Québec science, 1 janvier 1993, Juillet-Août

UébeC I Les Attila de renvironnemcnt nce Volume 31, numéro 10 Juillet-Août 1993,3,45$ Freedom : rivre dans l'espace «s bébés-éprouvette l'utérus artificiel îs molécules é l'érection î microscope ilii manipule s atomes / - fl* tiffl >T< r, »¦ * V 73333 01719 07 , 11* ¦m- i \ » «**-'?* t # : - • BiUet La boîte de Pandore Pour les couples infertiles, les tentatives de faire un enfant se transforment souvent en calvaire.La fécondation in vitro peut alors prendre l’allure d’un miracle de la science.quand elle réussit à donner naissance à un bébé.Mais la méthode ouvre la porte à d’autres technologies dont l’aspect miraculeux est moins évident.Ainsi, pour améliorer les chances de succès, on stimule les ovaires pour qu’ils produisent un grand nombre d’ovules.Parmi ceux qui seront fécondés, quelques-uns seront implantés.Pour’ éviter les grossesses multiples, on élimine ensuite ces embryons « surnuméraires ».Avant d’implanter un embryon dans l’utérus, quand il ne contient encore que quatre cellules, on peut lui en « voler » une et multiplier l’ADN qu’elle contient pour en faire l’analyse.Si tout va bien, on implante l’embryon amputé d’une cellule.Et pour autant qu’on sache, l’embryon se développe normalement ! Bref, on peut concevoir des enfants en laboratoire, connaître leur pedigree avant même qu’ils soient dans le ventre de leur mère, et choisir l’enfant qui « convient » le plus, voire éventuellement réorganiser les gènes de l’embryon pour qu’il corresponde à nos désirs.Des technologies aussi puissantes nous obligent à un questionnement éthique.Et les questions ne manquent pas.Quelles seraient les conséquences physiques, sociales et éthiques des modifications génétiques des gamètes ou des embryons ?Quelles sont les conséquences psychologiques à long terme, sur la mère et l’enfant, de la fécondation par insémination artificielle avec donneur, ou de l’implantation d’un embryon congelé ?Que penser de la création d’embryons « surnuméraires » dont on sait au départ que certains devront être détraits ?Et surtout, quels sont les intérêts économiques en cause autour de ces nouvelles technologies et servent-ils les besoins des couples infertiles ?Ce ne sont pas des questions auxquelles on peut répondre dans son salon.Ces technologies doivent être évaluées selon une grille de valeurs et selon les conséquences qu’elles auront sur la façon dont nous donnons naissance aux enfants.En instituant la Commission royale d’enquête sur les nouvelles technologies de reproduction, le Canada faisait preuve de leadership au niveau international.Enfin, on allait analyser l’impact et les conséquences de ces technologies.Ceux qui avaient réclamé la Commission s’attendaient à ce qu’on y élabore une stratégie rigoureuse afin de commander des recherches qui répon-draient à ces questions délicates.Les titres des projets de recherche ont finalement été publiés.trois ans après le début des travaux de la commission.Mais de programme directeur, point.La liste publiée des projets, classée en ordre alphabétique selon les noms des chercheurs, a donc l’apparence d’un buffet chinois.Impossible d’en déduire où s’en va la Commission ! Quant au rapport, qui devrait être rendu public au cours de l’été, souhaitons qu’il remplisse enfin une partie du mandat : l’information du public.Isabelle Montpetit Chroniques 4 Courrier 41 Livres L'angoisse des mathématiques 44 La dimension cachée Siphon, saucisses et science par Raynald Pepin La physique des vacances : sai cisses grillées, piscines à vider et soleil qui nous grille le dos.i» 46 Histoires de science Le temps de l'hymen par Danielle Ouellet Les médecins du siècle demie! ont dit bien des sornettes sur l sexualité féminine.Actualités %».* 'ipv LTM -H -.v.«p * a 5 Substances toxiques Avis aux futurs pères par Laurent Fontaine Certaines substances toxiques provoqueraient des changements génétiques des spermatozoïdes, causant ainsi des malformations congénitales.7 Sexualité Les molécules de l'érection par Mathieu-Robert Sauvé Il y a du nouveau sur l’érection.Des chercheurs ont démontré l’importance de l’oxygène.D’autres ont identifié le neurotransmetteur qui cause l’érection.9 Cancer La Leustatin : une panacée ?par Patrick Dupuis Un nouveau médicament utilise pour le traitement d’un cancer rare vient d’être approuvé au Canada.Un seul traitement qui|] dure sept jours entraînerait la rémission de la maladie pour 90 % des patients./ Brèves par Pedro Rodrigue et Étienne Denis • | Que calor ! • Deux aspirines avant d'allaiter ?• Torpille égarée • Histoire de pêche • Étoiles de banlieue • Un chausson, avec ça Yolf ki Hrf Ifti ûifj Pilip 2 Québec Science / Juillet-Août 1993 Sommaire 4L 18 Dossier Ecologie Les Attila de l'environnement j par Deny se Perreault | La nature n’est pas statique.De nouvelles espèces envahissent des écosystèmes, et souvent, c’est l’humain qui en est responsable.Quand est-il justifié d’intervenir ?men 22 Espace Mobjectif : Freedom t» par Olivier L.Robert De restructuration en révision, la station spatiale Freedom s’est beaucoup transformée.Mais son objectif demeure le même : établir un lieu où les humains apprendront à vivre et à travailler dans l’espace.Et c’est la prochaine étape logique sur la route qui mène vers Mars.Mi Nouvelles technologies de reproduction Un dossier de Claire Chabot De la fécondation in vitro à l'utérus artificiel Notre espèce n’a plus besoin de relations sexuelles pour se reproduire.La technologie nous permet désormais de choisir le sexe de nos enfants, et de vérifier s’ils ont certaines maladies génétiques.Que saurons-nous faire demain ?Et que sommes-nous prêts à accepter ?Autopsie d'une commission d'enquête Les nouvelles technologies de reproduction ébranlent l’édifice de nos valeurs et de nos motivations.Une Commission royale d’enquête s’est officiellement penchée sur ces questions, mais ses recherches se sont déroulées ______ ______.dans le secret.Le rapport final sera probablement dépo- i»r«.I.sé cet été.32 36 Microscope à effet tunnel Saisir un atome à la fois par Michel Groute Avec le microscope à effet tunnel, on peut désormais « voir » les atomes, et même les manipuler ! Bienvenue dans le monde des nanotechnologies ! Le prototype Global Express Voler à Mach 0,88 dans son bureau par Valérie Borde Le Global Express sera le plus confortable des avions d’affai-ires.Pour les passagers, bureau en cuir et chambre à coucher en soie.Pour le pilote, un cock-ipit spacieux et un avion qui se commande comme un jeu vidéo Navigation aérienne Entre la bande MF et la guerre des étoiles par Alain Fortier Les systèmes de guidage des avions civils devront bientôt être remplacés.On a le choix entre une technologie trop coûteuse pour les compagnies aériennes et un système entièrement contrôlé par l’armée américaine.Physique des particules Le bal costumé des neutrinos par Anne-Marie Simard La physique théorique explique comment fonctionne le soleil.Mais les expériences menées sur terre contredisent la théorie.À Sudbury, en Ontario, une gigantesque expérience tranchera la question.38 Sclérose en plaques Quand les nerfs s'effilochent par Martyne Audet et Marie-Noëlle Delatte La sclérose en plaques est insaisissable : ses symptômes varient d’une personne à l’autre et aucun médicament ne réussit à en ralentir la progression.On croit que c’est le système de défense du corps humain qui s’attaque au système nerveux.Québec Science / Juillet-Août 1993 3 Vive le klingonnais ! Je voudrais d’abord vous dire à quel point j’admire le travail accompli par votre revue.Je la trouve pleine d’informations utiles et surtout facilement compréhensibles.Peu de publications peuvent se vanter d’être aussi efficaces dans le domaine de la vulgarisation scientifique.Quelle ne fut pas ma surprise en ouvrant mon exemplaire de juin d’y trouver un article sur mon sujet favori : Star Trek ! Votre article sur la langue klingonnaise (klingonnais était Tacjjectif utilisé dans les versions françaises des films) m’a surprise, mais surtout charmée.Je suis moi-même une trekker (le terme « trek-kies » n’est plus utilisé) et suis, avec l’aide d’une amie, en plein processus d’apprentissage de cette langue.J’ai surtout apprécié que vous parliez de la structure de la langue.Car je crois que la principale qualité du klingonnais développé par Marc Okrand est sa crédibilité.Elle se tient debout, linguistiquement parlant, et les qjoute qui y sont faits doivent obtenir l’approbation d’éminents linguistes qui la comprennent parfaitement.Plusieurs personnes peuvent tourner en ridicule ce hobby plutôt original, mais je crois que votre article pourra contribuer à faire comprendre cette passion aussi légitime que le hockey ou la peinture.Une dernière chose: une petite erreur s’est glissée dans l’avant-dernier paragraphe.La formule de salutation standard est : « nuqneH» et non « Nu-gneH».De plus, le « 1 » dans « Tlhln-gan » doit être en majuscules.Les ma- juscules sont souvent tout ce qui fait la différence entre deux mots, comme les homophones en français.Continuez votre bon travail ! Qapla’ (Succès, bonne chance!) Isabelle Pelletier (ISabeyl peyltley), Drummondville (Drummondveng) Des maisons encore plus intelligentes ! À la suite de l’article de M.Gagné, « À vendre : maisons intelligentes », paru dans l’édition d’avril 1993, nous voudrions apporter certains commentaires.(.) La domotique n’est pas seulement la gestion automatisée de fonctions secondaires (par exemple, les aspirateurs).De fait, la domotique utilise dans un foyer un contrôleur central de fonctions telles la gestion d’énergie, le contrôle des appareils ménagers et de l’éclairage, la sécurité, incluant des fonctions de médic-alerte et de support à domicile des personnes âgées et handicapées, le télédivertissement et le téléenseignement, la gestion de l’eau et des communications locales ou externes.La gestion d’énergie domotisée, avec un potentiel d’économie de 7 % de la facture énergétique et des gains au niveau du confort, et la sécurité sont les deux premiers secteurs susceptibles de rentabiliser initialement la domoti- que.Avec l’adoption nord-américaine en 1992 de protocoles domotiques normalisés utilisant le filage existant des résidences, plusieurs entreprises développent aujourd’hui des produits domotiques qui commencent à émerger (.).Le marché nord américain des produits domotiques est évalué à 6,6 milliards de dollars US d’ici l’an 2000.Les pays européens sont aussi actifs dans le développement de normes et de produits domotiques (.) Devant une telle évolution, les professionnels et plus de quarante industriels du Québec supportés par le ministère de l’Industrie, du Commerce et de la Technologie du Québec (MICT), et Industrie, Science et Technologie Canada (ISTC) se sont regroupés en avril 1992 pour former le Conseil québécois de la domotique (CQD) affilié à l’Association canadienne des bâtiments automatisés (CABA).En plus d’exercer une veille technologique, le CQD favorise le développement de produits à travers ses comités de nor-mahsation, de travail avec l’industrie de la construction et avec les organismes représentant des personnes âgées et handicapées.C’est ainsi qu’en plus de Domotique Secant et Vidéoway Communications Inc qui sont actifs en domotique, on retrouve des systèmes domotiques tels celui d’IDIL, Comptel domotique, RT-8000 et ener-tel installés dans les maisons neuves ou existantes des consommateurs québécois.(.) La domotique au Québec est en voie d’émerger comme un secteur économique et social important.Le MICT, à travers sa sous-grappe industrielle domotique, favorise la mise en commun d’efforts complémentaires des industriels pour assurer l’éclosion d’un marché domestique grand public permettant d’établir une masse critique et d’être ainsi compétitif sur les marchés internationaux.Les 20 et 21 octobre 1993, à Thôtel| Reine Élisabeth de Montréal, l’expo-conférence CABA-CQD 93 permettra au public québécois de rencontrer des fournisseurs potentiels exposant leurs produits domotiques alors que les plus intéressés pourront assister des conférences sur le sujet, donnée: par des spécialistes du Québec, du Canada, des USA et de l’Europe.Pierre Levesqu Président, Conseil québécoi de la domotiqu ;'i.i L'encre d'avril, troisième épisode Notre poisson d’avril sur l’invention d’une encre qui apparaît et disparaît à une date prédéterminée fait couler beaucoup.d’encre.Le 12 mai dernier, le très sérieux journal Le Devoir fes publiait la nouvelle.Où le journahste avait-il pris cette « information » ?Dans l’édition du 29 avril de Thebdo madaire parisien Le Nouvel Observateur, qui avait le premier mordu à l’hameçon tendu par Pedro Rodrigue Conclusion : qui veut avoir l’heure jus te lit Québec Science ! rs Donnez-nous vos commentaires ! Vous aimez, détestez, contestez un article de Québec Science ?Vous avez des commentaires et des suggestions sur le magazine ?Faites-nous le savoir.Écrivez-nous à l'adresse suivante, ou envoyez-nous une télécopie au (514) 843-4897.Québec Science 425, rue De La Gauchetière Est Montréal, Québec H2L2M7 s Illustrateurs : Jacques Goldstyn, Josée Morin, Pierre-Paul Pariseau, Yayo nce PRODUCTION Direction artistique : Normand Bastien Séparation de couleurs et pelliculage électronique : Les ateliers haut registre inc.Impression : Interweb REDACTION Téléphone : (514) 843-6888 Télécopieur : (514) 843-4897 CEGEP de Jonquière Publié par La Revue Québec Science 425, rue De La Gauchetière Est, Montréal, Québec, H2L2M7 COMMERCIALISATION Publicité : Jean Thibault Abonnements : Nicole Bédard Distribution en kiosques : Messageries Dynamiques PUBLICITE Téléphone : (514) 227-8414 Télécopieur : (514) 227-8995 ADMINISTRATION Directeur général : Michel Gauquelin Adjointe administrative : Joan Laçasse REDACTION Rédactrice en chef : Isabelle Montpetit Comité de rédaction : Patrick Beaudin, Étienne Denis, Jean-Marc Fleury, Félix Maltais, Gilles Parent, Sarah Perreault, Anne-Marie Simard, Pierre Sormany, René Vézina, Yanick Villedieu Collaborateurs : Martyne Audet, Valérie Borde, Claire Chabot, Marie-Noëlle Delatte, Étienne Denis, Luc Dupont, Patrick Dupuis, Laurent Fontaine, Alain Fortier, Michel Groulx, Danielle Ouellet, Raynald Pepin, Denyse Perreault, Olivier L.Robert, Pedro Rodrigue, Anne-Marie Simard Coordination de la section Actualités et rédaction : Étienne Denis Photo de la page couverture : Publiphoto Photographe : Laurent Leblanc ABONNEMENTS Tarifs Au Canada (taxes incluses) : lan (10 numéros) 2 ans (20 numéros) 3 ans (30 numéros) À l'unité Groupe (10 ex./même adresse) À l'étranger : lan (10 numéros) 2ans (20 numéros) 3 ans (30 numéros) À l’unité 34,67 S 59,86 S 83,20 S 3,99$ ABONNEMENTS ET CHANGEMENTS D'ADRESSES Téléphone : (418) 657-3551, poste 2854 r lit! jtcir 31,20 5 43 S 75 S 105 S 4,50 S Québec Science reçoit l'aide financière du gouvernement du Québec (Programme de soutien aux revues de culture scientifique et technique) Pour abonnement et changement d'adresse QUÉBEC SCIENCE C.P.250, Sillery, Québec, GIT 2R1 Pour la France, faites votre chèque à l'ordre de : Membre de : The Audit Bureau CPPA DAWSON FRANCE, B.P.57, 91871, Palaiseau, Cedex, France Québec Science est produit gratuitement sur cassette par l'Audiothèque, pour les personnes handicapées de l'imprimé.Téléphone: (418) 648-2627 4 Québec Science / Juillet-Août 1993 Actualités Substances toxiques Avis aux futurs pères : -i Certaines substances médicales ou toxiques 1*1 provoqueraient-elles des changements génétiques : des spermatozoïdes, causant ainsi des malformations ; congénitales ?On commence à conseiller aux hommes de concevoir leur enfant avant de suivre un traitement de 1 I chimiothérapie.Et surtout, de cesser de fumer.{Éi.par Laurent Fontaine Aujourd’hui, une femme enceinte qui continue de boire ou de fumer est souvent la ci-I ble de reproches, surtout si son V1 enfant ne naît pas en parfaite a»f santé.C’est que les recherches .1 scientifiques ont trouvé un lien ; m ! entre des malformations fœtales et la consommation de certaines substances, comme le tabac ou l’alcool, par la mère enceinte.Par contre, les futurs pères n’encourent guère la sanction sociale au nom de leurs enfants à ¦ venu.Les scientifiques ont en effet toujours cru que des substances toxiques comme la cigarette, l’alcool, certaines drogues et certains médicaments, ou encore des produits toxiques inhalés au travail, peuvent au pire causer l’infertilité.L’abus d’alcool inhibe par exemple la synthèse de testostérone, réduit le nombre de spermatozoïdes et peut ainsi causer la stérilité.Mais si un ovule était fécondé, on considérait que les spermatozoïdes étaient i| en bon état.Cette idée est aujourd’hui sé-:| rieusement remise en question.| Plusieurs études récentes, com-| me celles de l’équipe du profes-.seur Jack Siemiatycki, de l’Unité d’épidémiologie et de biostatisti- que de l’Institut Armand-Frap-pier, révèlent un taux anormalement plus élevé d’enfants atteint de cancers dans les familles où le père a été en contact avec des substances cancérigènes au travail (peinture en bâtiment, sidérurgie, solvants).Une autre étude récente, menée par les épidémiologistes de l’Université de la Caroline du Nord, a porté sur 15 000 enfants nés entre 1959 et 1966.On a constaté que, comparés aux enfants de pères non-fumeurs, ceux dont le père fumait au moins 20 cigarettes par jour avaient èu deux fois plus de problèmes à la naissance, comme des becs de lièvre et des problèmes cardiaques, et deux fois et demi plus de malformations de l’urètre.Enfin, l’étude récente Au National Institute of Environmental Health de la Caroline du Nord, a examiné 220 enfants de moins de 14 ans atteints de cancers.On trouve deux fois plus d’enfants ayant eu un cancer de la lymphe et 40 % plus de cancers du cerveau quand le père était fumeur un an avant la conception.L’accumulation de ces résultats scientifiques convainc des chercheurs comme l’épidémiologiste et biochimiste Bruce Ames que le tabac peut endommager le sperme avant la fécondation.Futurs pères : cessez de fumer.Même si certaines substances de la fumée de cigarette abîment l’ADN, des enzymes réparent ces lésions en rejetant systématiquement les bouts d’ADN endommagés, explique Bruce Ames.Il y a cependant une condition : le corps doit contenir une quantité normale d’anti-oxydants comme les vitamines G, E et bêta-carotènes.Mais chez les fumeurs, ces anti-oxydants sont plutôt utilisés pour neutraliser les composés oxydants de la fumée.Pour maintenir Faction des anti-oxydants, les fumeurs doivent par exemple consommer trois fois plus de vitamine C que les non-fumeurs.La chimiothérapie et le sperme Les lésions que provoque la cigarette sur FADN sont bien connues.Mais ces lésions atteignent-elles les spermatozoïdes ?Sont-elles vraiment responsables des problèmes de santé de l’enfant ?« Il faut rester prudent, prévient le professeur Bernard Robaire, de l’Université McGill.On n’a jamais pu démontrer avec " - certitude ce lien chez l’homme.» 11 est en effet difficile de dissocier le tabagisme des habitudes qui l’accompagnent souvent, comme la consommation d’alcool.Les nouvelles expériences semblent également confirmer que certains médicaments pris par les pères cancéreux affectent la santé de leur futur enfant.Avec sa collègue Barbara Haies, Bernard Robaire étudie depuis plusieurs années les effets de la cyclophosphamide, un médicament couramment utilisé dans les cocktails de chimiothérapie.On sait par exemple que cette substance, donnée à une femme enceinte, peut provoquer la mort du fœtus.Les deux chercheurs se penchent maintenant sur la détérioration du sperme - celui de rats de laboratoire - et de ses conséquences sur la fécondation.Les premières expériences des deux chercheurs montrent une augmentation du nombre de fausses couches quand les rats mâles, mais pas les femelles, ont été traités avec une dose importante de cyclophosphamide.Son équipe a ensuite traité des rats mâles avec des doses de cyclophosphamide réduites, mais de : A ¦ «p !.; ."-a,.1 ¦ •v.* Chez le rat, certaines substances chimiothérapeutiques semblent endommager les spermatozoïdes.Les foetus conçus par des rats mâles traités à la cyclophosphamide ont de la difficulté à s'implanter dans l'utérus.La photo représente des spermatozoïdes en train de pénétrer dans un ovule.Québec Science / Juillet-Août 1993 5 Actualités façon journalière, pour simuler un long traitement de chimiothérapie.« Cette étude nous a montré que la cyclophosphamide donnée à petite dose ne modifie pas le nombre de spermatozoïdes formés, dit-il.Mais 90 % des fœtus produits par ces spermatozoïdes ne parviennent pas à s’implanter.» Les chercheurs ont aussi découvert des taux importants d’anomahes chez les nouveau-nés.Bernard Robaire et Barbara Haies ont également mené une autre expérience : ils ont laissé les ratons nouveau-nés survivants (et apparemment normaux) se développer et procréer à leur tour.Résultat : le taux de fœtus rejetés à la génération suivante est anormalement élevé, tout comme le taux de petits-enfants anormaux.Le médicament a donc bien abîmé la lignée des cellules germinales.Les chercheurs de McGill essaient actuellement de découvrir comment cette substance agit sur les spermatozoïdes des rats, et comment les défauts qu’elle provoque affectent le développement fœtal.Est-ce que les hommes, comme les rats, peuvent subir ce genre de dommages qui ne se manifestent peut-être pas à la première génération, mais à la suivante ?« On sait que les humains sont plus sensibles que les rats à la cyclophosphamide, précise le professeur Robaire, mais on ne peut pas dire si nos réac- î Que calor ! tions génétiques à cette substance sont les mêmes que celles de ces animaux.» Ces conclusions incitent plusieurs scientifiques à conseiller aux hommes qui suivent une chimiothérapie et qui désirent concevoir un enfant plus tard de déposer un échantillon de leur semence dans une banque de sperme avant le traitement - pas pendant, comme on le suggérait jusqu’à récemment.On leur conseille également d’utiliser un préservatif pendant le traitement à la cyclophosphamide, et plusieurs semaines après celui-ci, afin de ne pas transmettre la substance médicale à leur compagne, ni de féconder un ovule avec du sperme qui serait atteint.Sachant qu’un spermatozoïde génétiquement modifié par une substance peut féconder un ovule, plusieurs futurs pères seront plus prudents.Mais qu’en est-il des mères ?Les scientifiques ont jusqu’ici peu étudié l’influence sur le développement du fœtus de substances comme le tabac consommées avant la fécondation.On a longtemps considéré que l’ovule était inactif et insensible à tout ce qui pouvait se produire dans le corps de la femme avant sa fertüisation.Or, on sait aujourd’hui qu’il est très vivant dans le follicule.Il est donc, peut-être, très sensible à notre style de vie, avant même que nous songions à l’enfant.• Certains Mexicains aiment mâchouiller un petit piment jalapeno entre deux gorgées de tequila.Si vous avez un jour tenté de les imiter, vous savez maintenant ce que goûte un bâton de dynamite.Eh bien, tout ça, c'est de la petite bière à côté du Charleston Hot, un piment mis au point en dix ans d'effort par les généticiens du ministère de l'agriculture des États-Unis.Non, ce légume n'a pas été conçu comme arme secrète, mais dans le but de produire une variété plus résistante aux vers parasites qui attaquent les racines des autres variétés.En effet, si les racines ont le même goût que le fruit, je plains ces pauvres vers : le Charleston Hot est 25 fois plus puissant que le jalapeno ! On serait donc tenté de plaindre les goûteurs qui l'ont testé.mais ils ne risquaient rien.Après avoir extrait le produit donnant le goût piquant au piment, on le dilue jusqu'à ce qu'il ne soit plus possible de reconnaître le goût.Dans le cas du Charleston Hot, la langue des goûteurs piquait encore à une dilution de 1 : 100 000, l'équivalent de dix litres dans une piscine olympique ! • P.R.Torpille égarée En juin, Québec Science racontait comment une vieille torpille inutili sée par les militaires allait être recyclée en instrument de recherchi pour explorer les glaces.Sa charge explosive remplacée par du matérie de détection, la torpille aurait servi de mini-sous-marin téléguidé.Ai premier voyage, des vagues ont fait dévier l'engin lors de sa mise l'eau.La torpille est partie dans la mauvaise direction et.s'est perdue Coût de la vieille torpille : 150 $.Coût du matériel scientifique qu'elle! contenait : 35 000 $.Les chercheurs n'équiperont pas leur prochaine torpille avec tout le matériel de détection dès les premiers essais.Cher cheur échaudé craint l'eau froide ! • É.D.Deux aspirines avant d’allaiter ?l: » tii iCe m pu On retrouve souvent, dans le lait maternel, des traces importantes des médicaments que prend la mère.Cela peut être fort dangereux pour le nourrisson, dont le foie et les reins, encore im matures, éliminent mal ou pas du tout les substances toxiques.Pre nez le cas d'une simple aspirine.En faisant diminuer le taux de plaquettes dans le sang, elle le rend plus fluide et augmente donc les risques d’hémorragies internes.Cela peut être très grave pour un bébé.Mais quel est le seuil critique ?Où se trouve la limite du danger ?