Carnet du petit Tom : Physique, biologie et évolution...

31 mars 2006

Mère patrie

Demain je rentre pour quelques jours en France. Je ne bloguerai donc probablement pas la semaine prochaine ! Mais ma conscience politique va sûrement se trouver régénérée par un séjour dans notre patrie en pleine fronde...
En attendant, je vous laisse méditer sur une question hautement politique qui me taraude depuis quelques mois déjà : cela fait plus d'un an que je lis des blogs, et j'ai de plus en plus l'impression que sur le plan politique, la blogosphère est majoritairement de droite, et ne s'assume en général pas, la stratégie optimale étant de substituer un raisonnement scientifique ou juridique -les avocats adorent bloguer- à une opinion bien affirmée. L'exemple du CPE récent en est une caricature. Même s'il ne s'agit pas d'un blog, souvenons-nous également de cet article mythique du Figaro, intitulé "Moi, lycéen, je suis pour le CPE", écrit par un papi de 80 ans... Récemment ont également fleuri quelques opinions assez tranchées sur notre système de recherche, opinions largement à côté de la plaque selon moi et étant typiquement le fruit de considérations/comparaisons pseudo-rigoureuses avec d'autres pays . Tout cela pour dire que le blog me paraît être bien souvent un moyen d'expression de personnes bien établies, avec des opinions assez arrêtées sur pas mal de problèmes, mais un peu déconnectées de certaines réalités du terrain -c'est mon sentiment pour la recherche en particulier, et cela ne m'inspire par corollaire rien de bon sur les blogueurs parlant de société ou d'économie- d'où une "droitisation" du discours, étant donné que les solutions dites "réalistes" sont plutôt d'inspiration libérales socialement et économiquement. Alors, votre opinion ?

29 mars 2006

Descendez-vous de Genghis Khan ?


C'est la question que les lecteurs de ce blog d'origine asiatique peuvent se poser. De fait, la génétique du chromosome Y permet de retracer l'histoire des lignées mâles, comme l'imaginaient les nationalistes Japonais. Le problème, c'est que par pur effet de dérive génétique, il se trouve que nombreux sont les hommes partageant les mêmes marqueurs et donc le même ancêtre, donc la lignée est en général assez fournie (d'où l'échec de nos camarades nippons) ! Récemment, Zerjal et al., dans un article publié dans Am. J. Hum. Genet. ont ainsi remarqué qu'un certain groupe de marqueurs très spécifiques étaient très répandus en Asie (au total 0.5 % de la population mondiale !). Ces marqueurs sont très bien conservés dans la population : cela veut dire qu'ils ont eu très peu de temps pour muter. Ceci indique que l'ancêtre commun de tous ces hommes a en fait vécu très récemment, et des modèles informatiques situent il y a environ 1000 ans l'ancêtre commun.
Autrement dit, un homme a vécu il y a 1000 ans, et 8% des Asiatiques descendent de cet homme. En fait, cela signifie concrètement que ces descendants ont eu, en moyenne sur 1000 ans, 36% d'enfants en plus à chaque génération que le pékin moyen. C'est évidemment énorme et ne peut être expliqué par la sélection naturelle ! La seule explication plausible est qu'en fait, il y a eu sélection sociale. Genghis Khan et sa famille ont établi dans cette région il y a 800 ans un Empire très étendu, ont souvent massacré la population locale et mis au pouvoir des membres de leur famille qui ont eu des descendances très prolifiques. Même si l'Empire Mongol s'est effondré, les descendants de Genghis Khan se sont maintenus au pouvoir, et ont donc vraisemblablement bénéficié d'avantages sociaux certains (richesse, pouvoir, et donc femmes...). D'où la distribution particulière de ce marqueur. En fait, on s'aperçoit également que les frontières de l'Empire Mongol semblent coller avec la répartition géographique de ces marqueurs Y, à l'exception d'une lignée pakistanaise, les Hazaras. Mais ceux-ci prétendent justement descendre de Genghis Khan, et cela semble donc confirmé par la génétique !

