Jean-Pierre Sauvage, prix Nobel de chimie : “Des travaux sont déjà en cours sur des machines qui voyagent dans le sang et tuent le cancer” | Science

le chimiste Jean-Pierre Sauvage Il plisse les yeux pour voyager mentalement dans un monde qui n’existe plus. Il est né dans le Paris d’où les nazis ont fui il y a 78 ans, en pleine Seconde Guerre mondiale. Son père, Camille Sauvage, était un clarinettiste de jazz bien connu en France, qui a abandonné son bébé et a poursuivi sa carrière artistique en tant que compositeur de musiques de films. La mère, Lydie Angèle Arcelin, femme au foyer, a refait sa vie auprès d’un militaire “affectueux et attentionné” de l’armée de l’air qui n’a cessé de changer de destination. Le petit Jean-Pierre débarque chaque année dans un endroit différent : la Tunisie, l’Algérie, les Etats-Unis. “Je n’étais pas un très bon élève car je changeais tout le temps d’école”, se souvient-il. Sauvage semblait voué à l’échec scolaire, mais a fini par gagner le prix Nobel de chimie 2016 pour « insuffler un substitut à la vie dans des molécules qui en étaient dépourvues », selon ses propres mots.

La pertinence de Sauvage sera mieux comprise dans un siècle. Son équipe réussit en 1983 à synthétiser une structure moléculaire comprenant deux anneaux imbriqués. Comme il ressemblait aux maillons d’une chaîne, ils le baptisèrent catenano. En 1994, son laboratoire réussit à faire tourner l’un des deux anneaux de 180 degrés en le soumettant à un stimulus électrique. Cela semble simple, mais c’était une étape historique : le premier pas vers la création de machines moléculaires, composées de pièces mobiles à une échelle 100 000 fois plus petite que l’épaisseur d’un cheveu humain. En 1999, le chimiste néerlandais Ben Feringa a construit le premier moteur moléculaire, avec une hélice alimentée par la lumière. “Et des travaux sont déjà menés très sérieusement sur des machines qui voyagent dans le sang et transportent des molécules qui tuent les cellules cancéreuses”, se réjouit Sauvage, qui reçoit EL PAÍS dans un hôtel de Valence, où il s’est rendu il y a quelques jours pour faire partie du jury de les Rey Awards Jaime I.

Sauvage et Feringa disent souvent se sentir comme les frères wright, pionniers de l’aviation américaine, qui ont réalisé leur premier engin volant propulsé en 1903, sans pouvoir se douter que moins d’un siècle plus tard, il y aurait des avions de plus d’une centaine de passagers allant d’un continent à l’autre à une vitesse supérieure à celle du son. “Il est impossible de faire des prédictions”, explique le chimiste français. « Certaines découvertes fondamentales ont mis un siècle à devenir des applications. Les semi-conducteurs datent d’environ 1830 et ont été appliqués un siècle plus tard pour fabriquer des transistors. Et maintenant, ils servent à fabriquer des téléphones portables et des ordinateurs », explique le chercheur, professeur émérite à l’université de Strasbourg (France). « Les machines moléculaires ne sont pas inspirées par la nature, comme dans le cas des avions et des oiseaux. Les machines moléculaires sont une authentique création de l’être humain, des chimistes », souligne-t-il.

Le chimiste a publié un livre l’année dernière, L’élégance des molécules (Plataforma Editorial), dans lequel il laisse libre cours à son imagination. “Avec le temps, la plupart des réactions chimiques qui régissent la nature pourraient être contrôlées ou imitées par un nanorobot : contre-offensive immunitaire, production d’anticorps, d’hormones à la demande, réparation de cellules et même d’organes endommagés, correction d’anomalies du texte génétique”, prédit Sauvage dans son travail. “Rien de tout cela n’appartiendra au domaine de la science-fiction à long terme.”

