Le défi lancé par le chimiste James Tour concernant l’hypothèse d’une origine naturaliste de la vie.
Le chimiste réputé James Tour a réussi à mettre en évidence la mystification de chercheurs travaillant sur l’origine de la vie quand ils affirment que tous les problèmes sur cette question ont été surmontés par la science.
David Klinghoffer et Tova Forman ont déjà écrit sur le défi s’étalant sur 60 jours lancé par le chimiste de l’Université Rice, James Tour, aux principaux chercheurs travaillant sur l’origine de la vie, leur demandant de démontrer que ce champ de recherche avait considérablement progressé au cours des soixante-dix dernières années (cf. ici, ici). Tour a proposé de supprimer toutes ses vidéos sur le sujet si trois experts éminents convenaient que l’un des cinq problèmes fondamentaux suivants avait été résolu :
- la liaison des acides aminés pour se constituer en chaînes (également connus sous le nom de polypeptides),
- la liaison de nucléotides pour former des molécules d’ARN,
- la liaison des sucres simples (ou monosaccharides) pour se constituer en chaînes appelées polysaccharides,
- l’origine des informations biologiques,
- l’assemblage d’éléments résultant en la formation d’une cellule.
Tour a lancé ce défi en réponse aux nombreuses fausses affirmations faites par des YouTubers, tels que Dave Farina, selon lesquelles ces obstacles à l’apparition originelle de la vie avaient été pleinement surmontés. Le délai est expiré et personne n’a présenté de solutions à aucun de ces problèmes.
Les règles
Pour les trois premiers problèmes, Tour a autorisé les chercheurs travaillant sur l’origine de la vie à supposer qu’un mélange chimique a commencé avec des acides aminés, des nucléotides ou des sucres ayant la même configuration absolue [1] (c’est-à-dire énantiomériquement [2] purs). Par exemple, tous les acides aminés étaient de configuration absolue S (gauche), comme l’exigent les protéines modernes. Pour le premier problème, les participants devaient détailler comment des chaînes de seulement deux acides aminés – l’acide aspartique et la lysine – auraient pu se former avec les bonnes liaisons. Pour le deuxième problème, les solutions proposées devaient décrire comment les nucléotides auraient pu se lier pour former des chaînes avec moins de 2 % de mauvaises liaisons. Et pour le troisième, les propositions de solutions devaient expliquer comment les molécules du glucose (sucre simple) auraient pu s’unir correctement pour obtenir des rendements [3] élevés.
Pour le quatrième problème, les chercheurs pouvaient supposer que les trois premiers défis avaient été résolus. Il leur suffisait d’expliquer comment les acides aminés, les nucléotides ou les sucres simples auraient pu s’articuler dans le bon ordre de manière à contenir les informations fonctionnelles requises pour accomplir une tâche biologiquement pertinente. Pour le cinquième problème, les chercheurs pouvaient supposer que tous les éléments cellulaires étaient disponibles en abondance. Il leur suffisait d’expliquer comment les éléments biologiques auraient pu s’assembler pour former une cellule fonctionnelle. Les solutions proposées à tous les problèmes devaient s’appuyer uniquement sur la chimie qui aurait pu se produire au commencement de la Terre.
Les implications de l’échec
L’incapacité d’un expert en origine de la vie à proposer une solution ne serait-ce qu’à l’un des cinq problèmes a des conséquences désastreuses pour ce champ de recherche. Tour a autorisé les chercheurs travaillant sur l’origine de la vie à formuler des hypothèses irréalistes sur les conditions de départ. Les obstacles sont colossaux pour que les molécules constitutives de la vie se forment à des concentrations et à des puretés suffisamment élevées pour permettre la moindre possibilité qu’elles se lient entre elles pour donner lieu à des protéines, à de l’ARN ou à des polysaccharides complexes (cf. ici et ici). De plus, tout élément cellulaire formé sur la Terre primitive se serait décomposé bien avant d’arriver à l’étape de préparation d’une cellule potentielle. Par conséquent, même si tous les problèmes étaient entièrement résolus, la genèse de la vie se heurterait toujours à l’obstacle insurmontable du transport des éléments de la vie dans le même environnement microscopique.
