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Cet ensemble de textes a été conçu à la demande de lecteurs de la revue en ligne Automates-Intelligents souhaitant disposer de quelques repères pour mieux appréhender le domaine de ce que l’on nomme de plus en plus souvent les "sciences de la complexité"... lire la suite

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8 décembre 2014 1 08 /12 /décembre /2014 18:59


Pour Automates Intelligents, Jean-Paul Baquiast 03/12/201419/11/2014

Johnjoe McFadden, PhD, FSB
Professor of Molecular Genetics
Associate Dean (International)
Faculty of Health and Medical Sciences
University of Surrey
Guildford, Surrey
GU2 7XH
UK


Nous avons présenté le dernier livre de JohnJoe Mac Fadden - Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology - le 9 novembre dernier. A la suite de quoi, l'auteur a bien voulu répondre à quelques questions sur la Biologie quantique, discipline qui nous paraît en plein développement, bien qu'encore un peu confidentielle. Le professeur Mac Fadden est incontestablement le scienfifique qui explore le plus complètement ce thème, depuis plus de vingt ans. Il nous paraît doncl e plus compétent pour en parler.

Cet entretien n'a évidemment pas pour objectif d'analyser la question à fond, mais de mieux la faire connaître à nos lecteurs. Nous les invitons non seulement à se reporter à notre recension précitée, mais aussi aux articles, dont une interview de JohnJoe Mac Fadden, que nous avions publié sur la Biologie quantique en 2002. Ces articles sont référencés ci-dessous :
- Mécanique quantique et biologie
- Interview de JohnJoe Mac Fadden

Le présent entretien original avec JohnJoe MacFadden s'est fait en anglais.Nous en donnons ici une traduction française, en la complétant de la version anglaise.

À propos de la biologie quantique

Automates Intelligents (AI): Malgré la publication toujours plus nombreuse d’articles scientifiques sur ou autour du thème de la biologie quantique, celle-ci ne semble pas aussi sérieusement envisagée qu’elle le devrait, à notre avis, par les biologistes (biologistes ou paléobiologistes). Vous expliquez dans votre livre que ces derniers n’ont pas encore acquis l’ouverture en physique quantique qui serait nécessaire. D’autant qu’on puisse en juger en France, c’est certainement vrai. Mais est-ce la seule raison ?

Johnjoe Mc Fadden (JMF) : Non, il ya probablement plusieurs raisons, comme c’est souvent le cas. Il existe des "différences culturelles" entre la biologie et la physique et une réticence par les biologistes à accepter que la plus réductionniste des sciences, la physique, ait un rôle important à jouer dans leur discipline. Il y a aussi en général un scepticisme sain face à de nouveaux champs de recherche. De nombreux biologistes considèrent qu’il n'a pas encore été prouvé que les effets quantiques singuliers jouent un rôle important (et pas seulement trivial et inévitable) en biologie. Appréhender cela est bien sûr difficile, car il est impossible de désactiver la mécanique quantique dans les cellules vivantes pour voir ce qui se passe si les effets quantiques sont éliminés.

AI : Combien de temps cette ignorance relative risque-t-elle de persister ? Pouvons-nous espérer qu'une révolution paradigmatique se produise, et pour quelle raison ?

JMF : Je crois que cela prendra le reste de cette décennie pour que la plupart des biologistes comprennent que la mécanique quantique est fondamentale à la vie. Je pense que le changement passera à travers des preuves expérimentales, montrant les effets quantiques dans la plupart des systèmes biologiques, comme par exemple dans la production d’un large éventail d'enzymes et aussi au cœur des phénomènes tels que la vue ou la mutation génétique.

AI : Ne pensez-vous pas qu’une base de données publique, fréquemment actualisée sur les recherches en cours, complétée de commentaires intelligents, comme celle que vous proposez dans vos livres, serait nécessaire ? Considérez-vous que vous pourriez avoir un rôle important dans l'organisation (sur le web) d’une recension aussi exhaustive que possible des publications sur le sujet, de la même manière que celle ayant a permis aux pionniers de la mécanique quantique d’être connus du monde entier dans les années 1925-1935 ?