Éthique oblige, les chercheurs ne peuvent pas faire des études cliniques en expérimentant sur une mère et son bébé.Les médecins ne prennent pas de risque et recommandent à la mère d'éviter de prendre de l'aspirine.Bonne nouvelle : même si elle donne la tétée, maman pourra désormais prendre à l'occasion un cachet d'aspirine.Les mots « à l'occasion » sont ici très importants.De plus, la mère doit laisser un délai de deux heures entre l'absorption du cachet et l'allaitement.Ce sont deux chercheurs de l'École de pharmacie de l'Université Laval qui l'affirment.Louise Beaulac-Baillargeon et Gilles Allard, qui travaillent au centre de recherches de l'Hôpital Saint-François d'As-sise de Québec, ont en effet mis au point une méthode d'essai in vitro (littéralement : « dans un contenant en verre », contrairement à in vivo : « sur un organisme vivant ») qui simule fidèlement le passage des médicaments du sang de la mère à son lait.Ces chercheurs peuvent ainsi faire varier à leur guise la concentration du médicament, l'acidité, la température du milieu, et même le taux de protéines et de lipides du lait sans risquer de léser quiconque.Leurs premiers essais, portant justement sur l'aspirine, leur ont ainsi permis de découvrir que ce composé, dont la demi-vie dans le sang n'est que d'une quinzaine de minutes, disparaît entièrement de l'organisme de la mère au bout de deux heures.Comme 60 % des mères pratiquent l'allaitement maternel, soit trois fois plus qu'il y a vingt ans, et comme par ailleurs plus de 90 % des mères reçoivent des médicaments durant la semaine qui suit leur accouchement, nos deux chercheurs n'ont sûrement pas fini d'expérimenter.• P.R.t 0 Sffl! 6 Québec Science / Juillet-Août 1993 Actualités Sexualité Les de I molécules 'érection it ii nettai ta# tguil ‘Mi» fl per* lueqii'f y a du nouveau sur l'érection.Des chercheurs ont dé-ontré l'importance de l'oxygène.D'autres ont identifié le neurotransmetteur qui cause l'érection.Et on a peut-être découvert une panacée contre l'impuissance.par Mathieu-Robert Sauvé T 1 -J < ove is like oxygen », dit la chanson.Ça n’a jamais été ptafsi vrai depuis qu’une équipe de ’Université de Boston, en collaboration avec des chercheurs du Centre médical Ramban d’Israël et de la Southern Cali-11 fomia University, a démontré que tout ce qui gêne l’arrivée de l’oxygène au pénis - haute pres- sion , artériosclérose, diabète, usage du tabac ou traumatismes physiologiques - peut causer l’impuissance.Selon les récents travaux de cette équipe, publiés dans le Journal of Clinical Medicine de février dernier, le pénis au repos contiendrait du sang peu oxygéné; en érection, il serait i Pourquoi l'impuissance ' Wi i» -:- (Jepl?crt'ï lisfr (itedi .: » * ':- iiill'l :iad taud tW frf a S aï üis» s# : fl Quel est le principal organe sexuel des hommes ?Leur cerveau.« Le cerveau doit être en bonne santé biologique pour intégrer l'ensemble des données qui lui parviennent à partir des stimulations sensorielles et psychiques », écrivent le docteur Pierre Alarie et le psychologue Richard Villeneuve, respectivement de l'Hôpital Saint-Luc et de l'Université de Sherbrooke, dans L'impuissance, évaluations et solutions, qui vient de paraître aux éditions de l'Homme.Le cerveau est en quelque sorte le chef d'orchestre de la sexualité.Mais les autres organes doivent bien jouer leur rôle.« Les causes physiques des problèmes érectiles sont multiples et variées, lit-on dans L'impuissance : anomalie des vaisseaux sanguins, atteintes des voies et des centres nerveux, traumatismes aux nerfs et à la moelle épinière, chirurgie dans le bassin, plaques cicatricielles sur le pénis.L'impuissance n'origine que rarement de causes hormonales.» Si la grande majorité des hommes n'ont pas de problèmes à avoir des érections au moment opportun, un sur dix serait impuissant à des degrés divers.Rares sont les gens qui consultent un spécialiste, mais la demande est croissante.Avant tout, le médecin voudra savoir si ce trouble est d'origine psychologique ou physiologique.Il aura alors recours au pléthysmographe, une machine capable d'enregistrer les érections nocturnes.Un adolescent a quatre à six érections complètes par nuit, un homme de 40 ans, deux à trois.Chacun de ces épisodes dure de 30 à 40 minutes.La durée totale de ces érections pendant le sommeil passe donc de 3 h 20 par jour, pour l'adolescent de 13 ans, à 1 h 40, pour le vieillard de 80 ans.Si le patient n'a pas ces érections (l'appareil n'enregistre rien), son problème est d'origine physique.On lui prescrira alors des médicaments (bientôt peut-être : une injection d'oxyde d'azote), ou on lui conseillera différents moyens de pallier au problème, dont le recours à une pompe ou à une prothèse.Mais la plus grande cause de l'impuissance n'est pas de cet ordre.C'est l'anxiété de performance.« Tous les impuissants en sont atteints à des degrés divers », disent les auteurs.au contraire irrigué d’un sang riche en oxygène.« On peut faire la relation : une bonne oxygénation améliorerait les fonctions sexuelles », explique le docteur Pierre Alarie, médecin et sexologue, fondateur de l’Unité des dysfonctions sexuelles de l’Hôpital Saint-Luc, à Montréal.Les gens qui font beaucoup d’exercice auraient ainsi de meilleures capacités sexuelles.Bref, cette recherche confirme ce dont on se doutait déjà, dit celui qui vient d’écrire, avec le psychologue Richard Villeneuve de l’Université de Sherbrooke, un livre fort intéressant sur la sexualité masculine {L’impuissance, évaluations et solutions, aux éditions de l’Homme).Molécule de l'année En plus de l’oxygène, une autre molécule joue un rôle déterminant dans l’érection : l’oxyde nitrique.« On l’identifie désor- mais comme étant le neurotransmetteur responsable de l’érection », dit Pierre Alarie.(Les neurotransmetteurs sont en quelque sorte les fils conducteurs permettant au courant électrique de passer d’un neurone à l’autre.) Lorsqu’on empêche les cellules d’un rat de produire cette molécule, ce rat devient impuissant.Au congrès international sur l’impuissance tenu en décembre dernier au National Institutes of Health, à Washington, Pierre Alarie n’était pas seul à s’intéresser à l’oxyde nitrique.Plusieurs recherches actuelles sur les problèmes d’érection portent sur son rôle et sur ses effets.La molécule révolutionne également certaines autres recherches fondamentales.« C’est une molécule très importante, commente le docteur Jacques de Champlain, un des spécialistes mondiaux de l’hypertension artérielle.Elle apporte un nouvel La prothèse gonflable AMS à l'intérieur du corps.Réservoir Cylindres Site de gonflage Pompe Sites de dégonflage Dans certains cas d'impuissance, on recourt à l'implantation d'une prothèse gonflable.Lorsqu'on appuie sur le site de gonflage de la pompe (dans le scrotum), le liquide du réservoir dans l'abdomen se vide dans les cylindres insérés dans le pénis, qui devient alors rigide.Lorsqu'on appuie sur le site de dégonflage de la pompe, le liquide retourne dans le réservoir.Québec Science / Juillet-Août 1993 7 Actualités élément dans notre compréhension de l’hypertension.» À son laboratoire de FUniversité de Montréal, quelques chercheurs travaillent depuis un an sur l’oxyde nitrique.À cause de ses effets sur la dilatation et la constriction de l’endothélium (une fine couche de cellules qui tapisse l’intérieur des vaisseaux et du cœur), la molécule pourrait avoir des applications cliniques considérables.Mais quelle est donc cette molécule ?Comme neurotransmetteur, elle est aussi présente dans de nombreux mécanismes du cerveau.Sorte de pollution naturelle (notre haleine en rejette environ huit parties par milliard), l’oxyde nitrique se retrouve aussi dans le système immunitaire (la molécule attaque les parasites et les cellules cancéreuses) et dans.les pluies acides.C’est d’ailleurs avec des appareils conçus pour évaluer les taux de pollution atmosphérique qu’on a identifié l’oxyde nitrique autour des cellules endothéliales.La très sérieuse revue Science, qui s’adresse aux chercheurs de la planète, l’a même consacrée « molécule de l’année » en 1992.L’oxyde nitrique a donc le vent dans les voiles.Traiter l'impuissance À court terme, c’est bien sûr le côté sensationnel de la molécule - son rôle dans l’érection - qui la rend célèbre et qui excite les médias.L’impuissance est en effet un problème très important.D’après de récentes études, un homme sur dix en est affecté.Et les causes de cette anomalie seraient très souvent d’origine physique, et non exclusivement psychologique comme plusieurs le croient.Selon une étude du National Centerfor Health des États-Unis, 90 % des problèmes d’érection sont principalement le résultat de causes physiques, bien que les facteurs psychologiques jouent aussi.L’oxyde nitrique pourrait-il remplacer la quincaillerie des prothèses et une bonne partie de la pharmacopée actuellement utilisés contre l’impuissance ?On l’espère.Des résultats encourageants ont été annoncés en septembre dernier.Des chercheurs de Suède et d’Allemagne ont injecté à une quarantaine de sujets une solution d’oxyde d’azote (lequel, combiné à l’oxygène, forme de l’oxyde nitrique).Tous les volontaires ont eu une érection.Les chercheurs n’ont pas observé d’effets secondaires.Une affaire à suivre.• Circonférence du pénis en érection 40 % ^ 30 % 20 % 10 % _ 0 % Longueur du pénis en érection 40 % 20 % 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 11,4 12,7 13,9 15,2 16,5 17,8 19,0 6.5 Pouces 16.5 Centimètres 8,0 Pouces 20,5 Centimètres L'anxiété par rapport à la longueur ou à la grosseur du pénis peut être à l'origine de l'impuissance.Certains hommes ont une perception erronée de la taille de leur pénis par rapport à une « moyenne ».8 Québec Science / Juillet-Août 1993 Les étoiles Notre galaxie vue d'en haut Gygnus Soleil Centre de la galaxie Soleil Gygnus Étoile récemment découverte Notre galaxie vue par la tranche de banlieue Sous certains rapports, nous connaissons mieux les galaxies lointaines que notre propre Voie Lactée.C'est le cas typique où les arbres empêchent de voir la forêt.Ainsi, à cause des vastes nuages de gaz et de poussière que notre galaxie contient, nous ne pouvons voir directement ni son centre, ni son pourtour.Cela serait pourtant bien commode, ne serait-ce que pour savoir si les étoiles du centre ont le même âge que celles de la circonférence.Mais les astronomes pourraient dorénavant être en mesure de voir clairement certaines des étoiles de la circonférence.Au cours des premiers essais de radio-astronomie, durant les années 50, les astronomes ont pu, en captant les ondes radio émises par l'ensemble de notre galaxie, en tracer un portrait assez fidèle.Ces ondes traversent en effet sans trop de difficulté les gaz, et surtout les poussières, qui arrêtent la lumière que les télescopes ordinaires essaient de capter.Or en dessinant la carte détaillée de la Voie Lactée, les astronomes se sont rendu compte que le disque de notre galaxie n'est pas uniformément plat.Au contraire, comme un vieux 33 tours qui aurait trop séjourné au soleil, il est gaufré par endroits.Deux astronomes américains se proposent de tirer profit de cette petite difformité.Bruce Carney, de l'Université de la Caroline du Nord, et Patrick Seitzer, de l'Université du Michigan, se sont demandé si les étoiles des parties excentriques du disque, là où la galaxie est « ondulée », ne seraient pas visibles de la Terre.Ils ont donc choisi quatre secteurs célestes où des étoiles des confins de la galaxie seraient susceptibles d'apparaître.À l'Observatoire inter-américain de Cerro Tololo, au Chili, les deux astronomes ont réussi à photographier environ 4000 étoiles surnuméraires en deux nuits à peine.Ils ont rendu leurs résultats publics en juin : ces étoiles appartiendraient bel et bien aux régions externes de notre galaxie.Sans avoir pu mesurer avec exactitude la distance qui nous sépare de ces étoiles, les astronomes croient qu'elles sont situées environ deux fois plus loin du centre de la galaxie que le soleil.Au cours de la prochaine étape de leur travail, les deux astronomes comptent observer ces étoiles en lumière bleue et ultra-violette, ce qui devrait les renseigner sur leur âge, leur distance véritable et leur composition.# P R- Actualités Cancer La Leustatin : une panacée ?Un nouveau médicament utilisé pour le traitement d'un cancer rare et souvent mortel, la leucémie à cellules chevelues, vient d'être approuvé au Canada.Un seul traitement qui dure sept jours entraînerait la rémission de la maladie pour 90 % des patients.par Patrick Dupuis On l’appelle Leustatin de son nom commercial, mais sa véritable identité est 2-chlorodésoxyadénosine (2-Cda).Cette molécule semble être le premier médicament efficace contre la leucémie à cellules chevelues, une forme de cancer du sang causée par la prolifération de globules blancs (lymphocytes) immatures, non fonctionnels et qui, en surface, présentent des extensions chevelues.Ces globules blancs envahissent la circulation sanguine et bloquent graduellement le flot des globules rouges (érythrocytes) et des plaquettes, respectivement responsables du transport de l’oxygène et de la coagulation du sang.C’est d’ailleurs ainsi que se manifestent toutes les formes de leucémie.Les individus atteints sont habituellement anémiques et sujets à des infections et à des hémorragies.Les leucémies peuvent se manifester partout où circule le sang, mais particulièrement dans la moelle épinière, la rate, le foie et les ganglions lymphatiques.La leucémie à cellules chevelues frappe les hommes quatre fois plus souvent que les femmes, et généralement après l’âge de 50 ans.Trois cents Canadiens en sont atteints et on diagnostique de 50 à 60 nouveaux cas chaque année.Dans les cas de leucémie à cellules chevelue, un cancer très rare, les globules blancs ont des protubérances chevelues.l’ADN, et la déoxy-cytosine kinase, qui agit dans le processus de phosphorylation nécessaire à l’activation du médicament.« La Leustatin est administrée une seule fois par perfusion pendant sept jours », indique le docteur Lawrence Piro, directeur du Scripp’s Clinic Gi'een Cancer Center, en Californie.« Avec ce traitement, le taux de rémission complète de la leucémie à cellules chevelues s’élève à 87 % », dit-il.Environ 400 patients ont ainsi vu leurs symptômes disparaître depuis 1987.Parmi eux, seulement quatre cas de rechute ont été signalés.Avant que la Leustatin ne soit homologuée, la leucémie à cellules chevelues était contrôlée tant bien que mal par des méthodes telles que la splénectomie (ablation de la rate), ou la chimiothérapie à faibles doses administrée au cours de multi- 1*1 Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada PROGRAMME DE PROFESSEURES-BOURSIERES 1993-1994 Les candidates doivent être citoyennes canadiennes ou résidentes permanentes du Canada.Elles doivent détenir un doctorat en sciences ou en génie.La préférence est accordée aux candidates qui ont acquis au plus cinq années d’expérience après l’obtention de leur doctorat.Les professeures-boursières doivent être des employées de l’université et doivent se consacrer à la recherche.Elles peuvent être nommées à un poste permanent ou conduisant à la permanence au cours de la durée de la bourse.La bourse est d’une durée maximale de 5 ans.Remède miracle ?La Leustatin s’attaque aux cellules leucémiques en brisant leur ADN lors de la division cellulaire, comme le font les autres agents chimiothérapeutiques mieux connus (interféron, désoxycoformycine).Mais ce médicament s’attaque aussi aux cellules cancéreuses qui sont au repos, avant qu’elles n’amorcent leur processus de multiplication.Dans la leucémie, 90 % des cellules malignes ne sont pas en division cellulaire, et donc au repos.Le mécanisme exact par lequel les cellules au repos sont détruites fait encore l’objet de recherches poussées.On sait cependant que deux enzymes y jouent un rôle majeur : l’endonucléase, responsable de la dégradation de Le salaire est déterminé par l’université et devrait être équivalent à celui que toucherait un professeur adjoint.Les professeures-boursières reçoivent une subvention de recherche de 15 000 $ par année.Les candidates peuvent demander des fonds additionnels.Les candidatures doivent être transmises au CRSNG par l’université.Les personnes intéressées à être mises en candidature doivent communiquer avec l’université ou les universités de leur choix et entamer des négociations.Date limite : le 15 octobre 1993.Pour plus de renseignements communiquer avec : Le Programme de professeures-boursières, CRSNG 200, rue Kent Ottawa (Ontario) K1A 1H5 Tél.: (613) 996-2009 Canada Québec Science / Juillet-Août 1993 9 Actualités pies séances de traitement.Des recherches sont encore en cours afin de s’assurer que le traitement à la Leustatin est effectivement plus efficace que tous les autres.Les anciens produits, l’interféron et la désoxycoformy-cine, semblent procurer un taux de rémission des symptômes nettement moins élevé que celui de la Leustatin.De plus, si ces produits permettent d’améliorer la situation de bon nombre de patients, on assiste tôt ou tard à une rechute des symptômes dans près de la moitié des cas.La Leustatin permet-elle une guérison complète de la leucémie à cellules chevelues ?Les médecins parlent plutôt de rémission complète : les symptômes disparaissent pendant des mois, voire des années.« Et tout traitement permettant d’atteindre un taux élevé de rémission en une seule session soulève la possibilité d’une guérison complète, ajoute Lawrence Piro.L’avenir saura nous le dire.» La Leustatin est un médicament très puissant.Comme il s’attaque à l’ADN, il détruit inévitablement, en plus des lymphocytes immatures, des cellules saines comme les globules rouges et les plaquettes.Le traitement cause bien sûr des effets secondaires : de la fièvre et, dans certains cas, une faible nausée.On a aussi noté une légère diminution de la masse de la moelle osseuse durant la période de traitement.Mais le docteur Piro assure qu’après le traitement, tout revient à la normale : globules rouges, plaquettes et moelle osseuse.Une idée de génie ! Le développement de la Leustatin s’est amorcé à la suite de l’étude du « déficit immunitaire combiné sévère (DIGS) ».Cette pathologie a été rendue célèbre il y a plusieurs années par un jeune garçon forcé de vivre dans une bulle stérile étanche, parce qu’il ne possédait aucun mécanisme de défense contre les divers agents pathogènes présents dans l’environnement.La situation critique du jeune garçon, causée par une déficience enzymatique dans le processus de formation des lymphocytes, mit la puce à l’oreille à une équipe de chercheurs de la Scripp’s Clinic and Research Foundation, en Californie.Ces chercheurs eurent l’idée d’exploiter le mécanisme qui détruit les globules blancs dans certaines maladies du système immunitaire.Même s’ils n’ont pas encore élucidé ce mécanisme (il pourrait s’agir d’une mort programmée des cellules), les chercheurs ont quand même mis au point un médicament stoppant la prolifération incontrôlée des globules blancs rencontrée dans la leucémie à cellules chevelues.• Histoire de pêche Quel est le pêcheur le plus patient au monde ?Sans doute celui que des archéologues ont trouvé récemment, gravé sur une grosse pierre au nord de la Norvège.Assis dans ce qui est sûrement la première représentation artistique d'un bateau, il attend depuis peut-être près de 9000 ans qu'un flétan morde à son appât.Cette trouvaille, déterrée par des archéologues du musée Tromsd sur l'île de S(t>rya, à peu de distance d'Hammerfest (site des prochains Jeux olympiques d'hiver), est environ 2000 ans plus ancienne que les plus vieilles gravures rupestres découvertes jusqu'ici dans le nord de l'Europe.Outre le patient pêcheur, les chercheurs ont découvert une centaine de bas-reliefs gravés par un peuple de l'âge de la pierre, dont descendent vraisemblablement les Lapons.La grande quantité d'ocre trouvée sur les lieux laisse penser que ces oeuvres d'art étaient peintes en plus d'être gravées.Elles représentent des rennes, des élans, des ours, des baleines et des oiseaux, en plus d'humains et de bateaux.Gravées sur une série de grosses pierres, ces images auraient entre 7000 et 9000 ans.• P.R.c» «=» o C?O O o" Un chausson, avec ça ?En 1990, la Communauté européenne a importé 6200 tonnes de cuisses de grenouilles.Autrefois réservé aux gastronomes et aux grands soupers en famille, ce mets délicat s'est répandu depuis la France dans tout le reste de l'Europe.Même certaines chaînes de restauration rapide américaines en servent aujourd'hui (sans toutefois crier trop fort d'où elles proviennent).Le malheur, c'est que ce commerce est en train de faire passer à l'histoire plusieurs espèces de ce pauvre batracien.Déjà l'Inde, qui était le plus important fournisseur de la France jusqu'en 1987, a rendu illégale l'exportation de ses grenouilles.Leur diminution, dans certaines régions, avait en effet entraîné la prolifération de moustiques parfois porteurs de maladies.« Dans la région de Calcutta, où les enfants pauvres passaient la nuit à chasser des grenouilles, les rizières commençaient à être dévastées par des armées de petits crabes qui n'avaient plus de prédateurs », explique le chercheur Alain Dubois, du Laboratoire des reptiles et des amphibiens du Muséum d'histoire naturelle de Paris.Les arrosages de DDT qui ont été nécessaires pour enrayer ce fléau ont coûté au gouvernement indien beaucoup plus que ce que lui rapportait l'exportation des cuisses de grenouilles, sans compter le côté pas très écologique de cet insecticide.Aujourd'hui, les grenouilles qui lèvent (ou perdent) la patte sur les tables européennes viennent de Turquie, de Chine, du Bangladesh, mais surtout d'Indonésie.Ce dernier pays, qui exporte chaque année vers l'Europe près de 5000 tonnes de cuisses de grenouilles, commence lui aussi à sentir les effets néfastes de ce commerce.L'an dernier, l'Allemagne a proposé que l'on ajoute plusieurs espèces de grenouilles, en particulier quelques espèces indonésiennes menacées, sur la liste noire de la Convention sur le commerce international des espèces menacées.Cette résolution a été défaite.Première raison invoquée : les études de biodiversité des pays producteurs sont incomplètes.La deuxième : il est bien difficile, dans une boîte de conserve ou dans un lot congelé, d'identifier l'espèce de grenouille qui a fourni les cuisses.• ( fi H- t 10 Québec Science / Juillet-Août 1993 BombeS'c5wb®c0'Se hwoN'»1' L information intelligente Pour connaître et comprendre notre monde en mutation, Québec Science est l’outil privilégié.Il guette tout ce qui est nouveau dans les domaines de la science et de la technologie.À chaque numéro, Québec Science offre des reportages sur l’actualité, des dossiers fouillés, des illustrations détaillées, des photos étonnantes .et vos chronique^ préférées.Québec Science fait vivre l’aventure scientifique, ses succès, ses échecs, dans notre quotidien comme dans les laboratoires.Québec Science vous permet d’être à jour dans les domaines les plus actuels : énergie, santé, environnement, innovations technologiques, nature, espace, biotechnologies, transports, recherche fondamentale au Québec et dans le monde.hiébec Science est le magazine qui présente les faits et les met en perspective, avec les nuances nécessaires, pour aider à comprendre les grands enjeux de notre société.Québec science c'est le savoir l'actualité la science au quotidien Économisez jusqu'à 30% en vous abonnant ou en vous réabonnant et recevez un cadeau ep< 'H, Def| «te lOllil SlWW alaifôl üsaieÆj 'aient I ' Cette offre expire le 31 août 1993 ittxfl 1 reliure pour un abonnement de deux ans 2 reliures pour un abonnement de trois ans I | je m'abonne I | je me réabonne à Québec Science.?1 an (10 nos) 34,67 $ TTC ?2 ans (20 nos) 59,86$ TTC Adresse H 3 ans (30 nos) 83,20 $ TTC Je vous demande donc de me faire parvenir * ?une reliure pour mon abonnement de deux ans I I deux reliures pour mon abonnement de trois ans Numéro I d'enregistrement t-"'' I ce la TPS: l#| R-1335-97427 Numéro | d'enregistrement de laTVQ : 1013609086100001 (Étranger, voir les tarifs en page 4) Détachez et expédiez à QUEBEC SCIENCE.C.P.250, Sillery, Québec GIT 2R1 Tél.:(418) 657-3551 poste 2854 Téléc.: (418) 657-2096 * Allouez 4 semaines pour l'expédition Nom Prénom Adresse app.Ville Province Code postal Sexe nM nF Profession: Tél.: O Chèque O Mandat-poste Cl Visa 1 MasterCard Chèque ou mandat-poste à l'ordre de Québec Science N° de carte Date d'expiration Signature La recherche sur l’embryon humain De la fécondation in vitro à Futérus artificiel Notre espèce n'a plus besoin de relations sexuelles pour se reproduire.Les nouvelles technologies de reproduction permettent désormais de choisir le sexe de nos enfants, et de vérifier s'ils ont certaines maladies génétiques.Que saurons-nous faire demain ?Et que sommes-nous prêts à accepter ?Louise Brown est née en 1978.Elle n’a pas été conçue entre deux draps ou sur la banquette arrière d’une auto, mais dans un laboratoire, celui d’une équipe britannique dirigée par Robert G.Edwards et Patrick Steptoe.Née grâce à la FIVETE, pour Fécondation in vitro et transfert d’embryon, Louise Brown est le premier « bébé-éprouvet te ».In vitro : l’expression latine signifie « dans un contenant de verre ».11 y a presque 40 ans, en 1954, après une fécondation in vitro, une lapine donnait naissance au premier vrai « bébé-éprouvette » chez les mammifères.En 1966, l’équipe d’Edwards tentait pour la première fois l’expérience chez l’humain.Trois ans plus tard, le chercheur démontrait que l’embryon humain pouvait se développer in vitro.Dix ans plus tard, le nom de Louise Brown faisait le tour du monde : elle avait passé deux jours en éprouvette avant d’être transférée dans l’utérus de sa mère.La haute technologie venait de mettre son pied dans la porte de la chambre à coucher.Elle ne l’ôtera pas.Cette « percée technologique » fut suivie d’une multitude d’expériences de fécondation in vitro à travers le monde.Au Québec, c’est l’équipe du docteur Jacques-Émile Rioux et du biochimiste Raymond Lambert du CHUL, le Centre hospitalier de l’Université Laval, qui réalisa la première FIVETE.