En 1943, Erwin Schrödinger a donné à Dublin une conférence qui est devenue plus tard le livre « Qu'est-ce que la vie ? ». Ce physicien, fuyant les nazis, a posé une question qui semblait alors presque inconvenante : peut-on expliquer le vivant par les lois de la physique ? Il a supposé que l'hérédité était stockée dans un « cristal apériodique », dix ans avant la découverte de la double hélice de l'ADN. Depuis, la biologie a intégré le langage de la thermodynamique et de l'information, mais un ensemble cohérent de principes physiques minimaux pour la vie adaptable n'a toujours pas vu le jour.
Un nouveau travail propose six de ces principes. Ce ne sont pas des déductions tirées d'équations, mais des postulats : source d'entropie, longévité de l'information, réponse rapide, répétabilité, efficacité et réseaux de commutateurs en interaction. L'auteur n'a construit aucun modèle et n'a mené aucune expérience. Il a rassemblé des observations dispersées dans un cadre unique et vérifié dans quelle mesure les conséquences de ces principes s'accordent avec les faits connus. La vie apparaît ici comme un orchestre où chaque musicien est un commutateur et où la partition est un flux d'entropie.
La source d'entropie se manifeste dans la photosynthèse et la chimiosynthèse, où les organismes exploitent des gradients externes. La longévité de l'information se lit dans la hiérarchie des états métastables : de l'ADN, dont la mémoire se compte en générations, à la plasticité synaptique, dont la mémoire se compte en décennies. La réponse rapide est assurée par les conformations protéiques et les modifications post-traductionnelles, qui opèrent en millisecondes et en minutes, contrairement à la régulation lente des gènes. La répétabilité se réalise à travers les cycles des ATPases, des GTPases, des canaux ioniques et de la division cellulaire. L'efficacité se manifeste dans le travail des enzymes et des codes neuronaux, qui optimisent le rapport entre précision et dépense énergétique. Enfin, de multiples commutateurs forment des réseaux : des circuits de régulation génique aux assemblées neuronales et aux écosystèmes. Tous ces motifs se répètent à différentes échelles, ce qui indique leur universalité.
Pour l'instant, c'est de la connaissance pure, et les applications ne se voient pas. Le cadre peut servir de base à une future théorie quantitative, mais aujourd'hui il ne sert qu'à systématiser les observations. L'étape suivante consiste à traduire des principes qualitatifs en principes quantitatifs. Pour chacun des six postulats, il faut trouver des contraintes mesurables : durée de vie limite de l'information, compromis entre vitesse de commutation et coût énergétique, limites de complexité des réseaux, lien entre dissipation et performance adaptative. Si l'on y parvient, le cadre passera d'une classification à une théorie prédictive, vérifiable expérimentalement. Alors l'orchestre jouera selon des notes que l'on pourra calculer.
En 1943, Schrödinger a qualifié le support présumé de l'hérédité de « cristal apériodique », dix ans avant la découverte de la double hélice de l'ADN. Son intuition s'est révélée juste : l'information de l'ADN est bien écrite par une séquence irrégulière de nucléotides, et non par un réseau périodique.