Des questions de protéines et d'acides aminés

Je reçois une question : 

 

Qu'est-ce qu'une protéine ? Qu'est-ce qu'un acide aminé ? Souvent, on sait que les protéines sont faites de résidus d'acides aminés, et, parfois, on connaît le terme de "peptide", ou de "polypeptide", mais quand a-t-on une protéine ? 

Et je reçois une question subsidiaire : 

Les résidus d'acides aminés sont-ils différents, dans une protéines, ou bien un même résidu peut-il être présent plusieurs fois ? 

 

 Ma réponse est constante, pour les étudiants en science et technologie des aliments, comme pour tous : pour ces questions de définition des termes chimiques, le RÉFLEXE immédiat doit être de consulter le Gold Book de l'Union internationale de chimie et des applications de la chimie, soit IUPAC, en anglais : https://goldbook.iupac.org/terms/view/P04898. 

Et, pour le mot "protéines", on trouve :

Naturally occurring and synthetic polypeptides having molecular weights greater than about 10000 (the limit is not precise).

See also:

peptides

Source:
PAC, 1995, 67, 1307. (Glossary of class names of organic compounds and reactivity intermediates based on structure (IUPAC Recommendations 1995)) on page 1361 [Terms] [Paper]

See also:
White Book, 2^nd ed., p. 48 [Terms] [Book]

 C'est donc clair : il s'agit de composés "naturels" ou de synthèse. La catégorie comprend les protéines d'origine naturelle, mais aussi des protéines synthétisées, des "polypeptides". 

Polypeptides ? Regardons l'IUPAC : 

Peptides containing ten or more amino acid residues.Sources:

PAC, 1995, 67, 1307. (Glossary of class names of organic compounds and reactivity intermediates based on structure (IUPAC Recommendations 1995)) on page 1359 [Terms] [Paper]
White Book, 2^nd ed., p. 48 [Terms] [Book]

 

Et cela doit nous conduire à "peptides", et à "résidus d'acides aminés". 

Pour "peptide", tout d'abord : 

Amides derived from two or more amino carboxylic acid molecules (the same or different) by formation of a covalent bond from the carbonyl carbon of one to the nitrogen atom of another with formal loss of water. The term is usually applied to structures formed from α-amino acids, but it includes those derived from any amino carboxylic acid. 

 

Là, c'est un gros morceau, mais conservons, pour les besoin de notre discussion, qu'il y a des composés dont les molécules sont des résidus d'acides aminés, en petit nombre (moins que 10, sans quoi on tombe dans le polypeptide).  

Et il nous reste les acides aminés, ainsi que les "résidus" d'acides aminés. 

Pour les acides aminés, c'est tout simple, en quelque sorte, puisque ce sont des composés dont la molécule porte   :
- un groupe amine  : un des atomes de carbone C du squelette moléculaire est lié à un atome d'azote N, qui est lui-même lié à deux atomes d'hydrogène (je simplifie) ; on trouve un motif -NH2
- un groupe acide carboxylique : cette fois, un des atomes de carbone C du squelette moléculaire est lié à un atome d'oxygène O, d'un côté, et à un autre atome d'oxygène O qui est lié à un atome d'hydrogène H, soit le groupe -COOH

J'ajoute qu'un acide aminé a donc cette structure moléculaire, mais que, quand des acides aminés s'enchaînent en peptides, en polypeptides ou en protéines, alors ils sont modifiés, avec la perte de certains atomes, de sorte que cette structure n'est plus présente ; on n'a plus des "acides aminés", mais des objets que l'on peut identifier par la pensée, et qui sont des "résidus d'acides aminés". 

J'ajoute aussi, pour revenir à la question initialement posée, que les acides aminés qui sont présents chez les êtres vivants, soit sous forme d'acide aminé, soit sous la forme de résidu d'acide aminé, sont au nombre de 20 (pour les plus courants)
[Kvenvolden KA. 1972. Criteria for distinguishing biogenic and abiogenic amino acids, Space Life Sciences, 4, 60-68]

Et, dans un enchaînement de résidus d'acides aminés, pour terminer, on peut trouver n'importe lequel en n'importe quelle position, de sorte que, oui, un même résidu peut se retrouver plusieurs fois présent dans une chaîne polypeptidique ou dans une protéine. 

Ouf, est-ce assez répondu ?

 

Une longue réponse, pour un long (et intéressant) commentaire

Les commentaires que suscitent mes billets dans ce blog m'incitent à poursuivre... et à répondre à chacun, surtout quand mes amis se donnent la peine de présenter un beau tissu rouge au taureau ! 

Ici, c'est Mathieu Weber qui m'écrit. Je profite de sa gentillesse (avec son accord) pour poursuivre la discussion. Je mets son texte en italiques, et je réponds paragraphe par paragraphe. 

