Jacques Monod, La hasard et la nécessité, présentation et notes de lecture (trois premiers chapitres)

Jacques Monod Le hasard et la nécessité, Essai sur la philosophie naturelle de la biologie moderne, Éditions du Seuil, 1970

La biologie occupe parmi les sciences une place à la fois marginale et centrale. Marginale en ce que le monde vivant ne constitue qu'une infime et très "spéciale" partie de l'univers connu, de sorte que l'étude des êtres vivants ne semble pas devoir jamais révéler des lois générales, applicables hors de la biosphère. Mais si l'ambition ultime de la science entière est bien, comme je le crois, d'élucider la relation de l'homme à l'univers, alors il faut reconnaître à la biologie une place centrale puisqu'elle est, de toutes les disciplines, celle qui tente d'aller le plus directement au cœur des problèmes qu'il faut avoir résolus avant de pouvoir seulement poser celui de la "nature humaine" en termes de métaphysique.

Aussi la biologie est-elle, pour l'homme, la plus signifiante de toutes les sciences ; celle qui a déjà contribué, plus que tout autre sans doute, à la formation de la pensée moderne, profondément bouleversée et définitivement marquée dans tous les domaines : philosophique, religieux et politique, par l'avènement de la théorie de l’Évolution. Cependant, si assuré qu'on fût dès la fin du XIXème siècle de sa validité phénoménologique, la théorie de l’Évolution, tout en dominant la biologie entière, demeurait comme suspendue tant que n'était pas élaborée une théorie physique de l'hérédité. L'espoir d'y parvenir bientôt paraissait presque chimérique il y a trente ans, malgré les succès de la génétique classique. C'est pourtant ce qu'apporte aujourd'hui la théorie moléculaire du code génétique. J'entends ici "théorie du code génétique" dans le sens large, pour y inclure non seulement les notions relatives à la structure du matériel héréditaire et de l'information qu'il porte, mais aussi les mécanismes moléculaires d'expression, morphogénétiques et physiologiques, de cette information. Ainsi définie, la théorie du code génétique constitue la base fondamentale de la biologie. ce qui ne signifie pas, bien entendu, que les structures et fonctions complexes des organismes puissent être déduites de la théorie, ni même qu'elles soient toujours analysables directement à l'échelle moléculaire (on ne peut ni prédire ni résoudre toute la chimie à l'aide de la théorie quantique qui en constitue cependant, nul n'en doute, la base universelle.)

Mais si la théorie moléculaire du code ne peut aujourd'hui (et sans doute ne pourra jamais) prédire et résoudre toute la biosphère, elle constitue dès maintenant une théorie générale des systèmes vivants. Il n'y avait rien de semblable dans la connaissance scientifique antérieure à l'avènement de la biologie moléculaire. Le "secret de la vie" pouvait alors paraître inaccessible dans son principe même. Il est aujourd'hui en grande partie dévoilé. Cet événement considérable devrait, semble-t-il, peser d'un grand poids dans la pensée contemporaine dès lors que la signification générale et la portée de la théorie seraient comprises et appréciées au-delà du cercle des purs spécialistes. J'espère que le présent essai pourra y contribuer. Plutôt que les notions elles-mêmes de la biologie moderne, c'est en effet leur "forme" que j'ai tenté de dégager, ainsi que d'expliciter leurs relations logiques avec d'autres domaines de la pensée.