Référence : Zerjal et al. Am. J. Hum. Genet., 72:717-721, 2003

24 mars 2006

Web 2.0


Suite à cet article de Libé, je suis allé me perdre dans les méandres du soi-disant Web 2.0... et j'y ai trouvé des choses assez intéressantes, surtout pour nous linuxiens qui souffront régulièrement de la domination sans partage de Micro$oft . Ainsi, depuis techcrunch, j'ai découvert comment on pouvait lancer un émulateur d'office sur le web... Très impressionnant, on peut rédiger un .doc et le sauvegarder en local. Apparemment, on peut même faire du powerpoint avec un autre logiciel (je ne l'ai pas encore essayé toutefois...). Toutes ces applications semblent reposer sur une nouvelle technologie, appelée AJAX, acronyme pour Asynchronous JavaScript And XML, permettant de développer des applications web très interactives. Apparemment, l'idée générale qui se développe est de transférer sur le web tout ce que l'utilisateur lambda fait en local (traitement de texte, mail...). Jetez par exemple un coup d'oeil à NetVibes, sorte de portail configurable pour mettre à disposition tous vos besoins informatiques (fils RSS, blogs, e-mails, météo, shopping...) depuis un navigateur web. A priori, l'idée est séduisante, mais ai-je vraiment envie à titre personnel de stocker toutes mes données sur la toile (même sous accès hyper sécurisé ?). Une autre question me titille également : comment les boîtes émulant Office notamment, comptent-elles être rentables ?

22 mars 2006

Sélection naturelle et religion...


Un article intéressant du times est signalé ... par mes amis les ID ! Il s'agit d'une revue d'un livre récemment écrit pas Lewis Wolpert, qui nous entretient du rapport entre sélection naturelle et croyance. J'aimerais me procurer ce livre, qui me semble tout à fait intéressant.
Si j'ai bien compris, selon Wolpert, la croyance est intrinsèquement liée à la notion de causalité, qui constitue en quelque sorte le fondement de notre humanité. En effet, il est impossible de fabriquer un outil complexe si l'on ne conçoit pas par avance ce que l'on souhaite faire, par exemple fixer une pierre aiguisée sur un bâton afin de fabriquer une hache. Autrement dit, ce qui fait l'humanité est cette faculté à comprendre et à influer sur les enchaînements des causes/conséquences. Cette faculté à anticiper les conséquences a été sélectionnée par l'évolution et s'est alors accompagnée de son corollaire naturel, la faculté de comprendre les causes. D'où la nécessité de créer des causes "imaginaires", des croyances, pour expliquer l'incompréhensible (catastrophes naturelles, maladies)... L'article explique par ailleurs qu'en général, même confrontés à des faits, nous préférons bien souvent nous en tenir à nos croyances, qui nous semblent être de meilleurs guides...
Je trouve cette idée intéressante. Pourtant, je me demande s'il n'y aurait pas également une sélection positive de la croyance. J'ai le sentiment qu'un groupe social, partageant un but et des croyances communes (comme la croyance en un au-delà ou en une vie terrestre meilleure) est bien plus fort collectivement. L'avantage de la croyance est peut-être aussi qu'elle balaie le doute, qui est certainement contre-productif lorsqu'il s'agit de fuir une bête sauvage, de se battre contre la tribu ennemie, ou de chasser le mammouth...

21 mars 2006

Le chant des souris...


Incroyable mais vrai : les souris chantent ! Dans un papier récent de Plos Biology (accessible gratuitement), Holy et Guo ont montré que les vibrations ultrasoniques émises par des mâles exposés à des phéromones femelles avaient toutes les caractéristiques d'un chant, à savoir la répétition de syllabes distinctes, agencées suivant des phrases répétées régulièrement !

Si vous voulez donc entendre à quoi ressemble le chant d'une souris mâle en rut (ralenti 16 fois), cliquez ici. Vous ne trouvez pas que la souris mâle a un petit côté Aldo Maccione ? 8-)

20 mars 2006

Sauvons la recherche !


Depuis cette rive de l'Atlantique, je continue de suivre régulièrement l'évolution de la recherche française. Un article récent des Echos a attiré mon attention pour plusieurs raisons. Pas de surprises, l'article est évidemment très critique vis-à-vis du système de recherche français. Cela dit, il m'a inspiré plusieurs recherches et commentaires.

