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PASTEUR MEMORIAL

FOUNDED BY FISHER SCIENTIFIC COMPANY

717 Forbes Street 4 Pittsburgh, Pennsylvania

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L'AGADÉMIE DE MÉDECINE

BOULEVARD SAINT-GERMAIN

PASTEUR

EESTOPRE. D'UN ESPRIT

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E. DUCLAUX

PASTEUR

HISTOIRE D'UN ESPRIT

SCEAUX

IMPRIMERIE CHARAIRE ET Cie 68 ET 70, RUE HOUDAN

1896

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AVANT-PROPOS

« Que peut bien être l’histoire d’un esprit? diront quelques personnes en ouvrant ce volume. On peut faire, à la rigueur, l’histoire d’un homme : il a parlé, il a écrit, 1l & agi : on sait où le prendre, et on peut le suivre et le juger. Mais un esprit, surtout l'esprit d’un savant, c est l'oiseau qui vole; on ne le voit que lors- qu'il se pose ou qu'il prend son essor. Quand 1l s'agit d’un génie comme Pasteur, la difficulté semble même insoluble. On peut, en y regardant bien, ne pas le perdre de vue, préciser les points où il a touché terre. Mais pourquoi s'est-il abattu ici et non là? Pourquoi a-t-il pris cette direction et non cette autre, pour s’envoler vers de nouvelles découvertes? Si vous pouviez le savoir et nous le dire, Pasteur ne serait plus un génie, échappant à l'analyse ; et si vous ne nous le dites pas, vous dresserez un procès-verbal, vous n'écrirez pas une histoire. »

Tout cela est vrai, et pourtant j'ai écrit ce livre. J'ai eu pour cela deux raisons. La première est que Pasteur n’est pas un savant comme les autres. Sa vie

vi AYANT-PROPOS

scientifique a une admirable unité; elle a été le déve loppement logique etharmonieux d’une même pensée. Sans doute, il ne savait pas, quand il faisait ses pre- mières études de cristallographie, qu'il aboutirait un jour à la prévention de la rage. Mais Christophe Colomb ne savail pas non plus, en partant, qu’il décou- vrirait l'Amérique. Il devinait seulement qu'en allant toujours dans la même direction, il trouverait quelque chose de nouveau. Ainsi a fait Pasteur. Dès ses pre- miers travaux, il a eu devant lui un problème de vie, il a trouvé la route pour l’aborder, et depuis il a toujours marché dans la même voie, en consultant la même boussole. Sans doute il a traversé des pays bien divers où il a laissé sa trace. Maïs il neles cher- chait pas, ils étaient sur son chemin, et la grandeur de ses découvertes fait que l'histoire de son esprit, même réduite à un procès-verbal, peut revêtir les allures d’un roman d’aventures qui serait vrai.

Ma seconde raison est que, dans le détail, cette vie scientifique n'est pas moins intéressante que dans son ensemble. Comme on le devine, Pasteur a rencontré bien des difficultés et des obstacles. Ces obstacles, nous les connaissons mieux, maintenant qu'ils sont franchis et que nous les voyons par derrière. Il est curieux de voir comment Pasteur les a tournés ou évités. Il a déployé pour cela des qualités de premier ordre; à la fois audacieux et prudent, se trompant parfois, et longuement, mais constamment ramené dans le vrai chemin par cette sévère méthode expéri- mentale dont 1l a si souvent parlé avec reconnais-

AVANT-PROPOS vi sance, 1l reste toujours digne d’admiration, et digne aussi de servir d'exemple. C'est moins pour faire un panégyrique que pour en tirer un enseignement que j'ai essayé d'écrire son histoire, dans laquelle je laisse de côté tout ce qui est relatif à l’homme pour ne parler que du savant. J’ai voulu, dans l’ensemble comme dans le détail, faire la genèse de ses décou- vertes, estimant qu'il n'avait rien à perdre à cette analyse, et que nous avions beaucoup à y gagner. Mais je reconnais que la tâche était difficile. C’est au lecteur méfiant de tout à l’heure de me dire si j'ai réussi.

PASTEUR

HISTOIRE D'UN ESPRIT

PREMIÈRE PARTIE

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE

LES PRÉDÉCESSEURS DE PASTEUR : HAUY, WEISS, DELAFOSSE

Si on veut se rendre un compte exact du progrès apporté dans la science par les divers travaux de Pas- teur, la première chose à faire est de se représenter l'état de nos connaissances au moment où chacun d'eux les faisait avancer. Pour bien comprendre le progrès qu’elles ont fait avec lui, il faut savoir d’où elles étaient parties. Mais cela n’est pas aussi facile qu'on pourrait le croire. On ne peut pas se contenter, pour se faire une idée de l’état général des esprits à une période quelconque, de lire les livres classiques et les manuels de l’époque : ces livres sont toujours en retard sur la science des laboratoires, celle qui flotte dans l'air qu'on y respire et qui excite les chercheurs. On &ourt un autre danger à recourir aux sources, ét à

10 HISTOIRE D'UN ESPRIT

lire les mémoires originaux : c’est celui de prendre les opinions ou les idées de leurs auteurs pour des opinions et des idées courantes. Un savant digne de ce nom est toujours en avant de ses contemporains : entre eux et lui existe une zone moyenne dans laquelle 1l faudrait se tenir pour juger des efforts et des progrès, mais où la trouver, et comment, quand on l’a trouvée, y voir juste, c'est-à-dire juger avec les idées du temps? Comment s’abstraire de ce qu'on a appris depuis et se refaire l'ignorance nécessaire ?

J’essaierai pourtant d'arriver à ce résultat dans tout le courant de ce volume; mais, ainsi qu'il est facile de le comprendre, les-plus grandes difficultés sont au commencement. Familiarisés comme nous le sommes aujourd'hui avec les idées de structure moléculaire, nous avons quelque peine à nous représenter l'état chaotique de ces notions chez les savants de 1840.

Ils connaissaient la molécule chimique. Ils savaient qu'elle est formée d’un groupement en général assez stable d’atomes, dont le nombre, le poids et la nature peuvent être d'ordinaire très bien définis. Ils savaient par exemple qu'il y à un atome de chlore et un atome de sodium dans le sel marin, un atome de calcium, un atome de carbone et trois atomes d'oxygène dans le carbonate de chaux. Ils avaient reconnu que les différentes molécules composées se différencient d’or- dinaire par le nombre et la nature de leursatomes cons- tituants, qu'il y en a pourtant qui contiennent le même nombre des mêmes atomes sans être pour cela iden- tiques, de sorte qu’on est amené à soupçonner entre eux des différences d’arrangement. Mais en quoi consistaient ces arrangements? Comment les atomes se disposaient-

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 11

ils les uns par rapport aux autres dans la molécule ? Quelle forme en résultait pour cette molécule? Autant de questions sur lesquelles personne n'avait d'idées claires.

La cristallographie n'en avait donné aucune, con- trairement à ce qu’on pourrait croire aujourd'hui, après les enseignements que cette science nous a fournis. Cela tenait à la conception trop étroite et géométrique que Haüy s'était faite de la molécule intégrante du cristal. On sait qu'il appelait de c2 nom le petit solide

dont la juxtaposition et la superposition en nombre infini finissaient par constituer le cristal. En brisant un cristal cubique de sel marin, on le réduit en plus petits cubes qui, pulvérisés à leur tour, nous conduiraient, si on pouvait pousser la division assez loin, jusqu’à la moléeule intégrante, que nous pouvons supposer aussi cubique. En superposant ou juxtaposant un assez grand nombre de ces cubes invisibles, nous pourrons constituer un cristal cubique de volume quelconque, et cet exemple nous suffit pour bien nous représenter les molécules intégrantes d'Haüy. Or, pour ce savant, ces molécules intégrantes du cristal n'avaient aucune relation nécessaire avec la molécule chimique. Il suffisait, pour constituer une molécule intégrante de sel

12 HISTOIRE D'UN ESPRIT

marin, que huit molécules chimiques, formées chacune d’un atome de chlore et d’un atome de sodium, se grou- pent en forme de cube. Que ces molécules chimiques

soientelles-mêmes sphériques (commeellele sontrepré-

sentées dans la fig. 1), cubiques, tétraédriques, etc., cela était fort indifférent; leur forme n’était pour rien dans l'affaire; c'était leur groupement seul qui déter- minait la forme de la molécule intégrante du cristal, et, par suite, celle du cristal lui-même.

Ce groupement, pour Haüy, était commandé par la nature propre de la molécule chimique, et ne pou- vait se faire qu'entre molécules similaires et complè- tement identiques. La régularité géométrique tradui- sait la régularité physique et la régularité! chimique. La découverte des faits relatifs à l’isomorphisme vint bientôt changer les idées sur ce point. En montrant qu’on pouvait, sans changer la forme d’un cristal de carbonate de chaux, de spath d'Islande, par exemple, y remplacer tel nombre qu'on voulait d’atomes de calcium par un nombre égal d'atomes de magnésium, Mitscherlich introduisait dans les esprits, sous une forme vague encore, une conception structurale du cristal toute différente de celle d'Haüy. Si des atomes de calcium et de magnésium peuvent, sans aucun change- ment de formes, être substitués l'un à l’autre dans un cristal, c'est qu'ils sont de même forme ou, ce qui revient au même, qu’ils exercent à distance les mêmes actions. On sortait done ainsi de la géométrie de la molécule intégrante pour aborder la géométrie de la molécule chimique,.et on pouvait dire que le calcium, le magnésium, le fer, le manganèse, le zinc, qui donnent des carbonates cristallisés de même forme que le

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TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 13

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spath d'Islande, ont des atomes de même forme, tandis que le baryÿum, le strontium, qui donnent des carbonates tout différents, non isomorphes avec les premiers, ont des atomes d'une autre forme. Comme dans les molécules des carbonates de calcium, de fer, de magnésium, de manganèse et de zine. tout est identique, sauf les métaux dont les atomes sont de même forme, on peut admettre que les molécules chimiques de ces divers corps sont aussi de même forme, et en songeant que les molécules intégrantes des divers cristaux sont aussi de même forme, on arrive à établir ent’e la forme cristalline d'une subs- tance quelconque et la constitution de sa molécule chi- mique une relation, vague encore, mais à coup sûr beaucoup plus étroite que ne le supposait la théorie d'Haüy.