D'abord, il répond à mon calcul rapide à propos de la quantité de beurre que l'on peut incorporer au maximum dans une purée de pomme de terre : <em>Pour incorporer 1,5kg de beurre dans 100g de pommes de terre écrasées, il faudrait (à mon avis d'amateur éclairé) que toute l'eau des pommes de terre soit disponible, comme c'est le cas dans la mayonnaise, en particulier lorsqu'on rajoute du vinaigre. Or, je soupçonne que les cellules de la pomme de terre, grossièrement écrasée, retiennent une bonne partie de l'eau, et je doute donc qu'on puisse réellement incorporer tant de beurre dans la purée. Me trompe-je ?</em> La réponse est : oui, ce calcul est tout théorique, et c'est seulement l'ordre de grandeur qui compte. Mais rien n'empêche, en revanche, d'ajouter un liquide : du lait par exemple ! 

 

Puis : <em>Dans un tout autre registre, auriez-vous des informations facilement accessibles sur le culottage des poêles en fonte ou en acier ? Quel est ce matériau noir et dur, apparemment antiadhésif que se forme au fond de ma poêle ? Il semblerait qu'il soit le produit de polymérisation des lipides qu'on y fait chauffer fortement. Mais une graisse chauffée fortement produit aussi nombre de composés, certains toxiques (par exemple l'acrylamide). Qu'en est-il de la toxicité du culottage au fil du temps ?</em> 

Là, j'ai plus de difficultés... parce que je ne connais pas l'usage que notre ami a fait de ses poêles ! Cela étant, je sais que ce sont surtout les polymères qui adhèrent : protéines, polysaccharides. De sorte que les résidus de pyrolyse de ces produits semblent plus probables que des produits de dégradation des lipides... mais je n'ai aucune certitudes. Le chauffage des graisses fait des composés toxiques ? Oui... mais je suppose que la poêle, même culottée, est lavée ? Auquel cas les composés toxiques seraient éliminés. Et puis, une adhérence telle que décrite doit être plutôt polymérisée, que faite de petites molécules. 

Finalement, pourquoi des poêles en fonte... alors qu'il existe de l'acier inoxydable ? Peut-être faut-il abandonner les ustensiles du Moyen Age, pour vivre avec notre temps, malgré notre nostalgie ! Poussons le raisonnement plus loin : et pourquoi des casseroles et des poêles ? Avec la cuisine note à note, cela pourrait être l'occasion d'apprendre à s'en passer. 

 

Puis vient le "gros morceau" : <em>Un autre sujet me préoccupe, c'est celui que j'appelle « c'est jamais aussi simple qu'on croit ». Vous m'avez appris que l'estragole est cancérigène à toute dose et que le basilic en contient. Or les mangeurs de basilic n'ont (apparemment) pas plus de cancer que les autres, donc l'information « l'estragole est toxique » n'est pas une information utile en tant que telle au gourmand moyen car on ne peut pas en conclure qu'il vaut mieux pour la santé se priver de basilic: ce n'est pas si simple qu'on pourrait le croire. De la même manière, j'ai appris en vous lisant que lors de la digestion des lipides, les chaînes carbonées en position 1 et 3 sur le (résidu de) glycérol sont traitées différemment que celle en position 2 et que leur absorption est différente. On ne peut donc pas préjuger de l'apport en acides gras saturé (par exemple) d'un lipide qui en contient, puisqu'on ne connait que rarement la structure de ce dernier. Encore une fois, une personne qui n'est pas spécialiste du domaine ne peut pas tirer de conclusion utile de l'information reçue. Il en suit qu'éduquer les gens aux sciences afin qu'ils apprennent à raisonner et à tirer leurs propres conclusions est insuffisant. On ne peut cependant pas faire de chaque citoyen un spécialiste de tous les domaines. Comment alors trier la quantité d'information que nous transmettent les media et quels enseignements peut-on en tirer ? Peut-on seulement en tirer un enseignement utile pour la vie quotidienne ? Ou est-il plus sage de simplement ignorer toutes les informations scientifiques qui sont externes à nos domaines d'expertise, puisqu'on ne peut rien en conclure de substantiel ? À titre d'exemple, j'ai appris que la lumière bleue émise par les lampes à LED blanches (le blanc étant une illusion produite par une combinaison de lumière bleue et jaune) augmenterait le risque de dégénérescence maculaire liée à l'âge. Ce résultat a été obtenu à partir de modèles mathématiques des cellules de la rétine si j'ai bien compris. En appliquant le principe « c'est jamais aussi simple », je devrais ignorer ce résultat car il n'y a pas eu d'étude sur un être vivant (sans compter que Dominique Dupagne prétend que 90% des publications en médecine et biologie sont de mauvaise qualité et n'auraient jamais dû être publiées). Cependant, je passe ma journée face à un écran éclairé par des LED, et une partie de l'éclairage à la maison est à LED, donc ce résultat est inquiétant. Ni vous ni moi ne sommes biologistes et donc incapables de juger de la pertinence de cette information dans la vie quotidienne. Que doit-on donc faire de tels résultats selon vous ? L'éducation aux sciences et à la pensée critique est-elle suffisante ?</em> 