Tout d'abord, l'article parle de perte de vitesse de la recherche française durant la décennie 1994-2004. Je suis donc allé sur le site de l'ISI et ai regardé la page concernant la France, et on s'aperçoit que les choses ne sont pas si noires. Tout d'abord, la France est la 5ième puissance scientifique mondiale (en termes de citations), derrière les USA, l'Angleterre (et pas le Royaume-Uni, étrange), l'Allemagne et le Japon. Pas de quoi être démesurément fier, mais pas de quoi non plus s'auto-flageller. Ensuite, malheureusement, je n'ai pas trouvé de comparaisons explicites entre les pays, donc je me base sur une analyse à vue des graphiques pour comparer l'évolution au cours des dix dernières années. Le constat semble être que la France perd légèrement du terrain : effectivement il semble que le nombre de publications augmente légèrement moins vite que par rapport à d'autres pays. D'après les Echos, "Cette baisse de régime a longtemps été masquée par les récriminations des chercheurs victimes des rigueurs de Bercy et les revendications syndicales réclamant des postes de chercheurs statutaires supplémentaires. Mais en fait, le décrochage remonte au début des années 1990. Il s'agit donc d'une érosion lente qui paraît structurelle." S'ensuivent dans cet article des considérations plus ou moins heureuses sur les paresseux de fonctionnaires qui peuplent les labos français. Quand je regarde les courbes ci-dessus, je m'interroge quant au caractère très hâtif de ces conclusions.

Essayons d'adopter une démarche scientifique. Les Echos nous disent en somme : le système est mauvais, balayons tout et adoptons le système "anglo-saxon". Essayons de commenter ces deux assertions. Le système est-il mauvais ? Premier point, totalement négligé : nous nous sommes hissés à la cinquième place mondiale avec ce système ! Ensuite, si érosion il y a, elle est effectivement très lente, et se traduit en fait non pas par une baisse, mais par une croissance moins importante de ces différents indicateurs. Cela vient-il vraiment de la structure de la recherche ? Peut-être y a-t-il d'autres facteurs conjoncturels qui expliquent cette érosion. Par exemple, si on regarde ce rapport de l'OCDE sur la France, on s'aperçoit que les dépenses de recherche aujourd'hui sont en-dessous de ce qu'elles étaient au milieu des années 90, point de départ de cette étude. C'est d'ailleurs cette stagnation dans les moyens qui a provoqué le mouvement SLR. Les Echos nous sortent une comparaison avec le Royaume-Uni. Or, il faut bien constater qu'en matière de R&D, en comparaison avec tous les autres pays, le Royaume-uni est une totale exception, et semble effectivement avoir des performances très bonnes avec un budget très bas. Excluons donc le Royaume-uni, pour l'instant et concentrons-nous sur les autres gros. Les Etats-Unis ont augmenté leurs dépenses de recherche de 7% anuellement entre 2000 et 2005, le Japon de 6% entre 95 et 2003, l'Allemagne est passée de 2.1 % du PNB en 96 à 2.6%. Ces trois pays dépensent également beaucoup plus que la France en chiffres absolus. Une statistique significative pourrait être donc par exemple de regarder la corrélation entre la progression des indicateurs de qualité de la recherche et celle de son budget. Cela donnerait une bonne information sur la réponse du système à l'argent injecté, et permettrait de voir si notre système est efficace. Cela serait certainement plus informatif que les commentaires poujado scientifiques (un "cancer") de rédacteur en chef de revue n'ayant jamais fait de recherche.

Maintenant, si le système est réellement globalement moins efficace (ce qui, n'en déplaise à certains, reste à démontrer, même si on connaît tous des exemples d'abus), examinons les propositions de réforme des Echos. Le journal remarque tout d'abord que les Anglais concentrent très fortement leurs moyens scientifiques dans 3 pôles. Je ne suis pas loin de penser que c'est là la clé du dynamisme scientifique anglais (85% de la recherche à Londres !). D'expérience, effectivement, la science a besoin de concentration des moyens financiers et humains. Or, la politique scientifique en France est peut-être trop souvent liée à des soucis d'aménagement du territoire. C'est le seul bon point de l'article à mon avis.