Toutes ces déductions n'étaient évidemment pas très solides, et on aurait pu expliquer presque aussi bien ces faits nouveaux dans la doctrine d'Haüy, en admettant que des molécules chimiques de formes diverses pouvaient se faire équilibre aux huit angles d’un cube, et qu’une molécule de carbonate de fer pouvait se substituer à un de ces angles, sans rien troubler, à une molécule de carbonate de chaux d’une configuration toute différente. Mais une théorie nou- velle, pour être utile et féconde, n'a pas besoin d’être solidement assise. Il suffit qu'elle le soit assez pour imposer un changement de point de vue, pour amener à voir les choses à rebours, et il arrive même que des théories inexactes peuvent réclamer à leur actif une part de progrès. Celui qu’avaient apporté les travaux si originaux de Mitscherlich était incontestable.

14 HISTOIRE D'UN ESPRIT ps

Quelques années après, un élève d'Haüy,.M. Dela-

fosse, avait fait un pas de plus, en étudiant un autre phénomène que l’isomorphisme, celui de l’hémiédrie. Les belles lois géométriques posées par Haüy se trouvent parfois en défaut. Elles veulent par exemple que les huit angles d’un cube étant identiques au point de vue physique, toute modification naturelle qui porte sur l’un porte aussi sur l’autre, car pourquoi y aurait-il un choix ? Si l’un d’eux est coupé par une face et porte une troncature, cette troncature, quelle qu’elle soit, doit être répétée 8 fois. Or il arrive parfois que quatre seulement des angles du cube portent des faces, placées de telle façon qu'il n’y en a jamais deux aux extrémités d’une même arête du cube. L'ensemble de ces quatre faces prolongées par la pensée forme un tétraèdre : c’est le cas de la boracite, qui cristallise dans le système cubique. De même le quartz forme des prismes hexagonaux (fig. 1), et les 12 angles placés autour de ses deux bases sont physiquement identiques. Cependant il arrive souvent que six seulement de ces angles, placés par exemple alternativement en haut et en bas des arêtes latérales, sont coupés par des facettes qui, en se rejoignant, formeraient un rhom- boëdre à 6 faces. On relève des faits analogues dans les autres systèmes cristallins. D'où peuvent provenir ces exceptions apparentes à cette régularité que nous

attribuons, au fond sans savoir trop pourquoi, aux «

lois de la nature.

Haüy connaissait beaucoup de ces phénomènes d'hémiédrie, et s’il ne leur attribuait pas plus d’impor- tance, c'est que sa théorie le conduisait à les voir en quelque sorte à rebours, comme je le disais tout à

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 15

l'heure. La forme de la molécule intégrante était pour lui, de préférence, celle que lui donnait la division naturelle du cristal, le clivage. Un cristal cubique de sel marin donne des cubes par clivage; un cristal rhomboédrique de spath d'Islande donne de même des rhomboëèdres. Le rhomboèdre était done pour Haüy une forme primitive. Quand on en coupe les 6 angles laté- raux par des plans également inclinés sur les faces, on obtient par une voie de dérivation parfaitement régulière le prisme hexagonal du quartz. Et ainsi pour les autres cas. Toute cette conception formait un en- semble logique et cohérent, mais avait laissé Haüy in- différent aux questions d’hémiédrie.

Pour bien voir le caractère hémiédrique du rhom- boëèdre, il fallait renverser les choses et prendre le prisme hexagonal comme forme primitive. Alors le rhomboèdre ne peut en dériver que par voie d’hémié- drie. De même dans les autres systèmes. C’est ce que fit le minéralogiste Weiss, et, du coup, l'hémiédrie apparut un phénomène plus fréquent qu'on ne l'avait cru, et un problème se posa qu'il fallut résoudre. Pourquoi cette dérogation à la loi de symétrie?

C'est ce que Delafosse essaya d'expliquer en 1840, à l’aide d’un artifice de conception qui peut sembler aujourd’hui bien innocent. « Dans le quartz prismatique, dit-il, la constitution hémiédrique existe, sans être marquée au dehors, puisque ce prisme peut être dérivé d’un rhomboëdre. Des rhomboèdres peuvent fort bien S'empiler de façon à donner une construction en prisme hexagonal. De même des tétraèdres s’ajustent de façon à donner un ensemble cubique. Admettons donc que le réseau cristallin du quartz prismatique est formé de

16 HISTOIRE D'UN ESPRIT

molécules rhomboédriques, que la boracite est formée de eristaux tétraédriques, et toute difficulté disparaîtra entre Weiss et Haüy : le polyèdre moléculaire expri- mera la dissymétrie par sa forme, mais cette dissy- métrie n'apparaîtra pas nécessairement dans l'aspect extérieur du cristal. »

Cette solution de la difficulté a, je le répète, je ne sais quoi d’enfantin. Elle est un pur jeu de l’esprit, et Delafosse ne fit rien pour lui donner une base plus solide; elle n’en constitue pas moins un progrès, en vertu du mécanisme que j'indiquais tout à l'heure, car elle fit pénétrer dans les esprits cette idée que la forme de la molécule intégrante du cristal n’était pas aussi étroitement liée que le pensait Haüy à la forme du cris- tal lui-même, et nous verrons bientôt l'influence de cette conception sur Pasteur, élève de Delafosse, et passionné comme lui pour les questions de structure moléculaire.

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BIOT ET J. HERSCHELL

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La loi générale énoncée tout à l'heure, qu’une science progresse surtout en changeant ses points de vue, explique le secours qu’elle tire toujours des emprunts faits aux sciences ses voisines; c’est peut- être parce que les cerveaux jeunes recherchent le plus avidement et subissent le mieux ces imprégna- tions extérieures que la jeunesse est surtout l’époque où fleurit l'esprit d'invention. Dans le cas qui nous occupe, le progrès est venu de l'introduction des pou- voirs rotatoires, dus à la physique, dans les questions de minéralogie.

On sait que toute impression lumineuse est le résul- tat d’une vibration accomplie à la façon d’une tige rigide qui, serrée dans un étau à une de ses extrémités, vibrerait de l’autre en oscillant autour d’une position d'équilibre; si, à l'extrémité mobile, elle porte un bou- ton poli donnant un point lumineux, on peut faire décrire à ce point lumineux une ellipse, une circonfé- rence ou une ligne droite. Envisageons ce dernier cas, le plus simple, et appelons, par convention, plan de polarisation le plan qui contient la tige vibrante et la ligne lumineuse que décrit son extrémité. Supposons

2

18 HISTOIRE D'UN ESPRIT

ce plan vertical, et le point lumineux se mouvant devant nous le long des aiguilles d'une pendule qui marquerait six heures. Tant qu'il n’y a que de l'air interposé entre. le point lumineux et notre œil, la vibration ne change pas de direction, mais il y a telles substances transpa- rentes qui, traversées par elle, la feraient se projeter sur les aiguilles d’une horloge marquant 5 h. moins 5 pour une certaine épaissseur traversée, marquant 4 h. moins 10 par une épaisseur double. En d'autres termes, elles font tourner à gauche le plan de polarisa- tion d’une quantité proportionnelle à leur épaisseur. Nous les appellerons des substances ayant un pouvoir rotatoire gauche ou, pour aller plus vite, des substances gauches. Il existe de même des substances droites dont, mutatis mutandis, la définition est la même.

Le quartz cristallisé, dont nous venons de voir les formes hémiédriques, est précisément une de ces sub- stances douées du pouvoir rotatoire; il fait tourner le -plan de polarisation d’un rayon lumineux qui le traverse dans le sens de l’axe, et Biot, dans l’étude très soi- gneuse qu'il avait faite des lois de cette rotation, avait remarqué que certains cristaux de quartz, examinés sous une certaine épaisseur, déviaient à droite ce plan de polarisation d’une quantité égale à celle dont le déviaient vers la gauche d’autres cristaux examinés sous la même épaisseur. Il avait brièvement résumé ce fait en disant : il y ades quartz droits et il y a des quartz gauches.

Or, ici se présentait une circonstance curieuse. Haüy avaittrès bien vu, sur les angles deses cristaux prisma- tiques de quartz, des facettes hémiédriques (x, x’, fig. 2), différentes de celles que nous avons envisagées tout à l'heure pour simplifier, mais qui, prolongées, donne-

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 19

raient encore un rhomboèdre. Il avait aussi remarqué que ces facettes qui, en vertu de lasymétrie, eussent dû être doubles sur chacun des angles qu’elles coupaient, étaient le plus souvent simples, c’est-à-dire qu'une seule d’entre elles était conservée, et cette face s’incli- nait tantôt dans un sens, tantôt dans l’autré, suivant les . cristaux, sur l’arête qui la portait. Quand l’inclinaison

Fig. 2

Quartz plagièdre gauche. | Quartz plagièdre droit.

était d'un côté sur une arête du prisme, elle était du même côtésur les cinq autres. Il avait appelé plagièdres tons les cristaux qui portaient ces facettes hémiédri- ques; plagièdres droits ceux où elle inclinait à droite, le cristal étant orienté d’une manière convenue ; plagièdres gauches ceux où elle inclinait à gauche. !l en était resté là, et son élève, Delafosse, n'avait de même vu dans ces facettes cristallines que la confirmation de ses idées sur le caractère tétraédrique de la molécule inté- grante. Si on imagine une série de tétraèdres enfilés bout à bout le long d’une tige rigide, cette file se termi- nera d’un côté par une pointe, de l’autre, par une sur-

20 HISTOIRED'UN ESPRIT

face plane : l’extrémité de la file correspondait, pour Delafosse, à l’arête non tronquée et restée aiguë, la face plane à l'extrémité portant la facette hémiédrique.