Il est imprudent aujourd'hui, de la part d'un homme de science, d'employer le mot de "philosophie", fût-elle "naturelle" dans le titre (ou même le sous-titre) d'un ouvrage. C'est l'assurance de le voir accueillir avec méfiance par les hommes de science et, au mieux, avec condescendance par les philosophes. Je n'ai aucune excuse, mais je la crois légitime : le devoir qui s'impose, aujourd'hui plus que jamais, aux hommes de science de penser leur discipline dans l'ensemble de la culture moderne pour l'enrichir non seulement de connaissances techniquement importantes, mais aussi des idées venues de leur science qu'ils peuvent croire humainement signifiantes. L'ingénuité même d'un regard neuf (celui de la science l'est toujours) peut parfois éclairer d'un jour nouveau d'anciens problèmes... Cet essai ne prétend nullement exposer la biologie entière mais tente franchement d'extraire la quintessence de la théorie moléculaire du code... Je ne puis que prendre la pleine responsabilité des développements d'ordre éthique sinon politique que je n'ai pas voulu éviter, si périlleux fussent-ils ou naïfs ou trop ambitieux qu'ils puissent, malgré moi, paraître : la modestie sied au savant, mais pas aux idées qui l'habitent et qu'il doit défendre." (Jacques Monod)

Table des matières :

Préface

1. D'étranges objets

Le naturel et l'artificiel - les difficultés d'un programme spatial - des objets dotés d'un projet - des machines qui se construisent elles-mêmes - des machines qui se reproduisent - les propriétés étranges : invariance et téléonomie - le "paradoxe"de l'invariance - la téléonomie et le principe d'objectivité

2. Vitalismes et animismes

la relation de priorité entre invariance et téléonomie : dilemme fondamental - vitalisme métaphysique - vitalisme scientiste - la "projection animiste" et l'"ancienne alliance" - le progressisme scientiste - la projection animiste dans le matérialisme dialectique - nécessité d'une épistémologie critique - faillite épistémologique du matérialisme dialectique - l'illusion anthropocentriste - la biosphère - événements singuliers non déductibles des premiers principes

3. Les démons de Maxwell

les protéines comme agents moléculaires de la téléonomie structurale et fonctionnelle - les protéines-enzymes comme catalyseurs spécifiques - liaisons covalentes et non-covalentes - la notion de complexe stéréospécifique non-covalent - le démon de Maxwell

4. Cybernétique microscopique

cohérence fonctionnelle de la machinerie cellulaire - protéines régulatoires et logique des régulations - mécanisme des interactions allostériques - régulation de la synthèse des enzymes - la notion de gratuité - "holisme" et réductionnisme

5. Ontogenèse moléculaire

l'association spontanée des sous-unités dans les protéines oligomériques - structuration spontanée de particules complexes - morphogenèse microscopiques et morphogenèse macroscopiques - structure primaire et structure globulaire des protéines - formation des structures globulaires - le faux paradoxe de l' "enrichissement" épigénétique - l'ultima ratio des structures téléonomiques - l'interprétation du message

6. Invariance et perturbations

Platon et Héraclite - les invariants anatomiques - les invariants chimiques - L'ADN comme invariant fondamental - la traduction du code - irréversibilité de la traduction - perturbations microscopiques - incertitude opérationnelle et incertitude essentielle - l'évolution : création absolue et non révélation

7. Évolution

Le hasard et la nécessité - richesse de la source de hasard - "paradoxe" de la stabilité des espèces - l'irréversibilité de l'évolution et le deuxième principe - origine des anticorps - le comportement comme orientant les pressions de sélection - le langage et l'évolution de l'homme - l'acquisition primaire du langage - l'acquisition du langage programmée dans le développement épigénétique du cerveau

8. Les frontières

Les frontières actuelles de la connaissance biologique - la problème des origines -  l'énigme de l'origine du code - l'autre frontière : le système nerveux central - fonctions du système nerveux central - l'analyse des impressions sensorielles - innéisme et empirisme - la fonction de simulation - l'illusion dualiste et présence de l'esprit

9. Le royaume et les ténèbres

pressions de sélection dans l'évolution de l'Homme - dangers de dégradation génétique dans les sociétés modernes - la sélection des idées - l'exigence d'explication - les ontogénies mythiques et métaphysiques - la rupture de l'"ancienne alliance" animiste et le mal de l'âme moderne - les valeurs et la connaissance - l'éthique de la connaissance - l'éthique de la connaissance et l'idéal socialiste

Appendices

1. structure des protéines - 2. acides nucléiques - 3. le code génétique - 4. sur la signification du deuxième principe de la thermodynamique

Notes de lecture :

1. D'étranges objets

Qu'est ce qui distingue un objet naturel (un rocher, une montagne, un fleuve, un nuage) d'un objet artificiel, d'un "artefact" (un couteau, un mouchoir, une automobile) ?

