Collège de France
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Chimie moléculaire : nouveaux défis et innovation durable
Louis Fensterbank
- College De France
- 23 Janvier 2025
- 9782722607729
La synthèse moléculaire est la science qui consiste à transformer des molécules de départ pour en créer de nouvelles plus élaborées. Physiquement, elle requiert de former de nouvelles liaisons entre des atomes grâce à un processus d'activation moléculaire qui peut être thermique, photochimique, mécanique ou reposer sur une catalyse.
Après plus d'un siècle de développements industriels et de constante innovation, la nécessité d'une transition énergétique et d'une durabilité des ressources réoriente les recherches dans le domaine de la synthèse moléculaire, notamment des processus d'activation, afin de produire des molécules aux propriétés optimisées pour une population mondiale en augmentation.
Cet ouvrage est issu de la leçon inaugurale prononcée au Collège de France le jeudi 7 mars 2024 par Louis Fensterbank, professeur titulaire de la chaire Activations en chimie moléculaire. -
Pollinisation : un équilibre en péril
Emmanuelle Porcher
- College De France
- 20 Juin 2024
- 9782722606616
Si la biodiversité est souvent comprise comme la variété des formes de vie, elle se caractérise aussi par la diversité des interactions entre les êtres vivants : compétition, coopération, prédation... Produit d'une longue coévolution, ces interactions maillent la surface de la Terre et font de la biodiversité le « tissu vivant de la planète », qui régule son fonctionnement. La crise de la biodiversité actuelle implique ainsi non seulement la disparition d'espèces, mais également celle, tout aussi grave, des interactions : le tissu vivant de la planète se distend.
À travers l'étude révélatrice des interactions entre plantes à fleurs et pollinisateurs, l'autrice met en lumière le délitement progressif de ce maillage essentiel à la vie sur Terre. Pour inverser la tendance, elle propose de rétablir une autre forme d'interactions : celles entre l'humanité et le reste du vivant. -
Sciences sociales par temps de crise
Didier Fassin
- College De France
- Lecons Inaugurales
- 16 Novembre 2023
- 9782722606289
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La Neurotechnologie au service de nouvelles thérapies
Stéphanie Lacour
- College De France
- Lecons Inaugurales
- 14 Novembre 2024
- 9782722607712
La neurotechnologie est un domaine interdisciplinaire émergent qui associe les neurosciences et les nouvelles technologies pour explorer, comprendre et manipuler le syste'me nerveux. Cette discipline offre de vastes possibilités pour déchiffrer les mécanismes neuronaux, traiter les troubles neurologiques et améliorer les capacités cognitives.
Grâce aux avancées en neuro-imagerie, il est possible de visualiser l'activité cérébrale en temps réel, ce qui ouvre de nouvelles perspectives dans l'étude de la cognition, des émotions et du comportement humain. De la neuromodulation à la neuroprosthétique, en passant par le contrôle des membres artificiels, les applications en neurotechnologie offrent un potentiel sans précédent pour éclairer notre compréhension du système nerveux et développer de nouveaux traitements.
Cet ouvrage est issu de la leçon inaugurale prononcée au Collège de France le jeudi 29 février 2024 par Stéphanie Lacour, professeure invitée sur la chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt (2023-2024). -
À l'automne 2022, le lancement de ChatGPT a installé l'intelligence artificielle au coeur de l'actualité. Chacun a pu s'emparer de cet agent conversationnel et prendre la mesure de sa puissance, mais son fonctionnement est resté pour beaucoup mystérieux. Cette leçon inaugurale lève le voile sur un domaine de recherche auquel il doit son existence, le traitement automatique des langues, ou TAL.
Pas à pas, l'auteur nous conduit à travers l'histoire du TAL afin de dégager les enjeux actuels de cette discipline aussi ancienne que l'informatique et qui s'efforce d'apprendre les langues aux machines. Comment en est-on arrivé à l'apprentissage automatique, aux réseaux de neurones et aux modèles génératifs ? Quels aspects éthiques requièrent notre vigilance face à l'accélération de la recherche et de l'innovation ? En fin de compte, ChatGPT est-il vraiment une révolution ? -
Penser le vivant autrement
Virginie Courtier-Orgogozo
- College De France
- Lecons Inaugurales
- 16 Novembre 2023
- 9782722606265
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Déterminisme et stochasticité des processus de formation planétaire
Alessandro Morbidelli
- College De France
- 20 Juin 2024
- 9782722606623
Pendant des siècles, on a pensé que tous les systèmes planétaires, en vertu de l'universalité des lois physiques, ressemblaient au nôtre. Cependant, la découverte de nombreuses planètes extrasolaires nous a révélé leur grande diversité.