Car evidemment, l'article se conclut sur l'inévitable critique des statuts. En somme, le système anglo-saxon du permanent à la tête de sa vingtaine de post-docs/doctorants (venant du monde entier) apparaît comme la solution à nos problèmes pour le journaliste des Echos. Je pense personnellement que cette solution n'est tout simplement pas viable dans la société française telle qu'elle est aujourd'hui. En France, personne n'a réellement intérêt à faire de thèse une fois le DESS ou le diplôme d'ingénieur en poche. En effet, l'industrie recrute ses "hauts profils" essentiellement à Bac+5, contrairement à ce qui se fait dans tous les autres pays. En général, seuls les futurs chercheurs (ou en tous cas ceux qui le projettent de le devenir) se lancent dans une thèse. Donc , il y a probablement beaucoup moins d'étudiants en thèse en proportion que dans les autres pays (en gros, la plupart des ingénieurs devraient faire une thèse pour avoir une population équivalente) et il est impossible d'avoir une armée de doctorants français, et de fait il devient de plus en plus difficile de trouver des étudiants en thèse. Quant à attirer les étrangers, il faudrait pour cela doubler voire tripler toutes les bourses/allocations (les salaires des permanents français débutants sont risibles comparés aux salaires offerts en post-doc...). Tout cela pour dire que mon sentiment est qu'on pourrait sûrement rendre le système plus efficace à peu de frais, et qu'à trop lorgner vers l'étranger, on risque de se tirer une belle balle dans le pied...

15 mars 2006

Hello world !


Ouh la la, une semaine sans billet ! Rien ne va plus ! Rassurez-vous, je ne suis pas mort, mais juste en train d'approfondir ma connaissance de l'algorithmique et des automates cellulaires...
Parlons donc informatique pour une fois. Comme vous le savez sûrement, il existe des problèmes insolubles informatiquement (indécidables). L'exemple canonique de premier programme que tout un chacun étudie est le fameux "printf("hello, world\n");". Facile de savoir ce que fait cette simple ligne. Pourtant, ils est possible de démontrer qu'il est impossible de fabriquer un programme informatique qui testera à coup sûr si un programme écrira en sortie un "hello, world \n".

Démonstration par l'absurde : supposons qu'un tel programme H existe. Ce programme prend en entrée un programme P, un input d'exécution I de ce programme, et répond "oui" ou "non" selon que le programme affiche en sortie "hello, world\n". Soyons maintenant pervers : remplaçons le "non" en sortie par "hello, world\n". Considérons que I est le programme P lui-même, si bien que P se prend lui-même comme input. Appelons ce nouveau programme H modifié H' : H' renvoie donc ce qui arrive lorsqu'un programme P s'exécute avec son propre code en input, et répond "oui" si P exécuté sur lui-même affiche "hello, world\n" , et "hello, world\n" sinon. Prenons maintenant P=H', et évaluons s'il imprime "hello, world\n" à l'aide H'. Si cette exécution nous répond "oui", cela signifie que H' évalué avec H' comme input affiche "hello, world\n". Absurdité, il ne répond donc pas "oui" ! Maintenant, si H' évalué avec H' en input donne "hello, world\n", et bien la phrase magique est affichée, donc cette exécution doit renvoyer "oui". Deuxième absurdité.
Nous venons donc de démontrer par l'absurde qu'il est impossible de savoir si un programme affiche "hello, world\n" ! Vive l'informatique !

En photo : Alan Turing, père de l'informatique. Il s'est suicidé en mangeant une pomme empoisonnée... brrrrrr.....

Référence : Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, Hopcroft, Motwani, Ullman.

08 mars 2006

Evolution de la spéciation 3 : chiralité des escargots ...

Ah la la ces scientifiques... Ils vous affirment de façon péremptoire qu'un seul gène ne suffit pas pour entraîner une spéciation. Le raisonnement semble précis, parfait et incontestable. Et patatras, deux Japonais nous sortent un contre-exemple qui tue (Rei Ueshima at Takahiro Asami, Nature 425, 679 (2003)).