La découverte de Biot et celle d’Haüy coexistèrent quelquesannées dans la science sanss’influencer mutuel- lement. C’est John Herschell qui mit dans ce rouage inerte la goutte d'huile destinée à le faire marcher. Il s’avisa de rapprocher l’observation purement cristallo- graphique d'Haüy sur les plagièdres droit et gauche, de l'observation purement physique de Biot sur le quartz droit et le quartz gauche. On peut, puisqu'on fait à son gré la convention qui définit la position cristallogra- phique du cristal de quartz qu’on examine, le placer de façon à ce que le quartz droit soit aussi le plagièdre droit, le quartz gauche le plagièdre gauche. Et alors un lien apparait entre la forme cristalline et le sens du pouvoir rotatoire. Remarquons que cette convention que nous venons de faire n’a rien d’obligatoire et pourrait être remplacée par la convention contraire. Ce qui est essentiel, c'est que l'existence du pouvoir rota- toire se trouvait mise par Herschell en rapport avec les inégalités de construction du cristal, et qu'à côté des structures différentes, mais pourtant semblables, que l'existence des plagièdres droit et gauche nous oblige à admettre dans le quartz, nous pouvons placer les actions pareilles, mais pourtant inverses, qu'il exerce sur la lumière polarisée.

Je viens de parler de structure. C’est qu'il nous faut faire 1c1 une remarque importante : cette action sur la lumière polarisée ne se manifeste que dans le quartz cristallisé. Avec du quartz amorphe ou de la silice en dissolution dans un liquide quelconque, on n'en trouve

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 21

plus trace. Bien plus, l’action n’a lieu que sur un rayon lumineux polarisé traversant le cristal dans le sens de sa longueur et parallèlement à l’axe, ou au moins dans une direction très peu inclinée sur cet axe. Elle diminue rapidement à mesure que l’inclinaison aug- mente, et il n’y en a plus trace quand le rayon tra- verse le cristal obliquement et dans le sens de l’épais- seur.

Cette circonstance, qui rattachait le pouvoir rota- toire aux files moléculaires de Delafosse, était d'autant plus curieuse qu’elle ne se retrouvait pas du tout pour les autres substances dans lesquelles Biot avait aussi découvert le pouvoir rotatoire. Ces substances étaient presque toutes des produits de la vie animale ou végé- tale : sucre, acide tartrique, essences diverses, albu- mine, etc. Or, celles qui pouvaient cristalliser, le sucre, l'acide tartrique, n'avaient aucune action à l’état de cristaux. Toutes, en échange, mises en solution dans de l’eau ou un liquide quelconque, dévient, les unes à droite, les autres à gauche, le plan de polarisation. Cette déviation reste la même pour une même solution lorsque l'épaisseur est la même, ne dépend pas du sens dans lequel on fait traverser par le rayon lumineux le liquide qu'on examine, etce qui montre bien qu'elle ne dépend pas de l’arrangement intérieur des molécules actives dans le dissolvant, c’est qu'on peut agiter ce liquide pendant l'observation, sans rien changer à la quantité et au sens de la déviation.

Ceci témoigne, et Biot avait bien vu cette consé- quence, que l’action exercée par les solutions d'acide tartrique ou de sucre n’est pas due, comme dans le quartz, à la disposition des molécules les unes par

22 HISTOIRE D'UN ESPRIT

rapport aux autres, à la forme de la construction, mais à la forme de la molécule elle-même, forme qui doit être en rapport avec sa constitution.

On voit le pas considérable que nous faisait faire celte conception. Elle permettait d'aborder une ques- tion qu'Haüy avait laissée de côté, que Delafosse avait à peine effleurée, la question dela forme de la molé- cule. Elle faisait prévoir, dans l’arrangement des atomes de cette molécule, des dispositions dissymétriques ana- logues à celle des molécules intégrantes d’un cristal ce quartz dans l'arrangement du cristal; quant à ee quartz lui-même, il avait été un éveilleur d'idées, mais son importance diminuait beaucoup au regard des substances qui portaient le pouvoir rotatoire dans leur molécule. Un horloger peut faire dans sa vitrine, avee ses montres, des arrangements réguliers, géométriques, analogues à des réseaux cristallins, qui attirent l'œil: et sont soumis à certaines lois. Maïs dès qu'on voit que toutes ces montres marchent ct marquent ‘la même heure, on cesse de penser à l’arrangement de la vitrime pour songer au mouvement de la montre. Quelle pou- vait bien être la liaison entre l'arrangement des atomes dans la molécule et le pouvoir rotatoire?

II

PASTEUR. — LES TARTRATES

Telle était la question qu’a souvent dû se poser Pasteur, car c’est 1e1 qu’il apparaît. Il avait puisé dans l’enseignement de Delafosse le goût de ces recherches, et dès que, sorti de l'École normale, il put rentrer au laboratoire en qualité de préparateur, il se mit en mesure de les poursuivre. Pour se faire l'œil et la main aux choses de la cristallographie, il eut la bonne idée de prendre pour guide un travail un peu étendu sur les formes cristallines, se proposant de répéter toutes les expériences, toutes les mesures, et de comparer ses résultats avec ceux de l’auteur qu'il suivrait pas à pas. 1! choisit pour cela un travail de de la Provostaye sur les tartrates, et 1l eut la main heureuse, car, parmi les corps doués du pouvoir rotatoire, les tartrates sont ceux qui présentent au plus haut degré de simplicité les phénomènes vers lesquels se dirigeait son ambition de jeune savant. Avec d’autres sels, il eût dû chercher plus longtemps pour trouver des choses moins nettes: mais 1l eût fini par trouver.

Il avait, en effet, constamment présente à l'esprit

cettecorrélation entrel’hémiédrie et le pouvoirrotatoire _ découverte dans le quartz. Elle avait beau n'avoir aucun

24 HISTOIRE D'UN ESPRIT

rapportapparent avecle cas de l'acide tartrique, résider dans l’arrangement des molécules, au lieu de résider dans la molécule elle-même, les idées de son maitre et les siennes, ramenées constamment sur ce sujet, lui disaient qu'il devait y avoir quelque chose traduisant à l'extérieur le mode d’arrangement des atomes. Une des meilleures preuves qu'il cherchait ce quelque chose que son imagination lui avait fait entrevoir au travers des mémoires de Biot et d’'Herschell, c’est qu'il vit du premier coup, sur les cristaux d'acide tartrique et des tartrates, ces facettes hémiédriques que ni de la Provostaye, ni Mitscherlich n'avaient notées. Le pre- mier, travailleur consciencieux mais sans flamme, ies avait certainement vues, mais ne les avait pas regar- dées. Le second, dont l'éloge n’est plus à faire, se préoccupait surtout, dans son travail, de montrer l’iso- morphisme des tartrates, qui en ont, et des paratar- trates, qui n’en ont pas; il ne pouvait pas avoir beaucoup de considération pour ces facettes hémié- driques qui contrariaient parfois un parallélisme si marqué par ailleurs. En forçant un peu la note, on pourrait dire que Mitscherlich ne voulait pas les voir, et ne les a pas vues, tandis que Pasteur, qui voulait les voir, les a vues tout de suite.

Il faut dire pourtant que ces facettes ne sont pas toujours très apparentes dans tous les tartrates et dans tous les cristaux d’un même tartrate, mais on peut d’or- dinaire les rendre plus manifestes en changeant un peu les conditions de la cristallisation. Bref, dès que l’atten- tion est portée de leur côté et qu’on les cherche, on en trouve dans tous les tartrates.

Ceci confirmait l’idée d’une corrélation entre

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 25

l'hémiédrie et le pouvoir rotatoire. Mais cette corréla- tion était encore lointaine. Il n’y avait même pas ici, en apparence au moins, cette corrélation entre la po- sition de la facette et le sens de la rotation qui faisait que le quartz droit était le plagièdre droit, et le quartz gauche le plagièdre gauche. Les cristaux des divers tar- trates appartiennent à divers systèmes, ont par suite des aspects très variés, et on n’y retrouve pas cette belle harmonie de formes qui fait presque des frères jumeaux des divers cristaux prismatiques de quartz. La constata- tion que Pasteur venait de faire serait restée inféconde sans une autre découverte qui vint lui donner la vie qui lui manquait encore, et cette découverte est due à l’homme de travail, si la première appartient à l’homme de réflexion et d'imagination.

Je viens de dire que les cristaux des divers tartrates ont les aspects les plus divers: ils sont en aiguilles, en tables aplaties, en prismes ; ils sont plus ou moins couverts de facettes qui abattent leurs angles ou leurs arêtes, et masquent leur forme primitive. Mais, malgré la variété de leurs physionomies, il y a quelques

Fig. 3.

traits qui restent immuables chez eux, et constituent leur marque de famille. Ce sont trois facettes qui se

26 HISTOIRE D'UN ESPRIT

succèdent toujours dans le même ordre et en faisant entre elles à peu près les mêmes angles. Ces facettes, qui comprennent deux faces contiguës P et M de la forme primitive, et une facette b' à cheval sur l'intersection des deux premières, sont parallèles à une même droite qui pourra remplacer pour nous cetaxe du prisme hexa- sonal du quartz qui nous a été si utile pour établir la corrélation entre le sens de l'hémiédrie et le sens du pouvoir rotatoire dans ce cristal.

Convenons de mettre cette droite verticale dans nos cristaux de tartrates, et de tourner en avant le système des trois facettes qui forme le trait commun des divers cristaux. Tous ces cristaux pourront ainsi, malgré la variété de leurs formes, être rangés en files orientées, à la facon de soldats montrant en avant la. même série de boutons. Or, quand on les a ainsi rangés, on s'aperçoit avec surprise que tous ces soldats n’ont qu’une seule épaulette, partout tournée du même côté : je veux dire que tous ces tartrates ont leur facette hémiédrique d'avant inclinée vers la droite de celui qui les regarde.

Si on leur fait faire demi-tour, ils sont comme les soldats de plomb des enfants ou comme le dieu Janus, leur devant ne se distingue pas de leur derrière : la facette hémiédrique de l'arrière vient en avant, mais est toujours à droite. Si on les renverse pourles regarder par l’autre bout, ils ressemblent alors aux figures doubles des cartes à jouer; leurs extrémités se res- semblent, et de quelque façon qu’on les place, à la condition de mettre en avant le groupe caractéristique des trois faces que nous avons signalées, une de leurs quatre facettes hémiédriques revient obstinément

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 27

se placer en face de l'observateur, et à sa droite.