Les machines moléculaires sont une création authentique de l’être humain, des chimistes »

Assis à la cafétéria de l’hôtel de Valence, son réalisme du présent contraste avec sa fantaisie futuriste. « Aujourd’hui, nous ne pouvons pas faire grand-chose. Les machines moléculaires sont plutôt un nouveau concept : nous pouvons fabriquer des molécules qui bougent comme bon nous semble. Nous pouvons faire effectuer à une molécule assez complexe un mouvement de rotation. Ou nous pouvons le faire se comporter comme un muscle, en s’étirant et en se contractant. Les candidatures arriveront dans le futur, nous n’en sommes pas encore là », reconnaît-il.

Le chercheur français a développé ces muscles moléculaires depuis 2002 avec un chimiste espagnol, Maria Consuelo Jiménez, de l’Université Polytechnique de Valence. « La première chose était de montrer qu’on peut fabriquer une molécule qui se contracte et s’étire. Vous pouvez maintenant penser à fabriquer des matériaux, en particulier des fibres, qui peuvent se contracter et s’étirer. Peut-être que des muscles artificiels pourraient être fabriqués pour remplacer les muscles endommagés chez les personnes, mais ce sera dans le futur. Pour l’instant, il n’y a pas de véritables applications », explique Sauvage.

Le chimiste français a également poursuivi pendant des années “le graal de la chimie”, la photolyse de l’eau : utiliser la lumière inépuisable du Soleil pour casser la molécule H₂O et obtenir du dihydrogène (H₂), un carburant idéal capable de produire une grande quantité d’énergie par générant uniquement de l’eau comme déchet, au lieu de CO₂, comme c’est le cas avec le pétrole et le gaz. Le chercheur compare cette “réaction chimique légendaire” au rêve des alchimistes de transformer le plomb en or. Ce serait une source d’énergie inépuisable et non polluante. Sauvage se souvient avoir relevé le défi en 1974, au plus fort de la crise pétrolière. Le chimiste est devenu obsédé par son objectif pendant des années, jour et nuit, même le week-end.

Certaines découvertes fondamentales ont mis un siècle à devenir des applications.

Sauvage franchit une étape importante en 1977. Son équipe réussit à faire en sorte qu’un mélange d’eau et de molécules photosensibles libère de minuscules bulles d’hydrogène. L’expérience a suscité une attente mondiale, mais la réaction a nécessité deux métaux précieux, le ruthénium et le rhodium, si rares qu’il était impossible de généraliser le processus. « De nombreux laboratoires recherchent des molécules complexes capables de convertir l’énergie solaire en carburant, en hydrogène. C’est un domaine très proche de celui des machines moléculaires, mais il est différent. Nous avons abandonné ces projets parce que nous savions qu’ils étaient très difficiles. Trop difficile. Et maintenant j’ai arrêté d’enquêter, parce que je suis trop vieux”, expose-t-il.

Sauvage invite “l’errance intellectuelle” dans son livre. « Internet et les algorithmes nous offrent, avec une pertinence étonnante, des contenus qui correspondent à nos goûts et à nos habitudes. Et, ce faisant, ils nous enferment en eux », déplore-t-il. Le chercheur a maintenu une routine stricte pendant des décennies. Tous les samedis, il se rend très tôt à sa bibliothèque universitaire, à 8h30, et prend trente revues scientifiques. Là, totalement seul, il note dans un carnet les découvertes des autres, y compris celles des autres disciplines.

« L’imagination ne s’impose pas, mais, comme la chance, je suis convaincue qu’elle se provoque. Mes lectures et rêveries scientifiques du samedi matin […] ils ont joué un rôle décisif dans la synthèse du premier catenano », raconte-t-il dans son livre. A Valence, le chimiste se souvient avec amertume de son père biologique, Camille Sauvage, décédé en 1981. “Il est parti quand j’étais bébé et a disparu de ma vie, mais il était bien connu en France comme compositeur et chef d’orchestre”, se souvient-il. Le musicien est décédé deux ans avant que son fils n’entame la révolution scientifique qui lui a valu le prix Nobel de chimie.

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