De nos jours, la recherche occupe une grande place dans la socit

Biographie

Milieu social

Louis Pasteur, cet homme que nous connaissons pour avoir t l'un des plus grands chimistes, physiciens et microbiologistes, est n dans le Jura, en France, le 27 dcembre 1822. D'origines les plus humbles, il tait le fils d'un tanneur et vivait dans une modeste aisance. lev au coeur d'une famille austre, les dmonstrations affectueuses taient superflues. Le dessin et la peinture taient ses passe-temps. Par la suite, il sera un homme travaillant, proccup, parlant peu, dormant peu et se levant l'aurore pour s'occuper de ses recherches. On dit de lui qu'il n'tait pas facile vivre, mais qu'il tait plein de bont. Il pousera, en 1849, la fille du recteur de l'Universit de Strasbourg, Mlle Marie Laurent et aura 5 enfants. A l'ge de 46 ans, il sera atteint d'une paralysie partielle due un ACV.

Contexte historique

Sa vie se droulant durant une priode o les crdits accords la recherche sont insuffisants, il se trouve confront un manque majeur de ressources. Les chercheurs de ce temps n'ont pas de laboratoire, pas d'quipement ni de subvention. Ils doivent payer, eux-mmes, leur matriel. Certains laboratoires sont bien quips: ce sont ceux qui sont financs par les industriels. Pasteur, lui, a un petit laboratoire dans un rduit de l'cole Normale. Pour y travailler, il est contraint de s'y tenir genoux!

Profil scolaire

Regardons un peu le cheminement scolaire et professionnel de Pasteur. Tout d'abord, il sera bachelier s lettres (avec mention mdiocre en chimie!) Besanon, ensuite, matre d'tude, toujours cette mme universit. A Dijon, un baccalaurat en sciences mathmatiques lui sera accord. En 1846, le lyce de Toumon le nommera professeur de physique et par la suite, ce sera la Facult des Sciences de Strasbourg qui fera de mme en le dsignant professeur supplant en chimie. En 1854, il deviendra le doyen de cette Facult. Enfin, en 1857, l'cole Normale l'lvera au rang d'administrateur et de directeur des tudes scientifiques. Voyons donc, maintenant, sur quoi ont port principalement ses recherches durant toute sa vie.

vnements marquants de sa vie

On peut sparer la vie de Pasteur en trois grandes priodes:

1- Purement physico-chimique (tude de la cristallographie)

2- Biologique (Rfutation de la gnration spontane)

3- La fondation d'une nouvelle science: "la Microbie" (science de la bactriologie, la virologie et l'immunologie)

Ses grandes oeuvres sont:

1- La dissymtrie molculaire

2- La fermentation et la gnration dite spontane

3- L'tude sur le vinaigre et le vin 4- L'tude sur la maladie du ver soie 5- L'tude sur la bire

6- L'tude sur les maladies virulentes, le virus-vaccin et la prophylaxie de la rage (anthrax et cholra des poules)

Dcouverte

Cheminement jusqu' la fermentation

Tout dbuta par son intrt pour la cristallographie qui lui fut transmis par un professeur de minralogie, M. Delafosse. Il en fit le sujet de sa thse de physique l'cole Normale. Il tudia donc les cristaux de tartrates et de paratartrates : ce qui l'amena sa premire dcouverte : la dissymtrie molculaire. Il se rendit compte que les deux cristaux ne renvoyaient pas la lumire de la mme faon (exemple du tartrate et du paratartrate). Aprs maintes recherches, il conclut : deux cristaux constitus des mmes atomes, d'une mme nature, d'une mme composition chimique et du mme nombre chimique sont identiques dans les deux corps. Cette identit s'vanouit quant leur arrangement molculaire. Un jour, il constata qu'une solution de tartrate, qu'il avait prpare, s'tait altre sous l'effet d'une temprature ambiante plus leve qu' l'ordinaire. Visiblement, elle fermentait. Dans le liquide trouble, on voyait des moisissures. Voici donc le dbut de ses travaux sur la fermentation, les infiniment petits et la gnration spontane. Nous laborerons sur ce sujet plus loin. En tudiant la fermentation, il se mit s'intresser de plus en plus au monde de l'infiniment petit et il dcouvrit les bactries l'origine de la fermentation. Pour aider un ami, il tudiera la maladie du ver soie et dmontrera la nature parasitaire de ce mal. Il formulera une mthode pour dtecter les vers infects. Cela l'amnera s'intresser au problme de l'origine et du traitement des maladies infectieuses des animaux et par la suite, de l'homme. Il dmontrera l'existence de plusieurs microbes pathognes chez l'homme et mnera ses recherches jusqu' la vaccination chez l'humain. Il se rendra compte qu'en injectant un virus affaibli du cholra des poules une poule, celle-ci ne s'en porte pas plus mal et, par la suite, ne contactera pas la maladie lorsque le virus lui sera rinject (virulent cette fois). Il fera de mme pour la maladie de l'anthrax et pour la rage.