Abordons l'écheveau par le fil de l'estragole, puisqu'il dépasse. Oui, j'ai dit, écrit que l'estragole est toxique même à des doses très petites (cancérogène, tératogène), et je l'ai dit parce que c'est vrai. Oui, j'ai dit à des amis d'éviter les infusions d'estragon (ou de basilic) dans l'alcool... parce que l'estragole est alors très efficacement extrait, et que l'eau-de-vie produite me semble d'une dangerosité excessive. Et, pendant un an, j'ai cessé d'utiliser basilic ou estragon pour ma famille, afin de ne pas les empoisonner. Cela dit, oui, aucune étude épidémiologique ne montre d'effet chez les mangeurs de basilic et d'estragon, et, surtout, un remarquable article montre que si l'estragole tue des hépatocytes in vitro, la même quantité dans de l'estragon n'a pas cet effet. Enfin, de l'estragole voit sa toxicité divisée par dix si de l'estragon (mais on suppose que du gazon ferait le même effet) est ajouté ! Il y a là un phénomène essentiel, incompris, que la science doit explorer. Dans le doute, nous avons besoin d'études. Surtout, pour répondre à notre ami, observons qu'il n'avait qu'une partie de la réponse, qu'une partie des informations, et je prépare un billet où j'explique que les experts sont notre meilleure chance de nous comporter raisonnablement. Un médecin spécialiste du cancer, par exemple, est quelqu'un qui sait la conduite à tenir, et s'il faut effectivement éviter le paternalisme, il faut bien lui faire confiance ! Le citoyen informé ne le sera jamais autant que le spécialiste, l'expert. Quant à l'éducation aux sciences, elle n'est pas à abandonner, parce que c'est surtout un entraînement à la rationalité, dont nos sociétés manquent parfois cruellement. Pour ce qui concerne la nutrition des lipides, les choses sont encore plus compliquées, parce que nous ne mangeons pas des aliments, mais une alimentation, raison pour laquelle l'Académie d'agriculture de France a pris parti contre les "codes couleurs" que l'on apposerait aux aliments. C'est de la stigmatisation qui donne mauvaise conscience, ce que je crois être une mauvaise méthode pédagogique. Cela étant, là encore, nous manquons cruellement de recherche scientifique de nutrition, avant de passer à l'application diététique ! Mon ami Gérard Pascal dit justement que, pour ce qui concerne la nutrition, la seule règle actuellement est : il faut manger de tout en petites quantités et faire de l'exercice. Mais nous voudrions bien du tout simple, n'est-ce pas ? Pas de chance, nous ne l'aurons pas, pas plus que nous ne pouvons savoir l'existence de Dieu avant de faire le grand saut. Enfin, il y a les LED... et ma réponse devient différente, puisque je n'ai aucune information à ce sujet... et que je ne savais même pas qu'il y avait un danger. Mais, là encore, je vous renvoie au billet à venir sur l'expertise, puisqu'il renvoie à cette question. Si je trouve une seconde pour le finir, je le mets sur ce blog avant la fin du week end. Merci de votre lecture attentive !

J'ai lu pour vous... des textes de Haldane et de Russel

 Vient de paraître, aux éditions Allia, un livre intitulé "JBS Haldane, Bertrand Russel. Dédale &amp; Icare", qui est composé de deux textes, traduits en français par Fabienne Gallaire. Il est question de l'avenir de la science : Haldane a prononcé une conférence, puis a repris le texte pour en développer des parties. C'est un texte politique, sur les relations entre la science et la société, en passant par la technologie, et comment cette dernière intervient pour façonner le monde (si l'on n'y prend garde). Puis Russell a considéré les effets de la science sur les institutions sociales. Que penser de ces textes ? Le premier commence par "Alors que je m'assieds pour écrire ces pages, j'ai devant les yeux deux scènes que j'ai vécues pendant la dernière guerre." et finit par "Le scientifique du futur ressemblera de plus en plus au personnage solitaire de Dédale à mesure qu'il prendra conscience de son effroyable mission, et qu'il en sera fier". Pour le second texte, le début est "Le Dédale de M. Haldane a présenté une image plaisante de l'avenir que produirait l'utilisation des découvertes scientifiques pour le bonheur de l'humanité. Il me plairait de souscrire à ses prévisions, mais une longue expérience des hommes politiques et du gouvernement m'a rendu un peu sceptique. Je me vois forcé de craindre que la science soit utilisée en faveur du pouvoir de groupes dominants plutôt que pour faire le bonheur des hommes." Il finit par : "C'est pourquoi la science menace de détruire notre civilisation. Le seul espoir ferme semble résider dans la possibilité d'une domination mondiale par un seul groupe, disons les Etats-Unis, ce qui mènerait à la formation progressive d'un gouvernement économique et politique ordonné à l'échelle mondiale. Mais vu la stérilité de l'Empire romain, peut-être l'écroulement de notre civilisation s'avérerait-il finalement préférable à cette alternative". Cassandre ? Elle n'est pas écoutée... et c'est un mythe. Ce qui demeure, surtout, c'est que nos deux intellectuels ont vécu des temps troublés, et que leur optimisme n'est pas considérable. Mais l'optimisme (ou le pessimisme) ne valent rien : la bouteille, de toute façon, est à moitié pleine ; pas plus !

