1En 1921, le baron Edmond de Rothschild a mis en place une fondation pour le développement de la recherche scientifique, qui attribuait des bourses aux chercheurs en chimie et en physique. Il a aussi aidé à l’achat d’appareillages2. En 1927, en accord avec Jean Perrin, il décide la création de l’Institut de biologie physico-chimique (IBPC). Le physicien J. Perrin, le chimiste André Job et le physiologiste André Mayer furent chargés de l’organisation de cet Institut et Pierre Girard s’occupa de son administration. Un terrain de 1 750 m2, situé rue Pierre-Curie (qui deviendra ultérieurement la rue Pierre et Marie-Curie), autrefois occupé par le monastère des Dames de Saint-Michel et appartenant à l’Université, fut cédé à titre gratuit. Aux alentours se trouvaient de nombreux autres instituts récemment construits (Institut océanographique, 1911 ; Institut du radium, 1914 ; Laboratoire de chimie physique, 1925 ; Institut Henri-Poincaré, 19283). Les laboratoires de l’IBPC commencèrent à fonctionner en 1931. L’Institut était dirigé par un conseil d’administration, un comité de direction chargé de veiller à l’activité scientifique, et une commission permanente, qui en assurait la direction au jour le jour. Ses quatre membres, cités précédemment, à l’exception d’A. Job, décédé, remplacé par Georges Urbain, furent appelés les tétrarques.

2A. Mayer faisait remarquer, lors du 25^e anniversaire de la fondation de l’IBPC, que trois motivations différentes ont conduit au cours de l’histoire à la création d’institutions scientifiques indépendantes de l’Université : la volonté de préserver la liberté de recherche – c’est le cas du Collège de France –, le désir de rapprocher la recherche fondamentale de ses applications – l’Institut Pasteur et l’Institut Curie en sont d’excellentes illustrations – et le souhait de rassembler les disciplines scientifiques – c’est l’objectif de la fondation de l’IBPC.

3La volonté du baron E. de Rothschild était de créer un institut de recherche pluridisciplinaire destiné à l’étude des mécanismes de la vie. Ce projet se situe dans la continuité des travaux de Claude Bernard, dont il avait été l’ami, et en réaction contre le succès des travaux sur les micro-organismes, qui avaient, selon lui, en partie détourné la recherche biologique de ses objectifs fondamentaux, et lui avaient redonné un certain parfum de « vitalisme ». En 1927, ce projet pouvait s’appuyer sur l’essor de la chimie physique, aussi bien dans ses aspects fondamentaux, avec les travaux d’Albert Einstein et de J. Perrin, que dans ses aspects appliqués aux molécules du vivant, avec l’essor de l’enzymologie, de la biochimie, et le progrès des travaux sur l’oxydoréduction4. Un domaine de recherche important était l’étude des colloïdes5, cet état de la matière caractéristique du vivant qui trouvait sa place entre le monde des molécules du chimiste organicien, et les structures sub-cellulaires visibles sous le microscope : un des quinze services et laboratoires créés à l’origine de l’IBPC était le service des colloïdes confié à Jacques Duclaux.

5En 1931, l’Institut accueillait 51 travailleurs scientifiques. Les moyens, tant d’équipement que de fonctionnement, étaient apportés par la fondation E. de Rothschild. L’IBPC fut aussi aidé par la fondation Rockefeller6. Les personnels devaient se consacrer à plein temps à la recherche, même si certains des chefs de service étaient aussi professeurs au Collège de France ou à la Sorbonne.

6Du point de vue des institutions scientifiques françaises, l’IBPC est une sorte de « coup d’essai » du type d’organisation de recherche qui sera développée au niveau national avec la création du Centre national de la recherche scientifique en 19397.