Contrairement à l'objet naturel, l'objet artificiel a été façonné par l'homme en vue d'une utilisation, d'une performance envisagée à l'avance. Un artefact est le produit d'un projet.

"Serait-il possible de définir par des critères objectifs et généraux les caractéristiques des objets artificiels, produits d'une activité projective consciente, par opposition aux objets naturels, résultant du jeu gratuit des forces physiques ?

Jacques Monod propose trois critères :

a) La régularité :

Les objets naturels, façonnés par le jeu des forces physiques, ne présentent presque jamais de structures géométriques simples (surfaces planes, arêtes rectilignes, angles droits, symétries exactes). Les artefacts présentent en général de telles caractéristiques.

b) La répétition :

Matérialisant un objet renouvelé, des artefacts homologues, destinés au même usage, reproduisent, à certaines approximations près, les intentions constantes de leur créateur.

c) La taille :

Les artefacts ont des dimensions macroscopiques et non  microscopiques

Cependant, certains objets naturels (les ruches des abeilles, les abeilles elles-mêmes et les cristaux) présentent les caractéristiques des artefacts. Si l'on définit les artefacts par le fait qu'ils correspondent à un projet, à une fonction, comment distinguer un cheval de course d'une automobile, un appareil photographique d'un œil humain ?

Les êtres vivants se distinguent de toutes les autres structures de tous les systèmes présents dans l'univers par une propriété appelée "téléonomie".

La téléonomie est la propriété des objets doués d'un projet qu'ils représentent dans leur structures et accomplissent dans leurs performances (par ex. fabriquer des artefacts).

La téléonomie est une condition nécessaire, mais non suffisante car elle ne propose pas de critères objectifs permettant de distinguer les êtres vivants eux-mêmes des artefacts, produits de leur activité.

La structure macroscopique d'un artefact (un rayon d'abeille, un barrage érigé par des castors, une hache paléolithique, un vaisseau spatial...)  résulte de l'application aux matériaux qui le constituent de forces extérieures à l'objet lui-même.

La structure d'un être vivant résulte d'un processus totalement différent en ce qu'il ne doit presque rien à l'action des forces extérieures, mais tout à des interactions "morphogenétiques" internes à l'objet lui-même.

"Par le caractère autonome et spontané des processus morphogenétiques qui constituent la structure macroscopique des êtres vivants, ceux-ci se distinguent absolument des artefacts, aussi bien d'ailleurs que de la plupart des objets naturels (à l'exception des cristaux) dont la morphologie macroscopique résulte en large part de l'action d'agents externes."

La troisième propriété remarquable d'un être vivant est que l'émetteur de l'information exprimée dans sa structure est toujours un objet identique au premier. Cette propriété se nomme reproduction invariante ou simplement invariance.

Les propriétés les plus générales que possèdent les êtres vivants et les distinguent du reste de  l'univers sont donc, pour résumer :

a) la téléonomie

b) la morphogenèse autonome

c) l'invariance reproductive

Jacques Monod met en évidence une contradiction  épistémologique entre la téléonomie et le principe d'objectivité :

"La pierre angulaire de la méthode scientifique est le postulat de l'objectivité de la Nature. C'est-à-dire le refus systématique de considérer comme pouvant conduire à une connaissance "vraie" toute interprétation des phénomènes donnée en termes de causes finales ou de "projet". (...) Mais l'objectivité nous oblige à reconnaître le caractère téléonomique des êtres vivants, à admettre que, dans leurs structures et leurs performances, ils réalisent et poursuivent un projet. Il y a donc là, au moins en apparence, une contradiction épistémologique profonde. Le problème central de la biologie c'est cette contradiction elle-même, qu'il s'agit de résoudre si elle n'est qu'apparente, ou de prouver radicalement insoluble si en vérité il en est bien ainsi."