_ Ainsi, chose curieuse, tous les tartrates si variés de formes que Pasteur avait étudiés au nombre de 19, avaient un pouvoir rotatoire de même sens, et aussi une hémiédrie de mème sens. Cette corrélation les rap- prochait du quartz, mais avait un seas plus profond, car ici il ne pouvait plus être question d'arrangement des molécules dans le cristal, mais d’arrangement des atomes dansla molécule.Ilest clair qu’on pouvaitchanger les conventions, par exemple examiner, comme on avait l'habitude de ie faire en Allemagne, les cristaux par la tranche, au lieu de les examiner en face, comme on le faisait dans la convention francaise. Les facettes hémié- driques s’inclinent alors à gauche lorsque le pouvoir rotatoire reste droit, mais c’est l'énoncé du phéno- mène qui change et non sa nature : tous les tartrates ayant un pouvoir rotatoire du même sens ont aussi une hémiédrie de même sens, et cela démontre une relation entre la forme de la molécule et son mode d'action sur la lumière. |

IV

LES PARATARTRATES

On voit que nous avons progressé depuis l’étude sur le quartz. Nous voici étudiant avec Pasteur le mode de groupement des atomes. C’est ici quese place une découverte imprévue.

Dans les fabriques d’acide tartrique on trouve parfois, dans les cavités que laissent entre eux en s’associant les gros cristaux de cet acide, des petits cristaux aiguillés, formant des houppes qui se déta- chent en blanc opaque sur la masse demi-transpa- rente d'acide tartrique, et ressemblent parfois tellement à des cristaux d'acide oxalique que, dans la fabrique de Thann où ils étaient autrefois très abondants, on les avait pris pour de l'acide oxalique et on avaitessayé de les vendre comme tels. On avait reconnu bientôt qu'ils étaient constitués par un acide tartrique particulier, donnant des sels tout à fait semblables aux tartrates. Mitscherlich, qui avait étudié comparativement les tar- trates connus et ces nouveaux sels qu'il avait appelés des paratartrates, les avait trouvés identiques sous tous les rapports. Ils avaient même forme cristalline, même poids spécifique, même double réfraction à l’état de cristaux, même angle des axes optiques, même

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indice de réfraction lorsqu'ils étaient dissous en même proportion dans l’eau. Bref, aucune méthode ni aucune mesure physique ni chimique ne permettait de Îles distinguer, etils semblaient identiques en tout, saufen ceci, que les tartrates agissaient sur la lumière pola- risée, tandis que les paratartrates étaient tout à fait sans action.

Arrivé au point où il en était de ses recherches, Pasteur ne pouvait pas ne pas se préoccuper de cette contradiction apparente. « Mitscherlich, se dit-il, se sera trompé en affirmant que les cristaux de tar- trates et de paratartrates se ressemblent. Il doit y avoir entre eux des différences extérieures en ce qui concerne leurs facettes hémiédriques. Mitscherlich, préoccupé de ses idées sur l’isomorphisme, que cares- sent toutes les ressemblances cristallines entre des corps différents, n'aura pas vu ces différences qu'il ne cherchait pas, mais moi, qui ai l’idée préconçue de leur existence, je suis en bonne situation pour les trouver s'1l y en a. »

L'expérience, interrogée de cette façon, répondit de suite. Tous les paratartrates étudiés apparurent avec leurs deux épaulettes, c’est-à-dire avec toutes les faces voulues par les lois de la symétrie. Il n'y avait plus d’hémiédrie : la facette de droite avait sa contre: partie à gauche et, simultanément, toute trace d'action sur la lumière polarisée avait disparu.

C'était une confirmation de la prévision, une récom- pense de l'intuition hardie de Pasteur. Mais, à côté de cette découverte prévue, le hasard, un de ces heureux hasards qu’on ne rencontre guère que lorsqu'on est con- stamment en quête, réservait une trouvaille imprévue.

30 HISTOIRE D'UN ESPRIT

Parmi les paratartrates, il y en a deux qui se compor- tent autrement que les autres quand on les fait cristal- liser. Les autres donnent des cristaux ayant en double leurs facettes hémiédriques, et par conséquent n'ayant plus d’hémiédrie par la raison qui fait qu'on n’est plus manchot dès qu'on a ses deux bras. Au contraire, les paratartrates doubles de soude et d’ammoniaque d’un côté, de soude et de potasse de l’autre, déposent dans leurs eaux-mères des cristaux tous hémiédriques, tous manchots : seulement il y en a qui sont manchots du bras droit, et il y en a aussi qui sont manchots du bras gauche.

Qu'était-ce à dire? À envisager les choses en gros, ce résultat était troublant, puisqu'il montrait l'apparition d’une hémiédrie là où il n’y avait pas de pouvoir rotatoire. Mais Pasteur était trop avancé pour reculer ; il avait tiré déjà trop grand parti de sa conception pour perdre confiance. « Malgré tout ce qu'il y avait d’inat- tendu dans ce résultat, dit-1l', je n’en poursuivis pas moins mon idée. Je séparai avec soin les cristaux hémièdres à droite, les cristaux hémièdres à gauche, et j observai séparément leurs dissolutions dans l’appareil de polarisation. Je vis alors, avec non moins de surprise que de bonheur, que les cristaux hémièdres à droite déviaient à droite, que les cristaux hémièdres à gauche déviaient à gauche le plan de polarisation, et quand je prenais de chacune de ces sortes de cristaux un poids égal, la solution mixte était neutre pour la lumière polarisée, par neutralisation des deux dévia- tions individuelles égales et de sens opposés, »

1. Aecherches sur la dissymétrie moléculaire. Leçon professée à la Sociélé chimique de Paris, 1860, p. 29.

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a]

On comprend qu'en présence de ce phénomène inattendu, de cette confirmation presque éblouissante de son idée préconçue, Pasteur ait été pris d'un tel saisissement qu'il quitta le laboratoire, incapable de remettre l'œil à l'appareil de polarisation. C'était un clair rayon de soleil venant illuminer des perspectives qu'il n’avait encore sondées que dans l’ombre on une demi-lumière. Maintenant qu’elles s'éclairaient subi- tement, ce n'était pas le moment de les abandonner.

Aussi bien il y avait tout de suite une récolte à faire. En retirantchimiquement des cristaux hémièdres à droite l'acide tartrique qu'ils contenaient, il trouva un acide qui, minutieusement comparé à l'acide du raisin, lui était absolument identique. Les cristaux gauches lui fournirent de même un acide tartrique, en tout identique aussi à l’acide du raisin sauf en un point, c'est qu'il portait à gauche les facettes hémiédriques que le premier portait à droite, et que ses solutions déviaient à gauche exactement de la même quantité que celle dont déviaient vers la droite des solutions également concentrées d'acide tartrique du raisin. En mélangeant ces solutions, la déviation deve- nait nulle et on obtenait un troisième acide tartrique, l'acide paratartrique inactif par compensation. De plus, cet acide ne résultait pas de la juxtaposition de ces deux constituants, mais de leur combinaison, car des solu- tions convenablement concentrées d'acide tartrique droit et d'acide gauche s’échauffent beaucoup quand on les mélange, et la liqueur se solidifie sur-le-champ par une cristallisation abondante d’un acide paratartrique, identique à l'acide de Thann dont on était parti.

En résumé, il existait trois acides tartriques iden-

32 HISTOIRE D'UN ESPRIT

tiques au point de vue de toutes leurs propriétés physi- ques et chimiques, sauf en ceci, qu'ils ont chacun leurs facettes hémiédriques spéciales et le pouvoir rotatoire correspondant. Ces dissemblances persistent dans tous leurs composés, et font partie de leur nature propre. Elles constituent leur marque distinctive, permanente et profonde.

V

ASPARTATES ET MALATES

Ce développement harmonieux d'une même idée mère deviendra plus saisissant encore tout à l'heure, lorsque nous remonterons, ainsi que nous en avons le droit, à la molécule chimique, de qui vient l'influence initiale. Pour le moment, nous avons à nous demander sinous sommes là en présence d’un fait général ou d’un fait particulier. Les diverses substances organiques que Biot a trouvées douées du pouvoir rotatoire présen- -tent-elles toutes des formes hémiédriques lorsqu'elles cristallisent ? Il n’y en a malheureusement pas beaucoup qui puissent donner des cristaux mesurables : l’aspara- gine et ses divers dérivés, acide aspartique et malique, sont pourtant dans ce cas. Pasteur se hâta de les étu- der.

L'asparagine était à ce moment une substance rare. Pasteur fut obligé de planter de la vesce dans le jardin et les caves de l'académie de Strasbourg. Du jus des plantes, il retira. par les procédés connus, de l’asparagine qu'il fit cristalliser, et qui se montra à la fois pourvue de facettes hémiédriques et douée du

1. Mémoire sur les acides aspartique et malique. Ann. de. ch. et ae phys., 3° p., t. XXXIV.

34 HISTOIRE D'UN ESPRIT

pouvoir rotatoire. Comme l'acide tartrique, elle trans- porte cette dernière propriété dans ses dissolutions acides ou alcalines, mais elle présente cette particu- larité imprévuede dévier à gauchele plan de polarisation quand elle est en solution neutre ou alcaline, de le dévier au contraire à droite, et d’une quantité beau- coup plus grande, quand elle est en solution dans un acide. Dans aucun cas pourtant, elle n’a cessé d'être de l’asparagine, à moins qu'on n’ait chauffé la liqueur ou opéré avec des acides ou des alcalis très concentrés, et on peut, en la précipitant, lui retrouver toutes ses anciennes propriétés. Cela prouvait que le pouvoir rotatoire d’une substance ne dépendait pas que d'elle, et que si l'existence de ce pouvoir avait une signification, au point de vue des idées dans lesquelles s'était placé Pasteur, son sens et sa grandeur étaient chose contingente et d'ordre secondaire.

Je viens de dire que, pour laisser intacte l’aspara- gine sur laquelle on opérait, il ne fallait pas .chauffer les liqueurs. Bouillie avec une solution alcaline, elle se lransforme en acide aspartique. Cet acide a-t-il gardé quelque chose du pouvoir rotatoire de l’asparagine ? Il est trop peu soluble dans l’eau pour qu’on puisse étu- dier ses solutions aqueuses. En solution dans les alcalis 1l dévie à gauche : dans l'acide chlorhydrique ou l’acide nitrique, il dévie à droite.

