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Top ten des découvertes scientifiques de 2003 par Science :

Ce nouvel aperçu sur l'univers "sombre" et neuf autres découvertes de la recherche constituent les dix premières avancées scientifiques que Science a choisi en 2003 en raison de leurs profondes implications pour la société et le progrès des sciences. La liste de ces dix découvertes est publiée dans le numéro de Science du 19 décembre.

Cette année, les informations fournies par la sonde WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) et les télescopes du SDSS (Sloan Digital Sky Survey) ont confirmé certaines des hypothèses les plus étranges faites par les cosmologistes au sujet du destin de l'univers.

"Les conséquences de ces découvertes pour l'univers sont vraiment extraordinaires. Durant des années, les cosmologistes ont essayé de confirmer l'hypothèse d'un univers sombre. La revue Science est très heureuse de reconnaître leur réussite dans cette tentative en la désignant comme la découverte de l'année pour 2003" a indiqué Don Kennedy, rédacteur en chef de Science.

Ces hypothèses ont pris le devant de la scène il y a cinq ans lorsque, en 1998, la découverte de l'année fut décernée par Science à la démonstration que l'univers était en expansion. Ce mouvement pouvait être dû à une "énergie sombre" s'opposant aux effets de la gravité. À l'époque, cependant, beaucoup de cosmologistes étaient restés circonspects à l'égard de cette idée bizarre.

Leurs doutes se sont dissipés en 2003. Le WMAP a fourni les images les plus détaillées jamais faites du rayonnement cosmologique, qui correspond à la lumière émise par l'univers durant les premiers instants de son existence. En analysant les caractéristiques de cette lumière, les chercheurs en ont conclu que la matière ordinaire ne représente que 4 pour cent de l'univers. La matière sombre, formée d'après les astrophysiciens d'une particule encore inconnue, en constitue 23 pour cent. Et le reste, soit 73 pour cent de l'univers, est de l'énergie sombre.

Le WMAP a aussi permis de déterminer d'autres propriétés fondamentales de l'univers, y compris son âge (13,7 milliards d'années), son taux d'expansion et sa densité.

Le SDSS, une tentative pour dresser la carte d'un million de galaxies, a aussi apporté une contribution majeure à notre compréhension de l'univers cette année. En analysant comment les galaxies se répartissent dans l'espace, les chercheurs peuvent discerner si elles s'éloignent sous l'effet de l'énergie sombre ou se rapprochent sous l'influence de la gravité.

En octobre, l'équipe du SDSS a présenté l'analyse des premières 250 mille galaxies. Sa conclusion fut la même que celle du WMAP, à savoir que l'univers est dominé par l'énergie sombre.

Science salue aussi neuf autres percées scientifiques effectuées en 2003. Mis à part la première de la liste, les autres ne sont pas dans un ordre particulier.

Percer l'origine des maladies mentales : les chercheurs ont identifié des gènes spécifiques liés à un risque accru de troubles héréditaires tels que la schizophrénie, la dépression, et les troubles bipolaires. Les scientifiques cherchent maintenant à élucider comment ces gènes peuvent perturber de traitement de l'information dans le cerveau et conduire à la maladie mentale. Ils espèrent comprendre suffisamment les prédispositions du cerveau sous-jacentes à ces troubles pour mettre au point des médicaments qui les corrigent.

Les impacts du changement climatique : le réchauffement de la planète n'est plus un concept abstrait en 2003. Les scientifiques ont rapporté la fonte de glaciers, les sécheresses, la baisse de productivité végétale et les modifications du comportement chez des animaux et des végétaux.

Les progrès avec l'ARN : en 2003, les scientifiques ont exploré comment de petits ARN, découverte de l'année 2002 de Science, influent sur le comportement cellulaire que ce soit lors des premières étapes du développement ou de l'expression génétique. La maîtrise de ces "petits ARN interférents" pourrait permettre de combattre des virus comme ceux du Sida ou des hépatites en agissant sur la production de protéines spécifiques.

Gros plan sur de simples molécules : de nouvelles collaborations entre biologistes et physiciens ont permis de saisir sur le fait l'activité de molécules individuelles au sein des cellules. Cette année, la recherche a permis de voir des moteurs moléculaires, des nanocristaux colorés fixés à des récepteurs cellulaires et l'activité d'une enzyme isolée digérant l'ADN.

