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<string language="fre"><![CDATA[L’ODYSSÉE DE LA MATIÈRE
par Jacques LIVAGE
Comment la matière divisée, puis condensée et organisée
est devenue vivante puis pensante ?
    L’aventure de la matière a commencé il y a près de 14 milliards d’années lorsque, quelques minutes après le big-bang, les premières particules élémentaires, les quarks, sont apparues. Au sein d’un univers en expansion, elle a conduit à la formation des atomes, des molécules, de la poussière interstellaire, puis des astres et des galaxies. Au cours de ce périple, la matière divisée des origines s’est progressivement condensée et complexifiée pour conduire à l’univers tel que nous le connaissons aujourd’hui. Certains processus ont été particulièrement rapides, les noyaux atomiques par exemple, se sont formés au cours des premières minutes, tandis que d’autres sont issus d’une longue maturation. Il a fallu attendre plus de 300.000 ans pour que se forment les premiers atomes et neuf milliards d’années pour  que naisse la Terre.
    La longue histoire de la matière a conduit à la formation des roches minérales et des molécules organiques. Sur notre planète, elle a donné naissance à la matière vivante et même à la matière pensante. Comment la chimie, science de la matière, permet de décrire cette aventure ?  C’est ce que nous allons tenter de montrer au cours de cet exposé. 
    Pendant des siècles, on a pensé que la matière était constituée des quatre éléments d’Aristote, la terre, l’eau, l’air et le feu. Ce n’est qu’au XVIIIe siècle que l’on a montré que, comme le prédisait Démocrite, elle était formée d’atomes. Pendant plus d’un siècle, les chimistes se sont attachés à découvrir de nouveaux éléments. C’est ainsi qu’au cours de ses travaux sur la combustion, Lavoisier mit en évidence l’existence de l’oxygène mettant ainsi fin à la théorie du ‘phlogistique’ [1]. À la fin du XIXe siècle, avec l’établissement du tableau périodique des éléments, le chimiste disposait enfin des briques nécessaires pour transformer la matière. 
    Deux éléments, le silicium et le carbone, vont nous permettre de comprendre comment s’est formée la matière. Le premier, le silicium, a conduit à la formation des roches. La silice et les silicates représentent 90% des minéraux de la croûte terrestre. Le second, le carbone a conduit aux molécules organiques qui ont donné naissance au vivant. Le secret de cette évolution réside dans l’auto-organisation. Les atomes ne sont pas indépendants les uns des autres. Ils s’attirent mutuellement via la liaison chimique et se lient dans l’espace selon des règles bien définies. Ainsi, selon Niels Bohr, les électrons gravitent autour du noyau en se répartissant sur des couches successives. Les électrons qui occupent la dernière couche, dite ‘couche de valence’, jouent un rôle privilégié car ils sont susceptibles d’interagir avec les atomes voisins pour former une liaison chimique. Le silicium, comme le carbone possèdent quatre électrons de valence ce qui les conduit à former quatre liaisons chimiques, d’où la tétravalence caractéristique de ces deux éléments. 
    C’est ainsi que, dans les silicates, l’atome de silicium se lie à quatre atomes d’oxygène. Selon l’enchainement  des tétraèdres [SiO4] on obtient des fibres d’amiante, des feuillets d’argile ou des cristaux de quartz. Dans tous les cas, l’enchainement peut se poursuivre à l’infini donnant des solides qui constituent l’essentiel des matériaux que nous utilisons pour élaborer des verres ou des céramiques.
    Le carbone a un comportement légèrement différent. Il est capable de former des doubles liaisons carbone-carbone. Cela limite le nombre de voisins auxquels il se lie. On passe ainsi du cristal de diamant dans lequel chaque atome de carbone est lié à quatre voisins aux feuillets de graphite dans lesquels il n’en a plus que trois. De nouvelles formes du carbone ont été mises en évidence au cours des dernières décennies ; graphène, nanotubes, fullerène...