Un autre dérivé de l’asparagine était encore plus intéressant à étudier: c’est l’acide malique qu’on peut en retirer par l’action de l’acide hypoazotique. Cet acide malique accompagne l'acide tartrique dans le raisin, et, par là, doit éveiller la curiosité. L'expérience apprend qu'au point de vue du pouvoir rotatoire, il se

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comporte un peu comme l'acide tartrique, qu’il le rappelle même parfois tellement par ses propriétés qu'on est tenté d'admettre dans les deux acides un groupement atomique commun présidant à leur parenté. Toutefois, dansleureusemble,les phénomènesprésentés par l'acide malique et les malates sont plus compliqués qu'avec l'acide tartrique et les taritrates. Avec ces derniers, nous avons des séries de cristaux bien ordonnées, où la corrélation entre les deux hémiédries et le sens du pouvoir rotatoire est toujours nette. Avec les malates, au contraire, l’inclinaison des facettes et le sens de la déviation sont parfois en contradiction, et ainsi disparait, en apparence au moins, cette belle harmonie qui nous avait tant séduit chez les tartrates. : Si Pasteur avait commencé par l'acide malique, il aurait eu besoin de toute sa ténacité pour se débrouil- ler au milieu de tant de faits contradictoires. Mais, au point où il en était, ses idées étaient trop assises et son expérience déjà trop grande pour qu'il pûts’étonrer de ces changements dans le sens de la déviation des malates suivant les circonstances. Il avait constaté des phénômènes tout pareils dans l’asparagine, qui pourtant restait toujours la même, et aussi dans les aspar- tates. Il en avait même trouvé des exemples dans les tartrates, car le tartrate gauche de chaux, dissous dans l'acide chlorhydrique, donne une déviation à droite. C'est dans ces conditions, où le jugement pourrait rester indécis, que se révèle le flair du savant. Sans s’embarrasser des différencesentreles malates et les tar- trates, 1l ne voit et ne vise qu'une chose, les ressem- blances qu'il asurprises etsignalées, etconclutavecune belle tranquillité que s'il y a un groupement atomique

36 HISTOIRE D'UN ESPRIT

commun entre l’acide tartrique droit du raisin et l'acide malique du sorbier,ildoitsetrouveraussiun groupement atomique commun entre l'acide tartrique gauche et un acide malique encore inconnu, qui serait le gauche de l'acide malique du sorbier. Et ainsi naissait peu à peu, entre ses mains, cette science de l'arrangement des atomes qui depuis a pris tant d'importance. Partout où il a passé, Pasteur a été un initiateur.

Avant de quitter ce sujet, signalons une dernière série de faits et de conclusions. L’acide tartrique, l'acide malique peuvent subir des destructions ménagées par l’action de la chaleur. Le premier donne de l'acide pyrotartrique; le second de l'acide maléique, et un acide fumarique, identique à celui qu'on retire de la fumeterre. Le groupement atomique qui donne aux acides tartrique et malique la propriété d'agir sur Ja lumière polarisée se conserve-t-il intact dans leurs dérivés? L'expérience montre que non. Tous ces acides, pyrotartrique, maléique, fumarique, et leurs sels sont inactifs. Dans le mode d'interprétation de Pasteur, la molécule des acides tartrique, aspartique, malique est dissymétrique; celle des acides pyrotartrique, maléique et fumarique ne l’est pas : les atomes se sont groupés autrement, et une nouvelle preuve, c'est que les deux acides tartriques droit et gauche ne donnent qu'un seul pyrotartrique.

VI

DISSYMÉTRIE MOLÉCULAIRE

Le momentest venu de serrer ces notions de dissy- métrie de plus près que nous ne l'avons fait jusqu'ici. Il y a une différence capitale entre les formes hémiédri- ques provenant du cube, comme pour la boracite, ou du prisme hexagonal, comme pour le spath d'Islande, et les formes hémiédriques réalisées dans les tartrates. Tous les tétraèdres qu'on peut dériver du cube par voie d'hémiédriesont identiqueset pourraients’emboiter l’un dans l’autre. Les deux tétraèdres que la figure 4

représente passant par les sommets opposés du cube ont mêmes angles et mêmes arêtes. Il suffirait de faire pivoter le premier pour l'appliquer sur le second : ils sont superposables, pour parler comme en géométrie. Ilen est de même pour les divers rhomboëèdres dérivés

38 HISTOIRE D'UN ESPRIT

du prisme hexagonal. Il en est tout autrement pour les hémièdres des tartrates. Le tétraèdre qu’on obtien- drait en prolongeant et en faisant se rejoindre les facettes hémiédriques que porte un cristal de tartrate droit n’est pas superposable au tétraèdre obtenu de. même avec le tartrate gauche. Leurs faces, il est vrai,

Tartrate droit. | Tartrate gauche.

sont égales deux à deux, mais ne sont pas disposées dans le même ordre autour des sommets.

Au fond, cette différence tient à ce que le tétraèdre du cube a plusieurs plans de symétrie, à droiteet à gauche desquels les éléments sont régulièrement dis tribués. Si on suppose une surface réfléchissante pas- sant par une arête quelconque du tétraèdre et le milieu de l’arête opposée, l’image dans cette glace dela moitié arrière se confondra avec la moitié avant, et inverse- ment; plus généralement, l’objet est superposable à son image dans un miroir. Nous dirons qu'il y a.dans ce cas hémiédrie superposable. L'hémiédrie des tartrates donne au contraire des tétraèdres qui n’ont pas de plan de symétrie, qui ne sont pas superposables à leur image, et, en y réfléchissant, on voit que «tous les objets matériels, quels qu'ils soient, envisagés sous le

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 39

rapport de leurs formes ou de la répétition de leurs parties identiques, ressemblent aux tétraèdres que nous venons de distinguer. Les uns, placés devant une glace, donnent une image qui leur est superposable ; l’image des autres ne pourrait les recouvrir, bien qu'elle reproduise fidèlement tous leurs détails. Un escalier droit, une tige à feuilles distiques, un cube, le corps humain, voilà des corps de la première caté- gorie. Un escalier tournant, une tige à feuilles insérées en spirale, une vis, une main, un tétraèdre irrégulier, voilà autant de formes du second groupe. Ces derniers n’ont pas de plan de symétrie ‘. »

De toutes ces comparaisons, c’est celle de Ja main qui est la plus commode et la plus vivante. Les deux mains ne sont pas superposables el on ne peut mettre à la droite le gant de la gauche, ni inversement. D’un autre côté, l’image d’une main droite dans une glace donne une main gauche. Eh bien! les deux tétraèdres hémièdres des tartrates droit et gauche se ressemblent comme les deux mains : ils ne sont pas superposables ni superposables chacun sur son image, mais chacun d'eux est superposable à l’image de l’autre dans une glace (fig. 5 et 6).

Rappelons-nous maintenant que nous avons été conduits tout à l'heure à attribuer à l’arrangement des atomes dans la molécule des formes de dissymétrie en rapportavec l'hémiédrie non superposable des cristaux, et nous arriverons ainsi tout naturellement à nous représenter les molécules des deux acides tartriques droit et gauche, non seulement comme dissymétriques,

4. De la dissymétrie moléculaire des produits organiques naturels. Leçon professée devant la Société chimique de Paris, 1860.

40 HISTOIRE D'UN ESPRIT

individuellement toutes deux, et à dissymétrie non superposable, mais encore comme ayant une dissymé-

trie inverse l’une de l’autre. Si l'une estune main droite,

l'antre est une main gauche. Si l’une est un tire-bouchon

pete Fig. 6.

Acides tartriques droit | _ forme primitive | gauche e. facettes hémiédriques.

à spire dertrorsum, l'autre est un tire-bouchon à spires

sinistrorsum. Bref, nous ne savons rien et ne saurons probablement rien de longtemps sur le mode d’arran- sement des atomes dans ces deux molécules, mais nous restons fidèles à la logique et aux lois de l'induction en admettant que ces deux arrangements, dissymétriques individuellement, sont symétriques l'un de l’autre par rapport à un plan.

Une fois cette conception admise, nous pouvons nous représenter, sans trop de peine, l'effet de ces groupe- ments, en solution dans l’eau, sur un rayon de lumière polarisée qui traverse la solution. Supposons que celle- ei ne contienne que des molécules tétraédriques identi- ques et superposables, par exemple des tétraèdres de boracite : ces molécules sont en nombre très grand sur le trajet du rayon, même lorsque la solution n’a qu’une faible épaisseur; elles occupent, dans le milieu où elles sont libres, toutes les positions possibles. Dès

LEE ee À

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 4

lors, si nous en supposons une, inclinée d'une certaine facon sur le rayon lumineux el agissant sur lui dans un sens queiconque, 1l y en aura toujours une autre, identique et de position inverse, qui produira un effet de sens contraire. Les effets moléculaires se contreba- lanceront done toujours deux à deux, ce qui veut dire que le rayon sortira de la solution tel qu'il y est entré, sauf la petite absorption qu'il aura subie en traversant la masse. Si, au contraire, les tétraèdres en solution ne sont pas identiques, s'ils ne peuvent pas être superposés, ce ne. sera que dans des positions très particulières qu’ils pourront donner lieu à des compen- sations comme celles sur lesquelles nous avons tablé tout à l'heure, et, sans qu'on puisse indiquer le détail des effets, ni le sens de la résultante générale, on voit pourtant que l'effet total ne pourra pas être le mème que dans le premier cas. Le cheminement d’un rayon lumineux polarisé, où la direction de la vibration est constante et unique, ne peut pas ne pas dépendre du sens dans lequel sont placés les obstacles qu’elle ren- contre. Sans creuser plus loin le problème, on peut admettre que la déviation du plan de polarisation dépend du mode de distribution des obstacles, et que suivant que la dissymétrie dans les atomes sera droite ou gauche, on aura une rotation droite ou gauche. Peu importe du reste le mécanisme de l'action, qui reste toujours un peu hypothétique. Il suffit que l'étude expérimentale des tartrates ait lié indissoluble- ment ces deux idées : pouvoir rotatoire moléculaire, dissymétrie de la moléeule. Cela nous suffit pour que nous ayons le droit d'attribuer des molécules dissy- métriques à toutes les substances agissant à l’état de

42 HISTOIRE D'UN ESPRIT

solution sur la lumière polarisée, et quand on songe que toutes ces substances appartiennent au règne végétal ou au règne animal, c’est-à-dire sont des pro- duits de l’activité cellulaire, cette particularité de struc- ture devient curieuse à envisager de près. Avec un guide à la fois d’une imagination aussi aventureuse et d’une conduite aussi prudente que l'est Pasteur, on aborde constamment des pays nouveaux, mais on les aborde avec sécurité.

