4 expériences scientifiques qui semblaient absurdes, mais qui ont abouti à des résultats brillants

Il y a vingt-cinq ans, l'impensable s'est produit : un groupe extrémiste jusque-là peu connu a transformé des avions civils, avec des passagers innocents, en armes pour attaquer des cibles aux États-Unis.

C'était le 11 septembre 2001. Le monde, sous le choc, s'est tourné vers les médias traditionnels pour s'informer, mais aussi vers Internet, cette source de connaissance relativement nouvelle et plus personnalisée, qui permettait même de poser des questions, même si les réponses étaient rares.

Cependant, à cette époque, le web n'était pas encore prêt à gérer des niveaux de demande aussi élevés : ce jour-là, la demande fut si forte que le réseau devint pratiquement inutilisable.

Sunil Nakrani était l'un des nombreux internautes à se demander pourquoi Internet était en panne.

Mais en tant qu'ingénieur électricien préparant un doctorat à l'université d'Oxford, en Angleterre, il possédait les outils nécessaires pour comprendre le problème et la volonté de le résoudre.

En résumé, le problème était que toutes les pages web étaient hébergées sur un serveur, et que ces serveurs se trouvaient dans de grands centres de données.

Les propriétaires de ces pages ont estimé le nombre de personnes qui souhaiteraient accéder au contenu et ont payé en fonction de ces prévisions.

Lorsqu'une personne souhaitait voir quelque chose et cliquait dessus, un message était envoyé au serveur, et le serveur envoyait le contenu.

Tout allait bien si la demande était conforme aux prévisions, mais si, soudainement, un afflux massif de requêtes pour le même contenu survenait, le serveur ne pouvait pas suivre et de plus en plus de personnes devaient attendre de plus en plus longtemps… même s'il y avait d'autres serveurs disponibles et inoccupés.

Ne serait-il pas préférable que les serveurs inactifs puissent soulager les serveurs surchargés ?

Si la réponse était « oui », la question était « comment » : quelle était la manière la plus efficace et la plus rentable d'allouer des serveurs informatiques au trafic internet en constante évolution ?

Nakrani, qui se rendait souvent à Atlanta car sa femme y travaillait, décida de consulter des experts du Georgia Institute of Technology, et l'un d'eux l'invita à s'exprimer : Craig Tovey, spécialiste en génie industriel et des systèmes.

Cette réunion allait contribuer à transformer Internet, en tirant parti de recherches que certains auraient considérées comme capricieuses car guidées par la curiosité et qui, jusqu'alors, n'avaient eu aucune application pratique.

Des abeilles aux oies

Après avoir écouté Nakrani pendant quelques minutes, Tovey réalisa que la réponse se trouvait peut-être chez les abeilles, qui ont évolué pour savoir comment prospérer dans un monde incertain.

Pour la ruche, il est impératif de récolter tout le miel nécessaire à sa survie pendant l'hiver, ce qui implique de collecter le nectar de centaines de millions de fleurs.

Mais dans la nature, les champs de fleurs ne sont pas répartis uniformément, toutes les fleurs ne fleurissent pas à la même période de l'année ou du jour, et d'autres créatures sont à la recherche du même nectar.

Ils doivent donc être efficaces, et ils le sont effectivement, sans qu'aucune personne ne soit aux commandes.

C'est grâce à « la sagesse de la ruche », selon Tom Seeley, spécialiste des abeilles et biologiste à l'université Cornell.

Il y a des années, Tovey, accompagné de deux autres personnes curieuses – ses collègues ingénieurs de Georgia Tech, John J. Bartholdi III et John Hagood Vande Vate – avait rejoint Seeley pour comprendre comment les abeilles résolvaient un problème aussi complexe.

Les recherches ont notamment consisté à emmener 4 000 abeilles, chacune marquée de numéros et de couleurs différents pour pouvoir les distinguer, dans une station biologique équipée de sources de nectar artificielles, afin de les observer et de vérifier que le modèle auquel elles étaient parvenues correspondait à la réalité.

(Si vous vous demandiez comment des milliers d'abeilles sont marquées, l'astuce consiste à les immobiliser en abaissant leur température corporelle et à faire appel à de nombreux étudiants.)

