biologie), sans parler de sa grande connaissance de la philosophie des sciences. Tout cela parce que pour lui "c'était la seule façon de vraiment comprendre le fond des choses" et que "observer n'est pas expliquer".

Mais sa démarche est également exemplaire par le fait qu'il ne s'est pas contenté de théoriser, mais cherche aussi aujourd'hui les supports financiers lui permettant de fonder sa société et de réaliser ses prototypes. Souhaitons-lui alors toute la réussite possible, avec un produit industriel breveté et la création de nombreux emplois.