VII

DISSYMÉTRIE DE LA VIE CELLULAIRE

Le végétal, qui est le grand créateur de matière organique à la surface du globe, est un être en travail continu de synthèse. À l’aide de matériaux parvenus au dernier degré de simplification chimique, acide carbonique, eau, ammoniaque, il fabrique des subs- tances de plus en plus complexes, qu'il emmagasine dans les tissus nouveaux qu'il se crée suivant ses besoins. Dès que ces substances atteignent un certain degré de complexité, on voit apparaître chez elles le pouvoir rotatoire moléculaire, absent jusque-là. L’acide carbonique, l'acide oxalique, l'acide acétique, l’'ammo- niaque, l’urée, le glycocolle sont sans action sur la lumière polarisée : les sucres, les acides tartrique, malique, citrique, la cellulose, les sommes, les matières albuminoïdes sont actives.

A l’époque où Pasteur faisait ces études, la chimie de synthèse était encore peu avancée: Berthelot était à ses débuts. Mais la chimie organique était en plein essor, et la chimie minérale sortait des mains de Berzé- lius et de Wühler pour tomber dans celles de Sainte- Claire Deville. Déjà, à ce moment, Pasteur avait le droit de remarquer que, au contraire de la plupart des pro-

4 HISTOIRE D'UN ESPRIT

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duits organiques naturels, tous les produits artificiels des laboratoires et toutes les espèces minérales ren- contrées dans la nature sont sans action sur la lumière polarisée, c’est-à-dire possèdent une image superpo- sable. Le quartz lui-même ne fait pas exception, car, comme nous l'avons vu, c’est l’arrangement seul des molécules dans le cristal qui est dissymétrique. Indivi- dullement ces molécules sont sans action sur lalumière polarisée. C’est ainsi qu'on peut disposer des cubes de bois, tous pareils, de façon à en faire un escalier tournant et dissymétrique ; il y a dissymétrie de con- struction, il n’y a pas dissymétrie moléculaire.

On pourrait ranger à côté du quartz d’autres miné- raux ou d’autres sels, tels que le sulfate de magnésie,le

formiate de strontiane, dont les cristaux portent des.

facettes hémiédriques sans que leur solution soit active. Bref, aucun produit de la nature inorganique ou de la chimie des laboratoires ne dévie le plan de polarisation de la lumière quand il est en solution; 1l n’y a, à jouir de cette propriété, que les produits de la nature vivante, mais ceux-là la possèdent bien et la transportent avec eux dans les combinaisons où on les fait entrer. Depuis, la chimie de synthèse a fait des progrès, et nous pouvons fabriquer aujourd’hui artificiellement, en partant, comme le végétal, de l’eau, de l'acide carbo- nique et de l’ammoniique, et en ne mettant en jeu que les forces et [es ressources ordinaires du laboratoire, la plnpart des produits organiques naturels. Faut-il changer pour cela quelque chose aux conclusions que Pasteur énonçait en 1850? Qui, une seule chose qu'il n'avait pas prévue. Nous savons maintenant, à l’aide de corps primitivement inactifs, fabriquer des corps actifs,

.

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 45

faire ainsi apparaître la dissymétrie et le pouvoir rota- toire dans la molécule que nous construisons. Avec l'acide suceinique inactif, on peutremonter par exemple jusqu'à l'acide tartrique. Mais, quand un chimiste fabrique ainst artificiellement l'acide tartrique droit, il fabrique aussi nécessairement et simultanément le corps gauche, de sorte que le mélange qui sort de ses mains est inactif. La nature reste seule à savoir fabri- quer l'un des corps sans produire l'autre. Dans le raisin, par exemple, elle nous donne communément l'acide tartrique droit, el pas le gauche, ou, du moins, rarement le gauche, puisque l'acide paratartrique, combinaison de droit et de gauche, assez abondant à une certaine époque pour avoir encombré l'usine de Thann, en a presque disparu aujourd’hui, de même que des autres fabriques d'acide tartrique.

Quel est le mécanisme de cette production d’un corps droit, sans trace du corps gauche, ou inverse- ment? Les deux corps sont-ils produits simultanément, et l’un d’eux est-il utilisé et brûlé au fur et à mesure de sa production ? Dans ce cas, la nature se comporterait comme un chimiste qui, après avoir formé à la fois les deux corps inverses, les séparerait et jetterait l’un d'eux pour conserver l’autre. Quelques faits que nous retrouverons bientôt sont d'accord avec cette manière de voir. Pasteur eu avait adopté une autre qui n’est pas, il est vrai, exclusive de la première. Possédé, comme il l'était, par cette idée nouvelle de la dissymé- trie, il mettait en rapport, dans une vue hardie, la dissy- métrie des produits fabriqués par la nature avec la dis- symétrie de la fabrique. La terre est ronde, c'est vrai: mais, pensait-il, ce n’est qu à l’état de repos qu'elle est

A

46 HISTOIRE D'UN ESPRIT

symétrique et superposable à elle-même. Dès qu’on la fait tourner autour de son axe, son image dans une glace ne lui ressemble plus, car elle tourne dans un sens différent. Les rayons solaires qui viennent frapper, pour l’animer, une feuille de végétal n'ont pas non plus la même direction dans la terre et dans son image. S'il y a un courant électrique circulant dans la direc- tion de l'équateur et présidant à la distribution du magnétisme, ce courant tourne aussi en sens inverse des deux côtés de la glace. Bref, la terre est un ensemble dissymétrique au point de vue des forces qui la font vivre, elle et tout ce qu’elle produit, et c’est pour cela que. dès qu'elles ont dépassé un certain degré de complication, les substances qu’v élaborent les êtres vivants sont dissymétriques et douées du pouvoir rotaloire.

Sur cette idée, Pasteur avait essayé de faire cris- talliser des tartrates en présence de forces dissymé- triqués, par exemple des pôles d’un aimant, de faire pousser une plante en changeant la direction des rayons lumineux qui venaient la frapper. Ces tentatives n’ont rien donné, ni à lui, n1 à ceux qui les ont recom- mencées après lui. Mais peut-être que, reprises avec pius d'obstination et avec des moyens plus puissants, elles aboutiraient à quelque chose, et ce quelque chose serait tellement curieux qu'il paierait de toutes les peines. On n’a le droit de dédaigner aucune des idées de Pasteur quand on voit combien toutes celles qu'il a suivies sont fécondes.

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CORPS INACTIFS PAR DISPARITION DE LA DISSYMÉTRIE

Nous allons retrouver un nouvel exemple de la sûreté de son intuition. Nous avons vu qu'en partant de l’asparagine nous pouvions, en profitant des travaux de Piria, obtenir des produits de plus en plus simplifiés, acide aspartique, acide malique, acide maléique et famarique. Dans cette dégradation continue de la molé- cule d’asparagine, il y a un point où la dissymétrie moléculaire disparait, pour ne plus reparaitre jusqu’au terme définitif de la destruction : c’est au terme acide maléique ou fumarique. Or, il arriva en 1850 que M. Dessaignes, habile chimiste de Vendôme, réussit à suivre en sens inverse les traces de Piria, et à remon- ier, par voie chimique, d’abord de l'acide malique à l’acide aspartique, puis, quelques mois plus tard, des acides fumarique et maléique au même acide aspar- tique.

Le passage de l’acide malique à l'acide aspartique n'avait pas de quoi surprendre Pasteur, les deux corps étant actifs tous les deux sur la lumière polarisée. Mais il n'en était pas de même pour l'acide maléique. En le transformant en acide malique ou aspartique, Dessaignes aurait créé une molécule active par une

48 HISTOIRE D'UN ESPRIT

opération de laboratoire. C’eût été là, aux yeux de Pasteur, une grande découverte. Il fallait s’en assurer de suite.

Pasteur courut donc à Vendôme exposer ses scru- pules à Dessaignes, obtint de lui, sans peine, un échan- tillon de l'acide aspartique nouveau qu'il s'empressa d'étudier. Il ne lui trouva, comme il s'y attendait, aucun pouvoir rotatoire : cet acide élait un acide inactif. Mais 1l ressemblait tellement, par toutes ses propriétés physiques et chimiques, à l'acide dérivé de l'asparagine, que Dessaignes, qu'aucune idée préconçue ne mettait en garde, étaittrès excusable de Îles avoir confondus.

Cet acide aspartique de synthèse est surtout mtéres- sant en ce qu il peut être transformé en acide malique par les procédés de Piria, et il était curieux, dans le courant d'idées que nous suivons avec Pasteur, de savoir à quel acide malique on arriverait avec lui. L'expérience montre qu’on obtient un acide malique identique à l’acide naturel, sauf qu'il est inactif, ainsi que ses combinaisons salines, sur la lumière polarisée.

Ce n’est pas tout, et notre champ se féconde sous nos pas. L’acide malique actif du sorbier ou du raisin pouvait être comparé à l'un des acides tartriques actifs. À quoi pouvait être comparé l'acide malique nouveau? A l'acide paratartrique inactif par compensation? Pasteur avait, contre cette interprétation, une objec- tion qui n’est plus valable. « Le père de cet acide malique, Dessaignes, pensait-il, aurait dans ce cas créé deux molécules douées de pouvoir rotatoire aux dépens d'une molécule inactive. Or, il est impossible d'en créer une ; à plus forte raison deux. » Nous savons

+ -e

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 49

aujourd’hui non seulement que la chose est possible, mais encore qu'elle s’était réalisée. Il est très probable, sinon absolument démontré, que l'acide aspartique fabri- qué par Dessaignes était une combinaison d'acide droit et d'acide gauche. Il est sûr que l’acide malique que Pasteur a eu entre les mains était aussiun paratartrique. Cette erreur au départ vicie le mémoire que Pasteur a consacré à comparer les aspartates et malates entre eux et avec les tartrates. La plupart des déductions qu’il a tirées de ces comparaisons sont inexactes, et 1l faut Les abandonner. Mais il y en a quelques-unes qui surna- gent, et que nous devons noter. Pasteur a toujours eu, même dans les premiers temps de sa vie de savant, le privilège de ne jamais s’écarter beaucoup du droit che- min. Sa piste aventureuse le conduisait parfois à droite ou à gauche, mais recoupait toujours le bon sentier. C’est dans ces instants de vérité qu’il faut le saisir : 1l jalonnent sa route et sa carrière.