Les YouTubers et autres défenseurs de la foi laïque du matérialisme scientifique affirment avec assurance que les scientifiques percent progressivement le mystère de l’origine de la vie. Pourtant, Tour a fait appel à des experts de premier plan en leur demandant de démontrer s’ils avaient réalisé de réels progrès dans la réponse à l’une des questions les plus fondamentales. Aucun n’a pu relever le défi.
À un moment donné, la communauté scientifique et le public devront reconnaître que l’absence de progrès ne peut pas s’expliquer par un manque d’efforts sérieux de la part de scientifiques hautement compétents, mais par des hypothèses philosophiques qui les empêchent de voir la vérité qui se dresse face à eux. La réponse à l’origine de la vie ne réside pas dans les disciplines de la physique et de la chimie, mais dans l’esprit qui se cache derrière notre univers.
Article original en anglais publié le 31 octobre 2023. Traduit de l’anglais et publié ici avec l’aimable autorisation du Discovery Institute.
Notes de B&SD
1. Configuration absolue : la configuration d’une entité moléculaire est la disposition spatiale des atomes ou des groupes d’atomes de cette entité.
On appelle configuration absolue la disposition spatiale des atomes ou des groupes d’atomes d’une entité moléculaire chirale ou d’un groupe chiral qui distingue cette entité ou ce groupe de son image dans un miroir. La configuration absolue est décrite par des stéréodescripteurs conventionnels.
La nécessité de disposer d’une nomenclature systématique des énantiomères et des diastéréo-isomères pose le problème de la recherche de descripteurs stéréochimiques. Les règles séquentielles proposées par R. S. Cahn, C. Ingold et V. Prelog établissent un ordre conventionnel des atomes ou des groupes d’atomes, dans le but de dénommer sans ambiguïté les configurations absolues ou relatives des stéréo-isomères.
Ainsi, le mot configuration désigne la disposition des atomes d’une entité moléculaire dans l’espace sans tenir compte des rotations autour des liaisons simples. La configuration absolue d’une structure dépend de sa configuration et des ordres de priorité des groupements selon les règles séquentielles de Cahn, Ingold et Prelog.
On peut déterminer les configurations absolues rapidement à partir de projections de Fischer en utilisant la méthode suivante. Les groupements sont classés suivant les règles séquentielles de Cahn, Ingold et Prelog. Deux cas peuvent se présenter :
- si le substituant de plus faible priorité est situé sur la verticale, on regarde le sens dans lequel défilent les trois autres substituants par priorité décroissante. Si ce sens est celui des aiguilles d’une montre, la configuration absolue est R (droite). Dans le cas inverse, elle est S (gauche) ;
- si le substituant de plus faible priorité est situé sur l’horizontale, on effectue une permutation avec un substituant sur la verticale, on applique la règle précédente et on inverse la configuration absolue.
Une molécule possédant un carbone asymétrique a deux énantiomères, l’un (+) dextrogyre et l’autre (-) lévogyre. Ces appellations permettent de les distinguer par leur action respective sur la lumière polarisée. Mais on parle de deux stéréoisomères R et S si on souhaite distinguer les énantiomères par la position de leurs atomes dans l’espace. Il n’ y a aucune relation systématique entre ces deux désignations, ce qui veut dire que pour certaines molécules, le stéréoisomère R sera lévogyre (-), et pour d’autres molécules il sera dextrogyre (+). Il en est de même pour le stéréoisomère S.