Combien de beurre dans une purée de pomme de terre ?

La purée de pomme de terre s'obtient par cuisson des pommes de terre, que l'on écrase ensuite, en ajoutant éventuellement un liquide (par exemple du lait). Parfois, on ajoute sel, noix de muscade, poivre... et beurre ! Beurre ? Certains cuisiniers se font une joie d'en ajouter beaucoup, ce qui contribue certainement au plaisir gourmand. On parle de recettes avant autant de beurre que de pommes de terre. Soit, mais prenons plutôt la question différemment : <strong>combien de beurre peut-on mettre, au maximum, dans une purée de pomme de ter</strong>re ? Nous ferons un détour par la mayonnaise, avant de répondre. Pourquoi la mayonnaise ? Parce que c'est une émulsion, et non pas une mousse, comme le disent certains cuisiniers qui confondent émulsions et mousse. Là, il faut prendre une seconde pour rectifier l'erreur, tant elle est tenace... et propagée avec autorité par des ignorants. Une mousse, c'est une dispersion de bulles d'air dans un liquide. Par exemple, un blanc d'oeuf battu en neige est une mousse. Une émulsion, c'est la dispersion de matière grasse liquide dans un liquide : c'est bien le cas de la mayonnaise, avec une dispersion d'huile dans l'eau apportée par le jaune d'oeuf et par le vinaigre. Evidemment, il y a des cas hybrides, comme la crème fouettée : la crème est clairement une émulsion, mais si on la fouette, elle prend du volume parce que le fouet y disperse de l'air sous la forme de bulles piégées dans l'émulsion, et l'on obtient une émulsion foisonnée. Au fait, au siphon ? Selon les cas, on obtient des systèmes variés, mais le plus souvent, les siphons permettent de disperser des bulles d'air, de faire foisonner. Et au mixer plongeant ? Là, tout se rencontre : on peut aussi bien émulsionner de l'huile dans un liquide pour faire une émulsion (une mayonnaise, par exemple) qu'utiliser l'appareil pour foisonner, produire une mousse. Ce n'est donc pas l'appareil qui détermine le résultat, mais l'usage que l'on en fait. D'ailleurs, pour ce mixer plongeant, si on l'utilise pour faire tourner des vis, en adaptant le système, on en fait un tournevis... qui ne fera donc pas d'émulsion. Et si on l'utilise pour taper sur des clous, on en fait un marteau. Bref, j'y revient, ce n'est pas l'appareil qui détermine le résultat obtenu, mais l'usage que l'on en fait. Et j'enchaîne donc en revendiquant que, par respect pour nos interlocuteurs, nous cessions de confondre mousses et émulsions. Une mousse, c'est du gaz, mais une émulsion, c'est du gras. Et j'insiste encore un peu : pas de bulles d'air dans une mayonnaise ! Si elle "monte", si elle prend du volume, ce n'est pas en raison de la présence de prétendue bulles d'air, mais parce que l'on ajoute beaucoup d'huile : aucun espoir de mincir en mangeant beaucoup de mayonnaise. Enfin, coup de grâce, le mot "émulsion" a été introduit par Ambroise Paré en 1560 pour désigner des préparations comme le lait... qui sont donc des émulsions, avec des gouttelettes de matière grasses dispersées dans de l'eau. Cette question étant réglée, restons à la mayonnaise, qui est donc une émulsion, puisqu'on l'obtient en dispersant de l'huile sous la forme de gouttelettes dans une phase liquide. Combien de mayonnaise peut-on faire à partir d'un jaune d'oeuf ? Au début de l'ajout d'huile, le fouet (par exemple, ou la fourchette, ou le pilon) disperse l'huile sous la forme de gouttelettes dans la phase liquide. Puis, progressivement quand on arrive à environ 70 pour cent d'huile (et donc 30 pour cent de phase liquide), il n'y a plus de place pour d'autres gouttelettes d'huile... sauf si elles se déforment, et c'est bien ce qui se passe. La limite, c'est 5 pour cent de liquide, et 95 pour cent d'huile : autrement dit, pour un jaune d'oeuf, c'est environ 300 grammes d'huile que l'on peut émulsionner. Evidemment, si l'on ajoute du vinaigre, c'est plus de place pour les gouttes d'huile, et une possibilité d'ajouter plus d'huile... comme l'avait bien dit Madame Saint Ange. Après un certain stade (ce qu'ignorait Madame Saint Ange), ce sont les molécules "tensioactives" du jaune d'oeuf qui viennent à manquer, mais j'ai calculé que l'on peut faire environ 60 litres de mayonnaise à partir d'un jaune d'oeuf... à condition d'ajouter du liquide : eau, lait, vin, thé, bouillon... De sorte que nous pouvons enfin arriver à la purée. Une pomme de terre, c'est 80 pour cent d'eau. De sorte que pour 100 grammes de pomme de terre (ou de pomme de terre écrasée), on a 80 grammes d'eau. Or rappelons-nous l'ordre de grandeur : dans une émulsion, la phase liquide peut se réduire à 5 pour cent du total. On calcule donc que l'on peut ajouter 1,5 kilogramme de beurre fondu. <strong>Oui, je répète : si l'on si prend bien, on peut ajouter un kilo et demie de beurre fondu à 100 grammes de purée ! Je ne dis pas que ce sera bon, mais je dis que nos amis cuisiniers sont loin du compte ;-)