Il existe donc un genre d'escargot, poétiquement appelé Euhadra, parmi lequel 4 espèces parmi 20 ont une chiralité gauche (cf mon billet sur l'orientation des cheveux). Il se trouve que certaines de ces espèces de chiralités différentes sont très proches et dérivent en fait l'une de l'autre. Plus surprenant, la chiralité est contrôlée par un seul et unique gène, ayant deux allèles, que nous noterons D comme "dextre" (chiralité droite) et s comme "sinistre" (chiralité gauche). s est récessif par rapport à D. Il se trouve par ailleurs que les escargots peuvent uniquement se reproduire avec des individus de même chiralité : en effet, les organes génitaux sont orientés. Du coup, un escargot dextre ne peut pas copuler avec un escargot sinistre : les individus "DD" et "ss" ne peuvent se reproduire entre eux, et forment donc deux espèces différentes...
Reprenons donc notre histoire de spéciation. Pour simplifier, supposons que toute notre population est de chiralité gauche (génotype "ss") et que soudain apparaît l'allèle dominant dextre (on a donc un individu de génotype "Ds"). D est dominant, donc cet individu a une chiralité droite. Impossible donc pour lui de se reproduire avec les autres escargots qui ont une chiralité gauche, on retrouve le cas typique de spéciation où le mutant est "stérile".
Pour le cas inverse, c'est un peu plus compliqué, on peut avoir spéciation, mais c'est difficile. Si notre population a chiralité droite, imaginons qu'un individu "Ds" apparaît. Lui peut se reproduire avec les autres de chiralité droite et transmettre l'allèle s, dans sa descendance, on trouvera des "Ds". A un moment, il peut arriver également que certains de ses descendants copulent et génèrent des individus "ss", qui seront alors sinistres. Seulement, la majorité de la population restera dextre, donc il leur sera difficile de se reproduire, même s'il peut y avoir d'autres individus sinistres...
En fait, si la spéciation se produit assez facilement dans ce cas, c'est que l'orientation de la coquille n'est pas déterminée par le génotype de l'individu, mais par celui de sa mère ! Si une mère a génotype "ss", les enfants seront sinistres, quel que soit leur génotype. Dans tous les autres cas, les enfants seront dextres. Du coup, il est beaucoup plus facile de sauter d'une orientation à l'autre, et les allèles mutants peuvent facilement diffuser. Dans mon premier exemple, l'individu "Ds" reste sinistre et peut donc se reproduire et transmettre ses gènes dans la population, augmentant la fréquence des allèles "D" et donc la probabilité d'apparition d'une sous-espèce dextre (modulo le fait que ses propres enfants se reproduisent entre eux toutefois...). Dans mon second exemple, les premiers "ss" restent dextres et peuvent donc se reproduire avec toute la population, ce qui facilite également la fixation de la mutation, avant une future spéciation... La différence majeure avec le cas que j'exposais dans le premier billet sur la spéciation est donc qu'ici le "mutant" reste fertile avec la majorité de la population, car cette fertilité est dirigée par le génotype de sa mère !

06 mars 2006

Crash

Non, je ne parlerai pas du film ayant remporté le plus prestigieux des oscars... mais il s'agit plutôt d'informer mon lectorat que j'ai eu quelques problèmes d'ordinateurs ces temps-ci. Ma partition /dev/hda8 sur laquelle était installée ma debian a rendu l'âme de façon incompréhensible, et j'ai passé ma journée à essayer de tout réinstaller. J'ai ainsi redécouvert les joies de la configuration du serveur X (sérieusement, c'est vraiment une cochonnerie, de quoi vous donner envie de retourner sous windows. Le même fichier xorg.conf tourne avec un noyau 2.4 mais ne tourne pas avec un noyau 2.6... J'ai également dû dégommer ma souris usb pour me contenter de mon touchpad, car le serveur x ne la trouvait pas et donc ne se lançait pas). Après moult efforts, tout a l'air de remarcher correctement, excepté la souris usb, donc, et mon micro qui est bien faiblard, ce qui me pose pas mal de problèmes pour skype - mais je soupçonne que le micro lui-même est détérioré, donc c'est plus un problème de hardware. Résultat des courses : aujourd'hui je n'ai quasiment rien fait, d'autant que c'était une journée d'entretiens pour futurs post-doc et que j'ai donc dû contribuer à la DRH scientifique du labo... Ca ira mieux demain !!

