Le hasard favorise les esprits préparés.
Louis Pasteur était un biologiste, microbiologiste et chimiste français renommé pour ses découvertes des principes de la vaccination, de la fermentation microbienne et de la pasteurisation. Il est mémorisé pour ses remarquables percées dans les causes et la prévention des maladies, et ses découvertes ont sauvé de nombreuses vies depuis. Il a réduit la mortalité due à la fièvre puerpérale et créé les premiers vaccins contre la rage et l'anthrax.
Ses découvertes médicales ont fourni un soutien direct à la théorie microbienne de la maladie et son application en médecine clinique. Il est surtout connu du grand public pour son invention de la technique de traitement du lait et du vin pour arrêter la contamination bactérienne, un processus maintenant appelé pasteurisation. Il est considéré comme l'un des trois principaux fondateurs de la bactériologie, avec Ferdinand Cohn et Robert Koch, et est populairement connu comme le « père de la microbiologie ».
Pasteur a été responsable de la réfutation de la doctrine de la génération spontanée. Il a réalisé des expériences qui ont montré que, sans contamination, les micro-organismes ne pouvaient pas se développer. Sous les auspices de l'Académie française des sciences, il a démontré que dans les fioles stérilisées et scellées, rien ne s'était jamais développé ; et, inversement, dans les fioles stérilisées mais ouvertes, les micro-organismes pouvaient croître. Bien que Pasteur n'ait pas été le premier à proposer la théorie microbienne, ses expériences en indiquaient l'exactitude et ont convaincu la plupart de l'Europe que c'était vrai.
Aujourd'hui, il est souvent considéré comme l'un des pères de la théorie microbienne. Pasteur a fait des découvertes importantes en chimie, notamment sur la base moléculaire de l'asymétrie de certains cristaux et la racémisation. Au début de sa carrière, son investigation sur l'acide tartrique a abouti à la première résolution de ce qu'on appelle maintenant les isomères optiques. Son travail a ouvert la voie à la compréhension actuelle d'un principe fondamental dans la structure des composés organiques.
Il a été le directeur de l'Institut Pasteur, établi en 1887, jusqu'à sa mort, et son corps a été inhumé dans un caveau sous l'institut. Bien que Pasteur ait réalisé des expériences révolutionnaires, sa réputation est devenue associée à diverses controverses. Une réévaluation historique de ses cahiers a révélé qu'il avait pratiqué la tromperie pour surmonter ses rivaux.
Éducation et début de la vie
Louis Pasteur est né le 27 décembre 1822, à Dole, Jura, France, dans une famille catholique d'un pauvre tanneur. Il était le troisième enfant de Jean-Joseph Pasteur et Jeanne-Etiennette Roqui. La famille a déménagé à Marnoz en 1826 puis à Arbois en 1827. Pasteur a entré à l'école primaire en 1831.
Il était un étudiant moyen dans ses premières années, et pas particulièrement académique, car ses intérêts étaient la pêche et le dessin. Il a dessiné de nombreux pastels et portraits de ses parents, amis et voisins. Pasteur a fréquenté l'école secondaire au Collège d'Arbois. En octobre 1838, il est parti pour Paris pour rejoindre la Pension Barbet, mais a eu le mal du pays et est revenu en novembre.
En 1839, il entra au Collège Royal à Besançon pour étudier la philosophie et obtint son diplôme de Bachelier ès lettres en 1840. Il a été nommé tuteur au collège de Besançon tout en poursuivant un cours de diplôme en science avec mathématiques spéciales. Il a échoué à son premier examen en 1841. Il a réussi à passer le diplôme baccalauréat scientifique (sciences générales) en 1842 de Dijon mais avec une note médiocre en chimie.
Plus tard en 1842, Pasteur a passé l'examen d'entrée de l'École Normale Supérieure. Il a réussi la première série de tests, mais en raison de son classement faible, Pasteur a décidé de ne pas continuer et de réessayer l'année suivante. Il est retourné à la Pension Barbet pour se préparer à l'examen. Il a également suivi des cours au Lycée Saint-Louis et les lectures de Jean-Baptiste Dumas à la Sorbonne. En 1843, il a réussi l'examen avec un classement élevé et entra à l'École Normale Supérieure. En 1845, il reçut le diplôme de licencié ès sciences. En 1846, il a été nommé professeur de physique au Collège de Tournon (maintenant appelé Lycée Gabriel-Faure [fr]) en Ardèche, mais le chimiste Antoine Jérôme Balard le voulait de retour à l'École Normale Supérieure comme assistant de laboratoire diplômé (agrégé préparateur). Il a rejoint Balard et a simultanément commencé sa recherche en cristallographie et en 1847, il a soumis ses deux thèses, l'une en chimie et l'autre en physique.