« Depuis 1974, nous avions expérimenté sur des lapins, des chats et des veaux, raconte Raymond Lambert, et nous avons été les premiers au Canada et les deuxièmes au monde à obtenir des veaux-éprouvette.» En 1979, l’équipe du CHUL a commencé ses premiers essais chez la femme.« Les premières années, on suivait le cycle naturel des femmes, ce qui veut aussi dire qu’on implantait un seul embryon à la fois », rappelle le chercheur.Mais afin d’améliorer l’efficacité de la par Claire Chabot *»- méthode, au Québec comme ailleurs, on a rapidement eu recours à la stimulation ovarienne, qui a pour effet de rendre à maturité un nombre élevé d’ovules.Un problème à régler : les ovules fécondés sont plus nombreux que ceux que l’on implante.Pour éviter de détruire les embryons « surnuméraires » on a investi plusieurs années de recherche sur la congélation des embryons.En 1972, des chercheurs anglais ont réussi à faire naître les premières souris provenant d’embryons décongelés.En 1977, la même équipe démontrait que la congélation des embryons de souris ne cause pas d’anomalies chromosomiques.Six ans plus tard naissait le premier enfant issu d’un embryon décongelé.Mais environ la moitié des embryons congelés meurent.Ceux qui ne sont pas implantés peuvent être conservés pour utilisation ultérieure, donnés à une autre femme, ou utilisés pour la recherche.« Pour moi, ce fut le premier problème éthique, explique Raymond Lambert.L’objectif était d’aider une femme à procréer.» Au CHUL, l’équipe des docteurs Rioux et Lambert a toujours refusé de faire des expériences sur les embryons.« Nous avions un préjugé favorable envers l’embiyon, dit le biochimiste.Nous préférions inciter les couples à les donner plutôt que de les détruire ou de les utiliser dans des expériences.Mais certains couples préféraient les détruire.Nous leur remettions alors les embryons dans de petits contenants semblables à des pailles pour qu’ils le fassent eux-mêmes.C’était une façon de les rendre plus responsables de leur décision.» Dans les années 80, d’autres techniques de reproduction ont été expérimentées.On a eu l’idée de retirer des ovules de l’ovaire, et de les injecter dans la trompe de Fallope, avec du sperme.La fécondation se fait alors in vivo.Cette méthode a mené, en 1985, à la première naissance d’un bébé GIFT (Gamete implantation in Fallopian tubes).Une autre méthode, semblable mais encore peu utilisée, consiste à implanter des embryons fécondés en laboratoire dans la trompe de Fallope (ZIFT: Zygote implantation in Fallopian tubes).Des embryons « surnuméraires » Mais quelles que soient les méthodes utilisées, on augmente aujourd’hui le taux de succès en implantant plusieurs embryons.Cela mène à des grossesses multiples : les triplés, et même les quadruplés ne sont pas rares.On doit alors procéder à la réduction d’embryons « surnuméraires »; en termes clairs, on avorte les fœtus « indésirables ».Cette méthode pose un autre problème éthique.Le biochimiste Raymond Lambert ne pratique plus la fécondation in vitro depuis 1987.« Des raisons personnelles et éthiques ont motivé cette décision, explique-t-il.Au début, on avait le temps de s’occuper des couples.On leur montrait l’embiyon sous microscope et ils se mettaient à parler de la chambre d’enfant à préparer.» Raymond Lambert était au CHUL pour faire de la re- n v 12 Québec Science / Juillet-Août 1993 >i ’ '• 1V •> t" kj«wr- "jœsç' ¦>T^ , 5 32s'* Québec Science / Juillet-Août 1993 13 !TT#i! ¦ ' » * * » J t ?X V»> C .fAyiiV .Vfc* ** , i v« t.j y, rv^v 'W-v^r.r.v • é—r ' At) .» » » R .VW t ¦« » >."¦' ”JW» 3A - pôglj tÆJ rf :V*0 ’;V' V i ¦ y; K : cherche.En fait, il se trouvait à faire de la clinique : en 1987, l’équipe pratiquait jusqu’à 125 FIVETE par année.Observant les embryons au microscope, il développait une sympathie pour eux.« Comme mes collègues, j’obsemis leur développement et je les réchauffais dans mes mains », dit-il.Mais de plus en plus, il voyait poindre le sexage (la sélection des sexes) et le diagnostic génétique (qui implique la destruction des embryons ne correspondant pas aux critères choisis).Ces méthodes ont suscité chez lui d’importantes réflexions sur l’éthique.La recherche a fait un pas de plus en 1988.Des chercheurs italiens dirigés par C.Bulletti ont tenté de faire grandir des embryons humains dans un utérus artificiel.Un échec.À ce jour, aucune autre tentative n’est connue chez l’humain.Les recherches sur les animaux ont aussi plus ou moins avorté; les tentatives de gestation en utérus artificiel à partir de la fécondation in vitro menaient assez vite à la mort des embryons.Par contre, plusieurs chercheurs prélèvent encore aujourd’hui des fœtus d’animaux à différents stades de leur développement et tentent de poursuivre la gestation in vitro.Diagnostic ou eugénisme ?L’histoire du diagnostic prénatal est liée au développement même de la génétique.La découverte des premières anomalies chromosomiques, telles que le syndrome de Down, est faite à la fin des années 50.Mais c’est en V , / • -V (M'/J-'t , l/lf* it Le biochimiste Raymond Lambert a cessé de pratiquer la fécondation in vitro à cause des problèmes éthiques qu'elle soulève.m-1 : V.'sàa 1983 qu’on détecte pour la première fois des anomalies chromosomiques chez l’embryon, avant sa transplantation dans l’utérus.Cinq ans plus tard, on détermine le sexe d’un embryon en éprouvette.La méthode de diagnostic la plus récente multiplie l’ADN d’une seule cellule, ce qui permet d’obtenir assez de matériel pour détecter la présence d’un gène anormal.Cette technique n’endommage pas l’embryon et peut se pratiquer très tôt.Elle peut donc servir à faire du tri génétique : détecter, puis éli- miner les embryons porteurs de « tares » génétiques.Cette méthode permet aussi de connaître le sexe des embryons à implanter.En 1990, une équipe britannique dirigée par Handyside a ainsi pratiqué le sexage d’embryons.Deux ans plus tard, un enfant naissait; le premier à avoir subi un diagnostic au stade de quatre cellules.Mais le diagnostic prénatal ne s’applique pas qu’aux embryons conçus m vitro.En fait, on Tutilise surtout chez les femmes enceintes qui n’ont pas de problèmes de fertilité.La mé- iiii Isa ri am Itp ta Jusqu'où pouvons-nous aller ?La très grande majorité des scientifiques et des gouvernements acceptent l'idée de remplacer un gène défectueux sur des cellules somatiques (toutes les cellules du corps sauf les cellules reprodurtri-ces), ou d'y injecter un gène détruisant des cellules cancéreuses.C'est la thérapie génique (voir Québec Science, novembre 1992).Plusieurs chercheurs y travaillent.Le premier à avoir fait des expériences de thérapie génique, le docteur Steven Rosenberg, est mieux connu au Québec pour avoir traité le cancer du premier ministre Robert Bouras-sa.Aux États-Unis, le sous-comité de la thérapie génique humaine du Comité consultatif de l'ADN recombinant assure un contrôle sévère des manipulations génétiques sur l'être humain.À l'heure actuelle, seuls les patients atteints d'une très grave maladie peuvent être traités, et uniquement lorsque tous les autres traitements ont échoué.Les chercheurs doivent prouver que les risques de la thérapie sont beaucoup moins élevés que les bénéfices que peut en tirer le patient.D'autres règles interdisent formellement toute manipulation génétique pouvant affecter les ovules ou les spermatozoïdes.En 1979, {'American Journal of Obstetrics and Gynecology rapportait la première tentative de clonage : L.B.Shettles réussissait à transférer le noyau d'une cellule dans un ovocyte humain.Depuis, ce type d'intervention, qui donnerait un enfant identique génétiquement à une autre personne, est interdit.À notre connaissance, ces interdits sont respectés partout où il se fait de telles recherches, ce qui inclut les principaux pays européens, les États-Unis et le Canada.Pour que la thérapie génique soit transmise aux descendants, elle devra se pratiquer sur l'ovule, les spermatozoïdes ou l'embryon.La recherche à cette fin détruirait un grand nombre d'embryons, ce qui est inacceptable pour des comités d'éthique.Pire, une telle thérapie modifierait le génome de tous les descendants.Les conséquences sont imprévisibles, ce qui dicte une très grande prudence.Pour plusieurs, comme les membres du Mouvement universel pour la respon-sablilité scientifique, une telle thérapie est carrément hors de question, pour le moment.« La thérapie génique sur les cellules germinales des animaux a souvent provoqué, après plusieurs générations, des cancers et des malformations anatomiques », dit Raymond Lambert.La Commission Baird a un point de vue différent (voir l'article suivant).Dans un rapport de recherche publié par la Commission, on semble proposer cette thérapie comme acceptable dans certains cas : « Cette méthode peut aussi s'avérer utile dans les situations où une thérapie génique somatique ne serait pas efficace, par exemple lorsque les cellules ou les tissus sont inaccessibles, que plusieurs organes doivent être traités en même temps, ou qu'une thérapie génique s'impose immédiatement après la fécondation pour empêcher des dommages irréversibles durant la croissance du foetus ».Et que fait-on des risques de modifier le génome des prochaines générations ?Selon le même document, ce n'est pas le principal argument à l'encontre de la thérapie génique germinale.La Commission dit que l'opposition à ce type de thérapie génique vient plutôt de l'idée qu'il s'agisse d'une altération présomptueuse et inacceptable de nos gènes (« Se prendre pour Dieu »).Puis, la Commission tourne au ridicule ce contre-argument : « L'archevêque Gregorios a commenté cet argument en disant que si c'était se prendre pour Dieu que de modifier le monde qu'il ou Elle a créé, cette objection pouvait également s'appliquer à la construction d'un barrage ou au simple fait de se raser.» lil h L ü iis B ! à lit s i» il In tf: N if k if tt if ï sa 14 Québec Science/Juillet-Août 1993 t IKS' side ipliift ¦d’» il« thode la plus connue est sans doute l’échographie, qui permet de voir assez tôt les malformations du fœtus.D’autres méthodes d’investigations in utero permettent de détecter une série de maladies génétiques.Par exemple, l’amniocentèse permet au médecin d’analyser les cellules du liquide amniotique, alors que la biopsie chorionique lui permet d’étudier directement les cellules du fœtus.Ces méthodes de diagnostic se pratiqueront massivement sur les fœtus conçus in vitro mais aussi sur ceux, beaucoup plus nombreux, qui seront conçus naturellement.« Et c’est là qu’on verra un changement de l’image que l’on se fait de la normalité, craint Raymond Lambert.On commencera avec des maladies mortelles, puis on passera aux maladies plus courantes : maladies coronariennes, asthme et allergies, et peut-être un jour myopie ! D’une génétique qui vise à prévenir et à guérir, on pourrait glisser vers une génétique du désir.Il faudra être prudent.» Selon ce scénario, on créera le mythe de l’enfant idéal : les couples voudront utiliser toutes ces méthodes de diagnostic dans l’espoir de concevoir un enfant parfait.Quel couple ne désire pas mettre au monde un enfant en bonne santé, sans défauts ?Des enfants toujours à notre image ?Le pouvoir de prévenir certaines maladies se transformera peut-être très vite en devoir : parents et médecins se sentiront responsables d’une maladie qu’ils auront refusé de diagnostiquer.Cette maladie de l’enfant deviendra évidemment le symbole d’un échec.« Quelles que soient les limites actuelles de la science médicale en matière de diagnostic et de thérapeutique, une situation nouvelle s’est créée : désormais, il est possible de concevoir- à long terme une gigantesque entreprise de purification du capital génétique de l’humanité », lance l’historien des sciences Pierre Thuillier.Nous entrons dans l’ère d’un nouvel eugénisme qui, pour la première fois, ne viendra pas des pressions d’une élite, comme c’était le cas à la fin du 19e siècle, mais bien de l’ensemble de la population.Les banques de sperme et les agences d’adoption reçoivent déjà des demandes pour des bébés aux yeux bleus; les cliniques de fertilité se voient demander de fane le sexage avant d’implanter les embryons.A mesure que nous cormartrons le génome de chaque personne, nous voudrons créer un enfant, non pas à notre image, mais à l’image de nos désir-s.La médecine, qui de tout temps a été motivée par les nobles intentions de sauver l’Humanité des fléaux de la maladie, s’avance désormais sur un terrain glissant.• Nouvelles technologies de reproduction Autopsie d’une commission d’enquête Jamais la tentation de l'eugénisme n'a-t-elle été si proche de nous.Les nouvelles technologies de reproduction ébranlent l'édifice de nos valeurs et de nos motivations.Une Commission royale d'enquête s'est officiellement penchée sur ces questions.Mais ses recherches se sont déroulées dans le secret.par Claire Chabot Patricia Baird, la présidente de la Commission royale d'enquête sur les nouvelles technologies de la reproduction, doit remettre son rapport au cours de l'été.ij0j6s*c V.Le mandat était énorme : faire le point sur le développement accéléré des technologies liées à la reproduction humaine, dont les ramifications sont nombreuses.La Commission royale d’enquête sur les nouvelles technologies de la reproduction devait notamment cerner les causes de l’infertilité, évaluer l’efficacité des nouvelles techniques de fécondation, questionner le dépistage prénatal des maladies génétiques, revoir la pertinence sociale et juridique de la recherche sur les manipulations génétiques, réfléchir sur le statut d’être humain qu’on peut accorder à un fœtus.Elle était dotée des pouvoirs extraordinaires des commissions royales d’enquête : commander des recherches, convoquer des témoins, prendre tous les moyens nécessaires pour- remplir son mandat.Mais très tôt, la Commission Baird, du nom de sa présidente, la généticienne Patricia Baird, a viré en partie de bras de fer.Dès le début des travaux, les commissaires n’arrivaient pas à s’entendre.Rapidement, deux clans se forment : quatre commissakes sur six s’inquiètent des délais et de l’absence d’orientations de la recherche.Comme dans tout conseil d’administration, les membres Québec Science / Juillet-Août 1993 15 de la Commission doivent (en théorie) voter les décisions pour lesquelles ils sont tenus responsables.Mais la présidente prend plusieurs décisions-clés unilatéralement.Ainsi, elle ne fait pas approuver par les commissaires ses décisions d’embauches et de dépenses, se contentant de les mettre devant le fait accompli.Un exemple de conflit : malgré les réticences de plusieurs commissaires devant une démarche aussi longue et coûteuse, la présidente a payé une firme de chasseurs de tête pour trouver une directrice de recherche.Embauchée au bout de six mois, la directrice avouait elle-même ne rien connaître à ce dossier.Elle quittait la Commission trois semaines plus tard.« Bref, un an après la création de la Commission, dont le mandat initial était de deux ans, pas l’ombre d’un programme de recherche global n’avait été ébauché », affirme l’ex-commissaire et sociologue Louise Vande-lac, une « dissidente ».Entorses à la démocratie En juin 1990, la marmite chauffe.Une majorité des commissaires (Maureen McTeer, Louise Vandelac, Martin Hébert et Bruce Hatfield) jugent que le fonctionnement de la Commission — absence de collégialité, entorses à la démocratie, délais indus — compromet la réussite des travaux.Ils en informent par écrit Paul Tellier, le secrétaire général du Conseil privé (le « ministère » du premier ministre).Réponse : deux mois plus tard, le Conseil privé retire aux commissaires leurs responsabilités, et donne les pleins pouvoirs à la présidente.Les commissaires ne peuvent plus établir les méthodes et procédures d’enquête, ni autoriser les dépenses nécessaires au fonctionnement des travaux, ni recourir aux experts et aux personnes ressources.« À ma connaissance, c’est la seule fois dans l’histoire canadienne qu’on retire aux commissaires les responsabilités qui sont prévues par la loi.», commente l’avocat et commissaire dissident Martin Hébert.Le même jour, le premier ministre canadien Brian Mulroney nomme deux autres commissaires, Bartha Knoppers et Susan E.M.McCutcheon.Raison invoquée : la compétence de ces deux personnes.Premier effet de cette nomination : les commissaires dissidents se retrouvent minoritaires.Pour Louise Vandelac, accepter de se faire retirer ses pouvons revenait à signer un chèque en blanc.« Rédiger un rapport sans participer aux orientations de la recherche, ni aux orientations budgétaires ?C’était aberrant ! », dit-elle.Mais la présidente ne démord pas.Dès le lendemain du coup de théâtre du Conseil privé, dans une lettre adressée aux quatre commissanes dissidents, Patricia Qui sont les commissaires ?La présidente, Patricia A.Baird, dirigeait le Département de génétique médicale à l'Université de Colombie-Britannique, et était membre du très sélect Conseil consultatif national des sciences et de la technologie, présidé par le premier ministre lui-même.(Il ne s'agit pas du Conseil des sciences récemment aboli.) Lors de leur nomination dès le début de la commission, Grace Jantzen était professeure de philosophie des religions au King's College de l'Université de Londres, et Suzanne R.Scorsone était directrice de l'Office of Catholic Family Life de l'Archidiocèse de Toronto.Elles ne se sont pas opposées à la présidente.Les quatre commissaires dissidents, renvoyés le 17 décembre 1991, sont Louise Vandelac, professeure de sociologie à l'Université du Québec à Montréal, chercheure au CINBIOSE de l'UQAM et spécialiste des nouvelles techniques de reproduction; l'avocate Maureen McTeer, épouse du ministre Joe Clark, qui est active dans les organismes de défense des droits des femmes; l'avocat Martin Hébert, qui détient une maîtrise en droit médical et en bioéthique, et qui a été chef de cabinet du ministre Pierre-Marc Johnson; Bruce Hatfield, qui est interniste à l'Hôpital de Calgary.Les deux commissaires nommés en cours de mandat sont Bartha Knoppers, professeure de droit à l'Université de Montréal et chercheuse à l'Université du Québec à Chicoutimi et au Centre de recherche en Droit public de l'Université de Montréal; et Susan E.M.McCutcheon, qui est membre de différents conseils d'administration d'entreprises et du conseil des gouverneurs de l'Université de Toronto.Baird affirme sa volonté de conserver son « style de leadership en ne soumettant pas ses décisions au vote des commissaires ».Le « style de leadership » de la présidente prête pourtant le flanc à la critique.Un exemple parmi d’autres : une note du 24 octobre 1990 enjoint les commissaires de ne pas chercher à obtenir de fonds pour des recherches sur des questions visées par le mandat de la commission.De telles règles, normales pour des fonctionnaires, ne s’appliquent habituellement pas à des commissaires, engagés à temps partiel.Très stricte, Patricia Baird tente de les imposer quand même.Mais c’est la même Patricia Baird qui est la première à les violer : la présidente a reçu du Conseil de recherches médicales du Canada 171 826 $ entre 1989 et 1993, et 20 000 $ de la Vancouve?' Foundation durant la même période pour ses recherches en génétique.Les commissaires dissidents auraient pu démissionner.« Mais les enjeux étaient trop importants, dit Louise Vandelac.Nous voulions léguer à la population canadienne un rapport exact de l’état des nouvelles technologies de la reproduction.Pour cela, nous tenions à pai; ticiper pleinement à l’élaboration d’un programme de recherche rigoureux et complet.» Les dissidents décident donc de contre-at-taquer.La Loi des enquêtes leur reconnaît le pouvoir d’enquêter, d’assigner des témoins et de recueillir les informations nécessaires à l’enquête.Le 7 décembre 1991, les quatre commissaires dissidents déposent donc une requête à la Cour fédérale pour invalider le deuxième arrêté en conseil qui leur retirait ces pouvoirs.(La situation vire à l’absurde : des commissaires poursuivent le gouvernement et la présidente de la Commission !) Rien ne va plus.La présidente rencontre Paul Tellier, qui cède devant la pression ; le 17 décembre 1991, les quatre commissaires sont renvoyés par Brian Mulroney ! « Ainsi mis à la porte, nous redevenions de simples citoyens.Les poursuites que nous avions intentées devenaient irrecevables », explique Martin Hébert.La Commission avait déjà coûté 26 millions i de dollars aux contribuables canadiens.Le dépôt du rapport, prévu pour le mois d’octobre 1991, est retardé de 21 mois.Déjà, à l’hiver 1991, les commissaires dissidents s’étaient opposés à une prolongation de mandat dont la présidente les avait par ailleurs avertis une fois sa décision prise.Des recherches faites dans le plus grand secret Les commissaires dissidents, durant leur mandat, n’ont jamais pu obtenir copie du programme complet des recherches, y compris les noms des chercheurs, les budgets, les échéanciers.Dans une commission comme celle-là, c’est pourtant la poutre qui soutient tout l’édifice.Sans relâche, ils ont demandé de voir les devis de recherche, la liste des chercheurs et les budgets alloués.En avril 1991, soit un an et demi après le début des travaux, la présidente accepte finalement de leur présenter une trentaine de devis de recherche, sans noms ni budgets, sur un total de 130 projets.Le but de l’exercice : les commissaires doivent évaluer la pertinence des projets.« On s’est aperçu par la suite qu’on nous avait bernés; plusieurs contrats avaient déjà été approuvés par Patricia Baird.Certaines recherches étaient même presque terminées.On nous a fait travailler pour rien.», affirme Louise Vandelac.La Commission Baird a entretenu un culte du secret.C’est à plusieurs reprises que la Fédération canadienne des sciences sociales, regroupant 15 000 chercheurs, a dû demander à Patricia Baird la liste des contrats afin d’examiner le processus de recherche.Après une rencontre avec la présidente, la Fédération reçoit un refus catégorique.ifii h II 16 Québec Science / Juillet-Août 1993 ftp» iwipiiij ttojj W'jlMijil sia®J saiifü, ‘Pif fidlki- iwiim ibi j®®- Kl!) s«:ii K» i'.lilïi f-rTivJ ifr I fie Mi* lî ¦ "¦ mlsi ' !ts,b I : ':: I ii ! (iiW I ;:i:5 jilcï' litld 1 **« ibi»1; lf^ Une histoire semblable est arrivée à la sociologue Margrit Eichler, directrice de la Coalition nationale pour une commission d’enquête sur les technologies de reproduction (cette coalition regroupe des associations et des individus qui ont fait pression pour que soit formée une commission fédérale).« On m’a offert un contrat de recherche sur l’histoire sociale des femmes et de la fécondité, qui devait servir, en quelque sorte, d’introduction aux autres recherches, raconte madame Eichler.Avant d’accepter, j’ai demandé à voir les descriptions des autres contrats de recherche pour me faire une meilleure idée de ce qui allait suivre cette “introduction” ».Sa demande lui a été refusée, sous prétexte de confidentialité ! « On ne peut pas séparer le rapport d’une commission d’enquête et la recherche, dit-elle.L’un se nourrit de l’autre.» Selon Margrit Eichler, le processus de recherche d’une commission d’enquête, payé par les contribuables, devrait être très ouvert.« Pour la première fois que l’on se penche en commission royale d’enquête sur des questions qui touchent la recherche scientifique, on adopte un processus antidémocratique, mais surtout anti-scientifique », dénonce-t-elle.En effet, le processus scientifique exige la libre circulation des données, des résultats, des subventions accordées pour toute recherche.Même la recherche militaire publie ses résultats, sauf s’il s’agit de la phase de développement d’une arme.La liste des chercheurs et des titres de recherche a été rendue publique en août 1992, après un recours à la Loi d’accès à l’information intenté par le journaliste Dean Beeby d’Halifax.Il a obtenu une première liste partielle indiquant les noms de chercheurs, les dates des contrats et les montants alloués.L’ex-commissaire Louise Vandelac a obtenu copie d’un bon nombre de contrats de recherche.par l’intermédiaire de la députée fédérale Pierrette Venne, qui a dû elle aussi avoir recours à la Loi d’accès à l’information.Dans une note adressée aux commissaires, la présidente justifiait son silence sur les noms des chercheurs et les budgets alloués pour chacun des contrats de recherche.Ces informations devraient, dit-elle, être révélées à la remise du rapport final.Cette directive devait permettre aux commissaires de « mieux se concentrer sur la substance des activités de recherche proposées dans les projets », dit la présidente.Elle craignait que le jugement des commissaires ne soit biaisé s’ils connaissaient par hasard les chercheurs.De plus, la présidente croit que les montants alloués aux différents projets pourraient donner une fausse idée de l’importance des priorités de la Commission.Pourtant, les orga- a nismes qui accordent des subventions de recherche utilisent habituellement le curriculum vitœ comme garantie de compétence, et calculent les budgets selon les exigences du protocole de recherche.