Ce livre présente l'état actuel des connaissances sur la structure des systèmes planétaires connus, tout en situant notre propre Système solaire dans ce vaste contexte. Comment des lois universelles peuvent-elles donner lieu à une telle diversité ? Parmi les processus intervenant dans la formation des planètes, certains sont en apparence déterministes, les autres plus complexes et pouvant conduire à des comportements stochastiques. Cette sensibilité de la formation planétaire aux contingences nous invite à réfléchir à la probabilité de l'existence de planètes similaires à la nôtre ailleurs dans la galaxie, ainsi qu'à la possibilité du développement de la vie dans des mondes exotiques. -
À bras-le-corps ! : Savants et instruments au collège de France au XIXe siècle
Jérôme Baudry, Jean Dalibard
- College De France
- Catalogues D'exposition
- 11 Avril 2024
- 9782722606470
L'exposition " À bras-le-corps ! Savants et instruments au Collège de France au XIXe siècle " retrace près d'un siècle de recherches sur le corps, entre physiologie et physique. À partir de la collection d'instruments historiques conservée par le Collège de France, elle fait revivre un cheminement scientifique singulier, de la médecine expérimentale de Claude Bernard à la physique biologique d'Arsène d'Arsonval, en passant, entre autres, par l'analyse du mouvement d'Étienne-Jules Marey. Les savants n'y figurent pas seuls face à leurs découvertes ; c'est un riche milieu qui est dépeint, où interagissent artisans, sujets expérimentaux, ingénieurs, assistants, médecins, professeurs, patients, industriels, société civile et outils matériels du savoir.De la fabrication des instruments jusqu'à la théorisation de la méthode expérimentale, les textes rassemblés dans ce volume donnent à voir l'enchevêtrement d'acteurs, de pratiques et d'intérêts qui caractérise la science en train de se faire.
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Rôle de la nutrition dans la prévention des maladies
Mathilde Touvier
- College De France
- Lecons Inaugurales
- 7 Décembre 2023
- 9782722606296
Au cours d'une vie, nous ingérons environ 30 tonnes d'aliments et 50 000 litres de boissons. Les études épidémiologiques, expérimentales et cliniques publiées ces cinquante dernières années ont permis de lever en partie le voile sur l'impact de ces aliments sur notre santé. La nutrition est aujourd'hui reconnue comme l'un des principaux facteurs modifiables intervenant dans le déterminisme des maladies les plus répandues dans le monde industrialisé (obésité, cancers, maladies cardiovasculaires, diabète). Cette leçon inaugurale présente l'état de l'art en matière de relations nutrition-santé, ainsi que les recommandations actuelles pour la prévention nutritionnelle des maladies chroniques.
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Les temps de l'embryon
Denis Duboule
- College De France
- Lecons Inaugurales
- 7 Décembre 2023
- 9782722606302
À l'intersection de la biologie évolutive, de la biologie du développement, de l'embryogenèse, de la génétique et de la génomique, cette leçon inaugurale étudie les différentes temporalités de l'embryon. Elle aborde également des approches technologiques récentes permettant de produire et de cultiver des embryons in vitro, qui pourraient aboutir à terme à la possibilité de concevoir et de faire croître des embryons intégralement ex utero, sans même avoir recours à des cellules germinales. Ce nouveau champ de recherche soulève des questions éthiques et sociales essentielles qui nécessitent d'être considérées avec beaucoup d'attention.
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La Mécanique moléculaire des fluides : un champ d'innovation pour l'eau et l'énergie
Lyderic Bocquet
- College De France
- 5 Septembre 2024
- 9782722606838
L'eau et l'énergie sont deux enjeux profondément liés qui exigent l'invention de solutions extraordinaires. Face au défi environnemental, la question de l'engagement se pose désormais pleinement aux scientifiques. Comment concilier le temps de la recherche fondamentale et celui de l'innovation technologique ?
Cette leçon inaugurale aborde les dernières avancées dans le domaine émergent de la nanofluidique, la science des flots moléculaires, qui explore les écoulements et le transport des fluides aux échelles nanométriques.
Ce livre est la réédition par le Collège de France de l'ouvrage publié sous le même titre en 2023 (Collège de France/Fayard). -
« Dans les années 1920, une théorie mathématique (la diagonalisation des matrices) et une question physique (la détermination du spectre des atomes), nées indépendamment, se sont rejointes pour donner naissance à la mécanique quantique et à la branche des mathématiques appelée "théorie spectrale". Celle-ci intervient dans toute équation d'évolution linéaire, dont elle décompose les solutions en une superposition de solutions stationnaires dites "modes propres", qui vibrent à des "fréquences propres" : ces fréquences constituent le ?spectre".
