科学史

在StéphaneLeduc的化学花园

如果物理和化学够了à解释生活的形式 ? Tombée dans l’oubli, cette idée défendue par le médecin Stéleduc phane在圣éES 1910以力量返回。

rapha.ël Clément 对于Science N°498
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由什么M.é生命生物,系统ème d’une complexité physique étourdissante, émerge-t-il à partir d’un état initial très peu organisé ?任何时候,这个问题是é un dé主要概念。 vs.’和1900左右,老师’école de médecine de Nantes, Stéphane Leduc, s’en est emparé à轮到他了。他的信念é是物理和化学够了吗?à elles seules à解释很多事情。证明它,他骗了çut des expé物理o.ù des formes jusque-là supposées spécifiques du vivant émergeaient spontané在撒谎。根据他,这些形式témoignaient des « facultés d’organisation »pr的普通体力ésidaient à la formation d’un organisme.

用L.’avènement de la génétique, les idé默认的Leduc esées au XX. e siècle. Aujourd’但是,他们采取了所有的意思à l’heure où l’使用物理概念在D的生物学中爆炸éveloppement : elles pré弄清楚现代概念’autoorganisation.

了解M.écanismes de génération d’它的生物体é胚胎发育是PRé今天占领科学’基本上D.évolue à la génétique et à生物学称为dé发展。这个问题也一直是éressé经典物理学家,哲学家和钍的数量éologiens par le passé。两个伟大的范式已经分开éIF.的思想家ècles. L’épigenèse est la thé根据哪个组织获得其复杂性的orieé progressivement à通过连续的增长和修改’un germe ou d’un œUF。它假设未来部分’组织尚未在最初的细菌中如此。 PR.é相反,培训并认为形成的形成’un organisme résulte du déploiement dans l’espace de parties préformé在细菌中,使它成为一种微型版本’organisme achevé.

Épigenèse ou préformation ?

这D.é蝙蝠,由亚里士多德开幕,谁éfendait l’épigenèse, a duré jusqu’au XIX..e siècle. Au XVII.e siècle, l’épigenè因此,科学家ñ的最大数量有利于éErlander Antoni Van Leeuwenhoek为第一个看è参考spermatozo.ïof,给了préformation au goût du jour :成人动物如何复杂é他可以形成吗?à partir d’作为主要的对象 ? Son confrèRe Nicolas Hartsoeker Suggéra那个未来的动物était préformé在精子的身体ïde ou dans l’œuf.

这个éorie plut à l’É教堂,找到了一切à fait à son goût l’idée que toutes les générations à venir étaient emboîté在第一个男人和动物éés par Dieu. Au XVIII.e siècle, la pré训练在船尾有风,如此证明’entrée « Génération (Physiologie) » de l’encyclop.édie de Diderot et d’Alembert : après avoir relaté l’histoire des idé关于柏拉图的主题 XVIII.e siècle,它的作者,médecin Arnulphe d’Aumont,目前有支持最受欢迎的论点。ù il é写的,根据哪个« les œUFS包含f的雏形œtus », « la semence du mâle » servant à les « vivifier ».

但是,Débat était loin d’ê关闭。消除声音持续à听到的,就像皮埃尔路易斯莫鲁德·莫伯特鲁斯一样 Vénus PhysiqueD.éfendait l’idée d’胚胎派对之间的一种更强烈的物理吸引力ées à在附近’organisme achevé. Au début du XIX.e siècle, les progrèScroscopy Permir的sà l’德国 - 巴尔特胚胎学家Christian Heinrich von Pandander’遵守第一个è参考文献胚胎传单,单独的细胞领土电话és à构成未来的组织和器官。这é覆盖,以及’émergence de la thé细胞orie,根据哪些生物是és d’一个或多个小单位és nommées cellules, sonnèth的glaéorie de la pré培训,至少在其统一形式érale.

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StéphaneLeduc(1853-1939),教授'南特医学院,是一名由他的同龄人承认的研究员'à ce qu'他开始捍卫自发的一代。然而他对此的思考'地球上的生活的外观总是d'actualité.

