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Il existe des contraintes liées à l'intégration
des mécanismes en interaction, ce qui est , en d'autres
termes l'objet de la Biologie intégrative.
Il faut en effet pouvoir décrire le fonctionnement
d'un système à partir de ses sous-systèmes
en interaction
(fonctionnelle), par exemple le système
vasculaire et le système respiratoire, eux-mêmes
constitués d'autres sous-systèmes, et ainsi
de suite, en un ensemble de mécanismes identifiés
par l'expérience (emboîtement de poupées
russes). Ajoutons que ces mécanismes peuvent être
de nature complètement différente - mécanique,
chimique, électrique... - mais qu'ils reposent sur
les lois de la physique.
Ces contraintes imposent un cadre
théorique dans lequel les mécanismes
couplés peuvent être analysés :
1) selon des concepts propres
à la biologie ;
2) selon des niveaux d'organisation
;
3) en respectant les lois de
la physique.
Comme un cadre théorique est constitué
d'une représentation et d'un formalisme
mathématique, il reste à faire le
choix de cette représentation et d'en déduire
un formalisme pour traiter les symboles dans cette représentation.
Pour
intégrer, peut-on faire autrement que mathématiser
la biologie ?
Vous avez-déjà dû lire
ma définition de l'intégration
dans les pages précédentes. Pour moi, celle-ci
ne peut être que mathématique. Et donc l'intégration
des mécanismes biologiques en interaction passe forcément
par une mathématisation de la biologie. Cette opinion
résulte moins d'une croyance personnelle que de la
nécessité dictée par la nature des systèmes
biologiques, à savoir qu'ils sont des systèmes
physiques pourvus de propriétés complémentaires,
liées à l'existence d''interactions fonctionnelles.
En effet :
- les lois de la physique sont locales en temps et en espace
;
- les processus fonctionnels qui résultent du mécanisme
dépendent continûment du temps et de l'espace
;
- les mécanismes reposent sur des structures anatomiques
hiérarchisées ;
- l'évolution dans le temps d'un système dépend
d'un autre système de façon continue par rapport
au temps (synchonisation) et par rapport à l'espace.
Répétons-le : l'approche que
je propose fait avant tout de la biologie, sciences de la
vie, une science des processus fonctionnels. La nature biologique
est double : elle est à la fois physique et biologique.
Au sein du vivant, les unités associées existent
parce que leurs processus fonctionnels associés en
un autre sont plus stables
que ce qu'ils auraient été s'ils n'étaient
pas liés fonctionnellement. Ce phénomène
spécifique au monde vivant n'existe pas dans le monde
matériel de la physique, car l'association de deux
systèmes physiques le rend en général
instable (sauf conditions à respecter. La raison profonde
de cette différence réside dans le type de
causalité,
événementielle pour ce qui concerne
le vivant, et
non-événementielle pour ce qui concerne
les systèmes physiques. Ajoutons aussi que la
non-localité fonctionnelle biologique est
un concept fondamental (comme la non-symétrie)
car il implique une spécialisation topographique (géométrique)
des fonctions qui est la caractéristique de tout être
vivant. La physiologie est non locale.
Le vivant est différent des systèmes physiques
par sa construction hiérarchique tant structurale que
fonctionnelle, et en conséquence par l'existence de
discontinuités structurales. ll en résulte
une caractéristique essentielle des interactions fonctionnelles
entre unités
structurales : c'est la notion de champ
non local associée à la causalité
événementielle.
Interaction
fonctionnelle, unité structurale, source,
puits,
non-localité, non-symétrie, organisation
hiérarchique structurale, discontinuités
structurales : tous ces concepts sont à
la base de ma théorie, la MTIP (Mathematical Theory
of Integrative Physiology") qui permet d'intégrer
les phénomènes de la biologie.
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