Située à l'intersection de plusieurs communautés mathématiques, la géométrie spectrale vise à comprendre le lien entre la géométrie initiale d'un objet et son spectre de vibration. L'auteure entreprend de retracer l'histoire de ce domaine très actif à travers quelques grands thèmes de recherche passés et actuels. »
Ce livre est la réédition par le Collège de France de l'ouvrage publié sous le même titre en 2023 (Collège de France/Fayard). -
Dynamique et évolution de la biodiversité et des écosystèmes
Tatiana Giraud
- College De France
- 12 Novembre 2024
- 9782722606869
Pour préserver la biodiversité et les nombreux services qu'elle nous rend, nous devons comprendre comment elle s'est formée et quels sont les facteurs jouant sur sa dynamique. La théorie de l'évolution par sélection naturelle offre un paradigme très puissant pour expliquer pourquoi le monde vivant est tel qu'il est, comment la biodiversité se forme, quelle est sa dynamique, et enfin comment les populations arrivent à s'adapter ou non à un environnement changeant.
Face à la menace du changement climatique et au déclin rapide de la biodiversité qu'il entraîne, les sciences de l'écologie et de l'évolution sont essentielles pour mesurer l'ampleur de la crise actuelle et ses conséquences sur les sociétés humaines. -
Topologie des variétés algébriques complexes
Claire Voisin
- College De France
- 27 Janvier 2025
- 9782722607217
La géométrie algébrique fait intervenir des domaines mathématiques très différents comme la topologie, la géométrie analytique et la géométrie différentielle. Claire Voisin aborde dans sa leçon plusieurs notions de géométrie complexe (fonctions holomorphes, variétés algébriques, cartes locales) et de topologie (homologie singulière, théorie des faisceaux), ainsi que son domaine de spécialité : la théorie de Hodge. Outil déterminant pour étudier la topologie des variétés algébriques, cette théorie est le cadre d'un des sept défis mathématiques du millénaire posés par l'Institut de mathématiques Clay en 2000.
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Une histoire génétique : notre diversité, notre évolution, notre adaptation
Lluis Quintana-murci
- College De France
- 5 Septembre 2024
- 9782722606739
« La diversité biologique chez l'être humain est immense : de notre apparence physique à nos capacités à digérer certains aliments, en passant par nos relations avec les pathogènes ou nos vulnérabilités à certaines maladies. Mais quels sont les facteurs qui façonnent cette diversité ? Quelle est la contribution de l'environnement et de la génétique à la diversité phénotypique observée chez les humains d'aujourd'hui ? Comment l'histoire démographique de notre espèce et la sélection naturelle façonnent-elles la diversité génétique des populations humaines ? Ma leçon inaugurale a pour objet de montrer comment toutes ces questions sont abordées dans mes recherches sous l'angle de l'évolution et de la génomique humaine. »
Ce livre est la réédition par le Collège de France de l'ouvrage publié sous le même titre en 2021 (Collège de France/Fayard). -
En suivant deux fils rouges, l'histoire des grandes révolutions de la physique au XXe siècle et l'abstraction progressive du concept de symétrie, de son usage ordinaire en géométrie à son application aux lois de la physique, cette leçon inaugurale aborde un des défis majeurs de la physique actuelle, celui de réconcilier la relativité d'Einstein et la mécanique quantique, théories amplement vérifiées empiriquement et pourtant incompatibles. C'est peut-être dans une symétrie immense, décrite en théorie des groupes par des groupes très particuliers, que réside la clé pour formuler cette théorie plus fondamentale de la gravitation, qui pourrait permettre la grande synthèse avec la mécanique quantique.
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« En combinatoire, ce ne sont pas tant les problèmes et les résultats qui ont un intérêt, mais plutôt les méthodes et les techniques qu'il faut développer pour les résoudre. Certains problèmes sont simples à énoncer alors que les solutions sont complexes ; ou bien nous utilisons des hypothèses faibles, mais les conséquences peuvent être d'une richesse surprenante ; certaines démonstrations sont courtes et faciles à comprendre, mais ingénieuses et difficiles à découvrir. Bien que les objets étudiés, comme les graphes ou les familles de sous-ensembles d'un ensemble fini, présentent un intérêt purement mathématique, les résultats s'appliquent à de nombreux autres domaines, tels que l'informatique, l'économie ou l'épidémiologie. »
Ce livre est la réédition par le Collège de France de l'ouvrage publié sous le même titre en 2021 (Collège de France/Fayard). -
Énergie solaire photovoltaïque et transition énergétique
Daniel Lincot
- College De France
- 12 Novembre 2024
- 9782722606876
La Terre baigne dans un océan d'énergie, celle de la lumière du Soleil. De nature extraterrestre, illimitée à notre échelle, celle-ci échappe de fait à la finitude des ressources terrestres. Elle alimente depuis la nuit des temps les rêves de l'humanité d'une utilisation universelle et pacifique. La conversion photovoltaïque, grâce aux cellules solaires, permet pour la première fois dans l'histoire la transformation directe de l'énergie des photons en électricité. De sa découverte en 1839 à son formidable essor actuel, cette leçon inaugurale retrace l'histoire de sa longue progression scientifique, technologique et sociale. Pressentie comme le futur pilier de la transition énergétique, l'énergie solaire permet d'envisager le passage d'un Anthropocène destructeur à un Héliocène réparateur.