03 mars 2006

Détente : H5N1 et les dinosaures...

Ce matin, je me suis réveillé avec une drôle de pensée : attendu que les oiseaux sont les (seuls) descendants des dinosaures, attendu que la grippe aviaire semble frapper tous les oiseaux de manière indéterminée, et attendu que cette grippe arrive même à se transmettre aux mammifères... et bien cela signifie très probablement que les dinosaures auraient été complètement canardés par ce fichu virus ! Bigre, je ne m'en remets pas !

01 mars 2006

ID bashing : Dieu et Shrodinger...


Les ID se sont récemment penchés sur la physique quantique. Tenez-vous bien : il paraît que l'équation de Schrodinger démontre l'existence de Dieu... En fait, ils viennent d'exhumer un livre intitulé "Le principe Anthropique Cosmologique" écrit par un physicien dans les années 80.
Voilà le raisonnement (que j'ai essayé de reconstituer sans les scories métaphysiques et l'expression totalement superflue du principe d'incertitude): considérons une équation de Schrodinger (celle avec la lettre compliquée qui ressemble à un trident). Les solutions de l'équation de Schrodinger peuvent s'exprimer comme la somme de ses fonctions propres. Autrement dit, une fonction d'onde va être la somme de plusieurs fonctions d'onde. Or, lorsque l'homme réalise une observation, il "réduit le paquet d'onde" : l'observation est destructrice, en réalité on n'observe qu'une seule fonction propre parmi celles qui composaient la fonction d'onde initiale. Voici l'argument des ID : en fait, pour les ID, lorsqu'on réduit un paquet d'onde, on influe sur le passé, en sélectionnant la fonction d'onde qui correspond en fait à la réalité physique du phénomène (cachée par le formalisme de la mécanique quantique) - par exemple, cela reviendrait dans l'expérience des fentes d'Young à déterminer par quelle fente passe le photon, ou encore à remonter le temps pour zigouiller ce pauvre chat de Schrodinger. Donc, pour les ID, l'homme, par son statut d'observateur intelligent influe sur toute l'histoire passée de l'univers (ces créationnistes ne succomberaient-ils pas à un péché capital ?). Extrapolons maintenant : considérons le hamiltonien de l'univers, à la fin des temps, décomposons suivant ses fonctions propres. A tous moments, la réalité physique semble nous montrer que quelqu'un, en réduisant le paquet d'onde dans le futur, décide des actes du passé (car la réalité se réalise au quotidien, contrairement au chat de Schrodinger nous sommes soit vivants, soit morts, mais pas les deux à la fois...). Cet observateur génial n'est évidemment personne d'autre que Dieu !
En fait, et si j'ai bien compris, l'argument est beaucoup plus subtil qu'il n'y parait. Au delà du fait qu'on peut douter de la nature linéaire de l'hamiltonien de l'univers, on touche du doigt ici un des problèmes cruciaux de la mécanique quantique, à savoir comment interpréter la réduction du paquet d'onde lors de l'observation. En fait, j'ai bien l'impression que cet argument n'est qu'une version créationniste du fameux paradoxe EPR. L'idée d'Einstein à cette époque était d'utiliser les paradoxes apparents de la mécanique quantique pour arriver à des résultats absurdes (comme le fait qu'une information voyage instantanément, ce qui n'est pas très loin de l'idée de remonter le temps) et donc en déduire que la mécanique quantique est incomplète. Les expériences cruciales de violation des inégalités de Bell liées à ce paradoxe ont été réalisées par Alain Aspect et ont finalement montré que la mécanique quantique était une bonne description de la réalité, et que les interprétations types variables cachées ne tenaient pas la route.