    Toute la richesse de la chimie organique est liée à l’aptitude du carbone à former des doubles ou triples liaisons conduisant ainsi à la formation de molécules plutôt que de solides. C’est toute la richesse de la synthèse organique initiée par Marcelin Berthelot dans son ouvrage La chimie organique fondée sur la synthèse paru en 1860. L’homme enfin avait vaincu la ‘force vitale’ et devenait capable de transformer la matière et même d’en créer de nouvelles formes. Sera-t-il capable de recréer la vie ? C’est là le pari de la ‘biologie de synthèse’ qui a pour objet de synthétiser les molécules du vivant et de les associer pour former une protocellule, première forme de vie sur terre !
[1] Terme savant forgé sur le grec phlogiston « inflammable » et phlox « flamme », pour désigner une hypothétique substance fluide qu’on croyait être constitutive de la chaleur et qui aurait expliqué le phénomène de la combustion.  Terme savant forgé sur le grec phlogiston « inflammable » et phlox « flamme », pour désigner une hypothétique substance fluide qu’on croyait être constitutive de la chaleur et qui aurait expliqué le phénomène de la combustion.]]></string></description>
<keyword><string language="fre"><![CDATA[fullerène]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[tableau périodique des éléments]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[Mendeleïev]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[Marcelin Berthelot]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[carbone]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[oxygène]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[hydrogène]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[chimie douce]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[silicium]]></string></keyword><keyword><string language="fre"><![CDATA[histoire de la matière]]></string></keyword>
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NOTE: Statut Professeur de classe exceptionnelle à l'Université Pierre et Marie Curie (UPMC). Professeur au Collège de France, chaire de « chimie de la matière condensée » Diplômes Ingénieur de l'École Nationale Supérieure de Chimie de Paris, Doctorat d'État. Parcours - 1996 : Membre du Comité d'experts " GER 22 " au Ministère de l'Éducation Nationale ; Membre titulaire de la Commission II.3 (Inorganic Chemistry) de l'IUPAC. - 1995 : Président de la division " Chimie du Solide " de la Société Française de Chimie. - 1991 : Professeur de classe exceptionnelle à l'UPMC. - 1990 : Directeur de l'UMR CNRS 7574 " Matériaux Inorganiques ". - 1988-1994 : Responsable du Groupement de Recherches du CNRS " Sol-Gel-Inorganique ". - 1982-1986 : Consultant " Matériaux " à la Direction des Recherches du MEN. - 1980-1984 : Président du Comité d'ATP " Chimie Fine " du CNRS. - 1973-1976 : Chargé de mission auprès de la direction scientifique de la Chimie au CNRS. - 1973 : Maître de conférences à l'Université Pierre et Marie Curie (UPMC). - 1965 : Maître assistant à l'ENSCP. - 1960 : Assistant à l'ENSCP. Prix - 1994 : Prix du Comité du Rayonnement Français, Sciences Physiques et Mathématiques. - 1989 : Grande Médaille " Michel Perret " de la Société d'Encouragement pour l'Industrie Nationale. - 1980 : Prix " Peyches " de l'Académie des Sciences. - 1961 : Médaille de chimie minérale de l'ENSCP. Spécialités Jacques Livage est l'initiateur de la chimie douce qu'il a développée dans le cadre des procédés "sol-gel" afin d'élaborer des matériaux originaux qui ne peuvent pas être obtenus par les voies classiques de la chimie du solide. Inspirée des processus de biominéralisation, la chimie douce permet d'élaborer des verres ou des céramiques directement à partir des précurseurs moléculaires en solution et non plus avec des poudres Jacques Livage travaille également sur l'immobilisation d'enzymes, d'anticorps et même de cellules vivantes au sein de matrices de silice. Particularités Il est l'auteur de plusieurs ouvrages dont: Chimie de la matière condensée, Fayard, 2003 Associations -Membre correspondant de l'Académie des Sciences, Membre de l'Institut Universitaire de France, Membre de l'International Academy of Ceramics. 
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NOTE:Le Lycée d’Etat Jean-Zay - Internat de Paris (ex "Foyer des Lycéennes") est un internat public mixte de plus 700 étudiants de CPGE qui, depuis sa création, a l’ambition d’aider chacun à atteindre son plus haut niveau de connaissances et de qualification. Depuis 2012, l'internat est réparti sur deux sites : site Jean Zay - 10 rue du Docteur Blanche - 75016 Paris ; site Lourcine - 37 Boulevard de Part Royal - 75013 Paris. 
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