2008 Nanotechnologies et controverses : pour une intégration dans l’enseignement technologique ? Adel Bouras

Nanotechnologies et controverses : pour une intégration dans l’enseignement technologique ?
Adel Bouras

Abstract

By the present time, nanotechnologies are objects of intense controversies. The integration of this theme in teaching raises many questions. From a technology education point of view, we consider that the question of the acquisitions of knowledge on socially vivid controversies can’t be conceived outside the frame of an epistemological reflection. The present research aims to document the arguments developed and implicated actors in the controversies on the nanotechnologies, according to a cartography methodology developed in the field of sociology of Sciences

Keywords: nanotechnologies, controversy, socially vivid controversies, social analysis, epistemology.

Introduction

L’histoire sociale et culturelle des sciences et des techniques indique que les sciences d’aujourd’hui sont des techno-sciences industrielles (Pestre, 2003). Le couple science et technologie soulève actuellement espoirs et atouts, mais cristallise aussi peurs et angoisses. Ces dernières années, l’accumulation de crises a montré la nécessité de prendre en compte d’autres intérêts et risques que ceux définis par les acteurs techno-scientifico- industriels. Les pratiques de recherches soulèvent des questions telles que comment envisager, évaluer et maîtriser les nouvelles productions du couple science et technologie. Se développent alors des controverses autour de ces nouvelles révolutions industrielles à hauts potentiels, mais aussi à hauts risques. En Europe du Nord, le Danemark et les Pays Bas ont introduit depuis de nombreuses années des méthodes participatives et délibératives (conférences de citoyens, ateliers de scénarios…) pour éclairer un certain nombre de choix scientifiques et technologiques controversés. Ces différentes méthodes, qui ont pour but d’enrichir la démocratie, ont été utilisées en Europe et dans le monde sur des questions controversées comme l’introduction des OGM, le réchauffement climatique mais aussi récemment sur le développement des nanotechnologies. Dans l’enseignement, se pose aussi la question de la place donnée aux questions techno-scientifiquement vives du monde contemporain, qui sont souvent sujettes à controverses dans l’espace social Nous pensons qu’il y a une sensibilité de plus en plus grande au besoin d’enseigner des thèmes qui sont objets de controverses. L’introduction de controverses technoscientifiques a pour principal objet d’aider les élèves à une meilleure compréhension de l’épistémologie des savoirs en jeux, à améliorer leur compréhension conceptuelle et leur participation argumentative, à leur permettre de comprendre l’état de ces questions, à former des individus bien préparés qui se comporteront comme des citoyens responsables dans un monde de plus en plus complexe et de plus en plus rempli de confusion. Mais le traitement en classe de questions socio-scientifiques controversées est porteur de grandes exigences épistémologiques et questionne aussi les pratiques enseignantes. Les élèves ont à s’affronter à des connaissances non stabilisées, pour lesquelles il n’existe encore aucun manuel, aucun polycopié. Ce sont des situations où les incertitudes usuelles du social, de la politique, de la morale se trouvent compliquées et non plus simplifiées par l’apport de connaissances scientifiques ou techniques assurées (Latour, 2007). Les enseignants évitent généralement ces thèmes pour plusieurs raisons. Ces thèmes ne sont pas familiers ce qui met l’enseignant mal à l’aise parce qu’il se sentira inexpert dans ce domaine ou, du moins, ne maîtrisant pas tout à fait les détails du thème abordé. Il peut être réticent à mener des débats en classe par peur d’être lui-même étiqueté favorable à telle ou telle partie. Se pose aussi la question de la transposition didactique de tels savoirs, puisque la coutume répandue ne conduit pas à traiter en classe de savoirs profanes ; l’enseignant est amené à composer avec des demandes complexes et parfois contradictoires (Albe, 2007). Comment prendre alors en charge de telles questions technoscientifiques socialement vives dans l’enseignement ? Nous pensons que plusieurs pistes sont possibles pour introduire de telles questions. A commencer par une réflexion épistémologique permettant d’identifier la nature des savoirs objet de controverse, des savoirs qui sont développés dans des organisations sociales en fonction de projets particuliers. Il s’agit d’identifier les pratiques de recherche et les communautés savantes qui les développent, les arguments produits par les différents acteurs impliqués, et d’indiquer les intérêts en jeu. Mais, suivre la dynamique des controverses, ne conduit pas à arbitrer, au nom de connaissances scientifiques, en déclarant les discours qui peuvent être retenus ou écartés (Latour, 2007). Une telle analyse peut constituer un préalable à la mise au point de situations d’enseignement sur une question technoscientifique socialement vive comme les nanotechnologies. Une étude des controverses à leur propos permettrait de s’intéresser aux manières dont les nanotechnologies sont fabriquées, en analysant leurs institutions et leurs pratiques.