©Wikimedia Commons.

XIX.e siècle, l’épigenèse bénéficiait donc d’广泛的共识。然而,她缺乏’un mé因果蓬松解释’organisation d’初始质量向细胞通知结构生物体é。许多科学家随后上诉à一种形式或另一个形式« force vitale »方便的矢量’organisation de l’embryon lors du développement.

Prévitalism游标和épigéNIST,德国生理学家Caspar Wolff制作了吸引力D.ès 1759 à une 求生螺丝和D.éclara dans sa 理论代造 那些相信的人’épigenèse étaient né必然会活力。路易斯帕斯特,一个如果è稍后,说他的信仰发酵était irréductible à普通化学和était donc un phénomè生命不齐。再次,哲学家亨利·卑尔森拒绝了 Évolution créatrice,口译员étations mé寿命枪,使用à son fameux « élan vital » et défendant la spécificité du vivant.

À然而,龙头生物教被解释为à la fin du XIX.e sièCLE一个新的目前的mécaniste. Suivant l’idée partagée by attalistjean-baptiste de lamarck那个生活应该é合并只有物理和化学原则,几个« morphogénistes »,像Moritz Traube,Denis Monnier或Carl Vogt,正在寻找à générer, par des expé纯粹的物理划痕,清洁结构à生活,尤其是人造细胞。

当然ébut du XX. e siècle, Stéphane Leduc, méDecin和物理学家Nantais SPécialiste d’é电生理和辐射érapie, s’appropria cette thématique é合并。 LEDUC也想填补’absence de mécanisme dans la théorie de l’épigenèse : « La doctrine [de la sé自然型材]显示如何传输和重音所获得的变体ées par la sé张切,但它并不显示我们如何获取这些变化。他们ême ignorance règne d’其他地方的物理原因éveloppement ontogénique, c’est-à-dire de l’é胚胎演化 », é他在1910年思考他的书 Thé生命和g的物理化学矿石énérations spontanées.

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Stéphaneleduc本人自己做了几个“渗透生长”的经验,人为地产生蘑菇状形状 (以上) 或植物:“何时'浓缩溶液可溶物质浸入其中用胶体,渗透沉淀物的液体形成'entoure d'形成渗透膜的沉淀层,对于不同物质[及以上所有]不均匀渗透'水,“他在他身上解释了 生命的物理化学理论 (1910)。物质'室内营造出强大的渗透压,推动膜并增长结构......

S. LEDUC,合成生物学,1912。

除了这本书,Leduc还发表了é à la même époque une série d’articles et d’工作在其屈服于生命派,谁’il assimile à神秘主义,根据他仍然无所不在ésent en biologie : « 旧的拟人体,最终,精彩,métaphysique, l’extra et l’超法持续存在é,在生物科学中,表格和à des degré各种各样的。它被录取为它’existence d’un principe indépendant de la matière, ou d’une force vitale spéciale à生活,总结’y rencontre partout », dé他在1912年在他的书中尼姑 综合生物学étique。它建议了’adoption du « physicisme », une démarche expérimentale analogue à物理科学,没有SPé在生活中,因此根本米écaniste : « L’观察表明我们到处都是自然的优势和法律’exercent avec une régularité绝对,不包括任何任意,任何选择,任何意图,任何最终性的意图[...]。无处不在,在自然科学中,进步的条件èS是通过物理学替代神秘主义。 »

没有前线è生活和’inanimé

开玩笑’acte à言语,LEDUC骗局çut de nombreuses expériences fondé关于扩散和渗透生长,非常接近« jardins chimiques », des structures minérales aux formes étonnantes que l’on obtient par pré曲线。他报道了Spontan培训é类似的形式à生活形状–植物,蘑菇,细胞–和假设的行为és spé寿命,如分割d’细胞介质或细胞分裂。 Deane Butcher,在PR中éface de l’LEDUC工作有权é 生活机制 (1911),翻译增强ée de sa Thé生命的物理化学兽人, écrit : « Il n’有,我相信,没有更加壮观的展示和éclairant que celui d’渗透生长 :一个原始的mati身体ère inanimée谁在我们眼前发芽,没有丝毫的公关ésence de matière organique. »如果扩散和渗透足够à géné复杂结构,réguliè更像是类似的à生活的人,为什么会调动’autres « forces mystérieuses » ?