Questions de mousse au chocolat

Ce matin, une question, par des élèves qui doivent faire un travail personnel encadré (TPE) : 

Est ce qu'il y a une émulsion dans la mousse au chocolat traditionnelle? Nos recherches sont contradictoires et nous aimerions avoir une réponse exacte. Si il y en a une, pouvez vous nous spécifier entre quels ingrédients.

 

Lisons. On me parle d'une "mousse au chocolat traditionnelle"... mais de quoi s'agit-il ? 

Une mousse au chocolat, c'est une mousse à laquelle on a donné le goût du chocolat ! 

Et l'on peut en imaginer beaucoup :
- un blanc d'oeuf battu en neige (une mousse) que l'on mêle à du chocolat fondu -
un blanc d'oeuf battu en neige, et sucré (toujours une mousse, mais plus stable que la précédente) auquel on ajoute du chocolat
- les mêmes, mais au lieu de chocolat fondu, on ajoute de la poudre de cacao
- les mêmes que les deux premiers, mais on fond du beurre en même temps que le chocolat - les mêmes que le précédent, mais on ajoute du jaune d'oeuf
- les mêmes que tous, mais avec en plus une pincée de sel, un peu de vanille, du rhum...
- de la crème fouettée que l'on mêle à du chocolat fondu
- de la crème Chantilly (de la crème fouettée que l'on sucre) que l'on mêle à du chocolat fondu - et j'ai encore plein d'idées... 

Alors ? Laquelle ? Le mot "traditionnel" signifie en français "qui est dans la tradition", de sorte qu'il faudrait aller chercher une recette dans des livres de cuisine. Lesquels sont "traditionnels" ? Je laisse la question en suspens, en me référant plutôt à une recette "professionnelle" qui fait usage de : 250 g de chocolat à cuire 100 g de beurre 4 jaunes d'oeufs 6 blancs d'oeufs 40 g de sucre. Le protocole est le suivant :
- concasser le chocolat
- le mettre dans un bain à sauce, le fondre doucement
- incorporer le beurre, mélanger jusqu'à consistance de pommade
- hors du feu, ajouter les jaunes, mélanger
- monter les blancs d'oeufs en neige
- incorporer le sucre en poudre, serrer les blancs
- verser l'appareil sur les blancs montés sucrés et mélanger à la corne. 

Pour ceux qui sont intéressés, on pourra consulter : http://www.agroparistech.fr/Les-seminaires-2013-2014.html

 

Pour interpréter cette recette, je propose d'utiliser le "formalisme des systèmes dispersés" (DSF, voir : https://tice.agroparistech.fr/coursenligne/main/document/document.php?cidReq=FIPDESMOLECULARGASTR&amp;curdirpath=/docs%20HTHIS, 

ou, en français, le livre "Mon histoire de cuisine", aux éditions Belin). 

Pour commencer, on part de chocolat. A basse température, la formule de ce dernier est S1/S2, où S1 désigne les grains de sucre dispersés dans le chocolat, où "/" désigne une dispersion aléatoire, et où S2 désigne la matière grasse du chocolat (beurre de cacao). 

Quand on fond cette matière, la matière grasse fond, et l'on récupère un système de type "suspension dans l'huile" (on désigne par "huile" toute matière grasse fondue), de formule S1/O1. 

Puis, quand on ajoute du beurre, ce dernier, qui était initialement du type (W1+O2)/S3, fond, libérant l'eau, qui, sans doute, vient dissoudre le sucre, ce qui produit probablement un système de type W2/O3, où O3 désigne la matière grasse fondue faite du mélange de la matière grasse laitière fondue et du beurre de cacao fondu. 

L'ajout de jaune d'oeuf ne change pas notablement ce système, car le jaune apporte 50 % d'eau, 15 % de protéines et 35 % de matières grasses. 

D'autre part, en battant le blanc d'oeuf (solution de protéines dans 90 % d'eau, de formule W3), on obtient une mousse : G/W3. 