Après avoir brièvement servi comme professeur de physique au Lycée de Dijon en 1848, il devint professeur de chimie à l'Université de Strasbourg, où il rencontra et courtisa Marie Laurent, fille du recteur de l'université en 1849. Ils se sont mariés le 29 mai 1849, et ensemble ont eu cinq enfants, dont seulement deux ont survécu à l'âge adulte ; les trois autres sont morts du typhus.
Carrière
Pasteur a été nommé professeur de chimie à l'Université de Strasbourg en 1848, et est devenu président de chimie en 1852. En 1854, il a été nommé doyen de la nouvelle faculté des sciences à l'Université de Lille, où il a commencé ses études sur la fermentation. C'est à cette occasion que Pasteur a prononcé sa remarque souvent citée : « dans les champs de l'observation, le hasard ne favorise que les esprits préparés » (« Dans le domaine de l'observation, le hasard ne favorise que les esprits préparés »).
En 1857, il s'est installé à Paris comme directeur des études scientifiques à l'École Normale Supérieure où il a pris le contrôle de 1858 à 1867 et a introduit une série de réformes pour améliorer le niveau du travail scientifique. Les examens sont devenus plus rigoureux, ce qui a conduit à de meilleurs résultats, une plus grande compétition et un prestige accru. Beaucoup de ses décrets, cependant, étaient rigides et autoritaires, menant à deux révoltes étudiantes graves. Pendant « la révolte des haricots », il a décrété qu'un ragoût de mouton, que les étudiants avaient refusé de manger, serait servi et mangé tous les lundis. À une autre occasion, il a menacé d'expulser tout étudiant surpris à fumer, et 73 des 80 étudiants de l'école ont démissionné.
En 1863, il a été nommé professeur de géologie, de physique et de chimie à l'École nationale supérieure des Beaux-Arts, poste qu'il a occupé jusqu'à sa démission en 1867. En 1867, il devint président de chimie organique à la Sorbonne, mais il a ensuite abandonné le poste en raison de problèmes de santé. En 1867, le laboratoire de chimie physiologique de l'École Normale a été créé à la demande de Pasteur, et il en était le directeur de 1867 à 1888. À Paris, il a établi l'Institut Pasteur en 1887, dont il a été directeur pour le reste de sa vie.
Recherche
Asymétrie moléculaire
Dans les premiers travaux de Pasteur en tant que chimiste, commençant à l'École Normale Supérieure, et continuant à Strasbourg et Lille, il a examiné les propriétés chimiques, optiques et cristallographiques d'un groupe de composés connus sous le nom de tartrates.
Il a résolu un problème concernant la nature de l'acide tartrique en 1848. Une solution de ce composé dérivé d'organismes vivants a fait tourner le plan de polarisation de la lumière la traversant. Le problème était que l'acide tartrique dérivé par synthèse chimique n'avait pas cet effet, même si ses réactions chimiques étaient identiques et sa composition élémentaire était la même.
Pasteur a remarqué que les cristaux de tartrates avaient de petites facettes. Ensuite, il a observé que, dans les mélanges de tartrates racémiques, la moitié des cristaux étaient droitiers et la moitié étaient gauchers. En solution, le composé droitier était dextrorotateur, et le gaucher était lévorotateur. Pasteur a déterminé que l'activité optique était liée à la forme des cristaux, et qu'un arrangement interne asymétrique des molécules du composé était responsable de la torsion de la lumière. Les tartrates (2R,3R)- et (2S,3S)- étaient isométriques, des images miroir non-superposables l'une de l'autre. C'était la première fois que quelqu'un avait démontré la chiralité moléculaire, et aussi la première explication de l'isomérie.
Certains historiens considèrent le travail de Pasteur dans ce domaine comme ses « contributions les plus profondes et les plus originales à la science », et sa « plus grande découverte scientifique ».
Fermentation et théorie microbienne des maladies
Pasteur a été motivé à enquêter sur la fermentation en travaillant à Lille. En 1856, un fabricant de vin local, M. Bigot, dont le fils était l'un des étudiants de Pasteur, a cherché ses conseils sur les problèmes de fabrication d'alcool de betterave et d'aigre.