Que sont les nanotechnologies ?

Selon le portail français officiel des nanosciences et des nanotechnologies (NST), les scientifiques ne sont pas unanimes quant à la définition de nanoscience et de nanotechnologie. Tentons de cerner les définitions des NST et de saisir la complexité de ce nouveau domaine. On peut trouver, dès décembre 1959, dans un discours prononcé par Richard Feynman, prix Nobel de physique, lors de la conférence annuelle de l’American Physical Society, un questionnement sur les développements technoscientifiques à l’échelle atomique. La miniaturisation peut-elle aller jusqu’à nous permettre de manipuler les atomes un par un et de les assembler de la façon voulue ? Il envisageait déjà des possibilités, par exemple écrire des lettres minuscules avec des atomes posés sur une surface et il prédisait qu’il serait possible de faire tenir tout le contenu de l’encyclopédie Britannica sur une tête d’épingle (Levy, 1998). En ne faisant référence qu’à leurs caractéristiques techniques, les NST peuvent être définies comme l’ensemble des techniques, des processus et des procédés de fabrication et de manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle des atomes et des molécules (portail français des NST). Ce sont donc des technologies qui permettent de détecter, fabriquer, transformer et assembler des éléments à l’échelle du nanomètre. Avec les nanotechnologies, on inverse le mouvement des innovations technologiques qui est essentiellement basé sur la miniaturisation, puisque celui-ci devient ascendant. Il s’agit en effet d’inventer de nouvelles briques de base de la matière pour qu’elles se composent en nouveaux ensembles, sans que celui qui les a conçues ne sache forcément a priori quelles en seront les caractéristiques. C’est pour cette raison qu’on parle parfois d’un changement conceptuel dans la mise en œuvre des nanotechnologies. Elles sont transversales à plusieurs disciplines scientifiques, telles que l’optique, la biologie, l’électronique, la mécanique et la chimie. Techniquement, elles purent se développer avec des outils tels que le microscope à effet tunnel (développé en 1981 par IBM dans le cadre d’une recherche industrielle) et le microscope à force atomique. Combinés avec la lithographie, ils permettent d’observer, de manipuler et de créer des nanostructures à partir des atomes. Actuellement, on cite presque 800 produits commercialisés qui sont issus des nanotechnologies. Par exemple, on trouve des  nanotubes de Carbone pour le renforcement des raquettes de tennis, pour des balles de golf ou pour des pièces pour l’industrie automobile. On trouve aussi dans l’industrie cosmétique des nanoparticules pour la tenue des rouges à lèvres, des vernis à ongles ou des filtres ultraviolets. Dans le domaine de l’électronique, on construit des transistors, des mémoires et des écrans en nanomatériaux. Dans le domaine de la médecine, on peut citer le ciblage des cellules tumorales par des nano-billes. Se développent également des recherches dans le domaine du secteur textile avec la fabrication de fibres capables de fournir de la chaleur, dans l’imprimerie pour des peintures électrostatiques ou des pigments qui changent de couleur, en médecine pour la fabrication des nano-robots et nano-machines à incorporer chez des êtres vivants. Dans le domaine militaire, on peut identifier que des travaux portent sur des détecteurs et correcteurs d’agents chimiques et biologiques, des textiles plus légers pour les soldats ainsi que des moyens de surveillance plus développés. Comme indiqué par le portail officiel français des NST au niveau mondial, les nanosciences et les nanotechnologies sont un secteur stratégique essentiel, en croissance rapide, avec un énorme potentiel de développement économique. Tentons de cerner les différents acteurs  et leurs arguments sur les nanotechnologies.