Soutien ou rejet de ses ides

Nous voici donc rendus la fermentation. Ses thories sur ce sujet taient-elles acceptes, croyez-vous? Mais oui, elles ont t bien reues : l'empereur Napolon III a, lui-mme, demand Pasteur d'tudier les causes de l'altration du vin. Mais il en fut autrement quant la gnration spontane : il dut dfendre sa thorie contre les spontanistes. Les spontanistes se demandaient : "Combien d'oeufs, ou de spores, un millimtre cube d'air devrait-il contenir pour que les germes contenus dans cet air soient en assez grand nombre pour se dvelopper dans les infusions organiques? Cet encombrement formerait un brouillard pais, dense comme le fer!" Les htrognistes croyaient que l'air ne servait qu' transporter l'oxygne pour faire dvelopper les micro-organismes en tat de vie latente dans la matire morte. Pasteur dut donc dmontrer que l'air, en plus de l'oxygne, transportait quelque chose d'autre, c'est--dire, en fait, des germes de vie. Il examina des particules d'air au microscope et vit ces micro-organismes. Il fit donc plusieurs expriences pour prouver que cette vie existait dans l'air.

Dtails sur la fermentation

La fermentation est un phnomne connu et utilis depuis la plus haute Antiquit. Avec le procd de dessiccation (enlvement de l'eau d'une substance que l'on veut conserver), elle a reprsent, jusqu' une poque rcente, le seul moyen de conserver les aliments.Elle assure, par production de substances antiseptiques comme les alcools ou les acides organiques, une protection efficace contre l'action des bactries putrfiantes. C'est elle que l'on doit, par exemple, la transformation du lait en fromage et des jus de fruits en vin ou en cidre. Les procds de fermentation taient dtaills sur le plan pratique, mais aussi trs empiriques. Nous pouvons le voir par l'quation de la raction de la fermentation alcoolique, propose par Gay-Lussac, en 1815, c'est--dire: C6H12O6 ----> 2 C2H6O + 2 CO2. L'quation n'tait conteste par personne, mais les explications sur son mcanisme taient particulirement confuses. ses exprimentations, il rajoutait des donnes empiriques et philosophiques.

C'est en 1854 que Pasteur, alors doyen de la Facult des Sciences de Lille, commena faire l'tude des fermentations. En 1856, un industriel lillois du nom de Bigo vint lui demander de rsoudre ses problmes de fermentation du jus de betterave. Pasteur va s'attaquer au problme avec opinitret. Il va dcouvrir le rle des micro-organismes dans la fermentation et dmontrer toutes les thses contre la gnration spontane. Tout cela se fera au cours de quinze ans de recherche. Pasteur obtiendra la preuve directe de la prsence de germes dans l'air en recueillant les fines particules en suspension dans l'atmosphre et en les examinant au microscope. Suite ses observations faites au microscope, Pasteur classera les tres vivants microscopiques, ou "ferments", en deux grandes catgories: arobies (qui ont besoin d'oxygne pour vivre) et anarobies (qui ne peuvent vivre en prsence d'oxygne). Il prouve que les germes n'apparaissent pas spontanment dans les milieux "propices la fermentation", mais qu'ils proviennent du milieu environnant et se multiplient lorsqu'ils sont dans des conditions favorables. Un milieu nutritif strilis par chauffage ne peut pas fermenter s'il est conserv l'abri des germes. Pasteur ralisa l'exprience suivante: dans des ballonnets col effil, c'est--dire faible ouverture facile sceller, il introduisit un liquide sucr et de l'extrait de levure. Puis, il porta ce mlange bullition, afin d'y dtruire la vie dplace par le courant de vapeur d'eau s'chappant par l'ouverture troite du tube terminal du ballonnet et d'en chasser l'air. Lorsque les ballonnets furent pratiquement vids d'air et rendus striles, il scella le tube du chalumeau, alors que la vapeur s'chappait encore. Le liquide contenu dans le vase put ainsi se conserver, sans tre troubl, pour une priode indfinie, c'est--dire jusqu' ce que le "col de cygne" soit ouvert, permettant ainsi la contamination du produit par l'air ambiant. Il tudia les fermentations lactique, alcoolique, butyrique et la dgradation de l'acide tartrique. Il en tira les principes fondamentaux suivants:

