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L’invité du Mercredi – 10 mars 2010

Ontophylogenèse, l’origine des individus

Par Jean-Jacques Kupiec, ingénieur de recherche au Centre Cavaillès de l’Ecole Normale Supérieure de Paris

La théorie du programme génétique repose sur l’idée que les interactions des molécules biologiques sont spécifiques. Au contraire, des données récentes montrent que les protéines manquent de spécificité. Elles peuvent interagir avec de nombreux partenaires moléculaires. En conséquence, les interactions moléculaires sont intrinsèquement stochastiques. Cela contredit la théorie du programme génétique à sa racine. La prise en considération de ce manque de spécificité des protéines nécessite l’élaboration d’une nouvelle théorie de l’organisation biologique.


Voir aussi : L’origine des individus – lecture


Université Victor Segalen
à 18h30 dans l’amphi P.A. Louis de l’ISPED sur le campus de Carreire

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L’origine des individus – lecture

8B33CE84-26AB-4CD6-AD42-CFA24E07AB2E.jpgL’origine des individus de Jean-Jacques Kupiec

Mon appréciation : …/5

Mon conseil : si l’évolution biologique, ou même simplement la biologie, vous intéresse un tant soit peu, lisez le ASAP.

Je l’ai trouvé au rayon Philosophie des Sciences et je râlais un peu, après avoir passé plusieurs minutes au rayon Sciences – Biologie. Maintenant que je l’ai lu, je pense qu’il était à sa place.

Je l’ai adoré ce bouquin et je me suis senti en terrain familier. Quand Kupiec essaie de convaincre de la continuité entre ontogenèse et phylogenèse j’ai eu l’impression qu’il enfonce une porte grande ouverte, même pas, une ouverture sans porte. Ca me paraît d’une évidence telle, que je trouve étonnant que quelqu’un ait besoin d’en parler. Mais je comprends qu’on doit en parler et je trouve qu’il le fait bien.

Mais, ses deux idées maîtresses au sujet de la « non spécificité des interactions protéiques » et du « non déterminisme génétique » me paraissent tellement incongrues que leur répétition à travers le livre, façon mantra, a fini par produire plutôt un effet comique que d’être persuasive.

Je comprends que notre différence est plutôt d’ordre philosophique, et il est vrai que je ne suis pas traumatisé par What Is Life? de Schrödinger ou le finalisme aristotélicien (quel boulet quand même Aristote, à continuer à nous pourrir la vie).

Je m’accommode fort bien d’un déterminisme génétique qui détermine un spectre phénotypique fonction de l’environnement, l’environnement du gène, qui commence au gène d’à côté, et son idée d’hétéro-organisation me paraît pertinente pour signifier l’interaction continue entre l’information génétique et son environnement. Il y a quelques années j’aurais trouvé qu’il poussait un peu, mais il est évident qu’il y en a qui ne captent pas, même une chose aussi simple.

Du coup, je m’accommode aussi, fort bien, de la pleïotropie, de la pénétrance partielle, de l’expressivité variable, des combinaisons des ces trois. Comme l’indique Kupiec lui-même, les séquences des acides nucléiques déterminent la séquence primaire de leurs effecteurs (en fait il ne parle que des protéines, mais ça serait dommage de laisser ADN et ARN de côté) et j’ajoute, la suite en est ainsi déterminée. Y compris la spécificité, plus ou moins prononcée, avec tout ce qu’ils rencontreront dans leur environnement.

Pour le reste, tout le reste, y compris les conclusions, je marche avec lui avec bonheur. D’autant plus grand que j’aime bien le style de son écriture.


Du coup je me demande si mes deux questions vont tenir jusqu’à la fin de son exposé, ou si durant les deux années depuis la parution du livre le discours a changé. On verra ça. Et je reviendrai sur le sujet dans mes notes au sujet de la conf.

Pas de note donc, mais encore une fois la recommandation : lisez-le, c’est une pièce importante de la littérature sur le sujet.

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being-obese-and-smaller-than-Manhattan

Misunderstanding Darwin

Natural selection’s secular critics get it wrong

by Ned Block and Philip Kitcher

C’est la journée des posts au sujet de bon textes. Block & Kitcher donnent un aperçu du bouquin de Jerry Fodor & Massimo Piatelli-Palmarini, What Darwin Got Wrong, qui est cinglant. A plaindre ces deux derniers.