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Physique Statistique : La flèche du temps et le hasard
Bernard Derrida
- College De France
- 27 Novembre 2024
- 9782722607255
Nous savons depuis plus d'un siècle que notre monde est formé de briques élémentaires, comme les atomes ou les molécules, régies par des lois étranges qui respectent une symétrie parfaite entre le passé et le futur. Comment expliquer alors la flèche du temps et l'irréversibilité de tous les phénomènes observables à notre échelle ? C'est une des questions que permet d'aborder la physique statistique. Bernard Derrida nous en présente quelques avancées récentes, jetant un nouveau regard sur le second principe de la thermodynamique, la théorie des transitions de phase ou les systèmes désordonnés, et rappelant certaines de leurs applications à d'autres domaines de la science.
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Penser, modéliser et maîtriser le calcul informatique
Gérard Berry
- College De France
- 12 Novembre 2024
- 9782722607866
La révolution numérique a pour racine le calcul informatique, c'est-à-dire le calcul automatique sur des informations encodées numériquement. Je décrirai ici les différents principes du calcul automatique et leur réalisation dans des modèles de calcul, objets à la fois intuitifs et mathématiques au centre de la pensée informatique. Ces modèles permettent de mieux maîtriser la transition difficile entre notre pensée, créatrice mais lente et pas toujours rigoureuse, et les circuits électroniques, hyper-rapides et exacts mais totalement serviles.
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Pourquoi et comment le monde devient numérique
Gérard Berry
- College De France
- 12 Novembre 2024
- 9782722607958
Notre vie quotidienne est sans cesse bouleversée par les innovations technologiques du monde numérique. Mais les fondements de celui-ci restent largement ignorés du public, qui semble en permanence surpris par des évolutions pourtant prévisibles : c'est le signe d'un schéma mental mal adapté. L'ambition de cette leçon inaugurale est d'aider à construire un bon sens informatique, en expliquant sur quels concepts scientifiques et techniques repose la révolution numérique, quels outils elle met en oeuvre, et quels sont ses impacts et ses difficultés.
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Comment l'information contenue dans nos gènes est-elle lue, mémorisée, interprétée ? Quels mécanismes contrôlent l'activité des gènes chez un individu ou à travers les générations ? La compréhension de ces mécanismes est un enjeu essentiel de la connaissance du vivant.
L'épigénétique étudie la façon dont la lecture du génome est influencée par son histoire cellulaire. Depuis le séquençage du génome humain complet au début du XXIe siècle, l'épigénétique crée aussi l'espoir que nous sommes « plus » que la séquence de nos gènes. Cette idée est sans doute à l'origine de la formidable explosion d'intérêt que suscite cette discipline. -
Gravitation, relativité, mécanique quantique : la grande synthèse est-elle proche ?
Gabriele Veneziano
- College De France
- Leçons Inaugurales
- 4 Août 2025
- 9782722608092
Les principes de la relativité générale et de la mécanique quantique ? Les deux grandes théories physiques du XXe siècle, ne sont pas directement compatibles entre eux. Depuis les années 60, on connaît un bon candidat pour arriver à cette Grande Synthèse : la théorie des cordes. Ses propriétés donnent beaucoup d'espoir pour la résolution de problèmes fondamentaux en physique des particules, en gravitation quantique et surtout en cosmologie. Extraire les conséquences physiques de la théorie des cordes ? « morceau de physique du XXIe siècle tombé trop tôt sur nous », est une aventure difficile mais fascinante.
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Sciences des données et apprentissage en grande dimension
Stéphane Mallat
- College De France
- 12 Novembre 2024
- 9782722607118
La performance des algorithmes d'analyse de données a fait un bond ces dernières années, non seulement grâce à l'augmentation des capacités de calcul et aux masses de données, mais aussi grâce à l'évolution rapide des algorithmes d'apprentissage, et par conséquent de l'intelligence artificielle.
L'analyse automatique des données numériques est devenue un enjeu industriel, sociétal et scientifique majeur. Les sciences des données développent des algorithmes capables d'apprendre, comme les réseaux de neurones, avec des données de grande dimension. Il est pour cela nécessaire de comprendre les principes de l'apprentissage, en faisant appel à de nombreuses branches des mathématiques dont les statistiques, l'analyse harmonique et la géométrie.