JMF : C’est une excellente idée, mais je crains de manquer de temps pour cela.

NDLR. Nous serions preneurs, si certains de nos lecteurs s'intéressaient à cette idée,de publier les références qu'ils pourraient recueillir

AI : Nous avons noté précédemment dans notre site l'importance des travaux menés par votre collègue Nick Lane (University College de Londres) sur les origines de la vie (voir notre commentaire à propos de son livre "Life ascending"). Mais, sauf erreur, il semble qu’il n'a pas encore examiné vos propres hypothèses.
Avez-vous eu des discussions avec lui sur ces poin
ts?

JMF : Non. Nos idées sur l'implication de la mécanique quantique dans l'origine de la vie sont encore très spéculatives et manquent de soutien expérimental. Nous serions très heureux de changer cet état d’esprit, mais il est malheureusement difficile d'obtenir des fonds de recherche pour effectuer des expériences, faisant de la biologie quantique un domaine plus "respectable".

À propos du cerveau et de la conscience

AI : Vous suggérez dans votre livre une hypothèse que nous considérons comme extrêmement importante, à savoir que le "binding problem" - c’est-à-dire la façon dont des aires neuronales parfois très différentes peuvent s’activer simultanément lorsque des neurones s‘allument - , sous l‘effet supposé de processus quantiques, pourrait être mieux comprise par l'analyse des ondes cérébrales, celles désormais enregistrées par l'imagerie ou par d‘autres techniques encore à découvrir). Si je comprends bien, il s’agirait alors d’une révolution cognitive radicale si l’hypothèse pouvait être vérifiée. Va-t-il y avoir des études sur cette question ... ou sur d’autres questions similaires ?

JMF : Je le décris dans le livre, et je détaille plus cette question dans les publications récentes :
McFadden, J. (2013). The CEMI Field Theory Closing the Loop. Journal of Consciousness Studies 20, 1-2 20, 1-2.
et aussi McFadden, J. (2013). The CEMI Field Theory Gestalt Information and the Meaning of Meaning. Journal of Consciousness Studies 20, 1-2 20, 3-4.

Des indices convergents viennent soutenir le besoin d’études concernant le champ magnétique du cerveau. Par exemple, une recherche menée dans le laboratoire de Christof Koch a démontré que l'application de champs électromagnétiques externes, qui simulent les caractéristiques du champ magnétique naturel dans le cerveau, changent en effet les modes d’activation des neurones dans les tranches du cerveau, suggérant que les champs EM endogènes procèdent de cette facon tout le temps.

À propos de l'univers comme un ordinateur quantique

AI : Vous mentionnez dans votre livre vos échanges avec Sett Lloyd sur le fait que l’univers se comporterait comme un ordinateur quantique David Deutsch n’est pas loin d’admettre cette idée. Estimez-vous que tout ce qui a été écrit sur le sujet pourrait être compatible avec votre recherche ?
Si l’on considérait l'univers comme un ordinateur quantique, cela pourrait expliquer pourquoi, comme vous l'avez proposé dans vos livres, la vie sur terre soit apparue à la suite d'événements de type quantique non encore observés. Cela pourrait être aussi, comme vous le remarquez, un argument en faveur de la vie extraterrestre, dans notre univers ou, pourquoi pas, dans un multivers. Mais nous nous éloignons bien sûr ici de ce que pourrait être une science positive. Encore une fois, ce serait une autre révolution en perspecti
ve.

JMF : Je crois que le rôle de l'information dans le domaine de la vie et son rôle dans l'univers "à partir de peu" comme l'a dit Wheeler, est très intéressant et, comme vous le dites, pourrait être très pertinent pour comprendre ce que la vie est vraiment - la vie est-elle le moyen par lesquels les calculs effectués par l'univers deviennent vivants (conscients d'eux-mêmes) ? C’est une idée très excitante pour l'esprit. Je pense en parler dans un nouveau livre.