Certaines personnalités scientifiques1 à la mord-moi-le-noeud2 et des pionniers habituellement3 hors-sujet devraient prendre le temps de lire et faire un effort pour comprendre4, 5.

Yet those who wish to help their neighbors are well advised to spend a little time discovering just what it is that those neighbors do, and those who wish to illuminate should be sensitive to charges that they are kicking up dust and spreading confusion.


1 : oxymore quand concernant certains
2 : locution adjectivale, synonyme à « à la noix » ou « à la con »
3 : dont certains tellement habituellement que ça frise le « tout le temps »
4 : ce qui n’est pas probable et certainement pas garanti.
5 : Tiens, PZ pense à la même personne que moi sur ce coup 🙂 Sauriez-vous trouver qui ?

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le deuxième truc qui manque

J’ai voulu éviter le sujet mais comme il était évoqué onze fois dans mon courrier, depuis Lundi dernier, je vais bien en faire un post et envoyer le lien à ceux qui ne suivent pas 😉

Le sujet est la perception de la théorie de l’évolution par les étudiants/élèves français, que j’ai aperçu en premier dans le post du Nouvel Obs, signé par Rachel Mulot.

Trois parties ci-dessous : pourquoi je m’en fous du résultat du sondage, pourquoi je suis très intéressé par les réactions à ces résultats, le deuxième truc qui manque.

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massivement

J’avais évité de commenter la pièce de Chris Anderson dans Wired, parce que je ne voyais pas grand intérêt à le faire. Anderson pense parler de science, mais ce n’est pas le cas. Et je n’irais pas plus loin sur ce sujet.

Si son nom apparaît pour la première fois sur ce blog c’est qu’il est mentionné par Tom Roud dans son billet qui envoie un trackback vers ce billet : Environmental Genome Shotgun Sequencing of the Sargasso Sea

C’est un des papiers de Venter, et des papiers en général, que j’aime le plus dont il s’agit là.

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Turtles all the way down

Ou pas, d’ailleurs.

La plus amusante des implémentation de l’idée que Judem nous a proposée est à mon avis Roundworld de Terry Prachett, exploitée (entre autres) dans la série The Science of Diskworld :

Vous le savez desormais, notre univers est le produit fortuit d’une expérience concoctée par les mages du Disque-monde.
Bizarre, ce « Globe-monde » : il obéit à des règles de causalité et la magie n’y a pas cours. Mais un jour, apparaît un primate qui croit au pouvoir des histoires. L’éveil de son regard imprègne le monde de motivations, de désirs et d’aspirations. De narrativium. Un terrain d’invasion rêvé pour les elfes du Disque-monde…

Régression infinie quand tu nous tiens que tu es grisante !

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Seeing and Believing

Seeing and Believing

The never-ending attempt to reconcile science and religion, and why it is doomed to fail.

Jerry A. Coyne, The New Republic

Jerry Coyne signe un essai pas mal construit, une attaque à l’acide darwinien face aux essais (pitoyables IMO) pour réconcilier Science et Religions. Appuyé sur deux des productions de la John Templeton Foundation, publiées par Karl W. Giberson et Kenneth R. Miller.

Il conclue :

This disharmony is a dirty little secret in scientific circles. It is in our personal and professional interest to proclaim that science and religion are perfectly harmonious. After all, we want our grants funded by the government, and our schoolchildren exposed to real science instead of creationism. Liberal religious people have been important allies in our struggle against creationism, and it is not pleasant to alienate them by declaring how we feel. This is why, as a tactical matter, groups such as the National Academy of Sciences claim that religion and science do not conflict. But their main evidence–the existence of religious scientists–is wearing thin as scientists grow ever more vociferous about their lack of faith. Now Darwin Year is upon us, and we can expect more books like those by Kenneth Miller and Karl Giberson. Attempts to reconcile God and evolution keep rolling off the intellectual assembly line. It never stops, because the reconciliation never works.

De l’huile sur le feu, j’aime ça, les flammes éclairent la situation.

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memesrulez

or something like that 😉

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Evolving Information

Ce post est inspiré par/concerne le papier de Carlos Gershenson, « The World as Evolving Information« 

Comme il est signifié par l’auteur lui-même dès l’introduction, il s’agit d’une tentative d’utiliser des métaphores pour se servir du concept d’information comme base pour la description du monde (nature/univers/etc.)