Les acteurs et leurs arguments

Avec des dépenses publiques de 3,5 milliards d’euros en 2003, de 10 milliards d’euros investis en 2005 et un taux de croissance de 40% (Dupy, & Roure, 2005), les gouvernements semblent actuellement les plus grands supporters des nanotechnologies. Comme l’indique le site français des NST ce secteur en plein essor fait l’objet de programmes importants et bénéficie de soutiens financiers considérables dans des pays comme les États-Unis, l’Allemagne et le Japon, et la Commission Européenne. En effet, un budget est prévu de plusieurs milliards d’euros dans le nouveau Programme Cadre de Recherche et Développement de l’UE. Les militaires s’intéressent à ce potentiel d’innovation. Par exemple, aux États-Unis, la dotation de la DARPA (ministère de l’Armement) pour le développement des nano-usages militaires était de 445 millions de dollars en 2004. Il y eu par exemple la création d’un institut pour les nanotechnologies du soldat au sein du Massachusetts Institue of Technology (MIT). Les militaires ont formé un consortium industriel avec Dupont, Tartners Healthcare et Raytheon. Au niveau de l’industrie privée, presque la plupart des grandes firmes et des multinationales investissent dans des programmes de recherches et développement en nanotechnologies. Pour ne citer que quelques exemples, dans le secteur des nanotubes en carbone, on trouve les géants  de la plasturgie ou de la chimie (DuPont, Honeywell, GE, Bayer, Rohm and Haas, Mitsubichi, DSM …) ainsi que dans le secteur de l’électronique (Sony, Motorola, Philips …), on trouve la constitution de plusieurs consortiums industriels. Selon la National Science Foundation (NSF) américaine le marché mondial de ces technologies devrait atteindre 1000 milliards de dollars par an en 2010 dont 57% pour les technologies de l’information, 32% pour les matériaux et 17% pour les sciences de la vie.

Les intérêts avancés des nanotechnologies

Les principaux acteurs dans la recherche et développement des nanotechnologies avancent un intérêt théorique et conceptuel. Les nanotechnologies sont présentées en tant que domaine peu exploré, une découverte d’une nouvelle échelle de travail pour les techniciens. C’est là une véritable révolution conceptuelle, qui naturellement ouvre à la physique une terra incognita fascinante. Mais c’est aussi l’amorce d’une révolution technologique, ouvrant la voie à des applications futuristes (Académie des sciences, 2004). Ils avancent aussi une obligation économique dans le cadre de la mondialisation et des avancées actuelles de certains pays concurrents (USA pour l’Europe). Dans le domaine de la santé, des intérêts médicaux sont aussi indiqués tel que l’amélioration du diagnostic, la diminution des effets secondaires, l’allongement de la durée de vie, le soulagement des souffrances, etc. Des intérêts pour l’environnement, comme une meilleure connaissance de la pollution et donc une meilleure facilité de dépollution, ainsi que des moyens plus efficaces pour anticiper et prévenir les pollutions, sont aussi indiqués par des acteurs de la recherche en nanotechnologies. Enfin, on peut citer l’argument avancé d’une découverte fascinante d’un nouveau monde qui permettrait de repenser la nature et les mécanismes du vivant, de l’espérance d’un nouveau mode de vie tel que l’amélioration de la qualité de vie et la réduction des inégalités entre pays riches et pays pauvres. Comme nous venons de le présenter, les nanotechnologies sont un secteur économique en plein essor qui fait l’objet de programmes importants, bénéficie de soutiens financiers considérables et s’annonce comme la révolution technologique du 21^e siècle. Elles soulèvent également de multiples questions quant à leurs conséquences socio-économiques et sanitaires, leurs finalités politiques et sur les visions de la vie et du monde dont elles sont porteuses. Nous avons relevé dans les discours sur les NST de fréquentes annonces de promesses et de progrès considérables dans de nombreux domaines et des critiques quant à leurs enjeux et leurs risques prévisibles avérés ou supposés.

Les questions soulevées par les nanotechnologies

La toxicité pour l’homme et les risques sanitaires liés aux nanomatériaux sont les arguments les plus cités par les opposants aux programmes de recherche en nanotechnologies. Des travaux mettent en évidence un impact des particules ultrafines sur la santé et certaines. Des nanoparticules manufacturées peuvent franchir les barrières de protection de l’organisme pour s’accumuler dans plusieurs organes, principalement lorsque le sujet y est exposé par inhalation ou par ingestion. Par exemple, une étude pointe l’effet toxique observé de nanomatériaux sur des cerveaux de poissons (Oberdörster et al, 2006). D’autres voix s’élèvent pour demander encore plus de tests de toxicité pour les nano-substances de la part des fabricants de nanomatériaux. Des questions se posent aussi à propos des finalités de ces recherches. A qui et à quoi serviront les futurs nano-produits ? Dans le domaine militaire, les nanotechnologies peuvent-elles être à l’origine de médicaments ou de thérapies d’un genre entièrement nouveau et pourraient-elles également servir à l’élaboration de nouvelles armes ? Peut-il y avoir des possibilités de fracture nano- technologique et de détournement des usages ? Quels sont les problèmes éthiques soulevés par les nanotechnologies ? Outre la question des applications militaires, les nanotechnologies auraient notamment la particularité de nous donner la faculté de pouvoir partager et multiplier à l’infini le recueil de l’information. Que fera-t-on de cette incroyable masse de données ? Un détournement des usages des nano-produits, pouvant mettre en danger la liberté du citoyen, est-il inévitable ? Doit-on mettre en place des moyens de contrôle d’ordre réglementaire ou juridique ?

