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Programme 2019 : un des colloques


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LE HASARD, LE CALCUL ET LA VIE
Mise à jour
21/01/2019

DU MERCREDI 28 AOÛT (19 H) AU MERCREDI 4 SEPTEMBRE (14 H) 2019

[ colloque de 7 jours ]

DIRECTION : Thierry GAUDIN, Dominique LACROIX, Marie-Christine MAUREL, Jean-Charles POMEROL

ARGUMENT :

À la suite du colloque de 2016 "Sciences de la vie, sciences de l'information"(1), il est apparu que le "concept" de hasard jouait un grand rôle dans les interrogations de plusieurs orateurs aux spécialités diverses: biologistes, informaticiens, mathématiciens, philosophes. "Concept" entre guillemets car il s'agit d'une notion mal définie, polysémique et cependant omniprésente, depuis l'échelle moléculaire jusqu'à celle des écosystèmes et des systèmes économiques et sociaux. Ce hasard qui, comme on a pu le dire, est "la signature de Dieu quand il ne veut pas se dévoiler", fascine.

C'est pourquoi, il semble important d'organiser un nouvelle rencontre pour essayer de comprendre ou au moins préciser ce qui se cache derrière cet insaisissable hasard, et cela à partir de différents points de vue: ceux de la biologie et de l'évolution, ceux des mathématiques et de l'informatique, ceux de la physique, de la sociologie et de la philosophie. Autour d'éminents spécialistes de ces diverses disciplines qui nous feront partager leurs visions du hasard, ce colloque se propose de réunir un public varié qui pourra confronter les réponses des chercheurs à des questions fondamentales liées aux origines et à l'évolution de la vie, à l'évolution des écosystèmes et des sociétés humaines. Sans prétendre abolir le hasard d'un coup de dés, on espère que la confrontation des hypothèses et l'ouverture des débats, y compris aux auditeurs curieux, permettront d'en saisir maintes nuances ainsi que leurs conséquences scientifiques et philosophiques.

(1) Sciences de la vie, sciences de l'information, colloque de Cerisy, dirigé par Thierry Gaudin, Dominique Lacroix, Marie-Christine Maurel et Jean-Charles Pomerol (Eds), ISTE-Editions, London, juillet 2017.

CONFÉRENCES :

* Geneviève ALMOUZNI: Épigénétique et génétique: quelle mémoire pour les cellules?
* Gérald BRONNER: Le nombre et la proie: comment notre cerveau commet des erreurs à propos du hasard et quelles en sont les conséquences sociales?
* Alessandra CARBONE: Effets phénotypiques des mutations, évolution des séquences et calcul
* Bernard DE MASSY: Évoluer pour survivre
* Gilles DOWEK: Un chaos discret
* Bernard DUJON: Quand l'acquis devient héritable: la leçon des génomes
* Ivar EKELAND: Hasard et société / Randomness and society
* Martin HAIRER: Pile ou face? Des atomes aux feux de forêt
* Antonio LAZCANO: Chance, determinism and the emergence of life
* Hervé LE TREUT: Changement climatique: comment évaluer les risques et responsabilités face à une situation imparfaitement prévisible
* Giuseppe LONGO: La spécificité du hasard et du temps dans les sciences de la vie
* Gregory MIERMONT: Les trois hasards - probabiliste, déterministe et quantique
* Michel MORANGE: Le hasard et la nécessité aujourd'hui
* Gilles PAGÈS: De quoi le hasard est-il le nom?
* Heinz WISMANN: Introduction du colloque

COMMUNICATIONS (suivies de débats) :

* Guillaume ACHAZ: Le hasard explique-t-il "correctement" la biodiversité?
* Silvia DE MONTE: Écologie et évolution de la fonction collective
* Jean-Paul DELAHAYE: Probabilité uniforme ou mesure de L. Levin? Ce qui a une forte complexité de Kolmogorov est-il moins probable?
* Stéphane DOUADY: Du chaos de l'onde-particule à la stabilité du vivant
* Philippe GRANDCOLAS: Les trajectoires évolutives des organismes ne sont pas stochastiques
* Clarisse HERRENSCHMIDT: Exploration lexicologique du hasard
* Hubert KRIVINE: Comprendre sans prévoir, prévoir sans comprendre
* Amaury LAMBERT: Comment l'évolution garde mémoire du hasard
* Mathias PESSGLIONE: Le hasard joue-t-il un rôle dans les décisions de notre cerveau?
* Marco SAITTA: Machine-learning approaches to prebiotic chemical space exploration
* Kavé SALAMATIAN: L'addiction à l'aléatoire, maladie épistèmique du XXIe siècle
* Jonathan WEITZMAN: Exploration of the epigenetic landscape