7Au niveau international, il est tout à fait instructif de rapprocher les motivations à l’origine de l’IBPC de celles qui soutinrent la mise en place de la nouvelle politique scientifique de la fondation Rockefeller à partir du début des années 1930, sous l’impulsion de Raymond Fosdyck et de Warren Weaver8 : même volonté de rapprocher biologistes, chimistes et physiciens, même appel à la mise au point de nouvelles techniques d’origine physique pour l’étude des êtres vivants, de leur fonctionnement et de leur structure. Ce rapprochement montre que, contrairement à ce qu’une historiographie trop centrée sur ce qui s’est passé aux états-Unis laisse penser, la politique de la fondation Rockefeller ne faisait que refléter des tendances et une conception des futurs progrès de la biologie partagée alors par de nombreux chercheurs9. Comme la majorité des historiens des sciences américains s’accordent à penser que la politique de la fondation Rockefeller a été essentielle pour le développement de la biologie moléculaire, nous serons amené à rechercher le rôle que l’IBPC a pu jouer dans le développement de cette discipline en France.

11R. Wurmser était déjà connu, avant son entrée à l’IBPC, pour ses travaux sur la photosynthèse10. En abordant l’étude de ce phénomène par la caractérisation des rayonnements les plus efficaces à sa réalisation – le même principe que celui qu’appliqueront en 1935 Nikolaï Timofeeff-Ressovsky, Karl Zimmer et Max Delbrück à l’étude des gènes11 –, il est le premier à faire l’hypothèse que l’événement fondamental de la photosynthèse est la photolyse de l’eau. à l’IBPC, il a prolongé ces études, tout en développant de nombreux autres travaux sur la thermodynamique, la signification physiologique des potentiels d’oxydoréduction et les mécanismes en assurant le contrôle in vivo, sur la structure des protéines et la catalyse enzymatique. Après la guerre, il consacre beaucoup d’efforts à l’étude des immunoglobulines. R. Wurmser fut administrateur de l’Institut entre 1958 et 1963, mandat pendant lequel il réorienta l’IBPC vers la biologie moléculaire, tout en jouant un rôle majeur, au niveau national, au sein de la DGRST, dans le développement de cette discipline12.

12Un des assistants de R. Wurmser, Louis Rapkine13, fut un des fondateurs de « l’embryologie chimique ». D’origine russe et émigré au Canada, ce jeune et brillant chercheur exerça un ascendant très fort sur tous ceux qui le côtoyèrent, en particulier André Lwoff, Jacques Monod et Jean Brachet. L’hypothèse qu’il mit à l’épreuve pendant plusieurs années était que les phénomènes d’oxydoréduction impliquant des groupements sulfhydriles jouaient un rôle majeur dans le développement de l’embryon d’oursin et, plus généralement, dans la division cellulaire. Il montra aussi l’intervention des groupements sulfhydriles dans la catalyse enzymatique. Dès 1933, il joua un rôle actif dans l’accueil des scientifiques chassés d’Allemagne, qu’il prolongea pendant la guerre en Angleterre et aux états-Unis. à l’issue de celle-ci, il profita des relations établies avec les fondations américaines pour aider le redémarrage de la science française14. Son projet de diriger le service de biochimie cellulaire de l’Institut Pasteur fut brisé par la maladie et sa mort prématurée.

13E. Fauré-Frémiet est nommé en 1928, à l’âge de 45 ans, à la fois à la chaire d’embryologie comparée du Collège de France et chef de service à l’IBPC, où il restera jusqu’en 194015. Spécialiste des protistes – il a aussi apporté une contribution importante à la caractérisation des mitochondries –, il est convaincu que l’organisation structurale est à la base des phénomènes vivants. Il s’intéresse particulièrement, pour cette raison, aux protéines fibreuses. Il développe, avec L. Rapkine et B. Ephrussi, un nouveau microscope, que l’on peut considérer comme l’ancêtre du microscope interférentiel. Avec Georges Champetier, il utilise la technique de diffraction des rayons X pour caractériser la structure des protéines fibreuses, extracellulaires comme l’élastine16, le collagène17 et la kératine, mais aussi intracellulaires. Il est le premier à développer en France, dans les années 1930, la culture cellulaire et à s’intéresser aux transformations, morphologiques en particulier, qui accompagnent cette mise en culture.

