L'ADN la clé USB du futur ?

Et si nous étions en passe de devenir des hommes-ordinateurs à part entière ? Avec des interfaces implantées sous la peau ou directement injectées, bientôt nous serons diagnostiqués par des nano-particules et en capacité de stocker notre mémoire dans notre ADN. Un fantasme ? Pas sûr pour Jean-Paul Fritz, qui fait le point sur les recherches en cours.

Édité par Henri Rouillier  Auteur parrainé par Benoît Raphaël

Puce informatique

Keith Bolton de che applied digital Solutions, montrant une puce implantable, capable de fournir des données médicales (SIPA).

 

L'ADN va-t-il remplacer les disques durs ? Écrire des données sur de l'ADN, construire des machines avec des molécules, l'avenir va-t-il voir l'informatique devenir une branche annexe de la biologie ?


Lorsqu'on imagine l'avenir des ordinateurs, on songe évidemment à la miniaturisation, ainsi qu'à l'intégration avec le vivant. La science-fiction nous a déjà bien gâtés en décrivant les cyborgs, créatures mi-humaines mi-machines, mais aussi les différents degrés de prothèses informatiques dont nous pourrions être dotés dans quelques années, des puces sous-cutanées aux "prises de connexion" entre le cerveau et l'ordinateur.

Matrix

Rappelez-vous de "Matrix".

 

Tout ceci serait rendu possible par les incessants progrès de la miniaturisation et de la puissance de calcul. Et si nous devions mettre Terminator et le cyberpunk au placard pour les remplacer par leur version bio ? C'est l'avenir que dessinent quelques recherches récentes, aux perspectives pour le moins fascinantes.


Tous les livres de l'humanité sur un grain de sel


Le tout premier domaine dans lequel le vivant pourra s'impliquer dans l'informatique est celui du stockage des données. Aujourd'hui, une grande partie de la planète dépend de data-centers qui stockent les informations numériques sur des disques durs.

 

Nos films et musiques sont sur des supports de type DVD ou Blu-Ray. Si toute cette technologie disparaissait du jour au lendemain, nous perdrions une somme incommensurable de connaissances, mais sans aller jusqu'à une apocalypse numérique, les éléments de stockage actuels ont des durées de vie assez limitées, et il faut sans cesse les renouveler, d'autant que leur technologie ne cesse de progresser.


L'ADN, lui, permettrait théoriquement de faire rentrer autant de données que sur 20 disques durs de 3 téra-octets actuels... sur la taille d'un grain de sel. Six de ces grains et vous pouvez emmagasiner l'ensemble des livres écrits par l'humanité, avec en prime une longévité sans commune mesure avec celle des supports électroniques : on a pu retrouver de l'ADN intact après 700.000 ans.

 

Des molécules synthétiques de stockage ?


Bien sûr, il y a un hic. En l'état actuel de nos technologies, s'il a été possible d'inscrire des données sur de l'ADN et de les récupérer, la procédure est longue... et a un coût prohibitif.

 

Mais cela pourrait changer dans les années qui viennent, selon le biologiste Ewan Birney, spécialiste de la question, qui verrait bien l'ADN utilisé pour des sauvegardes à grande échelle, comme les archives gouvernementales, les films, les données scientifiques clé... Le genre de données auxquelles on n'accède pas tous les jours.


On peut cependant aller plus loin, et c'est ce que laisse envisager une étude qui vient d'être rendue publique par le CNRS. En utilisant non pas de l'ADN "vivant" mais des polymères de synthèse, on pourrait bien voir nos données personnelles bientôt stockées à l'échelle moléculaire. Et là, il ne s'agirait plus de simples archives que l'on consulte une fois tous les dix ans, mais bien "de supports réinscriptibles, comme le sont nos disques durs et nos clés USB". Les chercheurs pensent aboutir à un système utilisable dans une dizaine d'années... pour voir cela intégré à nos ordinateurs dans vingt ans.


Des ordinateurs biologiques, pas réalistes ?


Et l'étape suivante, alors ? Pourra-t-on utiliser l'ADN ou des molécules de synthèse pour du stockage, d'autres molécules vivantes pour remplacer les circuits électroniques et aboutir à des ordinateurs aussi performants que ceux que nous utilisons aujourd'hui ?

 

On n'en est pas encore là, et nombreux sont ceux qui doutent que l'on y arrive jamais. Pour beaucoup de scientifiques, les ordinateurs biomoléculaires ne pourront que constituer des entités séparées complémentaires de notre électronique, et spécialisées dans certaines tâches. Mais des spécialistes planchent sur la question, et se réunissent tous les ans pour faire le point sur le sujet (cette année, ce sera en août à l'université de Harvard).


Les recherches récentes amènent des résultats de plus en plus surprenants. Ainsi, par exemple, des chercheurs israéliens tentent de fabriquer des écrans d'ordinateurs à base de protéines. Ou encore, une équipe de scientifiques des universités de Sungkyunkwan (Corée du Sud) et Tohoku (Japon) vient de concevoir un système de nano-structures basées sur l'ADN, programmables et capables de s'auto-répliquer.

 

Des ingénieurs de l'université de l'Ohio (USA) ont eux utilisé une méthode façon "origami" (l'art des papiers pliés japonais) pour construire des "robots d'ADN" capables de réaliser des fonctions répétitives.


Les nano-robots bio qui vous soignent


S'il est un domaine où les applications combinées de la biologie et de l'informatique se rencontrent, c'est bien la médecine. En 2003, un article de "National Geographic" basé sur des recherches en cours prédisait "des ordinateurs bio-moléculaires autonomes qui pourraient être capables de travailler comme des "docteurs dans une cellule", opérant dans les tissus vivants et détectant des anomalies chez leur hôte.

 

Consultant leur savoir médical programmé, les ordinateurs pourraient répondre aux anomalies en synthétisant et libérant des médicaments". Douze ans après, ces pistes sont toujours en pleine actualité : dernièrement, des chercheurs montpellierains ont réussi à programmer des bactéries afin qu'elles détectent des maladies dans l'urine ou le sang.

Elles peuvent ainsi renseigner le praticien sur la présence anormale de glucose dans l'urine de patients diabétiques... Alors, qui peut prédire jusqu'où la technologie pourra aller dans ce domaine ? Dans 20 ou 30 ans, qui sait, peut-être pourra-t-on accéder à des informations stockées sur de l'ADN directement avec notre cerveau, étendant notre mémoire de manière considérable... pendant que des nano-machines bactériennes ou virales nous maintiendront en bonne santé ? Pour le côté obscur de la technologie, des "puces sans contact" bio intégrées sous notre peau feront passer les lois sur le renseignement pour des contes pour enfants, et nos systèmes intégrés pourront être victimes... de vrais virus ! En attendant, ne vendez pas votre PC, les sociétés qui fabriquent des circuits électroniques et des microprocesseurs ne vont pas encore voir leurs cours s'effondrer.

 

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