Vient alors l'opération qui consiste à mêler la mousse G/W3 et la suspension dans l'huile W2/O3. Là, je fais l'hypothèse que la mousse vient se disperser dans une phase aqueuse continue: O3. 

Dans cette phase continue, on trouve des "particules de mousse" (G/W3), visibles à l'oeil nu en début de préparation, invisibles ensuite, et du sirop W3. 

Toutefois la mise au froid conduit la matière grasse O3 à solidifier un peu : une partie cristallise, et c'est là que se produit la plus grosse incertitude : le réseau cristallin est-il continu, ou bien l'huile qui reste l'est-elle, ou bien a-t-on deux phases continues ? Dans la première hypothèse, on aurait (W2+(G/W3)+O4)/S4. Dans la deuxième hypothèse, on aurait (W2+(G/W3)+S4)/O4 Dans la troisième hypothèse, on aurait (W2+(G/W3))/(O4xS4). 

 

Finalement, la question de la présence d'une émulsion s'est compliquée... mais pourquoi se laisserait-on aller à dire des choses fausses ?

La formation par la recherche ?

Attirons les jeunes vers la technologie... par quelle formation ?     

A l'heure où commence à se faire sentir un déficit de personnel dans les industries alimentaires, la question du type de formation dispensée aux jeunes convient d'être posée. Connaissant mal l'agronomie ou l'élevage, notamment, je ne prétends pas que l'analyse suivante convienne à ces... champs ; la question est surtout posée pour ce qui concerne l'alimentaire (qui ne se résume pas à l'industrie, mais comprend un artisanat diversifié et nombreux : en 2006, plus d'un million d'actifs dans les métiers de l'hôtellerie, de la restauration et de l'alimentation), mais on pourrait supposer qu'il y a peu de différences, sinon de nature des travaux.    

 

 La question principale que l'on évoque ici est cette "formation par la recherche", que l'on évoque sans cesse (<a href="http://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr/cid22130/les-cifre.html">http://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr/cid22130/les-cifre.html</a>), mais n'avons-nous pas toujours intérêt de nous méfier des formules, qui font peser sur celui ou celle qui les reçoit le poids d'une "autorité" souvent indue ?   

Par exemple, serions-nous prêts à gober des "Tout est bien sortant de la Nature, tout dégénère dans les mains de l’homme" (Jean-Jacques Rousseau, qui eut hélas de l'influence) ? Et puis, "recherche" : de quoi s'agit-il exactement ? Si le scientifique fait de la recherche scientifique, le technologue fait de la recherche technologique... et l'artiste fait de la recherche artistique ; trois activités que l'on pressent bien différentes. Laquelle serait la bonne méthode pour former les jeunes esprits ? Et, même, l'une de ces trois méthodes serait-elle simplement utile ?   

Dans le passé, la formation des jeunes, et la sélection qui était assortie à cette formation a été le grec ou le latin (André Chervel, Marie-Madeleine Compère, "Les humanités dans l'histoire de l'enseignement français", Histoire de l'éducation, 1997, 74, 74, 5-38). Bonne méthode ?  Les deux disciplines ont eu leur heure, et rien ne prouve que l'enseignement de ces deux langues ne forme pas bien les esprits : il suffit de voir combien de grands Anciens furent formés à ces disciplines pour comprendre que la formation par le maniement du langage était légitime. Pourtant ce type d'enseignements a été balayé.   

La rhétorique ? Elle fut également employée, et il suffit de lire le manuel de Pierre Fontanier (Les figures du discours, 1818) pour mesurer combien nous sommes devenus des enfants... auprès des enfants qui bénéficiaient d'un tel enseignement. 

Les mathématiques ? Elles ont eu leur heure, qui n'est d'ailleurs pas entièrement terminée (Michèle Artigue et Hélène Gispert, Cent ans de réformes de l'enseignement des mathématiques, http://culturemath.ens.fr/histoire%20des%20maths/htm/ICMI/reformes.htm). La chimie ? Certains ont dit que son enseignement conduisait à bien appréhender les systèmes complexes. La biologie ? Elle est à la mode, et son argumentation est du même type que pour la chimie.   

Bref, chacun promeut sa discipline avec beaucoup d'aplomb, mais peu d'arguments quantitatifs.     

Et la "recherche", pour y revenir ? Là, la question est plus ambiguë, car, comme on l'a vu, le mot "recherche" est trop vague. 

Pour la recherche en sciences de la nature (pour des sciences de l'homme et de la société, c'est sans doute une autre affaire), la méthode enseignée, en vue de "structurer les esprits" (au fait, si un esprit peut effectivement apprendre ce qui lui est enseigné, peut-il vraiment être "structuré" par l'enseignement qu'on lui dispense ?) consiste en un objectif et une méthode. L'objectif est la recherche des mécanismes des phénomènes, et la méthode inclut : observation des phénomènes ; quantification de ces derniers ; réunion des données en lois synthétiques ; recherche de mécanismes quantitativement compatibles avec ces lois ; recherche d'une prévision expérimentale ; test expérimental de cette prévision en vue de la réfutation de la théorie proposée.   