« La recherche dans une commission d’enquête ne devrait pas être confidentielle, sauf lorsqu’il s’agit de protéger la vie privée », pense maître Jules Deschênes, ex-juge en chef de la Cour Supérieure du Québec.Or les chercheurs sont déjà assujettis à la protection des données personnelles par les comités d’éthique des organismes de recherches.Manipulations de l'opinion ?Des sommes considérables ont été payées à des bureaux de consultants et à des agences de recherche, dont Anderson Strategie Research, Price Waterhouse, SPR Associates, Burson-Marsteller.La commission a par exemple offert 110 000 $ à la firme Angus Reid, connue pour ses sondages électoraux, pour sonder les valeurs et attitudes des Canadiens.Louise Vandelac avait pourtant présenté à la Commission 20 pages d’objections à ce sondage.Cette sociologue était la commissaire la plus compétente pour faire ce genre de travail.Martin Hébert avait quant à lui demandé qu’on reporte le sondage à plus tard, après que le programme de recherches ait été établi, afin d’en corriger les lacunes.La lettre de Louise Vandelac est restée lettre morte.On y avait ajouté la mention « Not for translation », empêchant ainsi la moitié des commissaires, qui ne lisent pas le français, d’y avoir accès.Non seulement Patricia Baird procède-t-elle au sondage en juin 1990, mais la Commission décide d’en publier les résultats, sans l’accord des commissaires, qui l’apprendront par les journaux.Au coût de 304 000 $, le deuxième sondage a été réalisé par Décima Research, une filiale de la firme Hill & Knowlton (qui s’est fait connaître durant la Guerre du Golfe pour avoù monté l’histoire des bébés koweïtiens supposément assassinés par les soldats irakiens).Hill & Knowlton a elle-même reçu le mandat de présenter le travail de la commission dans plusieurs villes du monde.Les audiences, qui se sont déroulées durant trois mois dans 17 villes, ressemblaient trop souvent à une mise en scène, où on faisait défiler de beaux bébés-éprouvette devant les caméras.Dans la plupart des villes, les employés de la commission étaient plus nombreux que le public.La Commission s’est accompagnée d’une vaste opération de relations publiques, ce qui n’a rien à voir avec le rôle des commissaires d’enquête.« La firme Barry McLaughlin a reçu environ 20 000 $ pour nous préparer aux audiences publiques, affirme Louise Vandelac.On a appris comment avoir l’air d’écouter en ayant l’esprit ailleurs, et à bâiller sans qu’on le remarque.» Henry Comor, un conseiller en médias d’Ottawa, a reçu 37 000$ pour l’image de la présidente.Mandat raté : les médias ont tracé d’elle un tout autre portrait ! La Loi sur les enquêtes donne aux commissaires le pouvoir d’interroger à fond les témoins, voire de les contraindre à comparaître.Cela n’a pas été fait.« On ne pouvait pas poser plus d’une minute de questions, affirme l’ex-commissaire.On ne pouvait contre-inter-roger.» L’objectif des audiences était ailleurs : « Il fallait donner l’impression qu’on était d’accord avec tout le monde », souligne Louise Vandelac.Au moment d’écrire ces lignes, le dépôt du rapport final de la Commission royale d’enquête sur les nouvelles technologies de reproduction est attendu pour la mi-juillet.C’est la période où les Canadiens partent en vacances.C’est la meilleure période pour passer ses résultats sous silence.• Québec Science / Juillet-Août 1993 17 Écologie par Denyse Perreault l Les Attila de l’environnement La nature n'est pas statique.Des nouvelles espèces envahissent des écosystèmes, bouleversent parfois tout l'équilibre.Souvent, c'est l'humain qui en est responsable.Quand est-on justifié d'intervenir ?Ils sont venus.Ils ont vu.Ils ont vaincu.Jules César et Attila à plumes, à poils ou à chlorophylle, ils ont envahi plusieurs de nos habitats, pour s’intégrer en douceur ou provoquer des bouleversements plus ou moins rapides et spectaculaires.Ils occupent alors une très bonne position au palmarès des mal aimés.Certains ont poussé l’audace jusqu’à concurrencer l’être humain, qui leur reproche leur exotisme.et une indéniable prospérité qui s’exerce souvent au détriment des espèces indigènes.Même des plantes peuvent se faire haïr.La très belle salicaire pourpre est farcie de tanins qui la rendent impropre à la consommation animale.Elle étouffe nos plantes souvent affaiblies par la pollution.Parmi les victimes, le scirpe, qui est à la base de l’alimentation de la sauvagine.Dans certains types d’habitats humides, où elle prend le dessus en terme de quantité, la salicaire nuit aussi à la biodiversité du milieu.Le moineau domestique dispute la propriété des meilleurs emplacements pour nicher à d’autres espèces plus « attachantes ».Cela lui vaut l’inimitié de certains ornithologues amateurs, qui rêvent d’occire la gent moineau - cette intruse - pour protéger les espèces de vieille souche.L’étourneau sansonnet, qui a la même manie, est logé à la même enseigne.Plusieurs éleveurs et chasseurs québécois ne prisent guère la présence du coyote, surtout au sud du fleuve Saint-Laurent, où il s’approvisionne un peu trop souvent à leur goût à même le bétail et les troupeaux de cerfs de Virginie.On craint qu’il ne déloge ce dernier de la Gaspésie.La moule zébrée, entre autres méfaits, concurrence les espèces locales et bouche les prises d’eau des installations industrielles ou municipales.Stratèges hors-pair Vitalité hors du commun; robustesse à toute épreuve -y compris devant certaines formes de pollution; agressivité envers les occupants indigènes « légitimes »; grande facilité d’adaptation aux modifications que les espèces enva-hisseuses apportent parfois elles-mêmes à leur nouveau milieu; opportunisme alimentaire de bon aloi et capacité de reproduction souvent phénoménale.Sans oublier l’aptitude à déjouer nos pièges après avoir profité de nos erreurs et de nos largesses, voulues ou involontaires ! La description colle à la plupart des espèces dont les conquêtes ont été couronnées de succès.Plusieurs se sont souvent métamorphosées en commensales, en parasites ou en voisines quasi incontournables.Accroché à nos basques, l’indestructible pissenlit est parti d’Eurasie il y a belle lurette pour courir le monde, disséminant les sous-es-pèces au rythme des habitats conquis.Il est capable de vriller des sols trop compactés (où la plupart des autres plantes n’arrivent pas à [u pas a s’installer), tout comme l’épervière orangée, lités or- importée aux États-Unis pour ses qualités nementales.« D’abord appelée Venus’s paint-brush, l’épenière n’a pas tardé à faire figure de mauvaise herbe, raconte Gilles Vincent, biologiste au Jardin botanique de la ville de Montréal.Aussi, les Américains l’ont-ils vite rebaptisée DmPspamf-ùms/r ! » Mais toutes les nouvelles venues ne suspendent pas systématiquement une épée de Damoclès au dessus de nos têtes.Selon une étude réalisée par Gilles Vincent et René Lachaî-ne, du Cégep André-Laurendeau, 68 % des plantes montréalaises habituées à la présence humaine sont des espèces introduites.Certaines, comme la Petite et la Grande herbe à ¦[ poux, n’étaient pas les bienvenues, mais la majorité d’entre elles n’ont pas causé de problèmes particuliers. Visiteur inévitable Réussir ou périr Peu importe leur lieu d'origine et leur destination, les plantes et les animaux, sédentaires ou voyageurs, n’ont d’autre choix que de réussir ou de périr.« Il existe trois scénarios d’implantation possible », dit Louise Lapierre, chargée de projet en évaluation des écosystèmes au Centre Saint-Laurent.Le premier : des conditions du milieu inadéquates - absence de nourriture, présence d’un prédateur, etc.- empêchent l’espèce de se propager.« Larguée dans des eaux aux conditions chimiques et physiques défavorables, la moule zébrée, par exemple, n’aurait sans doute pas réussi aussi bien ! », précise-t-elle.Autre scénario : l’espèce vit à la limite des conditions physiologiques qu’elle peut supporter, et elle développe une population oscillante, plus ou moins nombreuse selon les années.Troisième possibilité : une stabilisation de la population à un niveau élevé, à cause d’un milieu très propice.À plus ou moins longue échéance vient la phase du plateau, qui prélude parfois à un déclin de la population.Les effectifs québécois des moineaux diminuent depuis dix ou quinze ans, sans que l’on sache exactement pourquoi.« Cela dépend d’un ensemble de facteurs, explique Daniel Jauvin, président de l’Association québécoise des groupes d’ornithologues (AQGO).Chassés des nichoirs, ils ne trouvent pas facilement de cavités dans nos maisons plus étanches qu’autrefois.Regroupés autour des mangeoires, ils deviennent plus vulnérables à la prédation.La concurrence du roselin familier y est peut-être aussi pour quelque chose.Cette espèce venue de l’ouest, arrivée au Québec durant les années 1970, est actuellement en pleine explosion démographique ».Si le moineau devenait rare, les ornithologues amateurs redécouvriraient peut-être son superbe plumage brun, gris, noir et blanc.Jouer avec la nature À partir de quand, et en vertu de quelle mode ou de quels intérêts économiques certaines espèces deviennent-elles « nuisibles » ?Faut-il intervenir ?Ou attendre que Dame nature tisse elle-même un nouvel équilibre ?Cela ne L'apparition du coyote au Québec, en 1944, relève d'un phénomène naturel dû à la diminution progressive des effectifs du loup -qui n'a guère de patience à son égard- et au défrichage pour fins de pâturage et d'agriculture.La province en abriterait aujourd'hui une dizaine de milliers d'exemplaires.Nous avons littéralement récolté ce que nous avons semé ! Le coyote a été traqué dès le 16e siècle, après l'introduction du bétail par les Blancs.Contrairement au loup, il a magnifiquement résisté à la concurrence et aux pressions humaines.Si bien qu'en plusieurs endroits, il a succédé au loup comme super prédateur.Tout comme celle du loup, sa tactique de survie est des plus simples : plus il est pourchassé, plus il prolifère ! Et plus il explore.Parti des plaines de l'Ouest américain et des plateaux du nord du Mexique, il a pris ses pattes à son cou pour étendre son espace vital depuis le Costa Rica jusqu'aux neiges éternelles ! D'un océan à l'autre.N'en déplaise à ceux qui le vouent aux gémonies, Cam's latrans (chien qui aboie) est une merveille de la nature, doté d'une ruse, d'une ouïe et d'un flair exceptionnels, qui le rendent particulièrement difficile à chasser.Le menu de ce carnivore omnivore dépend du milieu où il vit : parfois du bétail, souvent du gibier, de la charogne, des œufs, des insectes, des batraciens, des poissons, des ordures ménagères, des plantes et des fruits (avec une prédilection particulière pour le melon d'eau !); tout lui convient.Il rend service aux agriculteurs en les débarrassant des rongeurs.Mais on suppose aussi qu'il concurrencera le lynx du Canada et le lynx roux (classé « espèce protégée » depuis 1991), en s'appropriant leurs proies habituelles.On présume encore que sa présence portera préjudice au renard roux, à moins que ce dernier n'apprenne à survivre en périphérie des territoires du coyote, qui n'a d'autres ennemis que l'être humain, le loup et quelquefois l'ours brun.Québec Science / Juillet-Août 1993 19 se fait malheureusement pas toujours à l’échelle d’une vie humaine.Quand peut-on être certain d’agir sans risquer de provoquer plus de mal que de bien ?Jean-Pierre Ouel-let, du département de biologie de l’Université du Québec à Rimouski, aimerait pouvoir tracer le portrait « naturel » du Québec d’avant la colonisation européenne : un Québec sans pigeons ni moineaux, sans camomille, ni moutarde noire, ni rhubarbe, ni.Pourquoi ?« Tout simplement parce que nous nous dirigeons vers une approche de gestion intégrée des ressources, répond-il.Nous souhaitons donc préserver ce que nous voyons maintenant.Mais ce n’est pas nécessairement ce qui était là autrefois.Il me semble que le fait d’avoir une vision historique de notre nature serait un bon élément de départ pour organiser notre réflexion et pour nous aider à comprendre l’évolution de nos écosystèmes.» Et peut-être aussi pour nous permettre d’éviter la répétition de certaines erreurs : il n’est pas toujours simple de déterminer la meilleure façon de réagir, que l’on redoute ou pas la catastrophe.« En moins de 75 ans, le Scolyte européen de Forme a donné la maladie hollandaise aux ormes de plusieurs villes nord-américaines, rappelle Sylvie Tousignant, entomologiste à l’Insectarium de Montréal.Évadée par accident d’un laboratone améri- Prolifération Inc.cain en 1870, la chenille d’un papillon nommé spongieuse a, dès 1905, amené les Américains à importer 45 espèces parasites ou prédatrices.» La présence de la chenille a également contribué à l’utilisation croissante de pesticides dans nos forêts, avec les conséquences que l’on connaît.« Ce qui me dérange quand on parle d’interventions dans les milieux naturels, confie Gilles Vincent, c’est souvent le fait que, derrière l’angélisme de la protection, il y a des impératifs économiques importants.Prenons l’exemple de la salicaire.Les lobbies des chasseurs, derrière lesquels se trouvent bien souvent les manufacturiers d’armes et de munitions, sont puissants.Certains voudraient agir à n’importe quel prix, d’autres se montrent plus nuancés.Y-a-t-il beaucoup de gens qui, avant d’agir, se sont demandé pourquoi cette plante a pu amorcer une phase d’explosion démographique spectaculaire, plus de cent ans après son arrivée ?Ne serait-ce pas parce que nous avons provoqué des modifications des habitats qui lui ont été favorables ?Paraendrons-nous vraiment à la contrôler ?Et à quel prix ?» Crier au coyote Les envahisseurs semblent parfois indéracinables.Selon un modèle du biologiste américain Guy E.Connolly, il faudrait détruire Il avait fallu à peine 150 ans à la moule zébrée pour s’installer un peu partout en Europe à partir de la mer Caspienne.Sur le vieux continent, la population est maintenue à des niveaux raisonnables par ses prédateurs, ce qui est loin d'être le cas ici.Passager clandestin dans les eaux de ballast d'un cargo, ce petit mollusque d'eau douce non comestible a été malencontreusement relâché en 1986 dans les eaux du lac Sainte-Claire, près de Guelph en Ontario.Ses effectifs atteignent souvent des quantités.industrielles : jusqu'à 700 000 individus au mètre carré dans les Grands Lacs ! Les canards et les poissons qu'elle intéresse ont beau festoyer à même cette manne, ils sont loin d'en venir à bout ! Sa conquête du continent américain est très bien amorcée.Au Québec, elle est rendue en aval de Montmagny.Dreissena polymorpha vit de quatre à huit ans et pond 40 000 œufs par année.Sa fécondité g s'apparente à celle, phénoménale, des moules marines.Contrairement à celles des autres g moules d'eau douce, ses larves voyagent en suivant les courants (ce qui assure une meilleure dispersion de l'espèce), avant de s'accrocher à toute surface assez solide : pierres, hauts- F fonds.Elle s'installe même sur des colonies de moules indigènes aux mœurs plus sédentaires f (comme sur la photo), et elle n'épargne pas les embarcations, ni les prises d'eau municipales s ou industrielles, qu'elle bouche en causant des millions de dollars de dégâts.En Europe, les £ dommages sont moindres puisqu'on prévoit systématiquement des installations doubles dès S la construction : l'une demeure en service pendant que l'autre est nettoyée.M Comme chaque moule filtre son litre d'eau quotidien, on pense que sa prolifération risque -ë de provoquer des changements irréversibles dans les milieux affectés.C'est pourquoi on étu- -§ die la possibilité d'utiliser un pesticide naturel, l'endod, tiré d'une plante africaine.Reste que ! les envahisseurs d'eau douce sont légion : on a récemment identifié une autre intruse -la moule kuagga- dont on ne connaît ni l'origine ni les effets potentiels sur le milieu.Bandits emplumés L'arrivée du moineau domestique en Amérique remonte à près de 150 ans.Ce compagnon familier des immigrants européens disposait de talents d'échenilleur pour justifier sa venue.Hélas, déchets alimentaires, céréales, fruits, graines, semis et bourgeons font aussi partie de son menu.Habitué à notre voisinage, il a conquis le monde entier.Presque aussi prolifique que le rat, Passer domesticus compte parmi les espèces les plus abondantes en milieu urbain.L'étourneau, ce pirate, est arrivé en Amérique par la faute d'un New-Yorkais qui voulait voir dans Central Park tous les oiseaux mentionnés dans l'œuvre de Shakespeare.Les 180 spécimens relâchés vers 1890 sont les ancêtres des quelque 140 millions d'étourneaux que compteraient aujourd'hui les seuls États-Unis ! Sturnus I I ii l'~ I *i 75 % des effectifs du coyote, 50 années de sui-1 te, pour arriver à exercer un contrôle le moindrement efficace sur ce prédateur.Or l’impatience grandit chez certains, qui voudraient bien pouvoir refuser d’admettre que l’ennemi est dans la place pour rester.Et qui trouvent que les autorités sont longues à réagir.En février 1992, S.O.S.Chevreuils, un organisme de Rimouski voué à la défense des cerfs de Virginie, organisait une battue au coyote à Saint-Jean-de-la-Lande, dans le Témiscouata (Bas Saint-Laurent).L’objectif : alerter l’opinion publique et, par ricochet, forcer le ministère du Loisir, de la Chasse et de la Pêche (MLCP) à intervenir plus rapidement pour limiter ses déprédations.Or la battue n’est certes pas le meilleur moyen pour s’attaquer à un animal aussi rusé.Les résultats sont meilleurs avec le piégeage.« En Gaspésie et dans le Bas du fleuve, la situation est d’autant plus complexe qu’au Québec, la chasse prend souvent des allures de religion traditionnelle », précise Jean-Pierre Ouellet.Dans la région gaspésienne, la population du cerf de Virginie a toujours été très clairsemée, jusqu’à la disparition du loup, au tournant du siècle, rappelle-t-il.« Mais c’est suffisant pour qu’aux yeux des Gaspésiens, le cerf fasse partie des meubles, estime le biologiste.C’est assez pour qu’ils soient en grogne contre le coyote, cause de Factuel moratoire sur la chasse de ce gibier.» Puisque la Gaspésie constitue la limite nord de Faire de répartition du cerf, les conditions hivernales y sont assez difficiles pour hypothéquer sa survie.Si le coyote se met de la partie, il est certain que ses chances de maintenh- des effectifs élevés seront d’autant diminuées.Il est possible que la diminution de la population de cerfs vienne en aide à celle des 20 Québec Science / Juillet-Août 1993 ioius .iviu_r, jdium csuidinque ue murmedi vulgaris (en médaillon) a cependant trouvé le Canada tout seul, dès 1878.On l'a vu sur la Côte-Nord en 1917, cinq ans avant l'arrivée des étourneaux New-Yorkais dans le sud du Québec.Il serait en partie responsable de la diminution des effectifs du merle bleu de l’Est et du pic à tête rouge.Messire sansonnet - qu'on se le dise - refuse cependant de gîter dans un nichoir aux parois intérieures peintes en blanc, précise l'ornithologue bien connu David Bird.Omnivore, l'étourneau est un véritable aspirateur à insectes.Ce qui est bien.Et à cerises.Ce qui l'est moins.Les Américains ont dû mettre au point divers « étournicides » pour protéger leurs récoltes.Mais il ne semble pas encore avoir eu droit au traitement à la dynamite réservé aux nuées de carouges à épaulettes, qui seraient les oiseaux terrestres les plus abondants au monde.caribous du parc de la Gaspésie, croit Michel Crête, biologiste au MLCP.Sa logique : s’il y a moins de cerfs, les populations de coyotes diminueront, ce qui réduira la pression sur les caribous ! « Nous allons poursuivre un programme de trappe du coyote gaspésien durant les prochaines années, explique-t-il.Mais il faut se rendre à l’évidence : le coyote est au Québec pour rester.Ailleurs au Québec, les populations de cerfs se portent plutôt bien.Certaines ont augmenté, malgré le coyote.Nul ne peut encore prédire l’impact de sa présence chez nous : il n’a pas encore atteint son point d’équilibre avec le milieu, qui demeure en évolution constante.» Explosions indigènes Les explosions démographiques ne sont cependant pas le monopole des seules espèces exotiques.Notre civilisation du déchet a entre autres favorisé le goéland à bec cerclé, qui a appris à « pêcher » dans les dépotoirs et les stationnements de restauration rapide.Le castor et Foie des neiges, dont les populations étaient en sérieuses difficultés au début du siècle, ont bénéficié d’une politique clame de protection (préservation de l’habitat, contrôle de la chasse ou de la trappe, etc.).Aujourd’hui, ils prolifèrent, et sont parfois même sources de dégâts.« Notre association n’est pas systématiquement contre toute tentative de contrôle, fait remarquer Daniel Jauvin.Mais encore faudrait-il réfléchir plus à fond avant d’agir.La nature nous joue souvent des tours à sa façon ! » Il cite l’exemple des interventions radicales sur une colonie de goélands à bec cerclé, en Ontario, afin de protéger les sternes, plus fragiles.Le résultat ?Les goélands ont déménagé leurs nids au beau milieu de ceux des sternes et ont provoqué encore plus de décès dans leurs rangs ! Au Québec, le MLCP tente d’endiguer la montée des cormorans à aigrettes, sous prétexte qu’ils détruisent les milieux favorables aux eiders à duvet, dont on récolte, justement, le duvet.Dans plusieurs îles de l’estuaire du Saint-Laurent, les grands moyens ont été pris : plomb pour les adultes, huile scellante pour les œufs, afin d’asphyxier les embryons.« Nous savons pourtant que toute population trop nombreuse finit par diminuer un jour ou l’autre, dit Daniel Jauvin.Et il nous arrive de regretter certaines de nos initiatives.Prenez le béluga du Saint-Laurent.Au début du siècle, on l’accusait de se nourrir à même les bancs de saumons.Durant les années 30, on l’a traqué pratiquement jusqu’à l’extinction.Cinquante ans plus tard, il est devenu le symbole de la survie du fleuve ».• Belle.et troublante La première mention québécoise officielle de la salicaire pourpre date de 1865.On ne sait pas si elle a été amenée par accident, cachée dans la toison des moutons, ou délibérément, à cause de ses qualités médicinales, tinctoriales ou ornementales.Darwin l'a scrutée à la loupe pour étudier son système de pollinisation croisée.L'évolution a donné trois types de fleurs à Lythrum salicaria.Chaque individu en porte un seul type et produit 2,7 millions de graines, qui peuvent patienter jusqu'à dix ans avant de germer.La salicaire se régénère aussi à partir du plus petit fragment de plante.Faute de prédateur capable de tempérer ses ardeurs, elle s'est installée dans plusieurs milieux humides.Une campagne d'éradication a été menée à Baie-du-Febvre, aux abords du lac Saint-Pierre.en 1943.Mais la salicaire, largement répandue au Québec, se porte mieux que jamais.Canards Illimités Canada, qui est voué à la défense des milieux humides et de la sauvagine, et la Fédération canadienne de la faune répertorient actuellement les colonies de salicaires où elles causent des problèmes.Leur but est de pouvoir agir le plus vite possible au moment où l'on disposera d'un herbicide naturel ou d'un prédateur sans risques pour l'environnement.Ce printemps, des biologistes de l'Université de Guelph devaient relâcher trois variétés de coccinelles prédatrices dont les effets potentiels ont été dûment testés en laboratoire.Québec Science / Juillet-Août 1993 21 Espace Objectif: Freedom De restructuration en révision, la station spatiale Freedom s'est beaucoup transformée.Mais son objectif demeure le même : établir un lieu où les humains apprendront à vivre et à travailler dans l'espace.Et puis c'est la prochaine étape logique sur la route qui mène vers Mars.par Olivier L.Robert octobre 2003.Au terme d’un sé-''J jour de trois mois à bord de la station spatiale Freedom, l’astronaute canadien Chris Hadfield prépare son retour sur terre, prévu pour le 25.Il s’injecte d’abord en intraveineuse une solution saline.C’est une pratique courante depuis qu’on l’a expérimenté dix ans auparavant, pendant la mission allemande Spacelab D2, en démontrant que cela compensait la perte de liquide subie par le corps au cours d’un vol de longue durée dans l’espace.Puis, Hadfield se rend dans le module européen Columbus afin de désactiver la série d’expériences canadiennes qui s’y trouvent.Il ramène notamment au pays des expériences de croissance de cristaux de la protéine aldolase et de l’enzyme urokinase.Ces échantillons appartiennent à un consortium québécois formé par l’Université de Sherbrooke, l’Institut de recherches cliniques de Montréal et IAF Biochem.En fait, Hadfield n’a même pas à toucher aux expériences.Il s’assure seulement que le robot intravéhiculaire les a bien désactivées et les a retirées de leurs casiers.Ce petit robot, télécommandé pour l’occasion en mode téléprésence, c’est-à-dire en temps réel, depuis le Centre spatial canadien de St-Hubert, est la version fonctionnelle du ROTEX qui avait été testé lui aussi au cours de Spacelab D2.Ensuite, Hadfield flotte doucement vers le laboratoire japonais JEM, y rejoignant l’astronaute européen Jean-François Clervoy et le japonais Koichi Wakata, qui se préparent également à leur retour sur terre.Les trois hommes transportent alors les expériences qu’ils rapportent au sol à l’intérieur d’un module pressurisé Spacehab, arrimé à Freedom.