La recherche a été un succès en termes de contribution à la connaissance et d'amélioration de notre compréhension du monde, mais avant la rencontre de Nakrani avec Tovey, elle aurait été classée dans la catégorie « inutile » par ceux qui critiquent le financement de projets sans objectif pratique évident.

Le fruit de la collaboration entre Nakrani et Tovey a été l'application de l'algorithme des abeilles au monde numérique, ce qui permet de gérer les pics soudains de demande et d'éviter l'apparition sur votre écran de cette icône désespérée promettant de charger le contenu.

En 2016, cette recherche unique a reçu le prix Golden Goose , destiné à mettre en lumière « des études apparemment peu connues qui ont conduit à des percées majeures et ont eu un impact social significatif ».

Elles ont été conçues par le député démocrate Jim Cooper pour renverser l'héritage du sénateur William Proxmire, un fervent critique des dépenses publiques, qui, entre 1975 et 1988, décernait mensuellement les Golden Fleece Awards, qui avaient pour habitude de ridiculiser la recherche scientifique financée par le gouvernement.

Ces prix « témoignent d'une profonde incompréhension du fonctionnement de la science et de l'importance capitale que peuvent revêtir de telles recherches (...) La nature même de la recherche scientifique fait que son impact est difficile à prévoir », peut-on lire sur le site web du Golden Geese Award.

« La science est un processus d'apprentissage et de compréhension du monde dans lequel nous vivons, et s'il y a une chose que nous avons apprise au cours de décennies d'investissement, c'est que nous ne savons pas d'où viendront les progrès, mais nous savons qu'un jour ils viendront », a déclaré Joanne Padrón Carney, directrice des relations gouvernementales de l'Association américaine pour l'avancement des sciences (AAAS) et membre du comité directeur du prix Golden Goose, à BBC News Mundo.

Ce prix, a-t-il ajouté, « démontre que les découvertes prennent parfois du temps, et que l'application de recherches scientifiques qui auraient pu paraître futiles ou obscures a eu un impact considérable et profond sur la société des décennies plus tard. »

«Nous sommes curieux»

Derrière ces enquêtes «sombres ou farfelues» se cache souvent le simple fait que nous voulons savoir des choses sans raison particulière.

« La nature humaine fondamentale est que nous sommes curieux, enthousiastes à l'idée d'explorer et de comprendre, de voir des choses jamais vues auparavant et de faire de nouvelles découvertes », souligne Joanne.

« C'est l'une des raisons pour lesquelles nous investissons dans la science. »

Mais lorsque les fonds sont limités, comme c'est souvent le cas partout, la tendance est de les allouer à ce qu'on appelle la « recherche sur les missions ».

« Nous investissons dans l'agriculture pour multiplier les applications et les avantages afin d'améliorer ce secteur, ou encore dans la sécurité nationale, la défense ou la santé publique… il y a donc des objectifs précis qu'ils souhaitent atteindre. »

« Mais cela s'accompagne généralement d'investissements dans la recherche fondamentale, afin de repousser les limites de la découverte, sans application spécifique en tête, car on reconnaît que nous ne savons pas toujours d'où viendront les bénéfices. »

Et c'est cet investissement dans la recherche fondamentale qui est réduit, parfois de façon drastique, non seulement aux États-Unis, mais aussi dans d'autres pays.

S'il faut un exemple pour contrer cette tendance, Joanne en a plusieurs sous la main.

« Le monde est aujourd'hui très, très concentré sur l'intelligence artificielle. Et pourtant, les fondements de l'intelligence artificielle ne proviennent pas des informaticiens, mais plutôt des neurosciences. »

« Dans les années 1970, des scientifiques ont mis au point une méthode pour mesurer les réseaux neuronaux. Plus tard, d'autres chercheurs ont pu utiliser ce cadre pour mieux modéliser la cognition et la compréhension, ce qui a finalement constitué la base de ce que nous appelons aujourd'hui l'intelligence artificielle. »

« En fait, l'un des scientifiques à qui nous avons décerné le prix des Oies d'or (Geoffrey Hinton) a remporté un prix Nobel la même année (2024). Il a fallu des décennies avant que la valeur de son travail ne soit enfin reconnue. »

Hinton, avec James L. McClelland et David E. Rumelhart, est parti d'une simple curiosité : celle de trouver un cadre alternatif qui explique plus complètement les fonctions cognitives humaines dans le cerveau.