Pour la recherche technologique, la question semble bien différente, puisque l'objectif de la technologie est l'amélioration de la technique, et que sa méthode est... Au fait, quelle est la méthode de la technologie ?   Dans un "manuel de technologie" (<em>Science, technologie, technique : quelles relations?</em>, Editions Quae/Belin), j'ai proposé qu'elle consiste en : (1) aller chercher des résultats des sciences de la nature ; (2) sélectionner des résultats pour leur potentiel applicatif, d'innovation ; (3) faire le transfert technologique, de la science vers la technique. Toutefois cette proposition de bon sens est bien insuffisante, et il conviendrait d'aller plus loin dans cette analyse.   

En attendant, la question se pose : notre société a-t-elle plutôt intérêt à former principalement des ingénieurs (on rappelle que la formation d'ingénieurs est l'objectif principal des écoles... d'ingénieurs, même s'il se glisse, dans les promotions, quelques personnes qui se destinent à la recherche scientifique) par la méthode scientifique, ou convient-il  de former des scientifiques par la technologie ?   

Le bon sens, encore, voudrait que des voies de formation soient séparées pour les deux types de métiers, que chaque groupe reçoive une formation spécifique, et certains ont proposé que les universités soient le lieu de formation des scientifiques, les écoles d'ingénieurs étant destinées à la formation d'ingénieurs.   

Toutefois les faits montrent que la "formation par la recherche" est proposée pour les deux cas... et que les promotions mêlent des étudiants qui visent les deux métiers. Ne serait-il pas dommage (pour la nation) que de bons esprits, sélectionnés par les concours d'entrée aux grandes écoles, ne puissent rejoindre les rangs de la recherche scientifique ? Ou que des étudiants de l'université ne puissent trouver du travail dans l'industrie ?   D'ailleurs, on ne saurait restreindre le panorama aux grandes écoles et aux universités : n'oublions pas les I.U.T, dont le nom comporte bien le mot "technologie"... alors que ces institutions forment souvent des techniciens, plutôt que des technologues, c'est-à-dire des ingénieurs;    

Dans l'hypothèse où l'enseignement dispensé "forme les esprits", la question s'impose : si un pays veut former des ingénieurs, ne semble-t-il pas préférable que ces derniers soient formés à leur méthode spécifique, au lieu d'être formés à un métier qu'ils n'exerceront pas ? Et vice versa pour les scientifiques ? D'ailleurs, il serait honnête d'observer que les sciences de la nature sont souvent "mieux  considérées" que la technologie,  par les étudiants comme dans l'enseignement primaire ou secondaire, où l'introduction de la technologie est un "marronnier", sans cesse repoussé par une partie du corps enseignant en "sciences". Certes, l'analyse de l'enseignement des sciences dans le Second Degré montre que l'on enseigne en réalité les résultats des sciences plutôt que leur méthode, de sorte que l'on n'est pas totalement hors sujet, mais, dans ces cours de "science", le mot "technologie" n'est pas prononcé, et l'on se raccroche au mot de "sciences", ces dernières étant une sorte d'objectif élevé, couronné, en vertu d'une détestable réminiscence d'Auguste Comte, par les mathématiques.   

Le résultat est connu : on récupère, en fin de licence, des étudiants qui rêvent de sciences, sans avoir la capacité de les exercer, au lieu de voir des étudiants briguer une saine technologie. 

Bref, ne faisons-nous pas une erreur sociale en montrant les beautés des sciences, au lieu de clamer "Vive la technologie ?". Ne faisons-nous pas une erreur sociale en plaçant la technologie au-dessus de la technique, au point de nommer "nouvelles technologies" ce qui n'est que nouvelle technique ? Le vulgarisateur Louis Figuier n'avait-il pas raison de publier ses Merveilles de l'industrie, en quatre tomes (http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k106079n/f1.image), afin d'attirer de jeunes esprits vers les secteurs qui font la prospérité des nations ?     

 

Pour conclure, nous ne pouvons rester sur l'idée du contenu, tant la forme des enseignements est appelée à changer, notamment avec l'usage de l'internet : dans de récents échanges pédagogiques, on a vu cette réflexion naïve d'un collègue enseignant, qui s'interrogeait sur la possibilité d'accès wifi aux étudiants, sachant que "ces derniers vérifiaient sur internet ce que l'enseignant leur disait" dans un de ces cours <em>ex cathedra</em> périmés qu'il donnait encore.   

Formation par la "recherche" ? Au XXIe siècle, la formation se fait par la recherche... d'informations, et s'impose alors d'aider nos successeurs à apprendre à chercher des sources fiables, à faire du tri dans l'infinité des sources... S'impose un nouvel exercice des métiers... avec des compétences que nous n'avons peut-être pas nous-mêmes.   Chers confrères, je vous offre donc la question : la formation par la recherche, de quoi s'agit-il ?