1) Toute fermentation est due la prsence d'un micro-organisme;

2) chaque fermentation correspond un ferment particulier;

3) La masse de produit transform est considrable par rapport celle des ferments mis en jeu (une bactrie peut transformer, par jour, jusqu' deux mille fois son propre poids d'thanol);

4) Selon l'importance de l'aration au cours de la fermentation, les rsultats de la raction sont trs diffrents. Sans air, le sucre ferment donne beaucoup d'alcool, mais peu de cellules de levure. En arobiose, le contraire se produit.

Il constate galement que, pour tudier une fermentation, il faut:

1) Prparer un milieu de culture appropri au ferment (chaque ferment ragit un milieu diffrent: alcalin, neutre ou acide, en arobiose ou en anarobiose) et strile;

2) Ensemencer ce milieu avec une trace de ferment l'tat de puret.

En tudiant les ferments parasites dans le vin, Pasteur prouve que chaque maladie du vin est due un ferment particulier et qu'il en va de mme pour toutes les maladies existantes. Par un chauffage 55 C, il est possible de mettre les vins l'abri des maladies. Cette mthode, applique tous les liquides altrables, est connue dans le monde entier sous le nom de "Pasteurisation". Ce n'est pas la levure qui fait fermenter, mais ce sont les ferments solubles, (enzymes) produits par les micro-organismes dont est constitue la levure, qui amnent les fermentations. Berzlius, Liebig, Whler et les tenants de la science "officielle", au XIXe sicle, avaient donc raison d'affirmer que les fermentations sont essentiellement chimiques, mais Pasteur les surpassait lorsqu'il disait: "Dans la nature, les fermentations sont impossibles sans la prsence de levure."

la priode "pr-pastorienne", le terme fermentation tait appliqu, de manire vague, toutes les altrations qui se produisaient dans la matire organique et aboutissaient la production de substances alcoolises ou acides. Aprs Pasteur, on distingua:

1) la fermentation alcoolique qui amne la production d'alcool au cours de la fabrication de diffrentes "liqueurs" et plus prcisment, au cours de l'laboration du vin, de la bire ou du cidre;

2) la fermentation actique, d'o dcoule la transformation du vin, du cidre ou de tout autre produit alcoolis, en vinaigre;

3) la fermentation lactique (aigrissement), dans laquelle les sucres du lait sont transforms en acides.Lutte contre les maladies des vers soie

Hommage aux travaux de Pasteur sur le ver soie AlsEn 1865, Jean-Baptiste Dumas, snateur et ancien ministre de l'Agriculture et du commerce, demande Pasteur d'tudier une nouvelle maladie qui dcime les levages de vers soie du sud de la France et de l'Europe, la pbrine, caractrise par les corpuscules de Cornalia.

Victoire sur la pbrinePasteur accepte et s'installe pour cela Als en juin 1865. Pour faire en sorte que seuls les ufs pondus par des papillons non corpusculeux soient conservs, Pasteur est conduit proposer une mthode de tri des graines peu prs identique celle prconise quelques annes auparavant par Orcino. Si celle-ci avait chou, affirme Pasteur, c'est par manque de confiance; ce qui, bien sr, n'est pas son cas[42]. Par ce procd, Pasteur sauve pour beaucoup l'industrie de la soie dans les Cvennes[43].

Discussions sur la valeur thorique des travaux de PasteurPasteur commena par nier le caractre parasitaire de la pbrine, que plusieurs savants considraient comme bien tabli. Mme une note publie le 27 aot 1866[44] par Balbiani, que Pasteur semble d'abord accueillir favorablement[45], reste sans effet, du moins immdiat[46]. Pasteur se trompe. Il ne changera d'opinion que dans le courant de 1867[47].

Philippe Decourt[48] reproche Pasteur un dni de justice envers Antoine Bchamp, qui tudia la pbrine en mme temps que Pasteur et affirma d'emble non seulement la nature parasitaire de la maladie mais aussi sa distinction d'avec la maladie des morts-flats ou flacherie (distinction que Pasteur commena galement par nier).

