[Athena] [Parution] Formaliser le vivant : lois, théories, modèles ?

["Franck Varenne" <fvarenne AT wanadoo.fr>]

Chers collègues,

 

Je me permets de vous signaler la parution de cet ouvrage.

 

Bien cordialement

Franck Varenne

 

 

Formaliser le vivant : lois, théories, modèles ?

 

Paru le : 01/11/2010

Editeur : Hermann

Collection : Visions des sciences

ISBN : 978-2-7056-7089-4

EAN : 9782705670894

Nb. de pages : 388 pages

Poids : 522 g

Dimensions : 15cm x 21cm x 2cm

Prix : 34 euros

 

 

Quatrième de couverture :

 

 

            Peut-on formaliser le vivant ? Peut-on réduire une plante à une simple formule mathématique ? Goethe ne l’aurait pas admis. Pour beaucoup encore, cette question ne se pose même pas tant elle peut sembler provocante et contre-nature.  

            Dans une perspective à la fois historique et épistémologique, ce livre rend compte de travaux contemporains qui ont pourtant tous tenté de braver cet interdit. C’est en grande partie sur ce terrain, hautement problématique, que, dans les premières décennies du XXe siècle, on voit naître puis s’épanouir la pratique des modèles mathématiques appliquée aux sciences végétales. On voit en particulier que ces pratiques nouvelles de modélisation entrent en concurrence avec une tradition ancienne de théorisation mathématique des formes du vivant. C’est même devant les limites des essais théoriques récurrents que le tournant formel des modèles se confirme et permet des avancées incontestables.

            À l’heure où toutes les sciences à objets complexes parlent beaucoup de modèles et moins de théories, est-ce le signe d’une victoire de la « modélisation » au détriment de la « théorie » ? Cette victoire est-elle définitive ? Cela a-t-il toujours un sens de les opposer ? Et qu’en est-il des « lois » ?

            En proposant une analyse des travaux mais aussi des positions épistémologiques de certains scientifiques impliqués, en explicitant le sens de ce qui les rapproche, de ce qui les distingue ou les oppose, cet ouvrage montre que l’émergence, l’expansion puis la diversification des pratiques de modélisation formelle du vivant ont contribué, sur le terrain scientifique lui-même, à bousculer les rapports épistémologiques traditionnels entre théories, lois et modèles tels qu’ils nous ont été légués par la physique.

 

 

SOMMAIRE SYNTHETIQUE

Introduction générale........................................ 13

I. Des lois aux modèles.......................... 23

II. Résistance des théories

aux modèles................................................. 93

III. Naissance  des simulations...... 163

IV. Tournant mathématiste 

des théories............................................... 219

V. Extension et diversification

des modèles : le cas de l’école

française de modélisation............. 271

Conclusion — Multiplication des types

et des fonctions des formalismes................... 317

Epilogue — Perspective pour la biologie

théorique : des théories  aux concepts ?........ 333

Bibliographie.................................................... 353

Index des matières........................................... 379

Index des auteurs............................................. 383

 

 

SOMMAIRE DETAILLE

 

Introduction générale         13

 

I. Des lois aux modèles    23

Chapitre 1 ­— La mathématisation des formes

du vivant, une curiosité     25

1. Morphologie et phyllotaxie géométrique 26

2. La géométrie spirale : une description précise

    mais sans explication ni application          28

Chapitre 2 — Une critique des mathématisations :

les « hélices foliaires » de L. Plantefol    33

Chapitre 3 — Statistique et « loi mathématique

hypothétique » chez R.A. Fisher (1921-1922)     39

1. La signification de la mathématisation

chez R. A. Fisher : condenser l’information         40

2. Infini hypothétique et modèle statistique :

notion d’information et déracinement      45

3. Le rôle d’un infini hypothétique dans

le modèle statistique            48

4. La discrimination des causes          53

5. Précision de l’indéterminisme : critique

des formules mathématiques générales (1921)   55

Chapitre 4 — La loi d’allométrie de J. Huxley et G. Teissier :

de la mesure absolue à la mesure relative       63

1. Le problème des interprétations chimiques et

     métaboliques de la croissance        65

2. Sur les interprétations métaboliques :

     Bertalanffy (1932)       71

3. Mathématiser l’élémentaire avant le complexe :

     J. Monod et G. Teissier (1935)         74

4. Signification épistémologique du passage à

     l’allométrie : dialectique de la nature

     et déracinement         77

5. Prenant et Teissier : un physiologisme dialectique        83

Bilan — Modèle, hasard et déracinement

des formalismes      89

 