SOIRÉES :

* Georges AMAR: Le sens de la vie (Pour une critique poétique de l'omni-science)
* Michel CASSÉ: Trangression quantique de l'impossibilité d'existence
* Étienne GHYS: Le chaos: une aventure mathémathique (projection video)
* François VANNUCCI: Les contraintes du hasard (projection video)
* Bertrand VERGELY: Le hasard, la nécessité et la grâce

RÉSUMÉS & BIO-BIBLIOGRAPHIES :

Geneviève ALMOUZNI: Épigénétique et génétique: quelle mémoire pour les cellules?
Le génome — ou ADN — de chaque organisme contient un grand nombre d'informations dites génétiques contenues dans la succession des constituants de cet ADN. Il y a quatre constituants: A, T, G et C. L’enchaînement de ces constituants peut être décodé par les méthodes de séquençage de l'ADN. Dans l'organisme, les différentes cellules, qu'elles soient cellules de peau, cardiaques ou nerveuses, utilisent différemment cet ADN et l'information qu'il contient. Comprendre ces mécanismes de choix a révélé un nouveau niveau d'information appelé épigénétique. Les informations épigénétiques peuvent être comparées au formatage d'un texte: les passages en gras ou italique peuvent changer la lecture de l'information. Une fois engagée, formattée, une cellule dans un lignage donné reproduit à l'identique cette identité. Ainsi la transmission de l'information génétique et épigénétique dans la cellule eucaryote sont à considérer ensemble.

Geneviève Almouzni, directeur de recherche au CNRS s'intéresse à la transmission de l'information génétique et épigénétique dans la cellule eucaryote. Ses travaux ont révélé les mécanismes d'assemblage de la chromatine, leur fidélité et leur régulation avec leurs impacts sur le cancer. Après la direction de l'unité Dynamique Nucléaire et Plasticité du Génome à l'Institut Curie, elle a été directeur délégué à l'enseignement puis directeur du Centre de Recherche. Membre de l'Académie des sciences, et membre de plusieurs académies étrangères, elle s'est engagée dans des collaborations internationales dont le réseau européen EpiGeneSys. Elle préside actuellement l'alliance EU-Life et co-coordonne l'initiative Européenne LifeTime.
Bibliographie:
"Waddington's epigenetics or the pictorial meetings of development and genetics", Nicoglou A, Hist Philos Life Sci, 2018 Sep 27; 40(4):61, doi: 10.1007/s40656-018-0228-8.


Bernard DUJON: Quand l'acquis devient héritable: la leçon des génomes
Envisagée un temps comme force de l'évolution biologique avant d'être clairement réfutée par la Génétique, l'hérédité de l'acquis réapparait aujourd'hui dans les génomes. Mais alors que l'hypothèse initiale subordonnait les gènes à leurs fonctions, ce qu'excluent les faits, son avatar en fait les maitres d'œuvre du processus. À l'aide d'exemples de résultats récents, j'essaierai de montrer comment l'universalité de l'ADN permet l'acquisition horizontale de gènes étrangers dans les génomes et quelles peuvent être les conséquences de ce processus aléatoire dans l'émergence de nouvelles lignées d'organismes.

Bibliographie:
Landman (1991), "The inheritance of acquired characteristics", Ann. Rev. Genet, n°25: 1-20.
Chen, Yan et Duan (2015), "Epigenetic inheritance of acquired traits through sperm RNAs and sperm RNA modifications", Nature Reviews. Genetics, n°17: 733-743.
Soucy, Huang et Gogarten (2015), "Horizontal gene transfer: building the web of life", Nature Reviews. Genetics, n°16: 472-482.