14C’est sans doute la personnalité de B. Ephrussi qui a le plus marqué l’IBPC18. D’origine russe, lié personnellement au baron E. de Rothschild, assistant d’E. Fauré-Frémiet auprès duquel il s’initia à la génétique – il avait découvert l’embryologie auprès de L. Rapkine –, le « prince Boris » fut le titulaire de la première chaire de génétique créée en France en 1946. Toute son œuvre scientifique a visé à rapprocher cette discipline de l’étude du développement embryonnaire et de la différenciation cellulaire. Ses premiers travaux portèrent sur la mutation T de la souris et la culture de cellules. Lors d’un séjour dans le laboratoire de Thomas H. Morgan à l’Institut californien de technologie (Caltech), il commença à travailler sur le déterminisme génétique de la coloration de l’œil de drosophile, travail qu’il poursuivit avec George Beadle à son retour à l’IBPC. Cette étude combinait une approche génétique, et la technique de transplantation d’ébauches embryonnaires, caractéristique de l’embryologie expérimentale. Il s’agissait donc d’une des premières tentatives sérieuses de rapprochement entre l’embryologie et la génétique. à son retour aux états-Unis, G. Beadle changea d’organisme – il se mit à travailler sur la moisissure Neurospora crassa, sur laquelle il put établir en 1940, en collaboration avec Edward Tatum, la relation un gène-une enzyme, considérée souvent comme la première grande découverte de la biologie moléculaire. De cette chronologie des événements, il a été déduit un peu hâtivement que B. Ephrussi avait été à l’origine de cette relation, et donc injustement écarté de l’attribution du prix Nobel (qui fut accordé à G. Beadle). En réalité, l’objectif poursuivi par B. Ephrussi était de comprendre le mécanisme d’action des gènes pendant l’embryogenèse – avec l’hypothèse que les hormones pourraient y jouer un rôle majeur d’intermédiaires –, non d’établir un mécanisme général d’action des gènes19.

15Pendant la guerre, B. Ephrussi travailla aux états-Unis sur ce que les généticiens appellent les effets de position, c’est-à-dire la modification d’activité des gènes induite par leur positionnement sur le chromosome. à son retour à l’IBPC, il entreprit l’étude génétique d’un nouvel organisme, la levure : avec l’aide de Piotr Slonimski, ce travail conduisit à la naissance de la génétique mitochondriale. B. Ephrussi quitta l’IBPC à la fin des années 1950 pour rejoindre le nouveau bâtiment du Centre de génétique moléculaire de Gif-sur-Yvette, qui avait été spécialement construit pour lui20.

16Au-delà de la diversité et de la richesse des travaux poursuivis à l’IBPC, il est intéressant de remarquer l’existence de continuités et de permanences. La première est l’attention portée à la mise au point de nouvelles techniques permettant d’étudier ce que l’on appellera à partir des années 1930 les macromolécules biologiques. Beaucoup de ces travaux trouvent d’ailleurs leur origine théorique dans ceux de J. Perrin21. L’IBPC eut un rôle pionnier, en France, dans ce domaine : dès le début des années 1930, il était équipé d’une ultracentrifugeuse sur coussin d’air à grande vitesse, construite par M. Chukri et Pierre Girard selon le procédé de deux scientifiques belges, E. Henriot et E. Huguenard, et d’un appareil performant de diffraction des rayons X, avec lequel E. Fauré-Frémiet et G. Champetier ont étudié, comme nous l’avons vu, la structure, aussi bien de la cellulose que des protéines fibreuses. Malheureusement, cette technique n’est plus utilisée après la guerre. E. Lederer développa, lors d’un de ses premiers séjours à l’IBPC, la technique de chromatographie, et Nine Choucroun celle d’électrophorèse. D’autres appareillages, visant à mesurer la viscosité des molécules, la diffusion de la lumière, la fluorescence et les variations d’enthalpie (microcalorimètre), furent aussi développés dans les ateliers de l’Institut et largement utilisés par ses équipes de recherche. Beaucoup de ces appareils furent mis au point en relation avec les travaux sur la photosynthèse, qui se poursuivirent de manière continue depuis la fondation de l’IBPC. Ceux-ci étaient d’ailleurs en liaison étroite avec l’intérêt du fondateur de l’IBPC, J. Perrin, pour les phénomènes d’interaction entre la matière et le rayonnement. Ce rôle de pionnier dans la mise au point technologique s’accompagna aussi d’une contribution importante aux changements conceptuels qui virent l’abandon de la notion de colloïde en  faveur de celle de macromolécule. G. Champetier fut le premier auteur français à décrire le nouveau domaine de la « chimie macromoléculaire » dans le traité de chimie organique de Victor Grignard.