Selon son gendre, René Vallery-Radot, en août 1857, Pasteur a envoyé un article sur la fermentation de l'acide lactique à la Société des Sciences de Lille, mais l'article a été lu trois mois plus tard. Un mémoire a ensuite été publié le 30 novembre 1857. Dans le mémoire, il a développé ses idées en déclarant : « Je me propose d'établir que, tout comme il existe un ferment alcoolique, la levure de bière, que l'on trouve partout où le sucre se décompose en alcool et acide carbonique, de même il existe un ferment particulier, une levure lactique, toujours présente quand le sucre devient acide lactique. »
Pasteur a également écrit sur la fermentation alcoolique. Elle a été publiée sous sa forme complète en 1858. Jöns Jacob Berzelius et Justus von Liebig avaient proposé la théorie que la fermentation était causée par la décomposition. Pasteur a démontré que cette théorie était incorrecte, et que la levure était responsable de la fermentation pour produire l'alcool à partir du sucre. Il a également démontré que, lorsqu'un micro-organisme différent contaminait le vin, l'acide lactique était produit, rendant le vin aigre. En 1861, Pasteur a observé que moins de sucre fermentait par partie de levure lorsque la levure était exposée à l'air. Le taux inférieur de fermentation aérobie devint connu sous le nom d'effet Pasteur.
La recherche de Pasteur a également montré que la croissance des micro-organismes était responsable de la détérioration des boissons, telles que la bière, le vin et le lait. Cela établi, il a inventé un processus dans lequel les liquides tels que le lait étaient chauffés à une température entre 60 et 100 °C. Cela a tué la plupart des bactéries et moisissures déjà présentes en eux. Pasteur et Claude Bernard ont complété les tests sur le sang et l'urine le 20 avril 1862. Pasteur a breveté le processus, pour combattre les « maladies » du vin, en 1865. La méthode devint connue sous le nom de pasteurisation, et fut bientôt appliquée à la bière et au lait.
La contamination des boissons a conduit Pasteur à l'idée que les micro-organismes infectant les animaux et les humains causent des maladies. Il a proposé d'empêcher l'entrée des micro-organismes dans le corps humain, ce qui a conduit Joseph Lister à développer des méthodes antiseptiques en chirurgie.
En 1866, Pasteur a publié Etudes sur le Vin, sur les maladies du vin, et il a publié Etudes sur la Bière en 1876, concernant les maladies de la bière.
Au début du XIXe siècle, Agostino Bassi avait montré que la muscardine était causée par un champignon qui infectait les vers à soie. Depuis 1853, deux maladies appelées pébrine et flacherie avaient infecté un grand nombre de vers à soie dans le sud de la France, et en 1865 elles causaient d'énormes pertes aux agriculteurs. En 1865, Pasteur est allé à Alès et a travaillé pendant cinq ans jusqu'en 1870.
Les vers à soie atteints de pébrine étaient couverts de corpuscules. Au cours des trois premières années, Pasteur pensait que les corpuscules étaient un symptôme de la maladie. En 1870, il a conclu que les corpuscules étaient la cause de la pébrine (on sait maintenant que la cause est un microsporidien). Pasteur a également montré que la maladie était héréditaire. Pasteur a développé un système pour prévenir la pébrine : après que les femelles papillons aient pondu leurs œufs, les papillons ont été réduits en pulpe. La pulpe a été examinée au microscope, et si des corpuscules ont été observés, les œufs ont été détruits. Pasteur a conclu que les bactéries causaient la flacherie. La cause principale est actuellement considérée comme étant des virus. La propagation de la flacherie pouvait être accidentelle ou héréditaire. L'hygiène pourrait être utilisée pour prévenir la flacherie accidentelle. Les papillons dont les cavités digestives ne contenaient pas les micro-organismes causant la flacherie ont été utilisés pour pondre des œufs, prévenant la flacherie héréditaire.
Génération spontanée
Suite à ses expériences de fermentation, Pasteur a démontré que la peau du raisin était la source naturelle de levures, et que les raisins stérilisés et le jus de raisin ne fermentaient jamais. Il a tiré du jus de raisin sous la peau avec des aiguilles stérilisées, et a également couvert les raisins avec du tissu stérilisé. Les deux expériences ne pouvaient pas produire du vin dans les conteneurs stérilisés.
Ses découvertes et idées allaient à l'encontre de la notion prédominante de génération spontanée. Il a reçu une critique particulièrement sévère de Félix Archimède Pouchet, qui était directeur du Musée d'histoire naturelle de Rouen. Pour régler le débat entre les savants éminents, l'Académie française des sciences a offert le Prix Alhumbert de 2 500 francs à quiconque pourrait démontrer expérimentalement pour ou contre la doctrine.
