BIOPHYSIQUE

Abord des mécanismes vitaux au sein d'un organisme

Nous en arrivons au niveau macroscopique où se situent les recherches biophysiques sur les systèmes hautement intégrés de l'organe et de l'être vivant total. Celles-ci sont menées souvent en étroite collaboration avec les recherches physiologiques auxquelles elles sont étroitement apparentées par leurs préoccupations fonctionnelles. Elles se font dans des domaines extrêmement variés, dont on ne peut donner que quelques exemples : études de rhéologie et de mécanique vasculaire de la circulation sanguine ; études de filtration au niveau rénal, études de biomécanique au niveau de la motricité, toutes étroitement associées aux recherches physiologiques sur ces grandes fonctions. Recherche sur les perceptions sensorielles et l'organisation de l'audition, de la vision, de l'olfaction, menées par la « psychophysique ». Plus généralement, la biophysique étudie de son point de vue l'organisation de toutes les grandes fonctions supérieures du système nerveux central. Dans un tout autre domaine, les développements de l'exploration par l'homme de son environnement ont conduit à s'intéresser aux effets des grands paramètres physiques sur l'organisme : effets de champ gravitationnel intense, ou au contraire d'apesanteur ; effet des hautes pressions ; à s'intéresser également au phénomène temporel avec la chronobiologie ou étude des rythmes biologiques.

L'énumération exhaustive des problèmes actuellement abordés par la biophysique est une tâche impossible. Les domaines de recherche rapidement évoqués ci-dessus n'ont pour objet que d'illustrer par quelques exemples l'état d'esprit dans lequel la biophysique aborde l'étude de la matière vivante. Ceux-ci donnent d'ailleurs peut-être une fausse impression par leur particularisme. Car la préoccupation majeure du biophysicien moderne, comme celle de ses ancêtres des siècles passés, est toujours de rechercher le général et l'universel dans le particulier. Le biophysicien qui étudie le mouvement relatif de deux atomes de carbone consécutifs dans une chaîne polypeptidique qui en contient mille a pour motivation profonde d'accéder à la compréhension d'un mécanisme et d'une structure tout à fait générale dans la matière vivante. Cet état d'esprit se marque par l'appel systématique que le biophysicien fait à l'outil théorique et à sa contrepartie, le modèle. Certes, le temps n'est plus, comme au xvii^e siècle ou au xviii^e siècle, où l'être vivant était modélisé sous forme de machine mécanique, par une analogie aussi superficielle que l'était l'état des connaissances biologiques à cette époque. Le biophysicien sait aujourd'hui que l'utilisation d'une théorie, aussi puissante et universelle soit-elle, ne peut être efficace que grâce à une connaissance analytique approfondie du système vivant auquel on l'applique. Les modèles, tant théoriques qu'expérimentaux, sont construits à partir de cette connaissance et permettent la patiente reconstruction des phénomènes vitaux à partir des phénomènes plus élémentaires. Dans cette tâche, la biophysique moderne se trouve puissamment secondée par les découvertes de la thermodynamique, ainsi que des mathématiques dont une branche a pris le nom de biomathématique. Par cet aspect de son activité, la biophysique, par-delà ses préoccupations spécifiques, prend le caractère d'une discipline carrefour où se rencontrent les points de vue les plus divers de la recherche en biologie.