À l’aide du grand bras télémanipulateur de la station spatiale, Hadfield détache le module Spacehab pour l’installer dans la soute de la navette spatiale Atlantis.Le bras robotique bénéficie des toutes dernières améliorations 22 Québec Science / Juillet-Août 1993 que le Canada vient d’apporter au système de vision artificielle, testé pour la première fois en orbite par Steve MacLean en 1992.Enfin, les trois astronautes rejoignent leurs compagnons américains à bord d’Atlantis, qui leur a servi de quartier d’habitation pendant cette mission, pour amorcer le voyage de retour.Tout au long de sa mission, notre astronaute canadien a été suivi en direct par une équipe médicale de l’Unité de médecine aérospatiale de l’Université McGill, qui a utilisé à cet effet le laboratoire médical Anthrorack.Cet appareil permet de suivre en temps réel le fonctionnement dans l’espace des systèmes cardio-vasculaire, pulmonaire, endocrinien et neuro-sensoriel.Depuis son premier vol en 1993, Anthrorack s’est avéré le système le plus complet d’investigation médicale en matière de physiologie humaine.Au cours de ces dix dernières années, il a contribué énormément à la compréhension de l’acclimatation du corps humain à la microgravité.Un laboratoire spatial au service de l'Homme Ce qui précède n’est qu’un scénario parmi tant d’autres.Mais un scénario qui illustre bien l’objectif premier de Freedom : étudier le comportement humain dans l’espace.et mieux comprendre la vie.Jusqu’à maintenant, on voyait surtout Freedom comme une étape vers les futures activités d’exploration spatiale.John Gibbons, le conseiller scientifique du Président Clinton, préfère plutôt mettre l’accent sur les retombées immédiates - scientifiques, commerciales et politiques - d’une station orbitale.Surtout sur la science, qui doit devenir la priorité du programme spatial des États-Unis.Sur Freedom, on fera donc croître des cristaux de protéines qui seront plus gros et plus parfaits que ceux qu’on produit au sol.Cela permettra, par exemple, de révéler de façon T plus précise la structure moléculaire de certains virus.On produira - en quantité modeste sans doute - des cristaux semi-conducteurs plus purs ainsi que des alliages métalliques impensables à réaliser sur Terre.On pourra également y procéder à la culture de cellules animales qui, dans l’espace, croissent en paquets, comme elles le font dans un corps.Sur Terre, dans des boîtes de Pétri, elles ont plutôt tendance à s’aplatir.On pourra tester différentes variétés de plantes en culture hydroponique.Et bien sûr, comme on le fait déjà sur la navette spatiale ou à bord de la station spatiale russe Mir, on continuera d’étudier les effets de l’impesanteur sur les astronautes.Les chercheurs contrôleront leurs propres expériences à partir du sol, presque comme s’ils se trouvaient eux-mêmes à bord de Freedom.En fait, dans quelques cas, le rôle de l’astronaute se limitera à mettre en place une expérience, puis à l’activer.Une gestation laborieuse Annoncé par le Président Reagan en 1984, le projet d’une station spatiale habitée de façon permanente devait devenir rapidement la I w.Hr/ 1.# % % ¦_y X *d.i j ¦ 'n / 1 f • •4.I*' iV- 'n -, .plus vaste initiative en science et en technologie entreprise en coopération internationale.Dès le début du projet, l’objectif était d’établir dans l’espace une infrastructure où des humains pourraient effectuer des recherches scientifiques et du développement de technologies qui, assurait-on, donneraient lieu à des retombées commerciales.Il est important de noter que les initiateurs du projet n’ont jamais considéré que la station spatiale était une fm en soi, mais que c’était une étape sur le chemin de la longue quête qui pousse l’humanité à explorer et utiliser l’espace.Les premières ébauches du projet, dont le coût, à l’époque, ne devait pas dépasser 8 milliards de dollars, prévoyaient que l’assemblage de la station spatiale débuterait en 1992, l’année du 500e anniversaire de l’arrivée de Christophe Colomb en Amérique.L’explosion en vol de la navette Challenger allait changer tout cela.En 1986, on reportait le lancement des premiers éléments à janvier 1993.On prévoyait que des astronautes pourraient aller et venir dès 1994 pour s’occuper des expériences, et qu’à la fin de la même année on pourrait y passer jusqu’à trois mois.La Y double quille du gigantesque complexe orbital aurait été complétée en 1997.Gigantesque, en effet.Qu’on en juge : on aimait bien, à l’époque, comparer la station spatiale avec l’édifice du Capitole, à Washington, ou encore, au Parlement fédéral canadien.Il s’agissait d’une structure à double quille, traversée par une travée centrale longue de 155 m (voir l’illustration en page 24).La quille du haut devait servir à l’installation d’instruments d’observation astronomique, alors que sur celle du bas, on aurait attaché des plates-formes d’observation de la Terre.On avait même prévu d’ériger, à l’intérieur des quilles, de véritables hangars destinés à l’entretien des satellites et à l’assemblage des futurs éléments d’une mission habitée vers Mars.Ça ne pouvait tout simplement pas réussir sous cette forme.En microgravité, il faut un environnement tranquille, car aucun mouvement brusque ne doit perturber les expériences qu’on y réalise.Pas question donc de manipuler des objets massifs comme des satellites.De toute façon, la NASA décidait en 1987 de remettre à plus tard l’installation des Les missions des navettes spatiales américaines servent toutes à préparer d'éventuels séjours à bord de la station spatiale.Les astronautes, comme Mae C.Jamieson, y expérimentent les effets de la micro-gravité.quilles tout en instituant une « phase 1 » de la station spatiale, constituée d’une travée centrale à laquelle serait attachée des modules d’une longueur de 13 mètres.Quelques heures à peine après que le lancement de Discovery eût signalé la reprise des vols de la navette spatiale le 29 septembre 1988, les États-Unis, l’Agence spatiale européenne, le Japon et le Canada signaient le document qui créait officiellement le Programme international de la station spatiale Freedom, assorti d’ententes multilatérales et bilatérales entre les partenaires.Les États-Unis construiront la structure et les systèmes (panneaux solaires, système de contrôle d’attitude, système de propulsion, régénateurs d’air, purificateurs d’eau.) de Freedom, en plus de fournir un module-laboratoire et un module-habitation.Les Européens, forts de leur expérience avec le module Spacelab, arrimeront à la station spatiale Freedom un module-laboratoire Québec Science / Juillet-Août 1993 23 pressurisé appelé Columbus.Construit au coût de 4,5 milliards $, Columbus se présentera sous la forme d’un cylindre de la taille d’un gros autobus.Le module-laboratoire japonais sera quant à lui muni d’une plate-forme extérieure où on testera l’effet des rayons cosmiques sur les substances qui y seront placées.De plus, des instruments y observeront la Terre et en particulier le Japon.Le Canada, quant à lui, fournira un système robotique avancé, le MSS {Mobile Servicing System, voir l’encadré).Le MSS, d’une valeur de 800 millions $, servira à l’entretien de Freedom, ainsi qu’à l’arrimage et au déploiement de fret (la charge utile, comme on dit en jargon spatial).De restructuration en révision Malgré l’engagement officiel des partenaires internationaux, le programme Freedom subira de nouveaux retards dans son échéancier de construction.Fin 1990, coup de théâtre : le Congrès ordonne une nouvelle restructuration du programme.La NASA doit retrancher 6 milliards $ du budget de Freedom pour les six années suivantes.La communauté scientifique s’en mêle également : la mission scientifique de Freedom est fortement contestée, même par le conseiller scientifique du Président Bush qui prétend que les recherches effectuées à bord de la station spatiale n’ont Au départ, le Canada prévoyait construire sur la station spatiale une sorte de garage où on aurait assemblé et réparé des satellites.aucune valeur scientifique ou commerciale.Et pourtant, dans son « Rapport sur l’avenir du programme spatial des États-Unis », le très sélect Comité Augustine mis sur pied par l’administration Bush recommandait fortement d’accentuer la mission scientifique de Freedom, en insistant sur le traitement des matériaux et surtout sur les sciences de la vie : « la justification de Freedom repose carrément sur l’expérimentation en sciences de la vie ainsi que sur le développement et la vérification de systèmes spa- MIR 2 va de l'avant Iir, la station orbitale russe en orbite depuis 1986, arrive au terme de sa vie utile.En mars dernier, le Parlement russe a approuvé en principe le financement de son successeur, Mir 2, dont les premiers éléments pourraient être lancés vers la fin de 1996.Le concept élaboré par l'Agence spatiale russe (RKA) pour sa nouvelle base orbitale évoque un croisement entre la configuration actuelle de Mir et celle du projet Freedom.Un noyau central, semblable à celui de l'actuelle station spatiale russe, formerait la base du nouveau complexe orbital qui serait opérationnel dès sa mise en orbite.Autour de ce noyau, équipé dès le départ d'un module de recherches biotechnologiques, on assemblerait par étapes une travée, un module de ressources et un compartiment séparé pour l'arrimage.Quatre panneaux solaires seraient fixés à une des extrémités de la travée.Il est même prévu que des capteurs solaires dynamiques pourraient s'ajouter éventuellement.L'Agence spatiale russe et NPO Energia, la firme qui construit et exploite Mir, ont proposé récemment aux États-Unis de fondre Mir 2 et Freedom dans un même projet conjoint.Mir 2/Freedom pourrait être assemblée au cours de 14 vols utilisant à la fois des fusées russes Proton, la navette spatiale américaine et la nouvelle fusée européenne Ariane V.Le module-laboratoire américain, par exemple, serait lancé au cours du sixième vol d'assemblage.Un équipage de trois astronautes pourrait occuper cette station conjointe dès 1997.Toutefois, des obstacles se dressent devant cette proposition.Des obstacles d'ordre technique d'abord, tels que la compatibilité des systèmes électriques et environnementaux, ou encore l'énergie supplémentaire que doit fournir la navette pour emporter une charge à une orbite dont l'inclinaison par rapport à l'équateur est aussi élevée (65°).Des obstacles d'ordre politique ensuite.L'industrie américaine désire ardemment conserver sa part des travaux sur la station spatiale Freedom.Même s'ils ne seront jamais des partenaires égaux, une chose est sûre : les Russes seront de plus en plus associés aux activités spatiales américaines.En novembre prochain, Serguei Kri-kalev, l'homme qui était à bord de Mir alors que l'URSS se désintégrait, deviendra le premier cosmonaute russe à voler sur la navette spatiale américaine.Dans deux ans, un astronaute américain passera trois mois à bord de Mir, au terme desquels la navette spatiale Atlantis viendra le recueillir en s'arrimant à la station spatiale russe.tiaux pour des vols de longue durée ».Or les expériences à caractère physiologique et les expériences en traitement des matériaux (biologiques, électroniques) cohabitent difficilement.Les secondes requièrent une « paix gravitationnelle », libre des per-turbations créées par les premières, par l’activité des astronautes, par l’arrimage des navettes ou encore par la simple manipulation d’équipement.La NASA est donc retournée à ses planches à dessin avec, pour résultat, une station spatiale dont la travée et les modules ont été raccourcis {voir l’illustration en page 26).Mais la NASA n’était pas au bout de ses peines.Plusieurs membres du Congrès américain sont toujours hostiles au programme Freedom.La bataille budgétaire de 1992 est là pour le démontrer : le budget alloué à la station spatiale pour l’année fiscale 1993 a été amputé de 150 millions $, passant de 2,25 milliards $ à 2,1 milliards $.Et les pressions sont plus intenses que jamais pour couper les dépenses fédérales.C’est dans ce contexte difficile que l’administration Clinton a ordonné une révision totale du programme Freedom alors que tous les partenaires s’acheminaient rapidement vers la fabrication des premières pièces d’équipement, ce qu’on appelle dans l’industrie « plier le métal ».Le but est de réduire les coûts (estimés à 40 milliards $) de 50 % et d’accélérer le calendrier de construction de l’installation spatiale pour laquelle on a déjà dépensé 10 milliards $.Devant la menace d’une annulation du programme, la NASA veut donc développer une nouvelle version de la station, qui pourra être assemblée en cinq ans, et dont les éléments pourraient être expédiés dans l’espace au cours de huit ou neuf vols de la navette spa- 24 Québec Science / Juillet-Août 1993 La dépanneuse canadienne La version améliorée du Canadarm pourra s'agripper à la station spatiale par l'une où l'autre de ses extrémités.¦'ri \ T A / r '________________' ^ Un peu avant d'entonner en choeur « When Irish eyes.», en mars 1985, au cours du sommet du Trèfle, le Premier Ministre Mulroney acceptait officiellement l'invitation lancée par son ami, le Président Reagan, de participer au tout nouveau projet américain de station spatiale.À cet effet, le Canada étudiait quelques scénarios depuis plusieurs mois déjà.Un premier prévoyait la construction sur la station spatiale d'une Installation intégrée d'entretien et d'essais (sic), un gros hangar qui aurait servi à assembler et à réparer des satellites que la navette spatiale y apporterait {voir l'illustration en page 24).L'élément noble de cette installation était (déjà) un bras robotique semblable au Canadarm qui équipe la navette spatiale.On envisageait, dans un deuxième scénario, de fabriquer les panneaux solaires de la station spatiale.Enfin, un troisième scénario consistait à fournir une installation de télédétection, basée sur le concept de Radarsat qu'on était en train d'élaborer.On s'est finalement concentré sur le premier scénario, abandonnant au passage le concept du garage.Le Système d'entretien mobile {Mobile Servicing System ou MSS) est donc devenu la contribution officielle du Canada au Programme international de la station spatiale Freedom.D'ici à l'an 2000, notre pays aura investi 1,35 milliard S dans son Programme canadien de la station spatiale.De ce montant, quelque 800 millions S auront servi au développement même du MSS.Système robotique d'avant-garde, le MSS accomplira plusieurs tâches, allant de l'assemblage et de l'entretien de Freedom jusqu'au déploiement de charges utiles et au soutien des activités extravéhiculaires des astronautes.De propriété canadienne - c'est important de le souligner - le MSS sera en partie contrôlé depuis le centre spatial de Saint-Hubert en banlieue de Montréal.Le coeur du système, ce sera, bien sûr, l'appareil qui sera opéré sur la station spatiale.Appelée « Centre d'entretien mobile » (CFM), cette structure mettra en fonction un grand bras manipulateur.Ce bras, d'une longueur de 17,6 m, comptera sept articulations actionnées par des moteurs électriques et commandées par ordinateur.Ce bras aura trois fois les capacités du Canadarm et pourra saisir des objets dont la masse sera de l'ordre de 100 tonnes - le poids de la navette spatiale.Une caractéristique assez spéciale, la symétrie fonctionnelle, lui permettra de se fixer par Tune ou l'autre de ses extrémités.Il pourra donc, par exemple, se détacher de sa base sur le CFM pour se fixer à d'autres prises prévues à cet effet sur la station spatiale, comme quelqu'un qui s'agripperait par une main, puis par l'autre, en se déplaçant.Un deuxième élément du CFM sera un petit robot spécialisé à deux bras capable d'accomplir des tâches requérant une dextérité exceptionnelle.Ce « Manipulateur agile spécialisé » sera équipé d'un système de vision artificielle à trois dimensions, ainsi que de capteurs tactiles qui lui permettront d'évaluer avec précision la force requise pour saisir un objet délicat.Le système de vision artificielle du MSS pourra reconnaître des objets soumis à des conditions variables d'éclairage.Des objets évoluant autour de la Terre sont en effet soumis à des conditions lumineuses d'éblouissements suivies de zones d'ombre susceptibles d'en modifier l'apparence.En cours de réalisation du MSS, les ingénieurs doivent résoudre plusieurs défis technologiques de taille.Par exemple, l'isolation du système : si une manœuvre perçait les couches isolantes, il faudrait s'assurer de rétablir intégralement l'isolation du système.La protection des matériaux dans l'espace constitue un autre défi de taille.Les objets spatiaux circulant en orbite basse autour de la Terre (altitude de 1 000 km ou moins) à des vitesses d'environ 8 km/seconde, subissent un véritable bombardement de particules chargées électriquement qui provoquent des effets désastreux sur les matériaux qui les composent.Sans parler des effets corrosifs de l'oxygène moléculaire abondant en orbite basse.On devra enfin s'assurer de la précision des manipulations.Une manipulation trop brusque d'un objet de masse élevée, comme la navette spatiale, peut créer un élan et provoquer des dommages considérables.On travaille très fort à développer un algorithme d'une capacité d'analyse suffisamment rapide pour empêcher le système robotique de heurter d'autres objets.Bref, il faut doter le MSS de la capacité d'éviter les collisions.Québec Science / Juillet-Août 1993 25 tiale seulement, au lieu des 18 prévus jusqu’alors.Freedom nouvelle version devra atteindre ses objectifs scientifiques en 10 ou 15 ans de vie utile, alors qu’on parlait jusqu’à maintenant d’une durée de vie d’au moins 30 ans.« Mais que voulez-vous, explique Daniel Goldin, l’administrateur de la NASA.Nous avions deux choix : ou bien, pas de station spatiale, ou alors, une station spatiale.».M.Goldin a donc mis en place, en mars dernier, une équipe de révision dirigée par l’ex-astronaute Bryan O’Connor.Très vite, cette équipe de la NASA s’est concentrée sur trois possibilités dont elle étudie les mérites et les coûts.Parallèlement à cette équipe, un comité d’experts indépendant, dirigé par Charles Vest, le Président An Massachusetts Institute of Technology, a été chargé d’examiner ces trois options, en plus d’étudier l’hypothèse de retenir la configuration actuelle de Freedom comme base de révision.Pendant ce temps, au centre spatial Kennedy (KSC), s’achève la construction du bâtiment où l’on assemblera et aménagera chacun des modules de la station.Mais on ne sait plus très bien comment on utilisera cet équipement.D’après Dick Lyon, chef du bureau de la station spatiale à KSC, on pourra y travailler sur chacune des trois options à l’étude.Il reconnaît cependant que le bâtiment est devenu un peu trop volumineux au fui’ et à mesure que la station rapetissait ! Cette révision du programme n’a pas manqué d’inquiéter sérieusement les trois autres partenaires, - Agence spatiale Européenne, Canada, Japon - , de la station Freedom, qui ont craint de devoir en faire les frais.Ces partenaires approuvent le processus enclenché de réorganisation administrative du programme.Ils exigent cependant que la NASA s’en tienne, autant que possible, à la configuration issue de la restructuration de 1991.Cette nouvelle configuration leur a déjà occasionné des coûts additionnels.Ainsi, le Canada a dépensé 65 millions $ pour apporter au MSS les modifications exigées.• Qu'est-ce qu'une station spatiale ' La station spatiale Freedom, selon le projet de 1990, considérablement réduit par rapport à celui de la page 24.L'illustration montre la phase d'occupation partielle, alors que les astronautes y feront des aller-retour, sans toutefois y séjourner de façon continue.*1 /\ ma' 1-lne gigantesque fusée Saturn V, du même modèle que celle qui a déposé 12 I T1 hommes sur la Lune, s'élance majestueusement dans le ciel de Floride.Pour son dernier vol, elle emporte dans l'espace le laboratoire Skylab, la première station spatiale - et la seule jusqu'à maintenant - que les États-Unis ont placée en orbite.Skylab a reçu la visite de trois équipages de trois astronautes chacun.Ils auront occupé le laboratoire orbital pendant des périodes respectives de 28, 59 et 84 jours, un record absolu à l'époque.Les scientifiques s'entendent pour dire que la précision des données recueillies sur les sciences de la vie et la physiologie humaine au cours de ces trois missions n'a jamais été égalée, et elles servent encore aujourd'hui de référence.Trente ans après les exploits de Skylab, y aura-t-il une station spatiale appelée Freedom ?Difficile de l'affirmer avec certitude.Quelle que soit l'option approuvée par le gouvernement américain, un Congrès hostile peut toujours décider de mettre fin au programme Freedom.Mais une chose est sûre : le scénario évoqué au début de cet article aura lieu.Peut-être pas exactement à cette date, peut-être même pas sur une station spatiale du nom de Freedom.Peut-être sur une navette spatiale équipée spécialement pour des vols de longue durée.Et qui viendrait s'arrimer périodiquement à un petit module.À la longue, ce module deviendrait l'embryon d'une vraie station spatiale lorsque les modules japonais et européen viendraient s'y greffer.Finalement, peu importe la configuration que prendra cette base orbitale.Car, au-delà de la quincaillerie ou de la technologie employées, une station spatiale, c'est avant tout une communauté de gens.Des gens qui la visiteront ou l'habiteront.Des gens qui en surveilleront les opérations.Des gens qui l'utiliseront pour mieux comprendre les phénomènes de la vie sur notre Planète Bleue.L'option de la dernière chance Au moment de mettre sous presse, la NASA allait recommander une des trois options qui, selon elle, rencontrait les exigences de l'administration Clinton pour la réduction des coûts.L'option A («A» pour «Austérité», disent avec humour les officiels de la NASA) coûterait 5 milliards de dollars au cours des cinq prochaines années.Une navette spatiale, aménagée pour des vols de longue durée, viendrait s'arrimer à un module produisant de l'éngergie.D'autres modules s'y ajouteraient graduellement: un module de propulsion, basé sur un concept développé par les militaires pour leurs satellites de reconnaissance, puis un ou plusieurs modules parmi ceux qui étaient prévus dans la version précédente de Freedom.L'option B reprend la configuration précédente de Freedom, mais sera considérablement réduite.Par exemple, le module d'habitation disparaît.Il est remplacé par la navette spatiale elle-même, qui servirait ainsi d'habitat pour la durée d'une mission.Freedom, Option B, devrait coûter environ 9 milliards de dollars.Une approche radicalement différente caractérise l'option C, qui pourrait être développée au coût de 7 milliards de dollars.Il s'agit d'un long module cylindrique qui serait lancé tout d'une pièce, comme la navette spatiale, dont il emprunterait d'ailleurs le système de propulsion.L'option retenue par le président américain doit être rendue publique à la fin de juin (soit après l'impression de ce nunéro).De toute façon, ce sera le Congrès qui tranchera, lors des discussions sur le budget, qui se termineront en septembre prochain.26 Québec Science / Juillet-Août 1993 Photos : Canadair Le prototype Global Express Voler à Mach 0,88 dans son bureau Le Global Express sera le plus confortable des avions d'affaires.Pour les passagers, bureau en cuir et chambre à coucher en soie.Pour le pilote, un cockpit spacieux et un avion qui se commande comme un jeu vidéo.par Valérie Borde Les nuages n’en reviendront pas.Jamais ils n’auront vu passer un avion aussi luxueux que le Global Express, qui transportera gens d’affaires et chefs d’États de New York à Tokyo, ou de Londres à Buenos Aires, sans escale.Sa cabine pourra accueillir huit passagers, dans un espace équivalent à celui du Regional Jet, qui transporte habituellement 50 personnes ! Véritable bureau volant, avec sièges en cuir, téléphone et télécopie par satellite, il comportera également une chambre à coucher, une salle de réunions et une salle de bain.Pour Canadair, le Global Express est un pari risqué : les coûts de conception et de mise au point de l’avion sont évalués à 800 millions de dollars américains.Car pour assurer un confort exceptionnel aux passagers, les ingénieurs de Canadair ont dû mettre les bouchées doubles.Pour les gens d’affaires, la notion de confort se résume à deux points : aller vite et loin, dans les meilleures conditions possibles.Le Global Express aura un rayon d’action de 12 000 km, de loin le plus important de tous les jets d’affaires qui existent actuellement.En 12 ou 14 heures, il pourra relier Sydney à Los Angeles (11 773 km), Taipeh à Chicago (11 760 km), Tokyo à Genève (10 519 km) ou encore Los Angeles à Abidjan (11 628 km).Pour de telles distances, les ingénieurs de Canadair ont dû trouver un nouveau moteur, à la fois très léger et très puissant.En mars dernier, ils ont choisi le turboréacteur BR710, dernier cri de la technologie conçu conjointement par BMW et Rolls Royce.Pesant seulement 2 100 kg, il propulsera l’avion avec une force de poussée au décollage de 6 660 kg.En vol, la vitesse de croisière variera entre 900 et 930 km/h (Mach 0,88).Confort oblige, le niveau sonore était un point clé dans le choix du moteur.Il sera de 30 % inférieur aux normes.Et comme ce n’est pas parce qu’on est riche qu’on ne doit pas se préoccuper de l’environnement, les normes de pollution atmosphériques seront aussi largement respectées.La chambre de combustion du moteur a été spécialement conçue pour que les émissions d’oxydes d’azote (NOx) soient inférieures de 30 % aux limites fixées par l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale.John Holding, vice-président de l’ingénierie et de la qualité de Canadair, précise que « les émissions seront largement inférieures aux normes suisses, qui sont les plus sévères du monde dans ce domaine ».Mais ce respect des normes n’en fait quand même pas un moyen de transport écologique.Pour parcourir plus de 10 000 km, les deux réacteurs BR710 consommeront près de 16 700 litres de carburant, soit 2000 litres par passager.En comparaison, un Boeing 747 qui transporte 420 passagers sur 10 000 kilomètres consomme 325 litres de carburant par passager.Québec Science / Juillet-Août 1993 27 Visite guidée d'un salon d'affaires Avec 14 mètres de long, 2,50 mètres de large et 1,91 de haut, la cabine du Global Express sera la plus grande jamais construite dans un avion d'affaires.Et quel aménagement ! Les trois pièces principales sont séparées par des cloisons spéciales formées d'écrans à cristaux liquides, qui s'opacifient ou redeviennent transparentes en appuyant sur un simple bouton.Le bureau, rehaussé de cuir bleu, est équipé d'un téléphone et d'un télécopieur reliés par satellite, d'un ordinateur personnel et d'une photocopieuse.La salle de réunions, aux murs recouverts de bois et de tissu gris bleu, peut être transformée en salle à manger.On peut même y regarder la télévision confortablement installé dans un des deux canapés trois places.La chambre comprend un canapé-lit, deux grands fauteuils et une garde-robe, le tout ennobli de soie ivoire et bleue.La salle de bain, avec douche, est située à l'arrière de l'avion.