Philippe GRANDCOLAS: Les trajectoires évolutives des organismes ne sont pas stochastiques
Analyser le rôle du hasard et des processus stochastiques dans le Vivant est un très vaste sujet. Il faut poser la question plus précisément pour pouvoir y répondre. Ma réflexion ne concerne pas les aspects moléculaires biologiques qui relèvent de la biologie des systèmes ou de la génétique moléculaire mais l'analyse des trajectoires évolutives des organismes. Ces trajectoires se dessinent d'individus ancêtres à individus descendants et peuvent être reconstruites par les méthodes phylogénétiques qui les interpréteront en termes de cousinages entre organismes. Leur nature implique que des états antérieurs — qu'ils soient anatomiques, morphologiques, comportementaux, moléculaires, etc. — déterminent au moins partiellement des états postérieurs. Si l'on pouvait rejouer de nombreuses fois le film de l'évolution, on obtiendrait vraisemblablement une certaine gamme de possibles mais pas toutes les possibilités imaginables. Cette situation est métaphorisée par des concepts expliquant l'évolution en termes de bricolage ou d'exaptation. Il est intéressant de comparer des interprétations empiriques de ces trajectoires avec des expériences d’évolution menées sur des organismes à temps courts pour comprendre la part déterministe de l'évolution des organismes.

Écologue et systématicien de formation, Philippe Grandcolas est Directeur de recherche au CNRS et Directeur de l'Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité, une unité mixte de recherche du Muséum national d'Histoire naturelle, du CNRS, de Sorbonne Université et de l'École Pratique des Hautes Études, comportant deux cents systématiciens et biologistes de l'évolution. Entre autres fonctions internationales, il est Vice-président du Science Comittee du GBIF et Point Focal National GTI France pour la Convention sur la Diversité Biologique. Ses recherches concernent l'évolution des faunes et du comportement des Insectes pour lesquelles il a travaillé sur le terrain dans de nombreux pays tropicaux. Au plan méthodologique, il s'est intéressé à la logique de l'intégration des savoirs sur la biodiversité dans les domaines liant analyse phylogénétique et description taxonomique.
http://isyeb.mnhn.fr/
https://twitter.com/pgISYEB


Giuseppe LONGO: La spécificité du hasard et du temps dans les sciences de la vie
Le hasard se définit comme "l'imprédictibilité dans la théorie pertinente", de l'effet fluctuation classique de Turing (1950-52), au hasard quantique et biologique. Le hasard et l'irréversibilité du temps sont corrélés dans chacune de ces théories. La physique classique, quantique, la biologie de l'évolution et des organismes, les réseaux d'ordinateurs ... présentent chacun des formes propres de hasard et, donc, demandent des analyses différentes du temps. Le hasard n'est pas du "bruit", surtout pas en biologie, où il contribue à la variabilité, donc à la production de diversité et adaptabilité, composantes essentielles de la stabilité structurelle du vivant. Un des défis du hasard en biologie consiste dans l'individuation d'un bon niveau mésoscopique d'analyse, très différent de ceux de la physique statistique et de la microphysique. La nécessaire recherche d'unité inter-théorique est une conquête difficile et non pas un a priori métaphysique.

Giuseppe Longo est directeur de recherche émérite CNRS au centre Cavaillès, ENS, Paris, et adjunct professor, School of Medicine, Tufts University, Boston. Il est ancien professeur de logique mathématique puis d'informatique à l'université de Pise.
Publications:
G. Longo, Letter to Alan Turing, In print, 2018 [en ligne].
Avec A. Asperti, Categories, Types and Structures. Category Theory for the working computer scientist, M.I.T. Press, 1991.
Avec F. Bailly, Mathematics and the Natural Sciences: The Physical Singularity of Life, Imperial College Press, 2011 (en français, Hermann, 2006).
Avec M. Montévil, Perspectives on Organisms: Biological Time, Symmetries and Singularities, Springer, 2014.
Avec A. Soto, a édité (et co-écrit six articles) d'un numéro spécial de 2016 de la revue Prog Biophys Mol Biol: From the century of the genome to the century of the organism: New theoretical approaches.
Site et articles téléchargèables: http://www.di.ens.fr/users/longo/


François VANNUCCI: Les contraintes du hasard
En physique classique, il n'y a pas de hasard. La réalité du monde est potentiellement connue hors du temps puisqu'on peut prédire l'avenir en appliquant les équations consacrées. Mais le hasard quantique qui règne dans le monde de l'infiniment petit superpose un autre niveau de réalité qui lui n'est connu qu'après sa réalisation.
Le hasard existe donc au niveau des particules, on ne sait pas prédire la trajectoire d'un électron dans un champ de force, mais ce hasard est contraint par des lois de distribution fondées sur les probabilités. Une population d'électrons se répartira sur des figures connues de diffraction ou d'interférences, le hasard quantique répond à un principe de "déterminisme faible".
Qu'en est-il du hasard de la vie quotidienne? Une analyse d'occurrence de la chance indique que là aussi une loi mathématique existe.

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