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Doctor Who : utiliser le vivant comme ordinateur

Cet article est le 7 de 10 dans la série Rêver du futur avec la Science-fiction

La saison 8 de Doctor Who débarque aujourd’hui sur France 4 avec la diffusion du premier épisode sur le web (attention il n’est pas programmé dans les diffusions TV) puis à partir de vendredi à 20h50. Cette nouvelle saison voit un changement de Docteur incarné maintenant par Peter Capaldi. Le docteur voyage toujours à bord de son fidèle Tardis qui est vivant comme nous l’avons appris dans l’épisode 4 saison 6 (l’âme du Tardis). D’autres vaisseaux sont également vivants dans la série ainsi que dans d’autres œuvres de science-fiction et d’anticipation. Ces vaisseaux sont à la fois vivants et ordinateur. Mais est-il existe-t-il des ordinateurs vivants ? Et comment fonctionnent-ils ?

Image promotionnelle de l'épisode 1 de la saison 8 (© BBC British Broadcasting Corporation)
Image promotionnelle de l’épisode 1 de la saison 8 (© BBC British Broadcasting Corporation)

Il existe plus exactement des ordinateurs reposant sur des composants vivants : de l’ADN et des enzymes pour la plupart. Il est important de tout d’abord comprendre ce qu’est un ordinateur. Tout ordinateur a trois fonctions de bases :

  • Il stocke de l’information,
  • Il transmet de l’information et
  • Il exécute des opérations logiques.

D’un certain sens, c’est la même chose pour une cellule vivante. L’ADN est un support d’information qui contient toutes les indications pour créer, développer et réagir pour la cellule. Les cellules communiquent entre-elles et s’adapte à leur environnement selon les informations contenue dans l’ADN. Il n’en a pas fallu plus à certains pour voir une possibilité de programmer le vivant et ainsi le transformer en ordinateur. Dans ce qui nous intéresse aujourd’hui, il s’agit bien d’ordinateurs utilisant des molécules similaires à ce qu’on trouve dans le vivant. En aucun cas, on peut parler d’êtres vivants. La plupart de ces ordinateurs repose sur des molécules d’ADN et on parle ainsi d’ordinateur à ADN.

Stocker de l’information

Dans l’informatique classique, l’information est codé en binaire puis stocker dans les disques durs, les disques (CD, DVD, Blu-ray). Ces supports physiques permettent de stocker de plus en plus d’information mais ont une durée de vie assez limité qui se compte en dizaine d’année. Dans une optique de conserver encore plus d’information et de façon plus durable, l’ADN semble une bonne solution. En effet, la quantité d’information conserver dans chacune de nos cellules est colossale tout en étant contenu dans un espace très réduit. De plus l’information codé en ADN ne repose pas sur un système binaire (0 ou 1) mais quaternaire (A, C, G ou T). Il est possible depuis plusieurs années de synthétiser une séquence spécifique d’ADN. De ce fait, on traduit l’information sous forme quaternaire et on la transforme en une séquence ADN qu’on synthétise. Il s’en suit une phase d’amplification (on multiplie les brins d’ADN) ce qui permet d’avoir plusieurs centaines de copies puis on peut éliminer les séquences pas identique à la majorité. Pour retrouver l’information, il suffit de séquencer l’ADN. Si la méthode n’est pas envisageable pour un usage grand public dans un avenir proche mais peut-être intéressant dans le cadre de l’archivage de donnée d’autant plus qu’une méthode de conservation de longue durée de l’ADN ainsi synthétisé a été mis au point.

La résolution de problème

Le premier ordinateur à ADN a été créé par Leonard Adleman en 1994. Il permettait de résoudre le problème du voyageur de commerce (faire le trajet le plus court entre différentes étapes et revenir à son point de départ). Tous les trajets possibles sont synthétisés en ADN. Les contraintes sont transcrites sous forme d’enzyme de restriction, des molécules qui coupent l’ADN quand elles rencontrent une séquence particulière. Les enzymes sont mélangés aux séquences des trajets. Les trajets comportant des séquences reconnues par les enzymes sont les trajets qui sont incompatibles avec les contraintes. Ils sont découpés Les brins entiers restant sont décodés et les trajets possibles sont obtenus. Ce type d’ordinateur reste plus lent qu’un ordinateur classique mais ce sont les lieux où ils peuvent être utilisés qui est intéressant : ils peuvent interagir avec des milieux vivants.

Nano-ordinateur thérapeutique

L’une des promesses les plus intéressantes des ordinateurs à ADN est l’usage de nano-ordinateurs à viser thérapeutique. Ces derniers sont des nano-capsules enfermant un ou plusieurs gènes qui dans un premier temps perçoivent la présence de molécules spécifiques à une maladie (comme des cancers). Quand ces molécules sont en nombre suffisant, l’ordinateur active un gène qu’il transporte qui crée une protéine qui bloquera les molécules ou réprimera l’expression des gènes responsables de la pathologie. Ce type de thérapie est intéressante car même si le soin met un certain temps à agir, il agira de façon très spécifique : uniquement là où le marqueur de la maladie est présent et pourrait même s’adapter en quantité de molécules présentes. Pour l’instant, ce type de médicaments est testé sur des cafards.

Nous sommes bien loin des vaisseaux et des ordinateurs vivant de la science-fiction et c’est plutôt du côté de l’intelligence artificielle qu’il faut chercher pour une réalité plus proche. Néanmoins la réalité des possibilités est bien plus fascinante que ce que la SF ne présente sous le terme d’ordinateur vivant.

La saison 8 de Doctor Who fait la part belle au nouveau docteur et renoue avec le côté légers et humoristique de la série. Malgré tout, la série présente des thèmes plus sombres. Si vous ne connaissez pas la série, le changement de docteur peut-être une occasion de la découvrir mais je vous recommande de commencer par le 2e qui est un épisode assez typique de la série. Le 1er s’attardant sur la nouvelle personnalité du docteur (et reprenant plusieurs personnages récurant sans présentation). Il est ainsi plus une transition qu’une exposition.

Pour aller plus loin :

Un article publié dans Pour la Science en 2009

Note perso :


La note des lecteurs :
Pas encore de notation

Doctor Who, 2012 (en production)
Créée par Russell T. Davies
Avec Peter Capaldi, Jenna-Louise Coleman…
Nationalité Anglaise (BBC1)
Format 42 minutes

Bande annonce France 4 du 27/03/2015

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