La flacherie rsisteEn 1884, Balbiani[49], qui faisait peu de cas de la valeur thorique des travaux de Pasteur sur les maladies des vers soie, reconnaissait que son procd pratique avait remdi aux ravages de la pbrine, mais ajoutait que ce rsultat tendait tre contrebalanc par le dveloppement de la flacherie, moins bien connue et plus difficile prvenir. En 1886, la Socit des Agriculteurs de France mettait le vu que le gouvernement examine s'il n'y avait pas lieu de procder de nouvelles tudes scientifiques et pratiques sur le caractre pidmique des maladies des vers soie et sur les moyens de combattre cette influence. Decourt[50], qui cite ce vu, donne des chiffres dont il conclut qu'aprs les travaux de Pasteur, la production des vers soie resta toujours trs infrieure ce qu'elle avait t avant l'apparition de la pbrine et conteste ds lors Pasteur le titre de sauveur de la sriciculture franaise.

Les vaccins partir de 1876, Pasteur travaille successivement sur le filtre et l'autoclave mis au point par Charles Chamberland (1851-1908) et aussi sur le flambage des vases.Il continue participer aux progrs de la thorie microbienne des maladies contagieuses, domaine o son plus grand rival est maintenant l'Allemand Robert Koch. En 1880, Pasteur dcouvre le staphylocoque, qu'il identifie comme responsable des furoncles et de l'ostomylite[51]. Pendant six ans, le Franais et l'Allemand tudient les maladies et leurs microbes. La dernire partie de la carrire de Pasteur sera consacre aux vaccins.

Les inoculateurs avant Pasteur: la recherche de l'attnuationQuand Pasteur commence ses recherches sur les vaccins, on fait des inoculations prventives contre une maladie humaine, la variole (la mthode de Jenner est clbre), et contre deux maladies du btail: la clavele, maladie du mouton, et la pripneumonie bovine[52].Certains clavelisateurs cherchent attnuer la virulence du claveau (la substance morbide injecte) par culture ou par inoculations successives d'animal animal, mais, selon un dictionnaire de l'poque, leurs rsultats sont illusoires[53].

Le vaccin contre le cholra des poules

Louis Pasteur par le photographe Flix Nadar en 1878.

Durant l't 1879, Pasteur et ses collaborateurs, mile Roux et mile Duclaux, dcouvrent que les poules auxquelles on a inocul des cultures vieillies du microbe du cholra des poules[54] non seulement ne meurent pas mais rsistent de nouvelles infections - c'est la dcouverte d'un vaccin d'un nouveau type: contrairement ce qui tait le cas dans la vaccination contre la variole, on ne se sert pas, comme vaccin, d'un virus bnin fourni par la nature (sous forme d'une maladie bnigne qui immunise contre la maladie grave) mais on provoque artificiellement l'attnuation d'une souche initialement trs virulente et c'est le rsultat de cette attnuation qui est utilis comme vaccin [55].S'il faut en croire la version clbre de Ren Vallery-Radot[56] et d'mile Duclaux,[57]c'est en reprenant de vieilles cultures oublies (ou laisses de ct pendant les vacances) qu'on se serait aperu avec surprise qu'elles ne tuaient pas et mme immunisaient. Il y aurait l un cas de srendipit.A. Cadeddu[58], toutefois, rappelle que depuis les annes 1877-1878, [Pasteur] possdait parfaitement le concept d'attnuation de la virulence. C'est un des motifs pour lesquels Cadeddu[59], la suite de Mirko D. Grmek, met en doute le rle allgu du hasard dans la dcouverte du procd d'attnuation de la virulence et pense que cette attnuation a srement t recherche activement, ce que les notes de laboratoire de Pasteur semblent bien confirmer[60].

Dans sa double communication du 26 octobre 1880 l'Acadmie des Sciences et l'Acadmie de mdecine, Pasteur attribue l'attnuation de la virulence au contact avec l'oxygne. Il dit que des cultures qu'on laisse vieillir au contact de l'oxygne perdent de leur virulence au point de pouvoir servir de vaccin, alors que des cultures qu'on laisse vieillir dans des tubes l'abri de l'oxygne gardent leur virulence. Il reconnat toutefois dans une note de bas de page que l'oxygne ne joue pas toujours son rle d'attnuation, ou pas toujours dans les mmes dlais: Puisque, l'abri de l'air, l'attnuation n'a pas lieu, on conoit que, si dans une culture au libre contact de l'air (pur) il se fait un dpt du parasite en quelque paisseur, les couches profondes soient l'abri de l'air, tandis que les superficielles se trouvent dans de tout autres conditions. Cette seule circonstance, jointe l'intensit de la virulence, quelle que soit, pour ainsi dire, la quantit du virus employ, permet de comprendre que l'attnuation d'un virus ne doit pas ncessairement varier proportionnellement au temps d'exposition l'air.[61]Ph. Decourt[62] faisait ce commentaire: Dans ces conditions, il est impossible de parler d'un procd de vaccination. On est oblig de constater qu' la fin d'octobre 1880, Pasteur n'en a encore aucun.On lit dans une publication Internet du Dpartement tats-unien de l'agriculture en date du 14 janvier 2005:Pasteur travailla sur un vaccin contre le cholra des poules, mais sans grand succs. Depuis Pasteur, il y eut plusieurs tentatives de produire un vaccin efficace contre le cholra des poules. Une immunit substantielle mais non absolue peut tre confre la volaille, dans des conditions contrles, l'aide de vaccins tus de Pasteurella multocida.