II. Résistance des théories

aux modèles        93

Chapitre 5 — La bio-mécanique

de d’Arcy Thompson (1917-1942)            97

Chapitre 6 — La bio-hydraulique 

de C. D. Murray (1926-1930)         107

Chapitre 7 — La biophysique

de N. Rashevsky (1931-1954)        113

1. De la « biologie physique » de Lotka

     à la forme de la cellule         114

2. Forme et mécanisme de division de la cellule     116

3. Physicalisme unitaire et convergence

     avec le « positivisme logique » de Carnap          117

4. Morphogenèse des métazoaires et épistémologie

     des « principes formels »     120

5. Application à la forme des animaux

     puis des plantes        124

Chapitre 8 — La biophysique d’ingénieur

de D. L. Cohn (1954)           129

Chapitre 9 — L’axiomatique du vivant

de J.H Woodger (1937)       135

1. Philosophie et embryologie : l’épistémologie

     de Joseph Henry Woodger  135

2. La « méthode axiomatique » en biologie (1937)  141

3. Un système axiomatique pour la biologie :

     le système (P, T, org, U,...)   142

4. Impact sur l’embryologie : augmentation

     de la complexité sans recours au vitalisme         143

Bilan — Physicalisme et axiomatisme,  deux stratégies

de résistance aux modèles            151

1. Statuts des divers formalismes

     avant l’ordinateur      153

2. Bilan général de la première époque,

     dite du déracinement des formalismes    158

III. Naissance  des simulations     163

Chapitre 10 — Essor des modèles dans l’après-guerre           167

Chapitre 11 — La simulation comme calcul numérique : 

A. M. Turing (1952) 171

1. Le modèle chimico-mathématique 173

2. L’influence de l’embryologie chimique    175

3. La modélisation mathématique et le rôle

     du calculateur numérique selon Turing   178

4. Réception de l’article de Turing en embryologie            181

Chapitre 12 — La simulation comme computation

spatialisée : S. Ulam (1962)           185

1. Modélisation et genèse logique sans

     morphogenèse chez von Neumann           187

2. La réduction des mathématiques

     à une visualisation combinatoire chez Ulam       188

3. Quand le calculateur numérique est analogique,

     il simule          194

4. Des « systèmes de réaction binaire » au modèle

     de ramification végétale      198

Chapitre 13 — La simulation comme génératrice

de formes au hasard : M. Eden (1960)     205

1. Lettres, mots, cellules et formes      205

2. Un stochasticisme biologique         211

Bilan — Statut théorique des premières simulations  213

 

IV. Tournant mathématiste 

des théories        219

Chapitre 14 — La biotopologie du second

Rashevsky  (1954-1972)      223

1. Fonction mathématique et fonction biologique :

     la « biotopologie » ensembliste      227

2. « Organisme primordial » et

     « propositions existentielles »        229

3. « Tranches » et « propriétés » du vivant :

     Woodger et le second Rashevsky  230

4. Une conséquence : l’oubli de la forme       233

Chapitre 15 — La biologie relationnelle

de Robert Rosen (1958)      235

1. Re-spatialiser le formel : des « propriétés »

aux « composants »   236

2. Application de la « théorie des catégories »

à la représentation des systèmes biologiques     238

3. Érosion de la résistance aux modèles

     et reconnaissance des modèles mathématiques  243

Chapitre 16 — Thermodynamique et topologie

différentielle des formes    249

1. Arbres fluviaux et arbres botaniques (1945-1971)           249

2. « Entropie généralisée » et phyllotaxie

     (1969-1973)      253

3. Reconnaissance difficile de la dispersion

     des « modèles théoriques » 258

4. Une topologie de la morphogenèse en France :

     Thom et le modèle-paradigme (1968-1972)          260

5. Structuration et institutionnalisation

     de la biologie théorique en France 1975-1981      266

Bilan — Biophysique, biologie mathématique

et phyllotaxie théorique devant l’ordinateur    269

 

V. Extension et diversification

des modèles : le cas de l’école

française de modélisation   271

Chapitre 17 — La rencontre entre biométrie

et modèles de la biophysique      277

1. Interdisciplinarité et indiscipline : le parcours

     de formation de J.-M. Legay (1947-1955)  277

2. De Rashevsky à Legay : graphes

     et ramifications (1968)          281

3. La biocybernétique et ce qu’en retient Legay :

     tout est lié (1967-1971)          285

4. Le groupe « Méthodologie » de la DGRST :

     une rencontre avec l’écologie         286

Chapitre 18 — Le rôle spécifique de la philosophie

française néo-marxiste       291

1. L’accusation d’idéalisme      291

2. Informatique et Biosphère et la « Méthode

     des modèles »            296

3. Conséquence de cette épistémologie

     pour la simulation sur ordinateur 304

4. La ramification du gui : un modèle

     pour l’épistémologie des modèles            306

Bilan — Le modèle unique n’existe pas 313

Conclusion — Multiplication des types

et des fonctions des formalismes         317

Epilogue — Perspective pour la biologie

théorique : des théories  aux concepts ?       333

1. Une certaine continuité épistémologique 336

2. S’émanciper des horizons formels

     classiques        341

Bibliographie    353

Index des matières     379

Index des auteurs      383

 

 

 

 

 

Un extrait de l’introduction générale est disponible sur le site :

 

 

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