Ces recherches fondamentales ont jeté les bases d'une révolution dans l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle.

Sauver des vies

« L'un de mes exemples préférés est celui de toute une industrie biotechnologique qui s'est développée simplement parce que nous étions prêts à investir dans deux scientifiques qui souhaitaient mieux comprendre pourquoi les bactéries peuvent survivre dans les sources chaudes », déclare Joanne avec enthousiasme, en évoquant un autre cas.

Dans les années 1960, le microbiologiste Thomas Brock et son assistant Hudson Freeze se sont rendus au parc national de Yellowstone pour faire quelque chose qui pourrait paraître excentrique : étudier la boue verdâtre qui se forme dans les sources chaudes.

Ils ont découvert une bactérie appelée Thermus aquaticus qui non seulement survivait à des températures extrêmement élevées, mais y prospérait.

Comment la vie pouvait-elle exister dans une eau aussi chaude ? Brock admettra plus tard qu'il « ne pensait même pas aux applications industrielles » lorsqu'il a mené cette étude. C'était par pure curiosité.

Des décennies plus tard, le biochimiste Kary Mullis s'est rendu compte qu'une enzyme de cette bactérie - la Taq polymérase - pouvait résister à la chaleur intense nécessaire à un processus appelé PCR (réaction en chaîne par polymérase), qui permet l'amplification et l'analyse rapides et massives de fragments d'ADN.

Vous ne vous souvenez peut-être pas du nom, mais vous vous rappellerez certainement de son application : les tests PCR ont permis la détection mondiale de la Covid-19. Et même avant cela, cette même technologie était déjà indispensable en médecine, en génétique et en criminologie médico-légale – le domaine qui permet d'identifier un coupable ou d'innocenter une personne à partir d'un échantillon minuscule.

Tout cela est né d'une étude de la boue à Yellowstone, grâce à une subvention de 80 000 dollars. Le retour sur investissement, en termes de vies sauvées et d'activité économique générée, est inestimable. Mullis a reçu le prix Nobel pour l'invention de cette technique. Brock et Freeze ont reçu le prix Golden Goose pour la découverte de l'ingrédient qui l'a rendue possible.

L'exemple suivant est, si possible, encore plus accidentel.

Au milieu des années 1960, le biophysicien Barnett Rosenberg et ses collègues Loretta Van Camp et Thomas Krigas menaient une expérience pour comprendre comment les champs électriques affectaient les bactéries E. coli.

La raison ? Rosenberg avait remarqué que les cellules en cours de division dessinaient le même motif que la limaille de fer autour d'un aimant, cette image classique des manuels de physique.

Mais un phénomène étrange s'est produit : les bactéries ont cessé de se diviser et ont commencé à prendre des formes allongées et bizarres. L'équipe a supposé que le champ électrique en était responsable. Elle se trompait.

En réalité, les électrodes de platine utilisées dans l'expérience libéraient de petits composés de ce métal, et ce sont ces composés qui empêchaient les cellules de se reproduire.

Cette observation, presque ignorée, a conduit au développement du cisplatine, l'un des médicaments chimiothérapeutiques les plus importants de l'histoire, approuvé en 1978.

Avant lui, le taux de survie au cancer des testicules, qui touche souvent les jeunes hommes, était d'environ 10 %. Grâce à lui, ce chiffre a grimpé à plus de 90 %.

En 2025, les trois chercheurs ont reçu le prix Golden Goose, à titre posthume pour Rosenberg et Krigas.

Ils ne cherchaient pas à guérir le cancer. Ils cherchaient à comprendre quelque chose sur la nature. Souvent, cela suffit.

« Ce n'est pas le moment de freiner la curiosité, ni de réduire la recherche ou les investissements dans les scientifiques, qui sont ceux qui suscitent cette curiosité, qui posent ces questions, qui veulent explorer », conclut Joanne.

Sources consultées : le site web des Golden Goose Awards et l'épisode du podcast Radiolab intitulé « Time is honey ».