Le vaccin contre la maladie du charbonLe 5 mai 1881, lors de la clbre exprience de Pouilly-le-Fort, un troupeau de moutons est vaccin contre la maladie du charbon l'aide d'un vaccin mis au point par Pasteur et ses assistants. Cette exprience fut un succs complet.Certains auteurs reprochent Pasteur d'avoir induit le public scientifique en erreur sur la nature exacte du vaccin utilis. Cette question fait l'objet d'un article part, le "Secret de Pouilly-le-Fort".

Impact sur la socitOn peut dire que Pasteur a eu un grand impact sur la socit actuelle. Premirement, il a permis la recherche d'avancer plus rapidement en dmontrant la fausset du concept de gnration spontane, permettant ainsi aux chercheurs de surpasser la vieille croyance o tout s'explique par le hasard. Comme nous l'avons mentionn plus tt, il fut le fondateur d'une nouvelle science: la microbie. Cela amena les chercheurs vers la biologie molculaire que nous connaissons. Ses tudes sur la dissymtrie molculaire firent en sorte qu'aujourd'hui, nous ayons la chimie en trois dimensions (strochimie). Pasteur donna son nom a un procd rvolutionnaire qui est trs utile, aujourd'hui encore, pour la conservation des aliments: la pasteurisation. Cette dcouverte fut dterminante pour les industries de boissons du monde entier qui emploient ce procd.

Ses recherches sur les micro-organismes pathognes chez l'homme ont permis de dvelopper des techniques pour contrer des maladies causes par ces microbes: nous parlons ici de la vaccination. Celle-ci permet de sauver un nombre incroyable de vies chaque anne. Ce procd est appliqu une grande quantit de maladies. En dcouvrant que l'air propage des micro-organismes pathognes, Pasteur a soulev la ncessit d'augmenter l'hygine chez la population, pour ainsi diminuer le risque de propagation des maladies virulentes et faire en sorte d'abaisser le taux d'individus infects par ces mmes maladies. Il dveloppa des techniques de strilisation, celles-ci tant inconnues dans son temps. Il se rendit compte qu' une certaine chaleur, la plupart des micro-organismes meurent. Aujourd'hui, cette technique est des plus essentielles dans le milieu hospitalier, entre autres, o l'aide d'un autoclave, on strilise le matriel contamin. Il dmontra que certaines bactries sont tues par l'effet de l'alcool: de nos jours, beaucoup de dsinfectants sont faits base d'alcool. On peut donc voir que le milieu mdical et celui de la recherche doivent beaucoup Pasteur.

En somme, grce ses dcouvertes sur la fermentation et sur la gnration spontane, Pasteur a fait avancer la recherche grands pas. Il ne se passe pas une seule journe sans que nous ne bnficiions des bienfaits relis ses dcouvertes. Prenons seulement l'exemple du lait que vous mettez dans votre caf chaque matin: il est pasteuris pour mieux se conserver. Et il en est ainsi dans bien des domaines.

Nous avons perdu un grand homme le 28 septembre 1895, Marnes la Coquette. De nombreux monuments furent rigs sa mmoire et Pasteur bnficie encore d'une reconnaissance universelle, tant de la part de l'ensemble de la population que de celle de la communaut scientifique. A quand le prochain chercheur qui fera autant avancer la science?

Bibliographie

CUNY, Hilaire. Louis Pasteur et le mystre de la vie, Vienne, ditions Seghers, 1966, 223 pages.

DELAUNAY, Albert. Prsence de Pasteur, Paris, ditions Fayard, 1973, 255 pages.

VALLERY-RADOT, Ren. La vie de Pasteur, Paris, ditions Flammarion, 1941, 632 pages.

VALLERY-RADOT, Ren. Oeuvres de Pasteur, Paris, ditions Masson et Cie, 1933, 6 tomes, tome 2: Fermentatiwww.wikipedia.comwww.mendeleev.com