Explosion d'étoiles et rayons gamma : les scientifiques ont approfondi notre compréhension des explosions les plus énergétiques de l'univers : des déflagrations énormes d'énergie appelées des sursauts gamma. Les astronomes ont confirmé leur relation avec les supernovas, des étoiles massives qui explosent, quand ils ont décelé la trace irréfutable d'une supernova dans le rayonnement d'un sursaut gamma. Le satellite Swift de la NASA, dont le lancement est prévu pour la mi-2004, devrait capter ces sursauts gamma à un taux cinq fois plus élevé que les précédentes missions.

La génération spontanée de cellules du sperme et de l'ovaire : la surprenante découverte que les cellules souches embryonnaires de la souris peuvent donner des spermatozoïdes ou des ovocytes pourrait aider les scientifiques dans leur compréhension du développement des cellules sexuelles et des raisons de certains types d'infertilité. La possibilité que des cellules souches embryonnaires humaines puissent servir un jour à fabriquer des embryons humains soulève aussi de sérieuses questions éthiques.

Des matériaux gauchers : après deux années de débats, plusieurs équipes de recherche ont confirmé que certains matériaux de haute technologie peuvent dévier la lumière (et d'autres rayonnements électromagnétiques) dans la "mauvaise" direction. Les scientifiques ont utilisé cette nouvelle classe de matériaux pour produire un effet Doppler inverse. En utilisant ces matériaux gauchers, les scientifiques travaillent aussi à produire de meilleures lentilles.

Le chromosome Y ne compte que sur lui : en 2003, la séquence génétique du chromosome mâle Y chez l'homme a révélé pourquoi ce chromosome solitaire n'a pas besoin de partenaire. Il possède deux copies de ses gènes, disposées en image miroir sous forme de "palindromes". Ainsi, quand des mutations se produisent et qu'une nouvelle copie du gène est nécessaire, son double est sous la main.

Des percées dans les thérapies anti-cancéreuses ? : en juin 2003, des chercheurs ont annoncé qu'un médicament contre l'angiogenèse, qui avait été administré au cours d'un large essai clinique avec une chimiothérapie classique, a prolongé la vie de patients ayant un cancer du côlon avancé. Les médicaments contre l'angiogenèse acculent les tumeurs à la famine en bloquant la croissance des vaisseaux sanguins. Avec près de 60 médicaments différents de ce type actuellement en essais cliniques, et ce contre une grande variété de cancers, les chercheurs et les patients sont sur le point de récolter les bénéfices de la recherche sur l'angiogenèse.

Section spéciale SRAS : le Syndrome Respiratoire Aigu Sévère (SRAS) a fait son entrée sur la scène mondiale en mars 2003 après être apparu pour la première fois en novembre 2002. Le SRAS a été l'occasion de rappeler que de nouvelles maladies infectieuses peuvent émerger à tout moment, et qu'elles n'ont pas besoin de rendre malades beaucoup de gens pour ébranler l'économie des pays. Grâce à une collaboration à l'échelle mondiale, les scientifiques ont définitivement épinglé l'agent en cause, un membre de la famille des coronavirus, cinq semaines seulement après que l'Organisation Mondiale de la Santé a sonné l'alarme mondiale. En fin de compte, ce sont cependant des mesures sanitaires rudimentaires, telles qu'un isolement strict des malades, qui ont fini par avoir raison du virus après plus de 8.400 cas d'infection, dont 916 décès.

L'échec de l'année pour Science a été le 1er février 2003 quand la navette spatiale Columbia s'est désintégrée lors de sa rentrée dans l'atmosphère à l'issue d'une mission scientifique. La tragédie a causé le décès des sept astronautes, cloué au sol la flotte des navettes, et remis en question l'avenir de la NASA. Une grosse partie de 2004 pourrait être consacrée au réexamen du programme spatial civil de la NASA.

Où les chercheurs pourraient exceller en 2004 : comme pour les années précédentes, Science indique les domaines à surveiller en 2004. Pour cette année, le choix inclue les trois atterrissages prévus sur Mars, la microbiologie et la génomique en biodéfense, de nouveaux aperçus sur le génome humain, le libre accès aux revues scientifiques, l'impact des sols sur le changement climatique et l'agriculture durable, le débat coûts/bénéfices des mesures de sécurité renforcée et contre le terrorisme dans le domaine des sciences, et les études sur le quark lourd "bottom".

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