Having in mind that we are using metaphors, this paper proposes to extend the concept of information to describe the world: from elementary particles to galaxies, with everything in between, particularly life and cognition. There is no suggestion on the nature of reality as information. This work only explores the advantages of describing the world as information. In other words, there are no ontological claims, only epistemological.

Il n’est donc pas question de chercher des correspondances dures entre les lignes mais d’utiliser le cadre que Carlos offre comme substrat pour des réflexions sur le sujet. Réflexions dont il souhaite en entendre parler pour améliorer son approche :

This paper introduced ideas that require further development and extension. Still, a first step is always necessary, and hopefully feedback from the community will guide the following steps of this line of research.

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A la lecture de la première version j’ai beaucoup apprécié cette ouverture d’esprit, le fait qu’il ne se prends pas trop au sérieux et qu’il est prêt à revoir son travail sur la base des suggestions qui lui sont proposées, qu’il se serve d’arXiv pour entamer un dialogue et j’ai trouvé exprimée là une idée qui me séduit, proposant un terrain commun entre théorie de l’information, biologie et memetics. Ayant hésité entre informatique (pas programmation quand même) et biologie moléculaire à ma jeunesse, pensant déjà qu’il s’agit de deux domaines extrêmement proches, séduit instantanément par l’idée des memes de Dawkins, ayant réfléchi longtemps sur le moyen de bâtir un milieu memetic synthétique pour pouvoir disposer de quoi tester les hypothèses avancées par les memeticians, j’étais dans un état d’esprit très favorable à l’idée de Carlos. Mais pas seulement favorable. Circonspect également et surtout; pour ayant essuyé plusieurs échecs dans mes expérimentations et ayant une longue liste de points auxquels ils faut être attentif en discutant du sujet.

La lecture du papier m’a permis de revoir un certain nombre de mes concepts et constructions qui ont été améliorées, mais aussi à abandonner, au moins provisoirement, l’idée de mettre en place CyNet via Internet et de me concentrer (pour le peu de temps que je lui alloue) au développement d’un système fermée qui se prête plus facilement à l’expérimentation.

La première notion que j’ai revu entièrement était celle des « objets » que je considérais, le terme d’agents que Carlos utilise étant nettement meilleur et nettement mieux défini : Notion 2 An agent is a description of an entity that acts on its environment. Cette approche, qui ne préjuge pas de l’intelligence dont peut faire preuve l’agent est une amélioration par rapport à des objets dont le QI allait de zéro à l’infini (vers des nouvelles frontières, Star Treck soundtract 😉 )

Un autre hiatus qui est résolu par le point de vue proposé est celui de la graduation entre les milieux abiotiques, les systèmes qualifiés de vivants et les systèmes d’intelligence artificielle et bio-synthétiques. Les trois catégories ne sont plus délimitées par des frontières clairement définies mais se présentent plutôt comme des domaines définis pour des raisons pratiques. Ca facilite grandement la description des contours certaines propriétés des agents, comme l’humour, la capacité d’apprendre, le rêve, l’espoir, et simplifie le descriptif d’un environnement mémétique synthétique, aucune propriété n’étant exclusive à une catégorie (malgré la difficulté d’imaginer un élément pré-biotique en train de raconter des blagues salaces, on peut toujours espérer qu’une intelligence artificielle en produira des pas piquées de vers dans un avenir proche(?)).

Le dernier élément que j’ai gardé de ce papier est l’idée (qui découle des deux précédentes) qu’il pourrait y avoir un moyen de description sur la base d’une propriété unique, ici exploitée par Carlos la proposition, qui IMO tient pas mal, de se servir de l’information comme base. Même s’il reste beaucoup de travail à réaliser pour adresser différents points de sa proposition, et pas que les détails.