Réfutable n'est pas falsifiable

Pour Karl Popper, la qualité essentielle de toute théorie scientifique est d'être "réfutable" : contrairement à la religion, qui admet l'existence du divin (c'est une question de foi, pas de preuves), la science veut dire des choses non pas "vraies", mais discutables autrement que par des sentiments. Popper, qui écrit en anglais, utilise le mot "falsifiability", mais il ne faut pas le traduire par "falsifiable", car toutes les théories scientifiques, modèles réduits de la réalité, ne peuvent prétendre à être vraies, de sorte qu'il serait idiot de chercher à montrer qu'elles ne sont pas vraies, qu'elles sont fausses. On ne dira jamais assez aux épistémologues médiocres (seulement ceux-là ; les autres sont de bons épistémologues) que la question de la science n'est pas la vérité, le vrai, le faux, mais que la seule question est l'adéquation des théories aux phénomènes. Ce que l'on cherche, c'est à réfuter les théories, les prétentions que nous avons à décrire le réel, et nous cherchons à réfuter non pas dans un esprit négatif, destructeur, mais parce que c'est la condition de proposer une théorie mieux appropriée. Toute théorie réfutée est alors éliminée, ou conservée seulement dans un champ d'application particulier. Par exemple, la loi d'Ohm, qui stipule la (fausse) proportionnalité de la différence de potentiel et de l'intensité du courant, entre les bornes d'une résistance électrique, est conservée quand la précision n'est pas grande, et elle ne cède la place à mieux, au deuxième ordre ce ce premier ordre, que si l'on a besoin d'une précision de l'ordre du deuxième ordre. Au total, on le voit, ce n'est une question de "falsifier" la science, ce qui laisse planer un doute sur l'honnêteté de l'entreprise ; non, "falsifiabilité" serait un anglicisme, et nous devons parler de "réfutabilité". Tiens, pour la bonne bouche, et si l'on allait y voir de plus près dans les acceptions de ce terme ? Voici ce que dit le Trésor de la langue française informatisé pour "réfutable" : Empl. pronom. réfl. Reconnaître ses erreurs, ses défauts ou ses fautes. M. de Lamartine, l'historien fascinateur des mêmes Girondins, annonce qu'il va se réfuter et se corriger à son tour, en revoyant après quinze ans d'épreuve ses éblouissants tableaux (SAINTE-BEUVE, Nouv. lundis, t. 1, 1862, p. 363).C. P. anal. [Le suj. désigne une chose] Infirmer, démentir ce qui était affirmé. Le temps qui passe réfute d'heure en heure nos pronostics (BUTOR, Passage Milan, 1954, p. 143).Empl. pronom. passif. Se démentir, se contredire. Une objection de ce genre se réfute elle-même (G. MARCEL, Journal, 1914, p. 102).REM. 1. Réfutable, adj. Qui peut être réfuté. Argument, raisonnement réfutable. Tout ce qui est réfutable est cent fois réfuté (ALAIN, Propos, 1929, p. 861). 2. Réfutateur, -trice, subst. Celui, celle qui réfute. S. Jean n'est ni un plagiaire de Platon, ni un réfutateur de ce même Platon. Il ne réfute pas Platon, il le continue (P. LEROUX, Humanité, 1840, p. 821).Prononc. et Orth.: [], (il) réfute [-fyt]. Ac. 1694, 1718: re-; dep. 1740: ré-. Étymol. et Hist. 1. Ca 1330 « repousser, renvoyer une personne qui vient d'exprimer un fait, une opinion, contester » (GUILLAUME DE DIGULLEVILLE, Vie hum., V, 1856 ds T.-L.); 1694 refuter un Autheur (Ac.); 2. a) 1546 « repousser, détruire une chose », refuter l'injure (Palmerin d'Olive, 176a, d'apr. H. VAGANAY ds Rom. Forsch. t. 32, p. 148); b) 1559 « id. en démontrant qu'elle n'est pas fondée » refuter ce point (AMYOT, trad. de PLUTARQUE, Hommes illustres, Compar. Démosthène-Cicéron, éd. G. Walter, t. 2, p. 797). Empr. au lat. refutare « refouler, repousser; réfuter »; cf. l'hapax refuded, parfait 3 sing. (fin Xe s. Passion, éd. D'Arco Silvio Avalle, 147) qui est à rapprocher de l'a. prov. refudar « refuser, rejeter » (av. 1150 MARCABRU, Œuvres, éd. J. M. L. Dejeanne, V, 4; XL, 10). Fréq. abs. littér.: 433. Fréq. rel. littér.: a) 925, b) 419; XXe s.: a) 380, b) 594. Bbg. GOHIN 1903, p. 266 (s.v. réfutateur).