À l'avant, juste derrière le cockpit, l'équipage bénéficie aussi d'une salle de repos pour deux personnes et d'une salle de bain, ainsi que d'une grande cuisine.Des ailes-réservoirs d'essence Les ailes du Global Express représentent la principale difficulté de conception.La conception des ailes, démarrée durant l’été 1991, a commencé par 18 mois de calculs.« Les ailes doivent assurer deux fonctions : d’une part transporter le carburant; d’autre part assurer à l’avion une portance et une stabilité optimales, du décollage à l’atterrissage, en passant par les très hautes vitesses de croisière », explique John Holding.L’aile a d’abord été dessinée à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, baptisé Catia.Toutes ses caractéristiques ont ensuite été testées par des modèles mathématiques, qui simulent l’écoulement de l’air autour des ailes et du fuselage de Tavion.Ces logiciels de modélisation aérodynamique, qui demandent des capacités de mémoire et de calcul très importantes, ont été mis au point par les ingénieurs de Canadair au cours des dix dernières années.Le Challenger, précédent avion d’affaires de la société, fut le premier à avoir bénéficié de la puissance de calcul de ces précieux modèles.Aujourd’hui, la conception de l’aile est presque terminée.Une maquette a été construite pour les tests en soufflerie.« Ces essais servent presque exclusivement à valider la conception aérodynamique, nous ne les utili- sons pas pour faire la conception proprement dite », explique Trevor Young, vice-président du projet Global Express.Les premiers tests ont commencé fin janvier 1993 à San Diego, en Californie, sur un modèle réduit à l’échelle de 5 %, en acier et aluminium.Pour les essais à grande vitesse, une autre maquette est testée depuis février à la soufflerie de l’Institut de Recherche Aérospatiale à Ottawa.La conception des ailes devrait être définitivement fixée à la fin de cette année.Piloté comme un jeu vidéo Le système de pilotage, pour sa part, n’est pas encore complètement défini.« Le Global Express restera en l’air pendant de longues durées, jusqu’à 14 heures.Il fallait impérativement que le pilote ait, au même titre que les passagers, un excellent environnement de travail », précise John Holding.Il est vrai que dans les avions classiques de petite taille comme les jets d’affaires, le cockpit n’est pas l’endroit rêvé pour rester 14 heures d’affilée assis ! Dans celui-ci, le pilote aura beaucoup plus d’espace, pour être à son aise et pour atteindre plus facilement tous les instruments de bord.Il faut dire qu’un des objets les plus encombrants, le manche à balai, aura disparu du cockpit ! N’ayant plus rien entre les genoux, le pilote pourra même pivoter sur sa chaise en toute sécurité.En fait, il n y aura plus aucun lien mécanique entre lui et l’appareil.Les systèmes de commandes mécaniques, dont le manche à balai fait partie, seront remplacés par des commandes électroniques, actionnées au moyen d’une simple manette.« Si vous êtes un champion des jeux vidéo, vous pouvez piloter cet avion sans problème », dit en riant John Holding.Plus sérieusement, il explique que ce système de pilotage existe déjà sur de nombreux avions, notamment sur les Airbus A320.« D’ici 10 ans, tous les nouveaux avions auront un pilotage électronique, assure-t-il.Les pilotes d’Air Canada connaissent déjà bien cette technologie, les futurs commandants de bord de nos avions la maîtriseront sans problème.» On a déjà accusé ces systèmes électroniques d’être responsables de certains accidents d’Airbus.Or les enquêtes ont démontré que d’autres causes - un seul pilote à bord ou un altimètre défectueux - expliquaient ces accidents.À l’inverse de la commande électronique, l’autre nouveauté qui sera présente dans le cockpit du Global Express laissera le pilote complètement indifférent.Tous les instruments de bord seront équipés de nouveaux écrans plats, faiblement consommateurs d’énergie.et beaucoup plus légers que les écrans de contrôle traditionnels.Le pilote ne verra aucune différence, mais la réduction du poids de l’avion, et donc de sa consommation de kérosène, n’est jamais négligeable.Les premiers avions à être équipés de ces écrans basse énergie seront les Boeing 777, qui prendront leur envol l’année prochaine.Le Global Express, lui, n’est pas encore près de décoller.Aujourd’hui, la principale difficulté du projet consiste.à trouver de l’argent.En fait, officiellement, le programme Global Express n’est pas encore lancé.Canadair recherche d’autres investisseurs, qui à l’image de Rolls Royce ou de BMW, seront partie prenante dans le développement de l’avion.En effet, la société a fixé un montant minimum à atteindre par l’ensemble des autres investisseurs avant de lancer officiellement le programme.À ce jour, quarante clients se sont montrés intéressés et ont investi financièrement dans le projet.À 25 millions de dollars américains l’avion, ce n’est pas la ruée ! Malgré tout, on s’attend à une annonce officielle dans le courant de l’été.Et le calendrier de lancement est déjà établi.Les turboréacteurs seront livrés à Canadair en 1996, les premiers vols auront lieu la même année, et les livraisons aux clients démarreront fin 1997 ou début 1998.D’ici là, il nous reste la loterie pour espérer monter un jour à bord d’un tel avion.Et encore ! • U 28 Québec Science / Juillet-Août 1993 Navigation aérienne I Entre la bande MF et la guerre des étoiles .Les systèmes de guidage des avions civils commencent à être débordés.Il faudra les changer.On a le choix entre une technologie trop coûteuse pour les compagnies aériennes et un système entièrement contrôlé par l'armée américaine, et donc très incertain en temps de guerre.par Alain Fortier Nous sommes un milliard chaque année à voyager en avion.Nous aimons savoir que notre appareil se posera en toute sécurité, malgré le brouillard, la pluie, la neige.Nous faisons confiance au pilote.Mais lui, à quoi se fie-t-il ?Le pilote du dernier avion que vous avez pris a très probablement été guidé par un émetteur-radio placé en bout de piste lors de l’atterrissage.Un récepteur à bord de l’avion a capté les ondes émises.C’est l’Instrument Landing System, ou ILS, qui se traduirait par « système d’atterrissage aux instruments ».Ce système est essentiel aux vols commerciaux, surtout quand les conditions météorologiques empêchent le pilote de voir la piste durant l’approche.Ces émetteurs-radio utilisent une fréquence de la bande MF assez restreinte (108 à 112 mégahertz, MHz), à proximité de celles des radiodiffuseurs (88 à 108 MHz).Or les aéroports sont de plus en plus nombreux, ce qui finit par encombrer cette plage de fréquences.Ce problème, plus important en Europe et dans certaines zones urbaines très denses aux États-Unis, remet en question la sécurité de ce système, éprouvé depuis 40 ans.Un nouveau système devra donc être implanté d’ici l’an 2000.Telle a été la décision prise en 1985 par l’Organisation pour l’aviation civile internationale (OACI).Cet organisme, dont le siège social est à Montréal, voit à la normalisation technique de l’aviation commerciale.Le choix de l’OACI s’est arrêté sur le MLS Microwave Landing System), un système qui utilise les microondes.Premier avantage du MLS, il fonctionne en hyperfréquences, à 5000 MHz, et dispose de 200 canaux de communication, au lieu de 40 pour FILS, ce qui élimine les problèmes Le système de guidage idéal devrait être à la fois précis et peu coûteux.de congestion des ondes.De plus, l’information transmise est plus précise, car elle est codée en mode numérique.Enfin, à cause de la forme de son signal - le MLS balaie l’espace sur une surface de 40 degrés d’azimut et de 15 degrés d’élévation - le pilote pourra entamer son approche en évitant par exemple certains corridors situés au dessus de zones urbaines densément peuplées.Avec le « vieux » système ILS, dont le signal correspond à un faisceau rectiligne très étroit, les pilotes doivent obligatoirement aligner l’avion dans un axe de descente fixe.Le Canada s’affaire à tester un nouveau système MLS depuis le milieu des années 80.L’aéroport régional Toronto Island possède déjà le sien.D’ici 1998, 42 stations auront été installées au Canada, au coût de 200 millions de dollars.Mais les compagnies aériennes ne partagent pas l’enthousiasme de Transport Canada.« Théoriquement, le MLS est le système tout désigné pour remplacer FILS, estime KarlHeinz Schuler, ingénieur en avionique chez Canadair.En pratique toutefois, les compagnies aériennes nord-américaines, qui éprouvent des difficultés de rentabilité ces dernières années, ne sont pas si chaudes à l’idée de remplacer leurs systèmes actuels.» Les compagnies européennes favorisent le MLS, mais surtout à cause du problème de congestion des ondes.« Les transporteurs canadiens ne passeront au MLS que si ce système offre des avantages financiers suffisants », dit M.Schuler.Plusieurs pays en développement, qui ne possèdent souvent aucun système d’atterrissage, ont également critiqué la décision Québec Science / Juillet-Août 1993 29 d’imposer le MLS.Si bien que l’OACI a révisé sa position.En 1995, une réunion spéciale de LOACI déterminera de nouveaux délais d’implantation du système MLS.Il faut dire que ce système de guidage aux micro-ondes a maintenant un sérieux concurrent : le GPS, pour Global Positionning System, ou système de localisation par satellite {voir l’encadré).Mis au point par l’armée américaine, il a obtenu beaucoup de publicité lors de la guerre du Golfe.Les soldats étaient équipés de montres-récepteurs GPS, qui leur permettaient de connaître leur position exacte à chaque instant.Un net avantage dans un environnement désertique ! ABC des ILS, MLS et GPS Dans l’aviation civile, le système GPS augmenterait la précision de la navigation et permettrait aux aéronefs de communiquer entre eux par téléphone.Muni d’une antenne de réception et d’un ordinateur, l’aéronef recevrait des satellites sa position exacte, ainsi que plusieurs autres détails de navigation.Une économie intéressante pour les lignes aériennes, à qui l’installation de matériel avionique MLS requis pour l’atterrissage coûtera à elle seule plusieurs dizaines de milliers de dollars par avion.Le système GPS n’est cependant pas encore à la hauteur pour ce qui est de l’atterrissage.« Il n’a été testé avec succès que dans des aéroports où les conditions météorologiques ne sont pas trop difficiles, explique Sohel Fares, ingénieur en électronique et responsabk du système MLS chez Marconi Canada.Ces aéroports sont classés « Catégorie 1 » : si à 200 pieds d’altitude, le pilote ne voit pas encore la piste, il n’est pas autorisé à se poser.La plupart des aéroports canadiens font partie de cette catégorie, alors que celui de Londres, ville bien connue pour son brouillard, est classé « Catégorie 3 ».On permet au pilo- jr te de descendre jusqu’à 50 pieds pourvoir la piste avant de décider s’il peut atterrir.La marge de sécurité est alors beaucoup plus mince, et le GPS ne passe pas le test.» Satellites du GPS Faisceau MLS Faisceau ILS Les systèmes de radio-navigation ILS (sur bande MF) et MLS (par micro-ondes) fonctionnent selon le même principe : on détermine la position de l'appareil en mesurant la différence enregistrée par les instruments de bord entre les temps de réception de signaux synchronisés émis par deux émetteurs fixes au sol.À une trentaine de kilomètres de la piste d'atterrissage, le pilote entame ses procédures d'approche.Il communique avec la tour de contrôle pour obtenir l'autorisation d'atterrir et aligne son aéronef avec les coordonnées radio de la piste désignée, qui correspondent à un angle de descente d'environ 3 degrés.Avec le système ILS, les aéronefs commerciaux qui approchent de l'aéroport se placent à la queue leu leu, à une minute ou deux d'intervalle.Le pilote peut se fier à ses instruments qui sont couplés avec le signal de l'émetteur ILS au sol, ou commander l'avion directement, selon le site et les conditions météo.Avec le MLS, qui balaie l'espace aérien avec des signaux numériques, le pilote pourrait théoriquement amorcer la descente à partir de n'importe quelle position, y compris à l'opposé de la piste d'atterrissage.De plus, son mode de fonctionnement permet de faire fi des obstacles entourant la piste d'atterrissage, ce qui réduit les coûts d'installation de cette infrastructure.Et comme les avions entament leur descente plus tôt, les transporteurs aériens empochent une économie de carburant.Le GPS, ou système de localisation par satellite, fonctionne diffé- remment.C'est à l'aide de la constellation des 24 satellites de l'armée américaine qui entourent la planète, qu'il permet de déterminer sa position.Il s'agit en fait de calculer mathématiquement sa distance par rapport à quatre points dans l'espace (altitude, latitude, longitude et direction), qui correspondent à la position sur orbite de quatre satellites, tous équipés d'horloges atomiques très précises.Un ordinateur installé à bord de l'avion fait la corrélation entre les quatre signaux reçus, et détermine la position exacte selon le temps mis par les signaux pour parvenir à l'avion.Des stations terrestres vérifient la précision du signal envoyé par les satellites et corrigent leurs émissions en fonction des conditions atmosphériques du moment.Des erreurs de transmission peuvent cependant se glisser à cause des interférences provoquées lors de la traversée de l'ionosphère, au-dessous de laquelle volent les avions.De plus, le canal réservé aux fins civiles est conçu avec un léger décalage du signal, ce qui enlève un degré de précision au système.Pour ces raisons, le guidage par satellite, malgré toutes ses qualités, demeure encore très difficile à envisager comme unique système de navigation, ou pour les manœuvres délicates comme l'atterrissage.Seul un système de correction au sol, semblable à un émetteur de type ILS ou MLS, réglerait les problèmes de précision qui empêchent l'atterrissage au GPS.En effet, un pilote doit absolument disposer de la pente et de la distance de la piste ainsi que de la direction de son appareil pour entamer une approche sécuritaire.30 Québec Science/Juillet-Août 1993 SaîJ “iSUl itfS}; ! filial litlji 'liii; itllllrj in'» É.li i Pourquoi ?« Probablement à cause des erreurs incorporées volontairement dans le système par son propriétaire, l’armée américaine », précise M.Fares.En effet, les militaires déphasent légèrement le signal émis sur le canal civil, de sorte que la position indiquée par le satellite n’est jamais tout à fait précise.Pour la navigation au long cours, une erreur de 100 mètres n’est pas tragique, mais il en va tout autrement quand il s’agit d’effectuer un atterrissage de précision dans des conditions météo difficiles.Mais en Europe, on ne tient pas du tout à dépendre des Américains pour la navigation aérienne ! Lors d’un conflit militaire, ou pour toute autre raison jugée « valable » par les États-Unis, l’armée américaine pourrait brouiller le signal civil, ce qui sèmerait la panique chez tous les pilotes qui se fieraient uniquement à ce système.En attendant, les tenants du MLS et du GPS se livrent une bataille de plusieurs centaines de millions de dollars.Les deux systèmes ont leurs avantages et leurs défauts.Si bien que l’armée américaine vient de commander plus de 1000 systèmes de bord MLS pour sa flotte d’avions ! he Air Force 1, l’avion présidentiel, est déjà muni du GPS pour la navigation, de même que du MLS et du ILS pour atterrir.• Un récepteur GPS à la portée de tous Se repérer précisément dans l'espace a toujours été une priorité pour les navigateurs, les pilotes amateurs et les amateurs de plein air en région éloignée.Au lieu de se fier à la boussole et aux étoiles, tous ces férus de la bonne position peuvent aujourd'hui se procurer un récepteur de signaux satellites portatif.Surnommé Pyxix, du nom d'une constellation de l'hémisphère sud, le petit appareil fabriqué par Sony fournit la latitude, la longitude et l'altitude précise du point où il se trouve.Il capte les signaux les plus forts de quatre des 24 satellites de l'armée américaine, et calcule sa position par une formule de trigonométrie.Pyxix a un degré de précision de 30 à 100 mètres.Vous touchez un bouton et Pyxix vous donne votre position, votre vitesse, votre direction, la distance à laquelle se trouve votre destination, de même qu'une représentation graphique de votre trajectoire et l'heure d'arrivée à la prochaine balise.Le dépliant publicitaire suggère d'utiliser cet appareil - qui se détaille 1300 S - en guise d'auxiliaire aux instruments de navigation d'un petit avion, par exemple.On précise aussi que « les signaux du système GPS sont contrôlés par le Ministère de la défense des États-Unis, qui peut modifier les caractéristiques du signal sans préavis, ce qui dégraderait la précision de l'appareil ».À AIR FOMNCE!* Une formation axée sur l'optimisation de la compétence des pilotes de ligne, de brousse ou d'hélicoptères, I'utilisation de simulateurs de vol à la fine pointe de la technologie, des cours de perfectionnement et/ou de recyclage sous la gouverne de professeurs hautement qualifiés: C'est ça la PMF0RMANCE! Voilà pourquoi tant d'entreprises et d'organismes internationaux font appel à nos services.Le simulateur de vol Hawker De Havilland, une de nos plus récentes acquisitions Centre québécois de formation aéronautique Cégep de Chicoutimi 1, rue de l'Aéroport, St-Honoré (Québec) Canada GOV 1L0 (418) 673-3421 Québec Science/Juillet-Août 1993 31 Microscope à effet tunnel Saisir En 1980, n'importe quel physicien vous aurait dit qu'il est impossible de voir des atomes.Trop petits, beaucoup trop petits.Mais on a depuis inventé le microscope à effet tunnel, et on peut désormais « voir » les atomes, et même les manipuler ! Bienvenue dans le monde des nanotechnologies ! par Michel Groulx un atom à la fois En entrant dans le laboratoire d’Hélène Bourque, qui termine son doctorat en biophysique à l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), on n’a guère l’impression de se trouver dans un haut lieu de la science.Sur un comptoir, quelques pièces de verrerie; un peu plus loin, un micro-ordinateur; et sur une table, un dispositif métallique pas plus gros qu’un grille-pain, semblant sortir tout droit d’une boutique Radio Shack.Bref, pas de quoi fouetter un chat savant ! Mais les apparences sont trompeuses.Le modeste dispositif est un microscope dit « à effet tunnel ».C’est le plus puissant des microscopes conçus à ce jour.Et grâce à lui, la jeune chercheuse réalise le rêve de générations de physiciens.Quand elle y insère un échantillon, elle voit apparaître à l’écran de l’ordinateur une surface bosselée de sphères disposées régulièrement.On dirait, en vue aérienne, des collines séparées par des vallées sinueuses.Sauf que.ces collines, 500 fois plus petites que les plus petits virus, mesurent un dix milliardième de mètre de diamètre.Ce sont tout bonnement des atomes.L’invention du microscope à effet tunnel, il y a dix ans, a déclenché une révolution aussi importante que l’avènement du télescope ou du microscope optique.Avant lui, le rêve de « voir » des atomes paraissait aussi insensé que l’étaient jadis ceux d’observer les satellites de Jupiter ou les bactéries du tube digestif ! Les microscopes électroniques, jusque-là les plus performants, permettaient tout au plus de discerner de grosses molécules, c’est-à-dire des assemblages de centaines ou de milliers d’atomes.Le microscope à effet tunnel a levé le voile sur ce monde lilliputien.« Grâce à lui, les physiciens peuvent pour la première fois examiner l’arrangement des atomes à la sur-1 face des matériaux », explique Dave McComb.Ce chercheur est responsable du microscope à effet tunnel récemment acquis par le Conseil national de recherches du Ca- | nada, à Ottawa.« Les chimistes l’utilisent pour voir comment les atomes se lient ou se séparent lors des réactions chimiques, pour- ji suit-il.On a même appris à se servir de cet instrument pour manipuler les atomes un à un, et fabriquer les plus petites structures imaginables.» Curieusement, le microscope le plus puissant est aussi, techniquement, le plus simple.Au point où un scientifique un peu doué )! pour l’électromécanique peut en fabriquer un, avec un minimum d’équipement (avis aux grands débrouillards !).« C’est ce que nous avons fait, dit fièrement Hélène Bourque, qui travaille sous la direction de Roger Leblanc, du Centre de recherche en photobiophysique de l’UQTR.Notre premier proto- i type, réalisé avec l’aide d’Alain Tessier, a vraiment été construit avec des pièces de chez Radio Shack ! Mais c’est le troisième, le » plus perfectionné, qui a permis d’en arriver à la résolution atomique.» Résolution : ce mot-clé désigne la capacité d’un instrument d’observation - microscope ou télescope - à séparer les détails très fins.Par exemple, l’œil humain a un pouvoir de résolution d’un dixième de millimètre, c’est- j à-dire qu’il ne peut distinguer deux points plus rapprochés l’un de l’autre (il les « fond » en un seul point).Le microscope électronique possède un pouvoir de résolution un million de fois plus grand, mais c’est encore trop peu pour voir des atomes.Si par exemple les atomes avaient un diamètre d’un millimètre, un cheveu mesurerait cinq kilomètres de diamètre ! 32 Québec Science / Juillet-Août 1993 L'Homme moléculaire, composé de 28 molécules de monoxyde de carbone (CO), a été conçu pendant une pause entre deux expériences au centre de recherche d'IBM.Les molécules ont été déplacées au moyen d'un microscope à effet tunnel.Le « phonographe » atomique Le microscope à effet tunnel a été inventé en 1981 par deux chercheurs des laboratoires IBM de Zurich, G.Binnig et H.Rohrer.« Leur mérite a été de faire appel à l’effet tunnel, un phénomène dont on avait prédit l’existence à la fin des années 20, mais que personne n’avait pu observer, faute de moyens adéquats », explique Peter Grütter, un chercheur d’IBM qui a travaillé étroitement avec les deux co-inventeurs.L’idée de Binnig et Rohrer était d’approcher une pointe extrêmement fine à une distance très petite de l’objet à examiner, et de fane balayer l’objet par la pointe.Un courant électrique, dit courant tunnel, se propagera alors entre les atomes de l’extrémité de la pointe, et ceux qui constituent l’échantillon {voir encadré en page 34 ).En théorie, ce courant augmente très-rapidement à mesure que la distance entre la pomte et l’échantillon diminue.Or à l’échelle atomique, la surface d’un matériau est toute bosselée, chaque « bosse » correspondant au nuage d’électrons qui entoure les atomes.Lorsque la pointe balaie l’échantillon, des variations de courant se produisent, permettant ainsi de reconnaître les « bosses » des « creux » qui les séparent.En d’autres termes, ce microscope « sent » les objets plus qu’il ne les « voit ».11 fonctionne un peu à la manière d’un tourne-disque, dont l’aiguille balaierait les sillons du disque, sans toutefois y toucher.Évidemment, pour mettre au point ce « phonographe atomique », Binnig et Rohrer ont eu bien des obstacles à résoudre, tout comme Hélène Bourque et son équipe.Tout d’abord, il fallait fabriquer une pointe très fine, avec si possible un seul atome au bout ! En effet, la résolution des images dépend en bonne partie de la finesse de la pointe.Une recette assez simple a été mise au point.On immerge un filament de tungstène dans une solution corrosive.La partie du filament en contact avec la surface du liquide commence à s’oxyder.Puis, là où il y a un début d’oxydation, le filament s’étire sous Faction de son propre poids, et se sépare en deux.La pointe qui en résulte est si fine que même en la grossissant 50 000 fois au microscope électronique, on ne peut en distinguer l’extrémité.Deuxième problème: il fallait approcher la pointe très près de l’échantillon, et la déplacer parallèlement à ce dernier.Impossible, naturellement, d’y parvenir à la main ! Là encore, Binnig et Rohrer ont eu une idée géniale.Ils ont songé aux céramiques piézoélectriques.Ces céramiques, qu’on retrouve notamment dans les cartouches de tomme-disques, ont la propriété de se dilater ou de se contracter très légèrement lorsqu’on les soumet à une tension électrique.En rattachant la pointe à un petit trépied constitué de trois céramiques piézoélectriques, il devenait possible de lui imprimer des mouvements très délicats, dans les trois dimensions de l’espace.Il y avait également le problème des vibrations.On imagine aisément que le moindre tremblement ou souffle d’air puisse déplacer la pointe et fausser les résultats, « créant » par exemple des atomes là où il n’y en a pas ! Aussi les microscopes à effet tunnel sont-ils posés sur des tables anti-vibrations, et enfermés sous des cloches protectrices.