19s’y réunissait tous les mois, en fin d’après-midi, dans la haute et sombre bibliothèque de l’IBPC, pour un exposé suivi d’une discussion qui se prolongeait dans un restaurant du quartier voisin. Ce club rassemblait les laboratoires Wurmser, Aubel (biochimie), Lederer, Ephrussi ; tout le laboratoire d’A. Lwoff s’y déplaçait. Les discussions étaient animées surtout par B. Ephrussi et J. Monod. La liste des invités y est longue et elle rassemble tous les grands noms de la biochimie, de la génétique et de la biologie moléculaire naissante : John B. S. Haldane, Linus Pauling, Guido Pontecorvo, Fritz Lipmann, René Dubos, Michael Heidelberger, Max Delbrück, Francis Crick, etc.22

24Cette forme de réductionnisme s’oppose à celle qui va être le moteur du développement de la biologie moléculaire, que le philosophe des sciences Nils Roll-Hansen a appelé un réductionnisme biologique23 : dans cette dernière forme, l’explication en termes physico-chimiques des êtres vivants n’y supprime pas, pour autant, l’existence de « faits biologiques ». L’utilisation des techniques physico-chimiques n’est qu’un outil, un « passage », vers une explication qui, finalement, sera biologique. Une autre manière de définir cette épistémologie est de rechercher la place que doit occuper la modélisation mathématique dans les recherches biologiques. Est-il possible de faire une modélisation efficace, avant que la complexité biologique et chimique des êtres vivants n’ait été complètement décryptée ? Comme le prouvent leurs efforts, la réponse qu’auraient apportée beaucoup de chercheurs de l’IBPC eût été « oui » – voir par exemple les tentatives de modélisation des phénomènes membranaires qui y prirent place ; la réponse de l’histoire fut plutôt « non »24. Trois observations vont dans le même sens d’un décalage entre la finalité des recherches poursuivies à l’IBPC et la philosophie qui guida le développement de la biologie moléculaire. La première est la simple constatation de l’importance de la biochimie à l’IBPC. On sait que nombre de biologistes moléculaires, comme Max Delbrück, considéraient avec dégoût la complexité biochimique des êtres vivants. L’analyse du programme de recherche de M. Grunberg-Manago est, à ce point de vue, tout à fait éclairante. Le visage actuel de l’IBPC, résolument orienté vers la biologie moléculaire, lui doit beaucoup. Pourtant, l’origine de ses travaux (comme de ceux, pionniers, d’Yvonne Khouvine avant elle) est l’étude des enzymes impliquées dans le métabolisme des acides nucléiques, en particulier de la polynucléotide phosphorylase. La réorientation moléculaire ne s’effectuera qu’assez tardivement, au début des années 1960, lorsque cette enzyme deviendra un outil pour le déchiffrage du code génétique. Une autre caractéristique de l’IBPC est le développement important des recherches sur la photosynthèse. Alors que ces dernières avaient les mêmes objectifs que les recherches poursuivies par les biologistes moléculaires et faisaient aussi appel à de nombreuses techniques issues de la physique et de la chimie, la majorité des historiens s’accordent à considérer que les travaux sur la photosynthèse ne furent pas partie prenante dans l’essor de la biologie moléculaire25. Le poids dominant de la physique, l’importance de la biochimie, et la connaissance tardive de l’organisation macromoléculaire de l’appareil photosynthétique, mirent ces travaux « à part ». On pourrait dire la même chose, de manière plus générale, des recherches sur les membranes biologiques. Elles aussi furent bien développées à l’IBPC – avec, après la guerre, des travaux remarquables sur les membranes du bacille tuberculeux –, plus que dans beaucoup d’institutions comparables. Mais l’étude des membranes resta longtemps l’apanage des seuls biochimistes et ne se « molécularisa » qu’au début des années 1970.