Jacques Monod étudie ensuite la relation de priorité entre invariance et téléonomie : "Selon Darwin, l'apparition, l'évolution, le raffinement progressif de structures de plus en plus intensément téléonomiques sont dus à des perturbations survenues dans une structure possédant déjà la propriété d'invariance, capable de "conserver le hasard" et par là d'en soumettre les effets au jeu de la sélection naturelle."

2. Vitalismes et animismes

Ce chapitre est consacré aux théories qui vont à l'encontre du postulat d'objectivité : les théories vitalistes impliquent une distinction radicale entre les êtres vivants et l'univers inanimé et font appel à un principe téléonomique supposé n'opérer qu'au sein de la biosphère.

Les théories animistes font appel à un principe téléonomique universel, responsable de l'évolution cosmique aussi bien que celle de la biosphère, au sein de laquelle il s'exprimerait seulement de façon plus précise et plus intense. "Ces théories voient dans les êtres vivants les produits les plus élaborés, les plus parfaits, d'une évolution universellement orientée qui a abouti, parce qu'elle devait y aboutir, à l'homme et à l'humanité."

Le vitalisme métaphysique : Bergson

Le vitalisme scientiste : Driesch, Elsässer, Polanyi

L'animisme : Hegel, Spencer, Teilhard de Chardin

Jacques Monod consacre plusieurs pages au matérialisme dialectique (Marx, Engels) qu'il qualifie de "projection animiste".

L'idée que la pensée humaine "reflète" le monde extérieur ne résiste pas à la science moderne dont les derniers développements nécessitent une épistémologie critique (J. Monod qualifie le matérialisme dialectique de "désastre épistémologique.)

"Faire de la contradiction dialectique la "loi fondamentale" de tout mouvement, de toute évolution, ce n'en est pas moins tenter de systématiser une interprétation subjective de la nature qui permette de découvrir en elle un projet ascendant, constructif, créateur ; de la rendre enfin déchiffrable, et moralement signifiante. C'est la "projection animiste", toujours reconnaissable, quels que soient les déguisements."

Pour J. Monod, la biosphère est un événement singulier non déductible des premiers principes.

"La thèse que je présenterai ici, c'est que la biologie ne contient pas une classe prévisible d'objet ou de phénomènes, mais constitue un événement particulier, compatible certes avec les premiers principes, mais non déductibles de ces principes. Donc essentiellement imprévisibles." (p. 62)

3. Le démon de Maxwell

a) Les êtres vivants sont des machines chimiques. La croissance et la multiplication de tous les organismes exigent que soient accomplies des milliers de réactions chimiques grâce à quoi sont élaborés les constituants essentiels des cellules. C'est ce qu'on appelle le métabolisme.

b) Telle une machine, tout organisme, y compris le plus "simple", constitue une unité fonctionnelle cohérente et intégrée. Les agents moléculaires essentiels de la téléonomie structurale et fonctionnelle des organismes vivants sont les protéines.

c) L'organisme est une machine qui se construit elle-même. Sa structure macroscopique ne lui est pas imposée par l'intervention de forces extérieures. Elle se constitue de façon autonome, grâce à des interactions constructives internes. Toute performance ou structure téléonomique (orientée vers une fin) d'un être vivant, quel qu'il soit, peut en principe être analysée en termes d'interactions stéréospécifiques d'une, de plusieurs ou de très nombreuses protéines.

Les enzymes fonctionnent à la manière du démon de Maxwell corrigé par Szillard et Brillouin, drainant le potentiel chimique dans les voies choisies par le programme dont ils sont les exécutants.

C'est grâce à leur capacité de former, avec d'autres molécules, des complexes stéréospécifiques et non-covalents, que les protéines exercent leurs fonctions "démoniaques". Cette notion clé constitue l'interprétation ultime des propriétés les plus distinctives des êtres vivants.