AI. Nous attendons avec impatience ce nouveau livre

Version anglaise

About quantum biology

Automates Intelligents (AI). Despite the publication of more and more of research papers on the theme or around it, it does not look as seriously considered as it should be, in our opinion, by biologists (biologists or paleobiologists). You explain in your book that these people have not yet acquired the awaress in quantum physics that would be necessary. That is certainly true, especially as I may judge in France. But is it the only reason?

JMF : No there are probably multiple reasons, as with most things. There are ‘cultural differences’ between biology and physics and a reluctance by biologists to accept that the most reductionist of sciences, physics, has a significant role to play in their discipline. There is also a healthy scepticism about new fields of research. Many biologists consider that the case has not yet been proved that weird quantum effects play a significant (rather than trivial and inevitable) role in biology. Nailing this point is of course difficult because it isn’t possible to turn off quantum mechanics in living cells to see what happens if quantum effects are eliminated.

AI: How long this relative ignorance shall persist ? Can we expect a paradigmatic revolution to happen, and for what reason ?

JMF : I believe that it will take the remainder of this decade for most biologists to come round to the understanding that weird quantum mechanics is fundamental to life. I think the change will come about through more experimental evidence that will discover quantum effects in more biological systems, such as a diverse range of enzymes and in phenomena such as sight or genetic mutation.

AI : Don't you think that, for a general public, a frequently actualised data base on the researches in progress, and intelligent comments, as the ones you propose in your books, would be necessary ? Do you consider personnaly that you could have an important role in organizing (on the web) an as exhaustive as possible review of the publications, in the same way that allowed the pionners of quantum mecanics to be known all over the world in the 1925-1935 ?

JMF : It’s a great idea but I’m afraid I would not have the time.

NDLR. Nous serions preneurs, si certains de nos lecteurs s'intéressaient à cette idée,de publier les références qu'ils pourraient recueillir

AI : in my opinion of what is doing your colleague Nick Lane of the University College London, on the origines of life (please see about his book, "Life ascending"). But if I am not wrong, he has not yet considered your own hypotheses. Have you had any discussions with him on those points ?

JMF : No I have not. Our ideas about the involvement of quantum mechanics in the origin of life are still very speculative and lack experimental support. We would very much like to change this but it is unfortunately difficult to get research funds to perform very speculative experiments. That may change as quantum biology becomes more ‘respectable’.

About brain and conscience

AI : You suggest in your book an hypothesis that personnaly I consider as extremely important, that the binding problem between neurons firing after quantum mecanical events could be better understood through analysis of brain waves, the ones now registered by the neural imagery or others yet to be discovered. It would be as I understand a radical cognitive revolution if it could be verified. Do you expect studies on this question... or other similar ?

JMF : As I outline in the book and provide more details in recent publications:
See McFadden, J. (2013). The CEMI Field Theory Closing the Loop. Journal of Consciousness Studies 20, 1-2.
and McFadden, J. (2013). The CEMI Field Theory Gestalt Information and the Meaning of Meaning. Journal of Consciousness Studies 20, 3-4.

Evidence is accumulating that support the idea from studies of brain electromagnetic fields. For example, research from Christof Koch’s lab has demonstrated that application of external EM fields, that simulate the characteristics of natural EM field in the brain, do indeed change neural firing patterns in brain slices, suggesting that endogenous EM fields are doing that all the time.

About the universe as a quantum computer

AI : You mention in your book that you had with Sett Lloyd some echanges on this theme. David Deutsch is not far from this idea. Do you consider that what they have written could be compatible with your research ? If it was possible to consider the universe as a quauntum computer, this could explain why, as you proposed in your books, life on earth appeared from yet unobserved events. This could be, too, as you observed, an argument in favor of extraterrestrial life, in our universe or , why not, in a multiverse. But are not we here too far of what could be positive science. Again, it would be an other revolution in pêrspective.

JMF : I believe the role of information in life and its role in the universe ‘it from bit’ as Wheeler said, is very interesting and, as you say, could be very relevant to what life really is about – is life the means by which the computations performed by the universe become sentient (aware of themselves). This is an idea that I have been toying with and vaguely thinking of putting into a new book.

AI : We will be waiting impatiently for this new book
……………………
.

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