Bien que les configurations d’une molécule au niveau de tous les carbones asymétriques qu’elle renferme puissent être parfaitement décrites par la nomenclature R, S, on trouve très souvent encore ces configurations désignées par (D) ou (L). Les notations (D) et (L) sont surtout utilisées pour représenter les acides aminés et les glucides. Dans ce dernier cas, c’est le dernier carbone asymétrique de la chaîne (carbone asymétrique le plus bas dans cette chaîne placée suivant la convention de Fischer, celui donc ayant le numéro le plus grand) qui donne sa configuration (D) ou (L) à l’ensemble de la molécule. Pour les aminoacides, un composé de configuration D (rep. L) possède un amino porté par le premier atome de carbone asymétrique qui se projette à droite (resp. à gauche) en projection de Fischer.
2. Enantiomère : une molécule est dite chirale si elle possède au moins un carbone asymétrique (ou carbone stéréogène). Autrement dit, une molécule est chirale si elle n’est pas superposable à son image dans un miroir. Des stéréoisomères sont des molécules de formule (développée) donnée dont la structure spatiale est différente. Et on appelle énantiomère un des stéréoisomères d’une molécule chirale. Cet objet et son image miroir constituent alors deux formes différentes qualifiées d’énantiomorphes (du grec formes opposées) ou, en se référant à des molécules, des conformations spatiales « gauche » et « droite » appelées énantiomères dotés d’une asymétrie moléculaire tridimensionnelle. Le groupe des isométries laissant globalement invariant l’objet initial ne possède que des rotations.
3. Rendement : en chimie, le rendement, également appelé rendement de réaction, est une mesure de la quantité de moles d’un produit formé par rapport au réactif consommé, obtenue lors d’une réaction chimique, généralement exprimée en pourcentage. Le rendement est l’un des principaux facteurs que les scientifiques doivent prendre en compte dans les processus de synthèse chimique organique et inorganique. Dans l’ingénierie des réactions chimiques, les termes « rendement », « conversion » et « sélectivité » sont utilisés pour décrire les rapports entre la quantité d’un réactif consommé (conversion), la quantité du produit souhaité formé (rendement) et le produit indésirable (sélectivité), représentés par X, Y et S.
Biographie de James Tour
Résumé de ses recherches
Les domaines de recherche scientifique de James Tour comprennent la nanoélectronique, l’électronique au graphène, l’électronique à l’oxyde de silicium, les nanovecteurs de carbone pour les applications médicales, la recherche sur le carbone vert pour la récupération améliorée du pétrole et l’extraction respectueuse de l’environnement du pétrole et du gaz, le photovoltaïque au graphène, les supercondensateurs au carbone, les batteries lithium-ion, les batteries au lithium métal, la capture du CO2, la division de l’eau en H2 et O2, la purification de l’eau, les modifications synthétiques des nanotubes de carbone et du graphène, l’oxyde de graphène, les composites de carbone, le stockage de l’hydrogène sur des échafaudages de carbone, la nano-ingénierie et la synthèse de nanomachines à molécule unique qui comprennent des moteurs moléculaires, des nanovoitures et des nanomachines capables de forer à travers les membranes cellulaires. Il a également développé des stratégies pour retarder les attaques terroristes chimiques. Pour l’enseignement pré-universitaire, Tour a développé le concept de NanoKids pour l’enseignement des sciences à l’échelle nanométrique de la maternelle à la 12e année, ainsi que les kits scientifiques Dance Dance Revolution et Guitar Hero pour l’enseignement primaire et secondaire : SciRave (www.scirave.org) qui s’est ensuite étendu à un SciRave basé sur des Stemscopes. Le programme SciRave est devenu le programme le plus largement adopté au Texas pour compléter l’enseignement scientifique, et il est actuellement utilisé par plus de 450 districts scolaires et 40 000 enseignants avec plus d’un million de téléchargements par les élèves.