« Pour gagner encore davantage en précision, il a fallu déménager l’instrument au sous-sol de l’édifice, qui est plus stable que le deuxième Québec Science / Juillet-Août 1993 33 L'effet tunnel L'effet tunnel est une très curieuse propriété de la matière.Pour comprendre de quoi il s'agit, il faut se débarrasser de certaines idées désuètes.Par exemple, on enseigne encore dans les écoles que l'atome est une petite boule formée d'un noyau central, autour duquel tournent inlassablement un ou plusieurs électrons, qui sont eux-mêmes des petites « boules ».Selon ce modèle, les électrons possèdent à chaque instant une position précise, et suivent une trajectoire bien déterminée.Ils sont en quelque sorte rivés à leur orbite et emprisonnés par l'attraction qui les relie au noyau, un peu comme les planètes qui tournent autour du Soleil.Mais la mécanique quantique, élaborée dans les années 20, a démontré qu'il en était tout autrement (l'école a du retard à rattraper !).Attachez vos ceintures, cette grande théorie de la physique défie le sens commun.Selon la mécanique quantique, les électrons n'occupent jamais une position bien déterminée autour du noyau.Ils n'ont qu'une probabilité de se trouver à un endroit donné, à un moment donné.Cette probabilité, que l'on peut représenter sous forme d'un nuage, décroît très rapidement à mesure que l'on s'éloigne du noyau, mais elle ne devient jamais nulle.Expliquons tout cela autrement.Les électrons demeurent généralement à proximité du noyau de l'atome.Mais il arrive à l'occasion que l'un d'eux se retrouve soudainement ailleurs, par exemple, dans le nuage électronique d'un atome voisin.Lorsque deux atomes sont à proximité l'un de l'autre, un électron du premier atome peut ainsi franchir instantanément, en passant par un « tunnel » imaginaire, le vide qui le sépare du second atome.D'où l'appellation d'effet tunnel.L'effet tunnel se produit, par exemple, si l'on approche une pointe très fine d'un échantillon quelconque.Certains électrons des atomes de l'échantillon vont traverser le vide pour se retrouver dans le nuage électronique des atomes de la pointe, et vice-versa.Si on applique un léger voltage entre la pointe et l'échantillon, le passage des électrons devient unidirectionnel (par exemple, de l'échantillon vers la pointe).Il en résulte un courant électrique mesurable.L’effet tunnel est peu fréquent si les deux atomes sont éloignés, mais il se produit de plus en plus souvent à mesure qu'ils se rapprochent.Le courant électrique dépend donc très fortement de la distance qui sépare la pointe et l'échantillon, ou autrement dit, de la longueur du tunnel.Le microscope à effet tunnel Céramiques piézoélectriques Surface Pointe Unité de contrôle étage », relate Alain Tessier.Le problème de l’acquisition des données fut moins difficile à résoudre.Le trépied de céramique auquel est attaché la pointe est actionné par un système électronique simple, Ce dernier est programmé pour que le courant mesuré reste constant, autrement dit, pour que la pointe demeure toujours à la même distance de la surface à balayer.Pendant que le balayage s’effectue, un micro-ordinateur calcule les mouvements verticaux que doit effectuer la pointe pour demeurer à la même distance de l’échantillon.On peut ainsi obtenu’ une carte topographique de la surface de l’objet.Une carte fort semblable aux cartes géographiques, mais où chaque élévation correspond en fait.à un atome ou à un groupement d’atomes.Il y a encore des sceptiques La dernière difficulté consistait à savoir interpréter correctement les résultats.En effet, le microscope localise les nuages d’électrons qui entourent les atomes, et non les atomes eux-mêmes.Or « ces nuages ne sont pas toujours centrés sur les atomes, précise Hélène Bourque.Pour être sûr de ce que l’on voit, il faut donc connaître la nature de l’échantillon.» Une fois tous ces obstacles franchis, Binnig et Rohrer avaient réalisé un instrument d’obseivation sans pareil.En plus de sa rela- tive simplicité et de son pouvoir de résolutioi inégalé, ce nouveau microscope possédait plusieurs avantages.Par exemple, avec le mi croscope électronique, les échantillons nécessitent une préparation complexe qui a tendance à les défigurer.De plus, ils ne peuvent être observés que sous un vide poussé.« Par contre, avec le microscope à effet tunnel, on peut observer les échantillons non seulement dans le vide, mais aussi dans l’air ou dans un liquide, et leur préparation est moins difficile, explique Peter Grütter.Cela permet d’étudier des substances plus fragiles qui se détérioreraient si elles étaient exposées au vide.» Dans la communauté scientifique, l’invention du microscope à effet tunnel n’est pas passée inaperçue.« Un peu partout dans le monde, on s’arrachait les premières photos d’atomes », raconte Peter Grütter.Plusieurs n’en croyaient pas leurs yeux.Il y a même encore des sceptiques.» Il faut croire que les membres du jury des prix Nobel, eux, ont été convaincus, puisqu’on 1986, les inventeurs ont reçu la récompense prestigieuse, cinq ans « seulement » après leur découverte, un record ! (des décennies s’écoulent souvent entre une découverte et son couronnement par le prix Nobel).Entretemps, le microscope à effet tunnel trouvait de nombreuses applications.Dave McComb travaille à l’une des principales: il étudie les surfaces de silicium utilisées dans l’industrie de la microélectronique.« Pour fabriquer ces éléments, explique-t-il, on procède habituellement à partir d’une « gaufre » de silicium, sur laquelle on dépose des structures aux propriétés diverses (transistors, résistances, etc.), qui sont les éléments du circuit électronique.À cette étape, des atomes de contaminants peuvent toutefois se déposer aussi sur la gaufre de silicium, rendant le circuit inopérant.Or l’industrie n’avait jusqu’ici aucun moyen de déceler la présence de contaminants.Avec le microscope à effet tunnel, il est possible, pour la première fois, de savoir ce qui rend une pièce défectueuse.» On comprend donc que la majorité des recherches sur le microscope à effet tunnel soient subventionnées par IBM ! En plus de ses laboratoires de Zurich, la multinationale de l’informatique possède d’importantes installations aux États-Unis, où l’on étudie toutes les facettes du fonctionnement de l’instrument, et ses applications éventuelles.Mais pour l’instant, le microscope à effet tunnel est surtout utilisé aux fins de la recherche fondamentale, notamment dans ce qu’on appelle la science des surfaces.« Presque toutes les réactions physiques, chimiques ou biologiques se déroulent à la surface des objets, dit Dave McComb.En révélant la tex- Uîlp te®1 i&li lîft j / it in - lift Ait iitf - ¦ P 34 Québec Science / Juillet-Août 1993 ¦ .- Construire un microscope à effet tunnel ne requiert pas d'équipement sophistiqué.Les chercheurs de Trois-Rivières en sont à leur troisième ! ture fine des surfaces, le microscope à effet tunnel pourrait aider à mieux comprendre des phénomènes comme le fonctionnement des circuits électroniques, l’action des catalyseurs, la formation de la rouille, ou les réactions des molécules biologiques.» Le Centre de recherche en photobiophysique de l’UQTR s’intéresse d’ailleurs beaucoup à l’étude des échantillons biologiques.On souhaite notamment mieux comprendre le processus de la photosynthèse des plantes vertes.Mais le microscope à effet tunnel révèle ici une de ses limites: il permet seulement d’étudier des échantillons conducteurs d’électricité, ce qui est rarement le cas des matériaux biologiques.S’inspirant du microscope à effet tunnel, des chercheurs ont toutefois inventé le microscope à force atomique.« Ici, la pointe touche littéralement aux atomes et suit leur contour, ce qui permet d’examiner des matériaux non conducteurs », explique Salah Boussad, qui met au point un instrument de ce type à l’UQTR.Micro-grues Ainsi, le microscope à effet tunnel sera peut-être bientôt dépassé par toute une gamme de nouveaux instruments basés sur le même principe, celui de la pointe qui balaie l’objet.Certains mesment le magnétisme des échantillons, d’autres, la friction qu’ils exercent sur la pointe, etc.On s’est rendu compte, un peu par hasard, que le microscope à effet tunnel permet aussi de manipuler individuellement molécules et atomes, et de les assembler comme on veut.Imaginez un interrupteur électronique fonctionnant à l’aide d’un seul atome.Une connection électronique faite d’une seule molécule.Ou encore une mini-mini-grue, capable de soulever des atomes un par un, de les déplacer et de fabriquer ainsi les plus petites machines au monde.La plupart de ces manipulations ont été effectuées par des laboratoires d’IBM, aux États-Unis, depuis deux ans.Ainsi, en 1990, le chercheur Don Bigler paivenait à écrire le si-gle de sa compagnie en déplaçant 35 atomes de xénon sur une surface de nickel ! L’année suivante, il dessmait un petit bonhomme avec des molécules de monoxyde de carbone.(Voir la photo de la page 33) Plus sérieusement, ce physicien a mis au point un nano-interrupteur: il s’agit tout simplement d’un atome qui voyage entre la pointe d’un microscope à effet tunnel et une surface conductrice.Tandis que l’atome effectue ce déplacement, on observe une variation importante du courant capté par le microscope.On a calculé qu’un disque de 30 centimètres de diamètre, fonctionnant à l’aide de ces nano-interrupteurs, pourrait stocker la totalité de la Bibliothèque du Congrès, qui réunit les 23 millions de livres publiés aux États-Unis ! Mais la plupart des manipulations d’atomes ne peuvent se faire qu’à très basse température, dans le vide presque absolu.De plus, à l’échelle atomique, la matière a des comportements bizarres, encore mal connus.Selon Peter Grütter « il reste d’immenses obstacles à résoudre avant que ces technologies ne fassent partie de notre quotidien.» Le microscope à effet tunnel vient malgré tout d’inaugurer une nouvelle ère: celle de la nanotechnologie, la technologie à l’échelle du milliardième de mètre.Mais la plus grande contribution du microscope à effet tunnel n’est pas d’avoir permis de voir ou de manipuler les atomes.L’appareil a permis de réinterpréter les phénomènes atomiques.« Non seulement nous ne voyons plus les atomes de la même façon, conclut Peter Grütter, mais nous ne les pensons plus comme avant ! » • Milli, micro, nano, pico.En microscopie, il faut savoir jongler avec les petits chiffres.Il existe heureusement un vocabulaire et une notation mathématique adaptés aux différentes échelles de l'infiniment petit.Unité Millimètre (mm) Micromètre, ou micron (u) Manomètre (nm) Angstrom (Â) Picomètre (pm) Notation décimale 0,001 mètre 0,0001 mètre 0,000001 mètre 0, 000000001 mètre 0,0000000001 mètre 0,00000000001 mètre 0,000000000001 mètre Notation scientifique 10-3 m 10-4 m, pouvoir de résolution de l'oeil humain lO6 m 10-9 m pouvoir de résolution du microscope électronique 1010 m 10'11 m, pouvoir de résolution du microscope à effet tunnel 10'12 m Québec Science / Juillet-Août 1993 35 Physique des particules Slii mW- Le bal costumé des neutrinos La physique théorique explique comment fonctionne le soleil.Mais les expériences menées sur terre contredisent la théorie.À Sudbury, en Ontario, une gigantesque expérience tranchera la question.par Anne-Marie Simard Les physiciens trépignent d’impatience.La construction du plus gros piège à neutrinos au monde, à Sudbury, dans le nord de l’Ontario, n’est même pas encore terminée qu’ils spéculent déjà sur la date de publication des premiers résultats.« Nous commencerons les expériences en 1995, explique Hugh Evans, un des “pères” du projet.Mais il faudra quand même attendre jusqu’à la mi-1996 pour avoir des réponses.Cela sera un peu prématuré, mais nous avons beaucoup de pression.» Il y a de quoi : 20 ans après qu’on ait réussi à piéger les premiers neutrinos solaires, leur mystère sera peut-être enfin éclairci.Voilà : au cours des réactions nucléaires qui embrasent le cœur du soleil, des quantités astronomiques de neutrinos sont produites à chaque seconde.La physique des particules et l’astrophysique décrivent la nature de ces réactions, et peuvent donc prédire le nombre de neutrinos émis.Le hic, c’est que les quelques « pièges à neutrinos » répartis autour du globe en comptent beaucoup moins que prévu ! Le problème est-il du côté des détecteurs, ou de la théorie ?Les physiciens estiment que le soleil nous envoie plus de 60 milliards de neutrinos.par centimètre carré.à chaque seconde ! Il faut dire que détecter un neutrino n’est pas une mince affaire.Ces particules neutres et sans masse (ou extrêmement légères; on l’ignore toujours) peuvent traverser des millions de kilomètres de roc, comme des fantômes.Un neutrino peut même frapper de front un noyau d’atome et.passer à travers ! La terre est bombardée de nombreuses autres particules cosmiques, mais la plupart sont absorbées par la matière.Pour « écouter » les neutrinos sans ce « bruit de fond », il faut donc construire les détecteurs sous des 36 Québec Science/Juillet-Août 1993 Mine de nickel i SNO Le Sudbury Neutrinos Observatory (SNO), enfoui à deux kilomètres de profondeur dans une mine de nickel, pourrait contribuer à résoudre le mystère des neutrinos solaires.kilomètres de roc, là où aucune autre particule ne parvient.C’est pourquoi le patriarche des pièges à neutrinos, le Homestake, a été construit au fond d’une mine d’or du Dakota du Sud en 1962.Il est impossible de détecter directement les neutrinos.Mais quand l’un d’eux heurte de plein fouet un atome de chlore 37, il peut le transformer en argon 37, ce qui libère un électron.Le Homestake n’est en fait qu’une vaste cuve remplie de chlore et munie de détecteurs.Le nombre d’atomes d’argon produits et détectés correspond ainsi au nombre de neutrinos « attrapés ».Ces particules passent au travers de la matière, et donc au travers les détecteurs.Les physiciens de Homestake n’en capturent qu’un tous les deux jours ! Connaissant la probabilité d’une interaction chlore-neutrino, ils s’attendaient à en compter trois fois plus.Dans le silence des cavernes Le problème est crucial.Les neutrinos sont les seules particules qui permettent de comprendre la combustion interne des étoiles.En effet, la lumière du soleil (les photons) ne reflète que des phénomènes qui se passent à sa surface.Les neutrinos, au contraire, filent sans encombre depuis leur naissance au cœur du soleil jusqu’à la surface de cette étoile, puis nous arrivent après un voyage de 150 millions de kilomètres parcourus en.huit minutes ! « Étudier les neutrinos, explique le physicien Robert More, de l’Université McGill, c’est comme observer un instantané du cœur du soleil.» Un instantané encore un peu flou.Des Russes ont aussi tenté d’attraper des neutrinos, sous le massif d’Andyrchi, dans le nord du Caucase.Ils ont utilisé 60 tonnes de gallium, un métal qui piège les neutrinos de faible énergie.Ils étudient ainsi une autre catégorie de neutrinos solaires qu’à Homestake, où seuls les neutrinos à haute énergie sont captés.En juin 1990, ils rendent publics leurs résultats : même à basse énergie, la majorité des neutrinos prévus par la théorie manquent à l’appel.Pendant ce temps, une équipe d’Allemands, de Français, d’Italiens et d’Israéliens mènent une expérience similaire en Italie.Avec un degré d’incertitude élevé, les premiers résultats montrent aussi un déficit en neutrinos.Le mystère persiste.D’où vient l’erreur ?Robert More, lui-même expérimentaliste, doute des résultats publiés : « J’ai vu dans ma vie tellement d’expériences boiteuses, que je prends tous les résultats avec un grain de sel.» D’autres expé-rimentalistes, convaincus de mesurer le bon nombre de neutrinos, voient plutôt l’erreur du côté de la théorie.En effet, la concordance entre les résultats des détecteurs des qua- Comme il contient de l'eau lourde (au lieu du chlore) le Sudbury Neutrinos Observatory pourrait détecter plusieurs types de neutrinos.Salle de contrôle MK?,5g m ^.,1 li im iSiX Contenant acrylique Eau ; \ 8 ¦ W1- tre coins du globe sème le doute.Les physiciens comprennent peut-être très mal les réactions sub-atomiques responsables de l’émission des neutrinos.Et si on s’était plutôt trompé sur la pression interne du soleil ?sur sa température ?Dans leurs modèles informatisés simulant le fonctionnement du soleil, les astrophysiciens se sont mis à fame varier tous ces facteurs, juste pom-voir.Pourvoir si ce « nouveau soleil » produirait aussi peu de neutrinos qu’on en mesure.(Aux États-Unis, ces tentatives de mettre en accord théorie et expérience s’appellent ironiquement du Judging, littéralement « faire du fudge », cette friandise su- crée et gluante.) Le printemps dernier, le chercheur John Bahcall, de YInstitute for Advanced Study, à Princeton dans le New Jersey, concluait qu’après 1000 essais, l’opération fudging se solde encore par un échec.La solution ne se trouve pas de ce côté.Mais les physiciens ont une imagination débordante.Des neutrinos manquent-ils à l’appel ?Pas de problème ! On n’a qu’à considérer qu’une partie des neutrinos disparaissent quelque part entre le Soleil et la Terre.L’idée, lancée par un Russe et deux Américains, gagne en popularité.C’est le modèle MSW, du nom des trois chercheurs : Mikheyev, Smirnov et Wolfenstein.Par un tour de passe-passe intellectuel caractéristique de la physique des particules {voir Québec Science, mai 1993), les trois chercheurs ont réussi à ménager la chèvre et le chou.Selon eux, le soleil émet autant de neutrinos que prévu, plus précisément des neutrinos du type « électronique ».(La théorie est donc sauve.) Mais avant d’atteindre la terre, la plupart de ces neutrinos « électroniques » se transformeraient en neutrinos « muoniques » et « tauiques », que les détecteurs actuels ne peuvent capter.(Les expériences échappent ainsi au ridicule.) Reste à prouver cette métamorphose des neutrinos, une idée sortie d’un chapeau de magicien.La réponse viendra de Sudbury C’est à Sudbury que le modèle MSW sera testé.Enfoui à deux kilomètres de profondeur dans une mine de nickel, le détecteur du Sudbury Neutrino Observatory, le SNO, est une piscine grande comme un immeuble de dix étages qui contiendra 1000 tonnes d’eau lourde.Un monstre.Le SNO n’aurait pu être bâti ailleurs qu’au Canada.L’eau lourde vaut une fortune, et avec la quantité nécessaire, le coût du détecteur eut été prohibitif.Heureusement, le Canada dispose d’une importante réserve d’eau lourde, produite en excès pour ses réacteurs nucléaires CANDU, dont le succès commercial fut mitigé.Le pays a donc « prêté » le précieux liquide au SNO.Au lieu de capter un neutrino aux deux jours, le SNO, beaucoup plus gros, pourra en observer une vingtaine par jour.« En un an, nous aurons déjà accumulé le double des données que le Homestake a pris 20 ans à recueillir «Jubile déjà Hugh Evans, un des instigateurs du projet.Voilà qui fournira de meilleures statistiques ! Surtout, l’eau lourde peut non seulement capter les neutrinos « électroniques » qu’émet le soleil, mais aussi les neutrinos « muoniques », produits par l’hypothétique métamorphose des neutrinos solaires.Si le SNO détecte ces neutrinos « muoniques », le modèle MSW sera couronné de succès ! Et il y a plus : pour se métamorphoser, le neutrino doit aussi changer de masse, dit le modèle MSW.Impossible alors d’avoir trois neutrinos avec une masse nulle, comme l’avait imaginé les physiciens.Il faudrait alors repenser le Modèle standard, qui réunit les équations de la physique des particules.Et si le SNO ne détecte pas de neutrinos « muoniques » ?Voilà qui obligerait les scientifiques à se creuser davantage les méninges pour élucider le mystère des neutrinos solaires.Et à remettre une mille et unième fois sur le métier leur grand ouvrage.• Québec Science / Juillet-Août 1993 37 Sclérose en plaques Quand les nerfs s’effilochent La sclérose en plaques est insaisissable : ses symptômes varient d'une personne à l'autre et aucun médicament ne réussit à en ralentir la progression.On croit que c'est le système de défense du corps humain qui s'attaque au système nerveux.par Martyne Audet et Marie-Noëlle Delatte >\ J Lorsqu'une personne est atteinte de sclérose en plaques, des lésions se forment dans la substance blanche de son cerveau ou de sa moelle épinière.La résonnance magnétique nucléaire permet d'observer ces lésions à l'intérieur du cerveau comme si on en avait fait une coupe.Les flèches indiquent les endroits sclérosés.La sclérose en plaques est la maladie neurologique la plus répandue au Québec.Elle y affecte un individu sur 500, soit 12 000 personnes.Cette maladie dégénérative est imprévisible : les symptômes et l’évolution varient pour chacun.La majorité de ses victimes sont de sexe féminin et sont âgées de 20 à 40 ans.Le Canada, avec environ 200 cas de sclérose en plaques par 100 000 habitants, est une région « à risque élevé ».Pourquoi ?On ne sait pas vraiment.Mais on remarque que la maladie se développe de préférence dans les pays tempérés.Plus on s’éloigne de l’équateur, plus elle est fréquente.Ainsi, les Canadiens courent plus de risques d’avoir la sclérose en plaques que les Mexicains, par exemple.Le phénomène est inquiétant car même si la maladie n’affecte pas la longévité des malades, sa fréquence continue d’augmenter.Les médicaments actuels ne font que soulager les symptômes, sans ralentir la progression de la maladie.Il faudra encore du temps avant de prétendre guérir la sclérose en plaques.Connue depuis le début du 19e siècle, elle n’a livré ses principaux secrets qu’au cours des dix dernières années.En raison de sa grande complexité, les chercheurs continuent d’y perdre leur latin.Le courant ne passe plus On ne connaît pas encore la cause de cette maladie.Mais on sait que tout se passe dans le système nerveux central, c’est-à-dire dans le cerveau et dans la moelle épinière.La myé line - une substance graisseuse qui entoure les fibres nerveuses pour les isoler et favori- ser la conduction électrique -y est détruite, sans qu’on sache pourquoi.L’inflammation qui en résulte entraîne parfois la formation d’un tissu cicatriciel.Les plaques qui donnent son nom à la maladie sont faites de ce tissu cicatriciel.« Ces plaques sont des zones d’inflammation disséminées au hasard dans la substance blanche du système nerveux, explique le docteur Marc Girard, neurologue à l’Hôtel-Dieu de Montréal.Elles entraînent un épanchement dans le tissu cérébral qui conduit à la détérioration de la myéline.Finalement, les régions touchées durcissent.L’influx nerveux est alors ralenti ou bloqué.» Pour bien comprendre ce qui se passe, on pourrait comparer les fibres nerveuses du cerveau et de la moelle épinière à des fils électriques.Si leur gaine isolante est effilochée ou coupée, le passage du courant est perturbé.C’est exactement ce qui se passe dans le cas de la sclérose en plaques : la gaine de myéline qui protège les fibres nerveuses est dégradée à certains endroits.Apparaissent alors de nombreux symptômes : engourdissements, picotements occasionnels, fatigue chronique, spasmes musculaires, paralysie.Ces symptômes varient d’une personne à l’autre selon le site et l’importance des lé- « •js ¦H ir ' « tri - 3i a « ¦- -• ït il t! ïi Û! H Kl «ï fis : if s It , r ; r ; f i1 ] i } I; il I î I 38 Québec Science / Juillet-Août 1993 ¦P ?(ril ?« sions.Par exemple, des plaques au niveau du cervelet entraînent des problèmes d’équilibre et de coordination des mouvements.Si la moelle épinière est atteinte, la personne peut présenter de la faiblesse mus : culaire, des troubles de la sen sibilité et une impression de i fatigue chronique.Des perturbations visuelles et des vertiges indiquent que les fibres nerveuses du tronc cérébral ont perdu de la myéline.Pour une raison encore inexpliquée, la maladie se manifeste souvent sous forme de poussées.Au cours de ces périodes, la gaine de myéline s’enflamme et altère la conduction nerveuse.Cela se traduit par l’apparition de nouveaux symptômes pendant au moins 24 heures.Le plus souvent, elles sont suivies de périodes de rémission qui permettent à la myéline de se reformer partiellement.L’organisme en profite pour se rétablir et les symptômes disparaissent.C’est la forme cyclique.Cette alternance entre les poussées et les rémissions peut durer plusieurs années.Mais au bout d’un certain temps, la maladie évolue vers une forme chronique : les lésions se recouvrent alors de tissu cicatriciel et empêchent la fibre nerveuse de jouer son rôle.Dans ce cas, l’évolution de la sclérose en plaques est progressive et sans rémission.Des effets sans cause ?Plusieurs hypothèses sur les causes de la sclérose en plaques ont été émises au cours des dernières décennies.Selon les immunologistes, il pourrait s’agir d’une maladie autoimmune.Voici l’essentiel du scénario : l’organisme possède un système complexe de défense contre les bactéries, les virus et les autres corps étrangers qui l’envahissent.Subitement, sans que l’on sache pourquoi, ce système de défense se désorganiserait.Il s’attaquerait à des parties saines de l’organisme, en l’occurrence la gaine de myéline des fibres nerveuses.En fait, il traiterait la myéline comme si elle était un corps étranger.Le courant ne passerait plus et entraînerait l’apparition immédiate de symptômes.Pourquoi le système immunitaire s’attaquerait-il subitement au système nerveux cen- Cortex L 4 Vers la moelle épinière tral ?Certains pensent qu’il existe des facteurs déclenchants, un virus passager, par exemple, comme celui de la grippe.« Ce virus n’envahirait pas directement le cerveau, explique le docteur Yves Lapierre, neurologue à la clinique de sclérose en plaques de l’Hôpital neurologique de Montréal, mais il générerait une réponse auto-immune anormale conduisant à la destruction de la myéline du système nerveux central.» Pour le moment, les chercheurs tentent encore de comprendre le processus déclencheur de l’auto-immunité.Mais l’hypothèse de la maladie auto-immune est assez bien partagée au sein de la communauté scientifique.