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Prix du CRSNG - Prix Polanyi

Entrevue avec le professeur John C. Polanyi

« Posez des questions pertinentes et
explorez toutes les possibilités ... »

Octobre 2005

L’année prochaine marquera un demi-siècle d’appui financier à la recherche du professeur Polanyi par le CRSNG et son organisme précurseur. On ne saurait parler de la carrière du professeur Polanyi sans souligner ses études à l’University of Manchester après la Seconde Guerre mondiale, ses travaux de recherche avec les plus grands chimistes du Canada au début des années 1950, sa participation à la fondation du domaine de la dynamique des réactions qui ont abouti, en 2004, à ses recherches en nanotechnologie qui feront date.

Quels sont les ingrédients de la réussite scientifique? M. Polanyi, lauréat du prix Nobel, offre une perspective unique. La veille de l’annonce du Prix John‑C.‑Polanyi du CRSNG, l’éminent scientifique a réfléchi aux rôles que jouent la technologie, le discernement, la persévérance et la recherche interdisciplinaire dans la réussite scientifique.

Q : Au quotidien, la chimie physique occupe-t-elle beaucoup vos pensées?

R : Je crois que je ne cesse jamais d’y penser, peut-être pas consciemment.

Q : En quoi la pratique des sciences diffère-t-elle aujourd’hui de celle qui prévalait au cours de la première moitié du siècle alors que votre père, Michael Polanyi, était chimiste à la University of Manchester? Par exemple, aujourd’hui, on semble mettre davantage l’accent sur la recherche interdisciplinaire.

R : Ces changements sont souvent plus apparents que réels. L’enrichissement mutuel des disciplines existe depuis toujours. C’est juste que maintenant, cet enrichissement prend de nouvelles orientations. Je ne pense pas qu’il faille vraiment prendre des mesures en vue d’inciter les scientifiques à traverser les frontières interdisciplinaires, parce que s’ils sont audacieux, ils franchiront sans cesse les frontières – et s’ils ne le sont pas, c’est que la science ne les passionne pas.

J’ai toujours été impressionné par les connaissances spécialisées des gens qui venaient assister aux conférences de mon père, qui leur rendait bien sûr la pareille. À cette époque, il y avait énormément d’intercommunication entre la physique et la chimie. De temps en temps, Albert Einstein venait écouter mon père parler de chimie.

Cela m’a fait plaisir lorsqu’un jour, par hasard, Stephen Hawking est venu assister à l’une de mes conférences. En fait, lorsque des biologistes assistent aux conférences de chimistes théoriciens ― et ils le font, les gens sont enchantés.

Q : Quels sont aujourd’hui les principaux obstacles à la découverte et à la réussite scientifiques?

R : C’est une question intéressante, à savoir si quelque chose a changé à cet égard. Pour ma part, je ne vois aucun changement. Tout le monde se fie à son jugement scientifique. Vous ne devez pas être trop timide. Vous devez poser des questions pertinentes et explorer toutes les possibilités, sans outrepasser les limites. Il n’y a pas de règles formelles guidant le jugement scientifique ― vous devez l’apprendre d’une personne qui possède cette qualité. C’est ainsi que l’on acquérait un bon jugement scientifique auparavant, et il en est toujours ainsi aujourd’hui ― nous faisons tout notre possible pour travailler dans les meilleurs laboratoires.

Q : Pensez-vous que la détermination personnelle peut jouer un rôle pour compléter ce jugement? Comment avez-vous réagi lorsqu’en 1959 votre article fondamental qui donnait la première description théorique des lasers chimiques a été rejeté par la prestigieuse revue Physical Review Letters?

R : Tous les scientifiques ambitieux vivent cette expérience. Il y a deux raisons pour lesquelles un article peut être rejeté ― soit qu’il n’est pas bon, soit qu’il est trop avant-gardiste. Il faut apprendre à ses étudiants que s’ils ont une nouvelle idée, ils ne doivent pas s’attendre à ce que le monde de la science l’accepte immédiatement. C’est comme si la science avait un système immunitaire et rejetait les nouveaux tissus. Et elle l’a déjà fait, autrement une jambe lui aurait poussé sur la tête. Si vous suggérez quoi que ce soit de nouveau, vous serez mis à l’épreuve.

Lorsque mon article a été refusé, j’avais en fait très peu d’expérience. J’ai pensé que, comme c’était une très bonne revue, si l’article avait été refusé, c’est qu’il ne devait pas être intéressant. Puis, j’ai lu un article dans le New York Times à propos de Ted Maiman, de Hughes Research Labs, qui avait produit le premier laser qui fonctionnait vraiment. Il avait envoyé son article à la même revue et reçu la même note de refus dans laquelle on lui disait que les lasers n’avaient aucun intérêt scientifique. J’ai pensé alors que mon article n’était peut-être pas si mal que cela après tout. Mon jugement avait été ébranlé, car lorsqu’ils avaient refusé mon article, je les avais crus.

Q : Dans quelle mesure le calcul de haute performance a-t-il été important dans vos travaux? C’est un sujet dont on ne parle pas souvent, même s’il semble avoir joué un rôle important.

R : Il l’a été et l’est toujours. C’est peut-être une illusion que nous avons tous en science, soit d’être né à une époque si formidable, parce que les outils qu’il vous faut pour effectuer les travaux que vous vous êtes fixés sont là. Les deux outils dont j’avais besoin sont un détecteur sensible à l’énergie infrarouge et des ordinateurs. Le détecteur m’est venu d’une application militaire, plus particulièrement des missiles Sidewinder ― d’horribles engins qui cherchent à atteindre les moteurs à réaction, qui s’y engouffrent et explosent. Ces détecteurs ont été très importants, car ils nous ont permis de voir les émissions de rayons infrarouges.