Biographie
James M. Tour, chimiste organique de synthèse, a obtenu sa maîtrise ès sciences en chimie de l’Université de Syracuse, son doctorat en chimie organique et organométallique de synthèse de l’Université Purdue, et a suivi une formation postdoctorale en chimie organique synthétique à l’Université du Wisconsin et à l’Université de Stanford. Après avoir passé 11 ans à la faculté du Département de chimie et de biochimie de l’Université de Caroline du Sud, il a rejoint le Centre pour la science et la technologie à l’échelle nanométrique de l’Université Rice en 1999, où il est actuellement professeur de chimie à la chaire de T. T. et W. F. Chao, professeur d’informatique et professeur de science des matériaux et de nano-ingénierie. Tour compte à son actif environ 650 publications de recherche et plus de 200 brevets, avec un indice H = 129 et un indice i10 = 538 et un total de citations supérieur à 77 000 (Google Scholar). Il a été élu à l’Académie nationale des inventeurs (National Academy of Inventors) en 2015. Tour a été reconnu comme faisant partie des « 50 scientifiques les plus influents au monde aujourd’hui » par TheBestSchools.org en 2014 ; répertorié dans « Les esprits scientifiques les plus influents au monde » par ScienceWatch.com de Thomas Reuters en 2014 ; il est récipiendaire du prix Trotter dans la catégorie « Information, complexité et inférence » en 2014 ; et a été professeur invité Lady Davis à l’Université hébraïque en juin 2014. Tour a été nommé « Scientifique de l’année » par R&D Magazine en 2013. Il a reçu le prix George R. Brown pour l’enseignement supérieur en 2012 à l’Université Rice ; il a remporté l’ACS Nano Lectureship Award de l’American Chemical Society, en 2012 ; il a été professeur invité Lady Davis à l’Université hébraïque en juin 2011 ; et il a été élu membre de l’Association américaine pour l’avancement de la science (AAAS), en 2009. Tour a été classé parmi les 10 meilleurs chimistes au monde au cours de la dernière décennie, via une étude d’indices de citations par publication de Thomson Reuters, datant de 2009 ; il a remporté le Distinguished Alumni Award de l’Université Purdue en 2009 ; et le prix de nanotechnologie du Houston Technology Center en 2009. Il a remporté le prix Feynman de nanotechnologie expérimentale en 2008, le prix NASA Space Act en 2008 pour son développement d’élastomères renforcés de nanotubes de carbone et le prix Arthur C. Cope Scholar de l’American Chemical Society. pour ses réalisations en chimie organique en 2007. Tour a reçu le prix George R. Brown pour l’enseignement supérieur en 2007. Il a également remporté le prix de l’innovateur de l’année du magazine Small Times en 2006, le prix de l’innovateur Nanotech Briefs Nano 50 en 2006, l’Alan Berman Research Publication Award, du Ministère américain de la Marine (Department of the Navy) en 2006, le Southern Chemist of the Year Award de l’American Chemical Society en 2005 et le Honda Innovation Award for Nanocars en 2005. L’article de Tour sur les nanovoitures a été l’article le plus consulté de tous les articles de l’American Chemical Society en 2005, et il a été répertorié par LiveScience comme le deuxième article le plus influent dans toute la science en 2005. Tour a remporté plusieurs autres prix nationaux, notamment le Prix présidentiel du jeune chercheur de la National Science Foundation en chimie des polymères et le Prix du jeune chercheur du Bureau de recherche navale en chimie des polymères.
Domaines de recherche
Synthèse organique ; biologie chimique ; spectroscopie et imagerie ; synthèse de nanomatériaux.
Source : https://profiles.rice.edu/faculty/james-tour
A propos de l’auteur
Brian Miller est coordinateur de la recherche au Centre pour la science et la culture du Discovery Institute. Il est titulaire d’une licence en physique avec une mineure en ingénierie du MIT et d’un doctorat en physique de l’Université Duke. Il donne des conférences internationales sur le dessein intelligent et sur l’impact des visions du monde sur la société. Il a également été consultant en matière de développement organisationnel et de planification stratégique, et il est consultant technique pour Ideashares, un incubateur virtuel qui se consacre à l’introduction de l’innovation sur le marché.
Excellent article. Merci de l’avoir traduit !