L'idée théorique que je viens d'indiquer l’empè- chait de croire que l’acide malique inactif fût un para- tartrique. Il fallait done qu’il présentât un groupement atomique nouveau, dans lequel l'inactivité optique résultàt, non d’une compensation entre des activités égales etsopposées, mais de la disparition de toute dissymétrie dans la molécule active. Il était très auda- cieux d'imaginer un groupement théorique nouveau, lorsqu'on en avait déjà trois. Mais Pasteur avait de l'audace, et cette audace lui a souvent réussi. L’acide malique qu’il étudiait n’était pas, nous l’avons dit, le corps à structure symétrique qu'il avait rêvé. Et pour- tant, il ne se trompait pas absolument, car ce corps à structure symétrique existe dans la série tartri-

4

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50 HISTOIRE D'UN ESPRIT

que et Pasteur devait lui-même le découvrir un peu plus tard.

Voici un autre point où ee ne l'empêche pas non plus d'arriver à la vérité. Confiant dans son idée qu’il possédait un acide aspartique et un acide malique à molécule symétrique, détordue, pour ainsi dire, …l avait fait une comparaison soigneuse de ces acides avéc les acides tordus et dissymétriques retirés de l’aspa- ragine et des fruits du sorbier. Il voulait voir comment

cette symétrie ou cette dissymétrie de la molécule se.

traduisaient à l’extérieur, sur les caractères physiques et chimiques des acides et de leurs sels.

De cette étude, il n’a tiré aucune indication bien nette, et cela, pour deux raisons. La première est que les corps auxquels il s’adressait n’étaient pas faits pour répondre à la question posée. Mais, de cela, Pasteur n'avait pas conscience. La seconde raison, qui le tou- chait plus, est qu'ils se contredisaient dans leurs ré- ponses. Les aspartates actifs et inactifs se ressemblent beaucoup au point de vue chimique, et différent par- fois totalement au point de vue cristallographique, vont même jusqu'à présenter des formes absolument incompatibles, tandis que les malates actifs et inactifs, très semblables aussi quantà leur compositionchimique, sont parfois impossibles à distinguer à l’état de eris- taux. Les bimalates d’ammoniaque actifs et inactifs, par exemple, ont la même forme cristalline et les mêmes angles. On est même souvent exposé à les prendre Pun pour l’autre, Car ilarrive que le bimalate actif ne porte pas de facettes héméridiques et pourrait s’emboiter exactement dans du bimalate inactif.

En d’autres termes, toute l'ordonnance et l’harmo-

TE

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 51

nie observée avec les tartrates disparaît, de sorte que non seulement Pasteur était obligé de laisser sans réponse la question qu'il s'était posée, mais qu’il pou- vait se demander avec inquiétude si, par hasard, il ne serait pas tombé avec les tartrates sur un cas particu- lier, dénué de toute portée générale. Eh bien! pas une fois, il semble, ce doute ne lui est venu à l’esprit. Du moins ses écrits n’en portent aucune trace. Des contra- dictions qu'il vient d'observer, il conclut avec une tranquille assurance que la forme cristalline n’a qu'une importance secondaire, puisqu'elle ne présente plus, pour les aspartates et les malates, le bel accord avec les propriétés optiques qui était si frappant pour les tar- trates. Il jette donc délibérément à l’eau la corrélation de la forme cristalline avec le pouvoir rotatoire, qui demeure le témoin le plus sûr et le plus constant de la dissymétrie moléculaire.

Atrêtons-nous un instant ici pour observer les pas successifs que nous avons faits. Herschell nous donne le premier l'idée d’une relation, non seulement entre l’existence d’un pouvoir rotatoire et une dissymétrie de construction dans le cristal de quartz, mais encore entre le sens de ce pouvoir et le sens de cette dissy- métrie. Biot nous enseigne ensuite que lé pouvoir rota- toire peut exister dans la molécule. Pasteur en conclut qu’il doit y avoir une dissymétrie dans la construction de la molécule, c’est-à-dire dans la disposition des atomes. Îl trouve la trace extérieure de cette dissymé- trie dans les tartrates, qui lui servent en outre à pré- ciser le sens de ce mot de dissymétrie, jusque-là un peu vague. Puis, dans son esprit, et à la suite des études sur les aspartates et malates, ces tartrates

52 HISTOIRE D'UN ESPRIT

passent à l’état de coque vide, comme l'avait déjà fait le quartz, après avoir donné l’idée qu'ils recélaient. Cette idée, c’est celle de la dissymétrie de la structure moléculaire et de sa relation constante avec le pouvoir rotatoire.

Voilà la part de vérité que contient ce mémoire. En y réfléchissant, la conclusion à laquelle nous arri- vons paraîtra curieuse au point de vue philosophi- que, Car voici un travail qui avait commencé par établir une relation étroite entre le pouvoir rota- toire et la forme cristalline, et qui aboutit au dédain de cette forme cristalline. Et on pourrait croire que la science a tourné sur place, sans avancer. Et on se trom- perait, et on voit bien ici combien il est indifférent qu'une doctrine ou une théorie soit juste, à la condition qu'elle incite au travail et fasse découvrir des faits nou- veaux. Nous ne savons pas au juste quelle est la liaison entre la structure moléculaire et la forme cristalline, ni même sil y en a une qui fait qu’elles se commandent l’une l’autre. Au fond, une corrélation entre l'existence de certaines facettes cristallines et l’arrangement des atomes dans la molécule nous apparait comme assez éloignée et par là, comme contingente. Mais il suffit que l'idée de cette corrélation nous ait donné, par Pasteur, l’idée de la structure dissymétrique de la molécule pour que, fausse ou vraie, elle soit un bien- fait.

Voici, en effet, la notion qui en est sortie tout natu- rellement, comme le grain de l’épi. Une molécule qui possède le pouvoir rotatoire est dissymétrique. Or, une molécule dissymétrique ne peut pas être contenue dans un plan, parce que ce plan serait pour elle un plan de

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symétrie. [Il faut donc que la molécule forme dans l’es- pace un solide géométrique à trois dimensions. Voilà une première conclusion. En voici une autre. Comme on connaît le nombre et la nature des atomes entrant dans la molécule, on peut essayer de les disposer de façon que la dissymétrie du solide qu'ils forment cor- responde au sens du pouvoir rotatoire de la molécule. Telle est en gros la série de déductions tirées à peu près simultanément en France par Lebel, en Hollande par Van-t-Hoff, et qui ont servi à fonder toute une science nouvelle, la stéréochimie, dont Pasteur est ainsi le précurseur.

Oublions donc toutes les fausses interprétations de ce mémoire sur l'acide aspartique pour remarquer seulement la sûreté avec laquelle Pasteur, s’arrêtant à une conception, inexacte dans le cas auquel il l’appli- quait, mais dont l'avenir devait confirmer la justesse dans d’autres cas, était arrivé à tracer un quatrième plan de construction pour une molécule active. « Nous voilà, aurait-il pu dire déjà à ce moment, grâce à la découverte des corps inactifs, en possession d’une idée féconde : une susbtance est dissymétrique, droite ou gauche : par certains artifices de transformations iso- mériques qu'il faudra rechercher et découvrir pour chaque cas particulier, elle peut perdre sa dissymétrie moléculaire, se détordre, pour employer une image grossière, et affecter dans l’arrangement de ses atomes une disposition à image superposable. De telle manière que chaque substance dissymétrique offre quatre varié- tés, ou, mieux, quatre sous-espèces distinctes : le corps droit; le corps gauche, la combinaison du droit et du gauche, et le corps qui n’est n1 droit, ni gauche, ni

54 HISTOIRE D'UN ESPRIT

formé par la combinaison du droit et du gauche‘. »

Je n’insiste pas plus longtemps sur ce qui est relatif aux acides aspartique et malique, parce que, ainsi que je l’ai dit tout à l'heure, Pasteur avait fait fausse route. On l’a vu depuis, et chose singulière, point n’a été besoin d'innover pour cela : on n’a eu qu'à employer les méthodes quil nous avait appris à connaitre. C'est en les suivant que M. Bremer a montré que l'acide malique inactif de Pasteur était en réalité un paratartrique, c’est-à-dire une combinaison d'acide malique droit et d'acide gauche. On a vu aussi quil existait trois asparagines, trois acides aspartiques, trois acides maliques, que l'acide maléique etl’acide famarique étaient plus distincts que ne le croyait Pasteur, et possédaient une dissymétrie nouvelle, qui ne se tradui- sait pas par l'apparition d’un pouvoir rotatoire. Bref, nos connaissances se sont fort étendues depuis que Pasteur faisait son travail, mais il n’y a rien de changé dans leur source, et, dans leur immense développement, elles restent fidèles à cette idée mère de Pasteur que toute différence dans le groupement des atomes dans la molécule doit se traduire par quelque chose d’exté- rieur. Que Pasteur se soit trompé parfois, qu'il y ait quelques pierres défectueuses dans le soubassement qu'il a donné à l'édifice, cela n’a aucune importance. L'essentiel est que l'édifice s'élève sans se disloquer, et 1l s'élève.

1. De la dissymétrie moléculaire des produits organiques naturels. Leçon professée devant la Société chimique, 1860.

IX

COMBINAISONS ENTRE DES MOLÉCULES ACTIVES

Si les idées que nous venons de développer ont servi de base à la stéréochimie, en voici qui vont nous conduire à l’étude des fermentations, c’est-à-dire à une des conquêtes les plus belles de ce siècle de merveilles. Revenons pour cela à l'étude des tartrates. Nous avons vu qu’un tartrate gauche quelconque est le frère jumeau du tartrate droit correspondant. Sauf qu'ils portent de façons différentes leurs facettes hémiédriques, quand ils en ont, et qu’ils ont des pou- voirs rotatoires égaux et de sens opposés, tout est pareil chez les deux frères, non seulement la forme géométrique, la solubilité, la densité, ete., mais encore ce qu'on pourrait appeler la physionomie des cristaux. Les cristaux des deux ménechmes sont également lim- pides ou troubles, durs ou fragiles, polis ou striés; ils portent les mêmes craquelures intérieures, bref, ils sont impossibles à distinguer, si on n’en fait pas un examen attentif. Nous avons précisément tablé sur ces ressem- blances pour conclure que leurs molécules sont identi- ques en tout, sauf dans leur arrangement atomique. Le moment est venu d'envisager cette ressemblance à un autre point de vue.