Nous avions donc des connaissances rudimentaires sur les couleurs émises par les produits issus des réactions chimiques. Que pouvions-nous déduire de ces couleurs? Nous nous sommes ensuite demandé ce que ces couleurs pouvaient nous apprendre sur la façon dont la réaction se produit. Et la seule façon de répondre à la question était plus ou moins de filmer les diverses catégories de chorégraphies que l’on pouvait voir lorsqu’une réaction se produisait et la couleur des émissions qu’elles produisaient. Pour établir ce lien logique, nous avons simulé le rebond des atomes et des molécules dans les réactions chimiques, et c’est juste à ce moment que les ordinateurs sont entrés en scène.

En fait, les premiers ordinateurs ont vu le jour à la University of Manchester alors que j’y étais étudiant aux cycles supérieurs. Comme Alan Turing était mon ami, je savais donc qu’il travaillait avec Douglas Hartree, à la University of Manchester, à produire les premiers ordinateurs gigantesques.

Grâce aux premiers ordinateurs, nous avons créé des myriades de trajectoires des réactions. C’est alors que nous avons commencé à élaborer une théorie sur les types de réactions qui produiraient un rayonnement plus rouge ou plus bleu.

Sans l’ordinateur, nous n’aurions pas utilisé nos compétences scientifiques à bon escient parce qu’il ne sert à rien de recueillir des données qui ne permettent pas de tirer une conclusion.

Q : Vous avez dit également que le microscope à effet tunnel a été essentiel à votre étude plus récente de la dynamique des réactions entre les gaz et les surfaces solides.

R : Oui. Je me considère comme très chanceux de faire encore de la recherche scientifique maintenant qu’il y a encore eu une révolution technique de premier ordre.

J’en ai entendu parler lorsque je suis allé à Stockholm, en 1986, parce que les chimistes remportaient le prix Nobel pour la dynamique des réactions et les physiciens pour la microscopie à effet tunnel qui venait juste de devenir une technologie.

Alors, lorsque j’étais à Stockholm, j’ai fait un peu de recherche interdisciplinaire et j’ai prêté l’oreille aux physiciens. À vrai dire, l’un des physiciens qui avait remporté le prix ― voyez comme la science peut être une obsession ― m’avait croisé en sortant de la salle de conférence et m’avait demandé ce que je faisais là. Par la suite, ces gens ont transformé ma carrière scientifique en me permettant d’analyser la dynamique des réactions, atome par atome. À l’époque, je me contentais de mesurer les couleurs de la lumière émises par les réactions. Mais maintenant, avec l’aide du microscope à effet tunnel, il est possible de voir le réactif, de le chatouiller avec de la lumière ou des électrons et de voir les produits, et de mesurer la distance à laquelle ils se trouvent des réactifs et de déterminer la direction dans laquelle ils sont allés. C’est le rêve de tout spécialiste de la dynamique des réactions.

Q : Vos travaux les plus récents portaient sur l’accroissement de la valeur pratique des molécules autoassemblées en trouvant un moyen de les coller sur une surface en permanence. Certaines personnes ont exprimé des préoccupations quant à ces nanomolécules autoassemblées qui pourraient un jour s’échapper et faire des dommages. Quelle est la responsabilité sociale du scientifique en ce qui concerne le futur de sa découverte scientifique?

R : Il faut dire que j’ai grandi avec ce sentiment de responsabilité sociale et qu’il ne m’est pas venu avec un prix particulier. J’ai assisté à une réunion internationale de haut niveau sur le contrôle des armements pour la première fois en 1960, puis à des réunions subséquentes qui ont pavé la voie au Traité ABM (Traité concernant la limitation des systèmes antimissiles balistiques). Ainsi j’ai toujours senti que ce sentiment faisait partie de ma vie et je l’ai accepté volontiers. Même si j’aime me cloîtrer dans le monastère scientifique, j’aime également m’en échapper. Je trouve très inspirant de me retrouver avec des gens qui ont une idée du fil de l’histoire et de la direction dans laquelle elle nous mène, et croient que nous pourrions arriver à quelque chose. Cela enrichit ma vie.

Mais je formulerai différemment la question de la responsabilité sociale des scientifiques. Lorsque je suis allé à cette réunion, je n’avais pas contribué aux armes nucléaires, ni à la technologie des antimissiles balistiques. Plus tard, vers 1983, pendant la présidence de Reagan, lorsque le Traité ABM était menacé et que le programme du bouclier antimissile américain était à l’ordre du jour, la première ligne de défense d’antimissiles balistiques devait être constituée de lasers chimiques fondés sur les molécules que nous avions étudiées à l’University of Toronto. C’est ainsi que j’ai pour la première fois senti le poids de ma responsabilité sociale. Puis curieusement, par un pur hasard, la science même à laquelle j’avais contribué a été utilisée comme solution par ceux qui étaient du mauvais côté du débat.

Le point que je veux faire valoir est que le sens des responsabilités d’un scientifique vient d’une littéracie qui lui est propre. Et ce n’est pas parce que j’ai découvert ceci ou cela que je me sens particulièrement responsable de quoi que ce soit qui y est associé. Je ne crois pas que ce soit comme cela. Les scientifiques doivent faire des mises en garde contre les sottises sur le plan scientifique qui peuvent être comprises par toute personne ayant des connaissances de base en sciences.

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