生活是一种pHénomène dont le mécanisme ne peut ê纯粹的身体

StéphaneLeduc

« La vie est un phénomène dont le mécanisme ne peut ê纯粹的身体 ;它是由m制作的êmes forces, régie par les mê我对非生活世界行事的法律。 [...] 问题ème de la biologie, c’est de comprendre mati上的物理力量游戏ère des êtres vivants », défend Leduc dans 综合生物学étique。它通过物理力量取代了重要的力量 : « 物理部队有教师és d’组织无限大于那些’avaient osé supposer jusqu’在这里是最容大的精神。 »LEDUC问题是MSécificité mê寿命,突出d的模糊é生活与inanim之间的批量é : « Puisqu’我们不能标记sé生活与其他pH之间的制备énomè大自然,我们应该得出结论éparation n’不存在,这是符合要求的à la loi de continuité entre tous les phénomè。划分,Sé亲戚是由’男人促进’étude de la nature », écrit-il dans Thé生命和g的物理化学矿石énérations spontanées.

LEDUC L.’incompris

在搜索时à障碍ère entre matière vivante et matiè然而,惰性,Leduc遇到了一个ré折叠活力,或至少大réticence à治疗生活寿命’inanimé。这在1906年获得了他’排除他的工作 账户’Académie des sciences。他特别从d责备é分裂g的概念énération spontanée, théorie abandonnée depuis les expériences de Pasteur.

G.énération spontanée revê然而是一个非常不同的意思é相当更近ôt de l’abiogenèse, l’apparition « originelle » de la vie à partir de matière inanimée : « 我们只能承认[CHAî生活中的ne是cassée以某种方式,c’est-à-dire qu’自然动物之间存在缺少的链接ée et inanimée. C’est pourquoi la théorie de l’évolution admet né必然是生命的物理化学性质和génération spontanée », écrit-il dans 生活机制。他也被责备了’按系统之间的简单形状相似性èmes par ailleurs très différents.

细胞划分:分销故事

细胞划分:分销故事

StéLEDUC PHANE再现了分工'细胞及其核心通过液体扩散的唯一强度。核心était représenté par une goutte d'eau salée colorée avec un peu d'encre de Chine, posée sur une couche d'eau saléE(细胞质)。代表'其他核心,他添加了一滴的mê我解决方案加浓度ée, légèrement colorée. Aussitôt,微粒'encre se disposè在一个长长的丝带狂欢中é, qui peu à很少分为两个梁会聚到更浓缩的滴剂ées, à l'观察到的主轴暂时é在细胞分裂期间。

©archive.org/s。 LEDUC,自发生命与世代的物理化学理论,1910年。

最后,Leduc并没有为大学的巨大不当行为掩盖他的钦佩,例如加利利尔ée或giordano bruno,他没有ère de doute qu’il se considérait comme l’un d’他们。这个姿势,相关ée à un dédain non dissimulé pour le « mysticisme » de certains collè顾客,可能是贡献é à边缘化他的工作。和马尔加é在它的ANN期间存在一定的影响ées d’activité et une visibilité值得注意的国际’époque – le biologiste écossais D’Arcy Thompson市à他的书几次 论生长和形式 (1917), où il va mê通过提出m,我比LEDUC更进一步écanismes physiques à l’例如,肥皂细胞和气泡之间的相似起源–,Leduc的工作很大程度上é dans l’oubli durant le XX. e siècle, 一个fortiori. après l’avènement de la génétique.

