La notion de « réplicateur » est ancrée dans notre imaginaire collectif et nous entraîne directement dans un futur inspiré de Star Trek. Avez-vous besoin d'un repas ? Appuyez sur un bouton du réplicateur. Avez-vous besoin d'une clé? Appuyez sur le même bouton. Tout ce que vous voulez peut être réalisé sur place, la science-fiction c'est la liberté.
Mais est-ce seulement de la science-fiction ?
Le concept de construction d’objets « atome par atome » a été proposé pour la première fois par Richard Feynman dans un grand discours de 1959, qui a peut-être contribué à donner une impulsion et une fascination à la recherche sur les nanotechnologies. L’idée a ensuite fait son chemin dans les années 80 et 90, alimentée par les travaux scientifiques et populaires de K.Eric Drexler, l'ingénieur et théoricien connu comme le père de la nanotechnologie.
Quelle chance avons-nous de construire un réplicateur ?
Selon Feynman, aucune loi physique n’interdit d’assembler ainsi des molécules et des atomes. Non seulement c’est plausible, mais nous sommes nous-mêmes un exemple vivant de « nanofabrication ». Les cellules possèdent l’équipement nécessaire pour utiliser des plans (ADN) et coder des messages (ARN) qui fournissent des instructions aux « fonderies » moléculaires (ribosomes).
Mais la nature n'est plus le seul "réplicateur" (le terme le plus correct serait "nanofabricant", mais je continuerai à utiliser le terme "populaire". Parce que je suis un Trekkie, c'est pour ça). La créativité humaine a déjà conçu des outils synthétiques pour fonctionner même à des échelles infinitésimales, mais il reste clairement quelque chose à peaufiner.
Quel est le problème?
Les obstacles à la conception pratique d'un réplicateur pourraient remplir un livre. Et ils ont certainement rempli un fameux débat entre Drexler lui-même et le chimiste lauréat du prix Nobel Richard Smalley. Smalley a souligné le problème des « doigts collants » et des « doigts gras ». Derrière des noms simples, ces problèmes représentent clairement les difficultés inhérentes à la manipulation mécanique des molécules et des atomes. Notre corps est un exemple de la façon dont les choses peuvent être créées, mais il n’est pas facile de les « toucher » lorsqu’elles sont si petites.
Smalley a suggéré que les nanofabricants pourraient fonctionner grâce à des processus chimiques, tels que ceux qui se produisent à l'intérieur des cellules. Cependant, cette perspective présente également des inconvénients importants, comme une variété limitée de molécules pouvant être produites et la nécessité de développer un vaste domaine de la chimie encore méconnu.
Réplicateur, la méfiance l'emporte ?
Pour faire court : ces dernières années, la pensée scientifique s'est consolidée sur les positions de Smalley, ralentissant l'impulsion de la recherche sur le réplicateur. Néanmoins, la confiance de certains scientifiques dans la possibilité que les nanobots (robots de taille nanométrique) d’aujourd’hui et les nanofabricants de demain révolutionnent la société reste inchangée. Aujourd'hui, ce qui se rapproche le plus d'une nanofabrication pratique est la réaction en chaîne par polymérase (PCR), une invention fondamentale à l’origine de la diffusion du séquençage de l’ADN, des tests de maladies infectieuses et des enquêtes médico-légales.
Comment ça marche? Pensez-y un peu comme au « tampon clone » de Photoshop. Avec un mélange spécifique de produits chimiques, appelés « réactifs », et une machine spéciale, appelée « thermocycleur », la PCR duplique un brin donné de matériel génétique des centaines de millions de fois.
En bref
La nanofabrication est certainement possible, même si les obstacles sont énormes. Mais la révolution que cela pourrait apporter à la civilisation humaine signifie que l’idée de disposer d’un réplicateur est trop tentante pour y renoncer. Le prix vaut la patience, et les humains continueront à le poursuivre. Bref, une science de pointe, mais de la science. Et ça suffit.