« Un indice supplémentaire en sa faveur est que la maladie touche plus de femmes que d’hommes, comme toutes les maladies auto-immunes, souligne le docteur Marc Girard.Cela est sans doute dû en partie aux hormones sexuelles.Mais là encore, rien n’est prouvé.» Selon une troisième hypothèse, la maladie aurait une origine génétique.On remarque d’ailleurs qu’elle est plus fréquente chez les Tronc cérébral Selon l'endroit du cerveau où se trouvent les lésions, les symptômes de la sclérose en plaques varient.Européens du nord et chez les membres des familles déjà touchées par la maladie.« C’est vrai en particulier chez les vrais jumeaux qui ont exactement le même bagage génétique, explique le docteur Girard.Comparativement à des fairx jumeaux, ils risquent davantage d’être atteints tous les deux.» Pour le moment, aucune hypothèse n’a été prouvée.Mais la voie génétique intéresse beaucoup les chercheurs.Un groupe de généticiens finlandais a récemment découvert un gène sur le chromosome 18.Ce gène est lié de façon spécifique à la structure de la myéline.Serait-il à l’origine de la sclérose en plaques ?Certains en sont persuadés.D’autres trouvent l’explication trop simple.Selon eux, la maladie serait déclenchée par un ensemble de gènes.En attendant la réponse des généticiens, l’ensemble de la communauté scientifique semble s’accorder sur une hypothèse générale : la sclérose en plaques serait une maladie auto-immune qui serait déclenchée par un virus et qui se révélerait chez les personnes prédisposées génétiquement.Québec Science / Juillet-Août 1993 39 L'ergothérapie L'ergothérapie est née après la seconde guerre mondiale de la nécessité d'aider les handi capés de guerre à redevenir autonomes et actifs.Aujourd'hui, les ergothérapeutes interviennent auprès de personnes handicapées ou dont la condition physique est médiocre.Ils sont là pour les aider à augmenter leurs capacités physiques au moyen d'activités.Dans le cas de la sclérose en plaques, l'objectif n'est pas de renforcer la musculature des malades car ils sont souvent très fatigués.Il faut, au contraire, limiter l'effort.L'ergothérapeute est donc, à avant tout, un conseiller qui aide les malades à équilibrer leur vie.Par exemple, si un malade est incapable de monter les escaliers, l'ergothérapeute peut essayer de lui trouver un appartement équipé d'un ascenseur.S'il est incapable de conduire à cause de ses jambes paralysées, l'ergothérapeute peut lui trouver un système de pédaliers contrôlé par la main.Son objectif n'est pas de faire disparaître les symptômes de ses malades, mais de faciliter la vie des personnes atteintes.L'espoir du Bêta-interféron Aucun traitement ne réussit à modifier le cours de la maladie.La cortisone et d’autres médicaments sont parfois utilisés pour soulager les symptômes au moment des poussées aiguës.Mais à la longue, leur effet s’estompe.Il y a toutefois un espoir : une protéine appelée Bêta-interféron.Pour se protéger au moment d’une inflammation, l’organisme libère de très petites quantités de cette substance.Or on a remarqué que cette protéine pouvait accroître Faction des lymphocytes T-suppresseurs, des cellules qui diminuent l’intensité des réactions immunitaires.Par ailleurs, on sait que chez les malades atteints de la sclérose, l’activité de ces lymphocytes est anormalement réduite.« Ce n’est pas tout, poursuit le docteur La-pierre.Le Bêta-interféron peut diminuer la production d’un autre type d’interféron, le Gamma-interféron.Ce dernier accentue les réactions immunitaires et joue un rôle nuisible.On pense aussi que le Bêta-interféron augmenterait la résistance aux virus passagers.Il diminuerait ainsi la tendance de l’organisme à s’en prendre à lui-même.» L’utilisation pharmacologique du Bêta-interféron a été rendue possible récemment grâce aux biotechnologies, qui permettent d’en produire de grandes quantités.On peut en effet introduire dans certaines bactéries les informations nécessaires pour qu’elles produisent une protéine de Bêta-interféron identique à celle que produit le corps humain.Il s’agit encore d’un médicament expérimental, mais il suscite de nombreux espoirs.Certains pensent qu’il devrait être disponible sur le marché américain dès l’automne prochain.Quoi qu’il en soit, il représente un pas important dans le traitement de la sclérose en plaques.« Car même s’il n’assure pas la guérison de la maladie, remarque le docteur Girard, c’est la première fois depuis 100 ans qu’un médicament est capable de ralentir, bien que temporairement, sa progres- sion.Bien sûr, il faudra attendre encore quelques années pour voir son effet à long terme.Mais les résultats obtenus sur trois ans sont encourageants.» Dans les prochaines années, il permettra peut-être à des milliers de malades de maintenir une bonne f \ qualité de vie.• Martyne Audet est ergothérapeute et Marie- s.Noëlle Delatte est journaliste scientifique.Le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Science, la Corporation professionnelle des ergothérapeutes du Québec et la Société 1 canadienne de la sclérose en plaque ont con- ! tribué à la réalisation de cet article.Québec Science facile à consulter La reliure Québec Science a belle apparence.De plus, elle est solide, pratique, facile d'entretien.Un grand nombre (84,7 %) des abonnés de Québec Science disent qu'ils conservent leur magazine*.La reliure est l'outil idéal pour garder intacts vos Québec Science et retrouver rapidement les dossiers, articles ou chroniques qui vous intéressent.Chaque reliure peut contenir 12 numéros de Québec Science.‘Enquête QS-CREST, mai 1991 J Tarifs 1 reliure : 9,82 S 3 reliures : 23,69 $ 5 reliures : 34,67 S (TPS, TVQ et frais d'expédition inclus pour le Canada) Veuillez prévoir environ quatre semaines pour la livraison.Cette offre expire le 31 août 1993.Je désire recevoir____________reliure(s) au prix de Nom Prénom Adresse app.Ville Province Code postal Pays 1 Chèque D Mandat-poste [ZI Visa LZ MasterCard Chèque ou mandat-poste à l'ordre de Québec Science N° de carte Date d'expiration Signature Détachez et expédiez à Québec Science.C.P.250, Sillery, Québec GIT 2R1 40 Québec Science / Juillet-Août 1993 L’angoisse des mathématiques Aujourd'hui, 75 % des programmes du collégial contiennent des cours de mathématiques.Pourtant, maths rime encore trop souvent avec échec.Deux professeures de mathématiques se sont intéressées à la question.En France, Stella Baruk mise sur la clarté du langage.Au Québec, Louise Lafortune travaille sur la dimension affective de l'échec en mathématiques.Parlez-vous mathématiques ?Son dernier passage au Québec remonte à près de quinze ans.Stella Baruk m’avait alors parlé, pour Québec Science, de la logique de nos erreurs en mathématiques.Elle avait déjà publié Échec et maths en 1973, et Fabrice ou l’école des mathématiques en 1977, deux livres qui exposaient son point de vue selon lequel « l’échec en maths n’est pas l’échec de l’enfant mais celui de l’enseignement ».Depuis, un nouveau livre, Z/A/e du capitaine, paru en 1985, propose une analyse « non violente » des erreurs en mathématiques, où les sanctions laisseraient la place à la compréhension.Aujourd’hui, son Dictionnaire de mathématiques élémentaires éclaire d’une manière originale la terminologie parfois obscure du langage mathématique.Après toutes ces années, l’auteure n’a pas changé.Le regard vif, le sourire charmeur et lumineux, elle défend ses idées avec la même passion.Québec Science (QS).Stella Baruk, enseignez-vous toujours à des enfants qui éprouvent des difficultés en mathématiques ?Stella Baruk (SB).Oui, je les reçois chez moi, où j’effectue une sorte de travail de laboratoire.Ils m’appremtent que certaines erreurs en mathématiques sont tout à fait légithnées par l’emploi de la langue.Ils m’est alors possible de compren dre ce qu’ils ont compris et donc pourquoi ils ont répondu de telle ou telle manière.La plupart du temps, ils ont eu raison.Je demandais à une élève qu’est-ce qui double le trois ?Au lieu de dire six, elle me disait quatre.Pourtant c’était une jeune personne intelligente.Qu’est-ce qui double le dix ?Sa réponse était onze.Interrogée, elle a fini par m’expliquer que pour elle, doubler voulait dire passer devant en voiture.Alors qu’est-ce qui est devant le trois ?Quatre.Devant le dix ?Onze ! QS.Ce type d'erreur se produit-il fréquemment en mathématiques ?SB.C’est, à mon avis, la base de toute la confusion en mathématiques.L’utilisation de mots appartenant à la langue courante entraine une épaisseur de sens qui n’est pas prise en compte dans l’enseignement parce qu’on n’a pas l’impression que c’est difficile.Prenez le mot facteur.Parler d’un produit de facteurs, c’est loin d’être clam pour un enfant, quoiqu’on pensent les professeurs.Pour un enfant, un facteur c’est un monsieur qui distribue les lettres.11 faut lui dire qu’en mathématiques le sens est différent.C’est un mot commun dans le langage courant, mais c’est un mot savant en mathématiques.Tout ce que je dis depuis des années est destiné à faire sentir l’opacité que produit le mélange de langues différentes.L’enseignement a pour mission de transmettre du sens et pour cela, il faut savoir où il est et où il n’est pas.QS.Y a-t-il eu une évolution, depuis quinze ans, dans la manière dont on enseigne les mathématiques ?SB.Je vous parlais alors de mathématiques du ciel, très formalistes, de mathématiques de la terre, très pratiques, et de celles des limbes identifiées aux mathématiques de l’erreur.Aujourd’hui, les mathématiques du ciel ont pratiquement disparu : on n’enseigne plus les mathématiques comme tombant du ciel et sans lien avec la réalité.Par contre on a mis l’accent sur les mathématiques très utilita- ristes.En réaction au formalisme, on tente de tout justifier par des applications pratiques qui manifestement ne sont pas la réalité vécue par les enfants ou même les adultes.Il faut revenir à la spécificité des mathématiques, savoir où les situer.Elles sont un savoir.QS.Que répondre alors à un enfant qui demande à quoi servent les mathématiques ?SB.Eh bien, voilà ! Justement.Les fables de Lafontaine ne servent à rien, la géographie non plus si on n’est pas navigateur.On demande à quoi ça sert quand ça ne marche pas, quand ça bloque, quand il y a un obstacle.Pourquoi faire des mathématiques si c’est pour moi une souffrance, si j’ai des mauvaises notes, si on me prend pour un idiot, si mes parents m’engueulent.Si on réussit à éviter les obstacles à l’enfant, il ne demandera pas à quoi servent les mathématiques.L’enfant ne remet pas en cause les choses qu’on lui apprend, il n’a aucune raison de le faire.Il vient à l’école pour devenir grand et ce qu’on lui deman- de de fane lui semble parfaitement normal.Il apprendra la langue de la quantité comme il a appris celle de la qualité, sans demander pourquoi.Un enfant a une curiosité intellectuelle extraordinaire.Si la question est posée, c’est pratiquement en soi un constat d’échec de l’enseignement.QS.L'enfant n'est donc pas responsable de ses erreurs, de ses échecs ?SB.C’est exactement ce que Québec Science / Juillet-Août 1993 41 Depuis plus de 20 ans, Stella Baruk veut clarifier le langage mathématique. j’essaie de faire comprendre depuis 25 ans.L’échec n’est pas celui de l’élève.Il faut travailler avec son entendement, explorer ce qu’il sait déjà en arrivant à l’école, et l’instrument idéal pour le faire est la langue.Contrairement à ce qu’on suppose, sa tête n’est pas vide, il connaît un certain nombre de choses.Si on ne travaille pas avec lui, on travaille contre lui.Pour cela il faut reconnaître l’état des lieux.Avant de dire à un élève qu’il n’a rien compris, il faut chercher à comprendre ce qu’il a compris.Sinon on suscite un vif sentiment d’injustice.Et l’enfant est d’autant plus fragile devant l’échec que son désir de réussir est grand.Certains élèves brillants finissent même par faire de véritables crises de désespoir et ne plus vouloir faire de mathématiques.QS.Que faire, alors, pour comprendre les erreurs ?SB.Tout d’abord cesser de les attribuer seulement à l’élève et s’attaquer à l’analyse de ces erreurs.Pour cela, il faut investir du temps, mais c’est un investissement qui rapportera à long terme.L’évaluation est au centre de tout ce changement.On n’arrête pas de tester, d’évaluer.C’est une véritable paralysie du système.Pendant qu’on évalue sans cesse ce que l’élève n’a pas compris, ce qu’il n’a pas assimilé, on ne fait pas de travail constructif.Je propose une modification en profondeur du système d’évaluation : qu’on le mette en suspens chaque fois qu’on aborde une notion nouvelle pour voir comment elle peut se raccrocher aux précédentes.Un aller-retour incessant entre l’oral et l’écrit permet de voir ce qui a été compris ou pas.Mais, surtout, évitons de noter constamment.On peut alors créer dans la classe une dynamique passionnante, où chacun peut exprimer comment il conçoit la nouvelle notion.On ne parle plus alors d’évaluation, mais de transmission de sens pour pouvoir sans cesse réajuster ce qu’on dit à ce Livres Dictionnaire de mathématiques élémentaires Seuil, 1992, 1324 pages.Passionnant, un dictionnaire de mathématiques ?Difficile à croire.Et pourtant, je me suis laissée prendre, passant d’un article à l’autre, tour à tour étonnée ou séduite, rarement déçue.Le Dictionnaire de mathématiques élémentaires de Stella Baruk vise à aider les professeurs à mieux comprendre leurs élèves, et ceux-ci à mieux comprendre le sens des mots et des notions qu’ils manipulent.Il peut même réconcilier avec les mathématiques ceux qui regrettent encore d’avoir cessé de les étudier, ou qui demeurent persuadés que s’ils avaient eu un bon prof, ils auraient été meilleurs.Rien de mieux, parfois, qu’une simple mise en contexte historique.Ainsi, le zéro a posé plus d’un problème, au cours des siècles.Pourtant, malgré les erreurs multiples qu’il suscite auprès des élèves, Stella Baruk rappelle l’enthousiasme avec lequel il est loué par les historiens : « la découverte du zéro restera toujours comme une des oeuvres individuelles les plus considérables de la race humaine ».En poursuivant ma lecture, un astérisque me renvoie au nom Claude.Je connais pourtant bien des mathématiciens, Archimède, Euler ou d’autres, mais de Claude, jamais entendu parler.Intriguée, je cherche à la lettre C, pour découvrir que Stella Baruk a choisi Claude, un prénom aussi bien féminin que masculin, pour parler de l’élève moyen et de ses difficultés.Elle consacre même six longues pages à la psychologie de Claude, dont le mieux-être a été à l’origine de ce dictionnaire.DICTIONNAIRE DI-MATHÉMATIQUES ÉLÉMENTAIRES SEl'Il.qui est compris.Le test viendra à la toute fin.QS.Cette manière de procéder permettrait-elle de déceler les cas-problèmes rapidement ?SB.À mon avis, cela n’existe pas.Si un enfant n’a pas d’atteinte pathologique, il n’y a aucune raison de l’étiqueter comme étant capable ou non de faire des mathématiques.Si on notait les enfants quand ils apprennent à parler et à marcher, on en ferait des bègues et des paralytiques ! Et cela est vrai non seulement pour les mathématiques, mais pour tout le reste.Laissons vivre les enfants.QS.Vous proposez des changements profonds.Rencontrez-vous des résistances ?SB.Bien sûr, à tous les niveaux, sauf chez les enfants et chez certains professeurs qui se sentent soutenus par mon tra- vail.D’autres se sentent agressés, car si l’échec n’est pas la faute de l’enfant, ils sont amenés à penser que c’est sans doute la leur.Et pourtant je propose que ce ne soit la faute de personne et que Ton redémarre.Mais la crainte d’être jugés est grande chez les professeurs.Il y a aussi une très grande résistance à penser que c’est par la langue qu’il faut amener les mathématiques.Plusieurs pensent qu’il suffit de donner des définitions.Le point de vue actuel veut que les mathématiques s’apprennent par les problèmes : l’enfant va se débrouiller, trouver des stratégies.On lui demande d’inventer les mathématiques.Ce n’est pourtant pas le cas en biologie ou en botanique.QS.Où trouvez-vous l'énergie de continuer votre lutte après tout ce temps ?SB.Je l’ignore.Cela fait des années que je me bagarre.Quelquefois je sens de telles résistant ces que je vis des moments de découragement.Les enfants res j sentent confusément que les objets réels ne correspondent pas ; I une réalité mathématique.Cetti perception s’accumule petit à petit et finit par ôter la crédibili té autant aux mathématiques qu’aux objets.QS.Comment pourriez-vous illustrer cette situation ?SB.De dire qu’aller au supermarché, ce n’est pas faire des maths, ça choque, parce qu’on croit que c’est effectivement une activité où l’on fait des maths.Dans la réalité, dire que 1/2 tarte c’est égal à 100/200 de tarte, c’est évidemment une aberration.Vous voyez-vous acheter 100/200 de tarte ?Ou bien encore l’exemple de ce problème qui est devenu le titre d’un de mes livres, L’âge du capitaine.On a demandé à des enfants : « Sur un bateau, il y a 26 moutons et 10 chèvres.Quel est l’âge du capitaine ?».Un grand nombre d’entre eux a trouvé une réponse à cette question.Cela illustre à quel point les mathématiques leur apparaissent dépourvues de sens.QS.Quels sont vos projets dans l'avenir immédiat ?SB.À l’automne, je vais réaliser le rêve de tout enseignant : implanter la méthode que je préconise dans deux écoles de niveau préparatoire à Paris.Les institutrices seront présentes et seront formées à ce que je propose, c’est-à-dire clarifier le langage.C’est moi qui démarrerai le cours et elles poursuivront.Je suis assurée d’une continuité de deux ans.Tout comme dans le cas de l’écriture de la langue, je propose que l’écriture de la langue quantitative se fasse sans aucune évaluation, tout au moins pendant cette période d’apprentissage.J’espère qu’on verra que cette façon de ne pas juger les enfants peut apporter des résultats.• Danielle Ouellet 42 Québec Science / Juillet-Août 1993 0 Imaginons A et B, deux étudiants à qui l’on demanderait de résoudre un même problème de mathématiques.D’entrée de jeu, A lira l’énoncé, plongera tranquillement dans sa mémoire à la recherche d’un problème semblable, puis résoudra le problème en utilisant quelques-uns des outils qu’il a acquis pendant ses cours.B lira aussi l’énoncé, mais ne s’arrêtera qu’à un ou deux éléments.Anxieux, il ira très vite dans sa mémoire à la recherche d’un exemple ayant la même « apparence », puis appliquera au hasard un outil quelconque, ce qui souvent le mènera à un résultat aberrant.Pourquoi B affiche-t-il un tel comportement ?« B souffre tout probablement de mathophobie, une peur des mathématiques génératrice d’anxiété, qui vient bousiller tous ses efforts pour réussir », explique Louise Lafor-tune, professeure et chercheuse en mathématiques au Collège André-Laurendeau, en banlieue de Montréal.« Les mathophobes ont en général de très bonnes capacités intellectuelles, poursuit-elle.La preuve, c’est qu’ils réussissent fort bien dans la plupart des autres matières scolaires ».Mais alors, où est le problème ?Plusieurs scientifiques ont tenté, au cours des dernières années, d’expliquer la mathophobie en l’attribuant au mythe de la « bosse des maths », sans laquelle plusieurs personnes croient qu’il est impossible de réussir.D’autres l’ont associée à un possible sous-développement des stratégies mentales utilisées lors de la résolution de problèmes.Louise Lafortune - qui détient un doctorat en didactique des mathématiques de l’UQAM - a quant à elle repris à son compte L'enfer, c'est les maths ! Louise Lafortune enseigne les mathématiques dans un cégep.Elle s'intéressse à la mathophobie de certains élèves.jjwjjw les recherches amorcées au début des années 70 par la sociologue américaine Sheila Taubias, recherches qui associent les blocages persistants en mathématiques à des problèmes d’ordre affectif.« Plusieurs mathophobes sont démotivés, perdent confiance en eux et manifestent de l’anxiété à l’égard des maths, ce qui perturbe lourdement leur potentiel intellectuel, explique la chercheuse.Cette anxiété leur vient souvent d’expériences affectives négatives reliées aux maths - mauvaise relation avec un prof, trop forte pression des parents, échecs répétés.» D’où l’idée, pour guérir cette phobie, de ré- introduire dans les cours de mathématiques, réputés froids et abstraits, une dimension affective positive.À partir de l’observation de quelques centaines d’élèves, Louise Lafortune a développé une série de sept activités pédagogiques.On convie par exemple professeurs et étudiants à la projection d’une vidéo portant sur le stress à l’examen.« Cette mise en situation, suivie d’une discussion, sert à faire remonter à la surface les émotions négatives liées aux maths, explique-t-elle.On identifie ainsi les individus qui sont plus anxieux, et on développe des relations pédagogiques mieux adaptées à leurs besoins.» Dimension affective et mathématiques.Recherche-action et matériel didactique.par Louise Lafortune Modulo Éditeur, 1992, 180 pages.Ce livre est un recueil des activités pédagogiques créées par Louise Lafortune.Dans une autre activité, les professeurs sont invités à témoigner spontanément de leur propres difficultés à l’égard des maths.« Les étudiants découvrent ainsi que même pour les profs, les maths ne sont pas né-cessanement quelque chose de facile, de magique, où la réponse arrive d’elle-même, sans effort, dit Louise Lafortune.L’exercice aide les mathophobes à changer la fausse perception qu’ils ont toujours nourrie à l’égard des mathématiques.» Quatre enseignants du Collège André-Laurendeau ont accepté d’introduire ces activités dans une session normale de cours, leur consacrant 5 des 75 heures prévues au programme.Résultats ?« Les étudiants ont été surpris et étonnés qu’on se préoccupe de leurs émotions dans un cours de maths, dit Louise Lafortune.Mais l’important, et c’était là le but de l’expérience, c’est qu’ils ont apprécié la tenue de telles activités.À leurs yeux, les professeurs sont devenus plus accessibles, plus ouverts, et cela a favorisé l’expression de vieilles hantises.» On n’a cependant pas évalué l’effet de ces activités sur la performance des élèves aux examens.« Ce sera sûrement une autre recherche à faire, admet Louise Lafortune.Il faudrait y consacrer au moins deux ou trois ans, car le monde des émotions - on s’en rend compte en sciences - n’est pas facilement mesurable.» Un conseil, en terminant, aux profs de maths ?« Soyez attentifs au YARK ! de certains de vos élèves lorsque vous leur soumettrez les prochains exercices.Dans certains cas, l’expression pourrait signifier bien plus que vous ne le pensez.» • Luc Dupont Québec Science / Juillet-Août 1993 43 par Raynald Pepin Aujourd’hui, finis ces plaisirs : comme il faut s’oindre d’une épaisse couche de lotion solaire pour se prélasser sur la plage, le sable nous colle dessus partout, ce qui rend plutôt abrasif le troisième ingrédient du trio.Bref, faut trouver d’autres façons de passer les vacances.Comme nous sommes des esprits rationnels aux vues élevées, intéressons-nous à quelques sujets scientifiques de saison : sacs (de glace), soleil (un peu), siphon, saucisses.S comme sacs de glace L’an passé, pour la première fois de ma vie, j’ai fait du camping avec une glacière.On s’embourgeoise en vieillissant.Bien sûr, c’était surtout pour les biberons, ceux du petit.et ceux de papa, hic ! Petite question : où faut-il placer les sacs de glace ou les « flasques réfrigérantes « (communément appelées Ice-Pak) pour que les aliments et la bière soient bien refroidis ?Sur le dessus des aliments, bien sûr, car l’air du haut, refroidi, devient plus dense et coule vers le fond de la glacière, ce qui permet de garder froid tout le contenu.Évidemment, ce n’est pas commode s’il y a des sandwichs dessous ! Quant aux cubes de glace vendus en sac, ils ne sont pas fabriqués, on s’en doute, dans des congélateurs ordinaires.« Nous faisons cascader de l’eau sur de grandes plaques refroidies à -20 °C par un système de réfrigération à l’ammoniac, explique Richard Thibault, président de Glace Thibault & Brunelle.Au bout d’une demi-heure, la glace formée est épaisse d’environ La dimension cachée r S C I E N C DANS L A V I Q U O T I D N N Saucisses, siphon et science Il y a encore quelques années, les trois S, soleil, sable et sexe, constituaient les ingrédients de base des vacances réussies.(iisi w Lors de votre prochain barbecue, pourquoi ne pas vous intéresser à la physique de la peau de saucisse ?trois quarts de pouce.Après l’avoir décollée des plaques, on la scie et on l’emballe.» Les deux usines montréalaises de la compagnie peuvent fabriquer 350 tonnes de glace par jour.Combien en coûte-t-il pour produire 1 kilo de glace ?Richard Thibault dit ne pas connaître ses coûts énergétiques.Essayons de les estimer.Supposons que l’eau se trouve initialement à 10 °C et que la glace formée est refroidie à -20 °C.Pour amener un kilo d’eau de 10 à 0 °C, il faut lui retirer 1 calorie par gramme par degré (c’est ce qu’on appelle la chaleur spécifique de Peau), soit une énergie de 10 000 calories pour un kilo d’eau.Pour que Peau gèle, elle doit encore perdre 80 calories par gramme (sa chaleur de fusion), soit un total de 80 000 calories.Enfin, pour que la glace passe de 0 à -20 °C, elle doit encore perdre 0,55 calorie par gramme par degré, soit 11 000 calories.Bref, le système de réfrigération doit évacuer environ 100 kilocalories, soit 0,12 kilowattheure.S’il a un rendement de 25 %, il doit dépenser 0,48 kWh d’énergie pour produire 1 kilo de glace.À environ 4