Des arguments controversés

Deux études (Lam et al, 2004 ; Warheit et al, 2004) ont montré que l’injection de nanotubes de carbone dans la trachée de souris, aboutissait à l’apparition de granulomes autour de la zone où le composé avait été déposé. Mais, deux autres (Shvedova et al, 2005 ; Muller et al, 2005) ne constatent qu’une réponse inflammatoire aiguë liée à la présence de la molécule. Dans la catégorie des matériaux inorganiques, les rares publications existantes portent sur le dioxyde de titane (TiO2). L’une d’elles (Oberdörster et al, 1994) indique que la toxicité des particules fabriquées à partir de cette substance augmente à mesure que leur taille diminue, en cas d’inhalation. Un résultat qui étonne d’autres spécialistes car il serait contraire à celui obtenu avec de l’or colloïdal, du sélénium ou du trioxyde d’arsenic. Nous constatons que nombre de documents développent des arguments autour d’une part des espoirs portés par les nanotechnologies pour résoudre des problèmes d’environnement, d’énergie, de santé et de sécurité, mis en balance avec, d’autre part, des risques ou dangers potentiels dans ces mêmes domaines. Le rapport du comité d’éthique du CNRS (2006) nous semble illustratif à ce propos. Des prouesses médicales contrastent avec des risques toxicologiques que pourraient présenter les nano-objets pour la santé et l’environnement. Par exemple, des espoirs d’augmenter la longévité et les performances humaines, physiques ou intellectuelles, soulèvent des questions relatives au respect de la dignité humaine. Aussi, vis-à-vis des promesses de contrôle et d’aide à la traçabilité, sont assorties de menaces potentielles pour la liberté individuelle et la vie privée faite à l’insu des personnes. De nombreuses applications militaires envisagées pourraient profondément modifier les stratégies actuelles de sécurité collective, ainsi des innovations technologiques, encore difficiles à imaginer, sont susceptibles de bouleverser les rapports économiques et géopolitiques du monde. Une centration sur la question des risques peut par ailleurs être questionnée. Un tel codage des controverses peut occulter des débats sur le bien fondé de tels développements technoscientifiques (Callon, Lascoumes & Barthe, 2001).

Conclusion

Les nanotechnologies soulèvent actuellement de vifs débats ayant en partie pour objet des connaissances scientifiques ou techniques actuellement en développement. C’est en ce sens qu’est employé le terme de controverses à leur propos. Une analyse sociale de telles controverses permet d’identifier les différents acteurs et leurs arguments, les intérêts multiples en jeu, les questions débattues. Une telle analyse indique que peu (ou pas) de savoirs sont actuellement stabilisés et que dans le même temps nombre de produits utilisant des NST sont déjà disponibles. Ceci nous conduit à plusieurs réflexions. Les développements des nanotechnologies nous semblent caractéristiques du nouveau régime d’élaboration des savoirs dans lequel la mise au point de nouveaux produits prime (Pestre, 2003). Les nanotechnologies devraient être conçues comme des phénomènes profondément sociaux, culturels et politiques. Une telle démarche déstabilise les visions parfois idéalisées et stéréotypées de la construction des savoirs qui sont souvent prégnantes dans l’enseignement. Amener les élèves à considérer des points de vue différents et à construire un raisonnement critique concernant la nature des technologies semble une piste à explorer puisque les faits technico-scientifiques indiscutables sont devenus discutables. Il pourrait s’agir de mettre en œuvre des outils participatifs et délibératifs dans ce contexte du développement scientifique et technologique. Même pour la modélisation des risques dont la centration est elle aussi discutable, il s’agirait de voir les choses autrement et se dire que les procédés et les innovations qui mêlent le vivant et la technique à l’échelle nanométrique relèvent d’une nouvelle forme de complexité.

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Résumé

Les nanotechnologies font actuellement l’objet d’intenses controverses. L’intégration dans l’enseignement de ce thème pose de nombreuses questions. Dans une perspective didactique, nous considérons que la question des savoirs sur des controverses socialement vives ne peut se concevoir en dehors d’une réflexion de type épistémologique. La recherche présentée vise à documenter les arguments produits et les acteurs impliqués dans les controverses sur les nanotechnologies, selon une méthodologie de cartographie empruntée à la sociologie des sciences.

Mots-clés : nanotechnologies, controverses, questions sociales vives, analyse sociale, épistémologie.