的确,在过程中ècle, la génétique a transformé生活的科学很快éclipsé物理方法CH.ères à Leduc. Avec la découverte de l’ADN comme base moléculaire de l’hérédité, et plus tard du rôle clé des gènes dans le contrôle des é培训录像带D’胚胎,生物学家很快就放了à considérer les gènes comme les blocs élé生活和专注és sur l’influence de l’expression des gè关于细胞过程。 AU-LEDà科学世界,gène s’est très vite installé dans l’集体想象力和流行文化作为一切可能的支持être spé在生活期间,包括à l’人类。詹姆斯·沃森,鳕鱼é屋顶机的结构’ADN, déclara même en 2001 : « 我们认为我们的命运était dans les é画布,我们现在知道’il ré在很大程度上在我们的gènes. »

À une époque où至少在科学中,伟大主义已经完成è消失了,看到了’与范式G的热情éné蜱和术语有été adoptés,好像是他们的性格ère vital, spé生活的生活,让它更容易à接受生命的物理化学性质。魔鬼é les progrèS壮观允许的géné勾选,这种方法trè虽然有时候微观à établir une chaî表达式g之间不要因果关系énique,细胞行为和pHé宏观念珠。 最好的还未到来 (le meilleur reste à来),滴答着杂志 自然 en 2011 dans un éditorial célé布兰特十年équençage du gé人的名词。事实上,séquençage relève encore plus « d’技术的实力比来自éhension scientifique »正如2010年菲利普球所指出的那样,éditeur pour 自然 和科学的记者, 展望杂志.

2003年,面对困难és rencontré所有g的范式都是eséné蜱虫,生物学家Pierre Sonigo和Jean-JacquesKupécé在他们的工作中投票 既不是上帝也没有gène la nécessité d’une « ré哥白尼努力 » en biologie et l’adoption d’较少的偏见视觉ée par la spécificité du vivant. Cette ré努力今天终于出现了’hui. Ces dernières annéES,生物学经历了爆炸’使用差异的概念é物理区域作为统计物理,mécanique ou l’étude des systèmes complexes.

终身物理的更新

在生物学中éveloppement, l’utilisation de modèles physiques ou mé明白的罐子’é形式的宏观触发à从蜂窝行为变得普遍,不仅仅是生物学期刊éorique或生物物理学,也在经典的生物学或期刊g期刊éné带风格,包括最负盛名的。 mé因此,物理蓬松的介入étapes clés de l’embryogenèse des vertébrés喜欢gastrupon(l’apparition dans l’embryon, à un stade où il ressemble à一个细胞球,发生的传单é遵循)和培训计划’organisation, qui définit par exemple où将推动肢体。物理学还解释了部分植物,叶片上的叶子的布置。 LEDUC,说明了这个问题è我的生物学不得不être de comprendre « mati上的物理力量游戏ère vivante »,并投入Lulière les considérables « facultés d’organisation »普通物理力量,公关éfigurait cette évolution.

L’héritage de StéLEDUC PHANE不受限制à ses expé渗透方案有时是naï但包括他的方法éorique trèS的创新问题 ’生物学组织。如果有一些IDSé他们现在似乎是datées或简单的,如’例如,Soufflineé en 2002 l’历史学家evelyn狐狸凯勒在他的书中 life但是,他介绍了’idée卓越,以及原则exp的证据é普通的物理力量有一个« faculté d’organisation »在很大程度上低估了ée jusqu’à très ré它在生物学中,pré因此出现了现代的概念’自我组织。然后解释他的贡献été si largement oubliées ?

当然,他失踪了à son travail expé摆动,基本上基于形状类比,第一个é更坚实的葡萄酒。但他éviction témoigne aussi de la réticence à通过生物学A Démarche non spé在生活中。然而,越来越多的作品今天显示’惠如何物理原则hérités de Leduc ou de D’Arcy Thompson可以帮助à appréhender les mécanismes d’组织matiè活着,带上他们的石头à la grande quête des mécanismes de l’épigenèse.

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