J’aimerais revenir sur les remarques de Tom :

Je ne pense pas que la Notion 1 est floue, et ce n’est certainement pas une définition, mais une notion qui mérite IMO d’être exploitée pour aboutir à une définition. Et je n’ai pas la même lecture pour le mélange physique/biologie qui semble irriter Tom. Ce que je propose (et que je clarifierai en écrivant à Carlos) :

Information propagates as fast as possible. Certainly, only some information manages to propagate. In other words, we can assume that different information has a different “ability” to propagate, also depending on its environment. The “fitter” information, i.e. that which manages to persist and propagate faster and more effectively, will prevail over other information. This law generalizes the Darwinian principle of natural selection, the maximum entropy production principle (Martyushev and Seleznev, 2006) (entropy is also information), and Kauffman’s tentative fourth law of thermodynamics. It is interesting that this law contains the second law of thermodynamics, as atoms interact, propagating information homogeneously. It also describes living organisms, where genetic information is propagated across generations. And it also describes cultural evolution, where information is propagated among individuals. Life is “far from thermodynamic equilibrium” because it constrains (Kauffman, 2000) the (more simple) information propagation at the thermodynamic scale, i.e. the increase of entropy, exploiting structures to propagate (or maintain) the (more complex) information at the biological scale.

  • D’abord il s’agit d’un parallèle entre Sélection Naturelle, maximisation d’entropie et la quatrième loi de la thermodynamiqe et non pas d’une équation qui permettrait de parler de « la même chose ».
  • Puis « fitter » a bien été mis entre guillemets pour ne pas être pris au premier degré. La question de l’adaptation d’un agent à son milieu qui va définir sa vitesse de propagation n’est pas toujours une affaire simple à étudier. Même a posteriori, quand l’observation de la propagation est réalisée, il est difficile d’appréhender ce qui a défini le vainqueur de la compétition. L’agent que l’on pourrait qualifier de structure sub-optimale avec nos critères peut-être qualifié d’optimal en ajoutant un facteur additionnel qui dans un premier temps n’a pas été pris en compte. Ainsi, d’une part « fitter » est un qualificatif que je préfère attribuer a posteriori et d’autre part je ne confonds pas avec ma définition d’optimal, sauf si c’est moi qui contrôle tous les paramètres de la sélection; ce qui est monnaie courante en laboratoire mais qui se trouve quand même émaillé de surprises à cause d’accidents. (des exemples sont disponibles si besoin)

Du point de vue de l’expérimentaliste, que je suis indubitablement, le fait de ne pas savoir écrire les équations qui régissent un phénomène ne peut être un inhibiteur à son utilisation, voire son inclusion dans une théorie. Heureusement, parce que Charles Darwin ignorant le support de la transmission génétique aurait laissé tomber sa théorie ? (et on ne pourrait pas se chamailler avec les créationnistes de toute confession aujourd’hui 😛 !).
Je ne compare pas Carlos avec Charles, mais je n’accepterais sous aucun prétexte le fait de « ne pas être capable d’écrire des fonctions » comme inhibiteur pour explorer une idée. Ca tient peut-être de mon activité principale, où ignorant a priori tout de la nature de la (des) cible(s) je dois faire en sorte de trouver des molécules ciblantes (plus flou que ça quelqu’un ?). Et malgré le fait que l’on n’est pas capables (dans un premier temps) d’écrire les fonctions on se démerde pour le devenir à coups de wet biology. Je sympathise avec Carlos dont l’idée Tom qualifie de trop ambitieuse pour être sérieuse, d’autant plus que quelqu’un d’un des instituts nationaux français a eu le même avis au sujet de l’approche que l’on utilise. J’espère que ma collègue qui a entendu son commentaire lui épellera le mot fumisterie en lui faisant bouffer le listing des molécules ciblantes déjà identifiées (elle a eu la prudence de ne pas me donner son nom, sinon je me serais chargé personnellement de l’informer de la valeur effective de ses opinions).

Donc, comme j’aime bien l’idée générale de Carlos, je préfère bosser pour l’améliorer et l’habiller de sérieux, plutôt que de la trouver trop ambitieuse pour être sérieuse.

Pour revenir à l’idée de la propagation « of the fitter », dans le domaine de la mémétique et non pas de la biologie, je re-poste ici une animation intéressante pour les observateurs des mèmes religieux.


désolé, j’avais oublié le handicap de wordpress.com qui n’accepte pas « object embed », donc voici la vidéo via YouTube avec une musique fantaisiste (la moins irritante) et voici le lien vers le site d’origine (il est temps peut-être de basculer vers Blogger Coffee and Sci]

Manquent ici les données sur la densité des populations et les aplats ne tiennent pas compte des mélanges de population (et des croyances), mais ça donne une idée globale de l’épidémiologie des mèmes religieux et des vitesses de propagation en différents systèmes de culture. Non ?

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