56 HISTOIRE D'UN ESPRIT

Elle ne s’est manifestée jusqu'ici à nous que dans les combinaisons des acides tartriques, droit et gauche, avec des substances minérales : potasse, soude, ammo- niaque. Inactifs : sur la lumière polarisée comme le sont les minéraux, ces corps se sont conténtés de diluer, pour ainsi dire, en entrant dans la combi- naison, la puissance active de l'acide tartrique. Mais qu'arriverait-il, si on combinait ces acides tartriques à des substances actives? Si celles-ci, comme cela est pro- bable, conservent ieur pouvoir dans le composé, ce pouvoir va contrarier celui de l'un des tartrates, exal- ter au contraire celui de l’autre. Quelle va être la réper- cussion de ce conflit intérieur sur les propriétés physiques et chimiques du composé? Il ne semble pas a priori qu'il puisse avoir la même traduction extérieure que l’harmonieuse dissymétrie des tartrates. Que dit l'expérience à ce sujet?

Poussé par cette idée ingénieuse et originale, qui était en outre, remarquons-le au point de vue de l’his- toire de son esprit, une conséquence logique de ses conceptions, Pasteur essaya en effet de combiner avec l'acide malique actif et ses composés, les acides tar- triques droit et gauche et leurs composés, l’asparagine avec les deux acides tartriques, etc. Il constata, en effet, entre les divers corps ainsi produits, des diffé- rences plus grandes qu'entre les corps correspondants formés au moyen de substances inactives. Mais les résultats sont plus nets quand on combine les acides tartriques avec les alcalis organiques des végétaux ; quinine, cinchonine, brucine, strychnine, etc., doués aussi du pouvoir rotatoire. L'identité des propriétés chi- miques qui existait chez les tartrates de bases minérales

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disparaît. Les tartrates droit et gauche d’alcalis orga- niques ne sont plus ni également solubles, ni également hydratés, ils supportent de façon très inégale l’action de la chaleur, ils perdent plus ou moins facilement leur eau de cristallisation. Si par hasard leur formule chimi- queestla même, leurs formes cristallines sontdifférentes etincompatibles. Enfin, quelquefois, avec l’asparagine, par exemple, la combinaison est possible avec le corps droit, impossible avec le corps gauche. Quant à leurs pouvoirs rotatoires, au lieu d'être égaux et de sens contraires, comme pour les combinaisons des acides tartriques avec les bases minérales, comme il y a tantôt addition, tantôt soustraction, la déviation résultante est très différente dans les tartrates droit et gauche d’un même alcali organique. Bref, nous relevons des diffé- rences qu'on ne peut légitimement attribuer qu'aux influences réciproques de l'acide et de la base en com- binaison.

Et, dès lors, nous sommes autorisés à philosopher avec Pasteur. Il est bien probable que tous les corps actifs naturels présentent au moins, comme l'acide tartrique, trois formes, droite, gauche, et paratar- trique. Dès lors,lorsque nous combinerons deux corps dont chacun aura son droit, son gauche et son inactif, nous pourrons avoir neuf combinaisons diverses, iden- tiques quant au nombre et à la nature des atomes, mais différentes par leurs arrangements. Gette différence d’arrangement comportera l’adjonction d’un nombre inégal de molécules d’eau de cristallisation, qui seront plus ou moins difficiles à chasser par la chaleur. Elle entrainera de même des différences dans la forme cristalline, la solubilité, dans la stabilité chimique.

58 HISTOIRE D'UN ESPRIT

Elle suffira, en somme, à constituer 9 corps diffé- ren{s, dont il faudrait porter le nombre à 16, si nous envisagions, en outre des trois formes signalées plus haut, la forme inactive par nature, que Pasteur n’avait pas encore découverte dans l'acide tartrique.

[n’y avait pas d'exemple d’une de ces séries com- plètes au moment où travaillait Pasteur. et je ne sais même pas s’il y en a aujourd’hui. On n’en avait que des termes épars, mais qui permettaient un commencement de preuve. Précisément la combinaison de l'acide tar- trique droit avec l’acide tartrique gauche rentre dans les prévisions faites ci-dessus, et il est remarquable qu'on trouve entre les tartrates et les paratartrates des différences du même ordre que celles que nous venons de signaler. La composition chimique n’est d'ordinaire: pas la même, les formes cristallines sont incompatibles, les solubilités sont différentes, ete. Il est vrai que ce n’est pas toujours le cas, et Pasteur aurait pu trou- ver des exemples contraires dans l’histoire des mala- tes, s'il n'avait pas fait à leur sujet l'erreur que nous avons signalée plus haut; mais, dans l'ensemble, on peut accepter comme suffisamment exacte cette manière de voir, et Pasteur a eu raison de l’introduire dans la science. Les différences qu’on observe entre les diverses combinaisons sucrées rencontrées dans la nature, et. qui sont si marquées, par exemple, entre le sucre candi et ses sucres constituants, sont évidemment du même ordre et ont la même origine. J'oserai ajouter que ce sont des raisons de même nature qui rendent siinextri- cable l’étude des matières albuminoïdes, chez lesquelles les différences de structure moléculaire se traduisent autrement que par des différences de cristallisation.

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 59

Si on songe maintenant que le protoplasma de toutes les cellules vivantes est doué du pouvoir rotatoire, qu'il contient par suite des molécules dissymétriques, et que cette dissymétrie, en relation avec la stabilité ou l'ins- tabilité du composé, ne peut manquer de jouer un rôle dans toutes les combinaisons chimiques dont le protoplasma est le siège, on conelura qu'il y a dans ces considérations l'indication d’un mécanisme profond de la vie. Nous rencontrons ici une de ces envolées d'imagination que Pasteur se permettait quelquefois, et qui étaient pour lui la récompense et le repos des travaux de recherche. Mais quand il avait ainsi har- diment exploré l'horizon, il se hâtait de reprendre pied dans l’expérience. Faisons comme lui, et rentrons au laboratoire.

X

MOYENS DE SÉPARER LES CORPS DROIT ET GAUCHE

Nous avons à tirer des faits précédents une des conséquences qu'ils comportent. Maintenant que nous avons des corps de même composition, dans la molécule desquels nous savons introduire soit une identité, soit des dissemblances prévues et préméditées, demandons- nous si nous ne pourrions pas communiquer aux deux tartrates droit et gauche, qui se séparent en même temps d’une dissolution de paratartrate double de soude et d’ammoniaque, une différence de solubilitéassez grande pour que l’un d’eux se dépose le premier, et l’autre en dernier lieu, quand ‘on abandonne le liquide à l’éva- poration. Il y aurait à cela un grand avantage. Nous ne savons encore que les séparer à la main, en observant individuellementleurs facettes hémiédriques poursavoir comment elles sont placées sur le cristal. Cela exige du temps, de la patience et une connaissance appro- fondie des formes cristallines. De plus, les cristaux qui se déposent sont en général en amas, et on n’est jamais sûr qu’un cristal droit qu'on détache de la masse n’entraine pas avec lui des fragments de cristal gauche. La cristallisation séparée des deux sels les donnerait certainement beaucoup plus purs.

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 61

Cherchons donc dans cette voie, se dit sûrement Pasteur, et il trouva bientôt, en effet, qu'en faisant cristalliser du paratartrate de cinchonine, le tartrate gauche, moins soluble, se séparait le premier, si bien qu'en décantant à un moment donné la liqueur mère, et en l’évaporant à nouveau, on n'y trouvait plus que du tartrate droit. C’est une séparation naturelle des deux acides, pourtant si semblables. J'imagine que lorsque Pasteur fit pour la première fois cette expé- rience, il ne fut pas moins heureux que lorsqu'il avait vu inopinément se dédoubler sous ses yeux le para- tartrate double de soude et d’ammoniaque. C'était alors une trouvaille imprévue sur son chemin. Ici, au con- traire, la trouvaille était cherchée et prévue, ce qui en doublait l'intérêt. Le paratartrate de cinchonine n'est d’ailleurs pas le seul à se prêter à cette séparation : celui de quinicine est dans le même cas. Seulement, ici, c’est le tartrate droit qui se dépose le premier,

Nous voilà donc en possession d'un second moyen de séparer les composants actifs d’un paratartrique. Disons tout de suite que c’est par ce moyen que M. Bremer a démontré que l’acide malique inactif de Pasteur était en réalité une combinaison de droit et de gauche. Disons aussi qu'un troisième moyen a été imaginé par M. Gernez, dans le laboratoire de Pasteur. Il se rattache au précédent en ce que la cristallisation séparée des deux tartrates est provoquée, non par des différences de solubilité, mais par une amorce cristal- line convenable, introduite dans la solution sursaturée. Avec une amorce formée de tartrate droit, on obtient la cristallisation du tartrate droit; avec une amorce de tartrate gauche, celle du tartrate gauche. C’est donc

62 HISTOIRE D'UN ESPRIT

encore, sous une autre forme il est vrai, une influence dissymétrique qu'on introduit pour obtenir la sépa- ration.

Un autre moyen, découvert par Pasteur, est encore plus Curieux et va nous introduire sur le domaine de la vie. On sait depuis longtemps que le tartrate de chaux, abandonné à lui-même sous l’eau, se décom- pose en donnant des produits variés. Pasteur vit uu jour, de ia mème façon, se décomposer une solution de tartrate droit d’ammoniaque placée dans un flacon au laboratoire. Le liquide primitivement limpide (rete- nons le fait parce que nous aurons à le rappeler plus tard) s'était troublé, par suite du développement d’un de ces êtres qui envahissent les infusions, et alors une soutte de ce liquide trouble suffisait à amorcer une fermentation dans un flacon nouveau.

Jusqu'ici rien de surprenant : nous avons sous les yeux un de ces phénomènes de décomposition de la matière organique qui se produisent constamment au- tour de nous. Mais voici où l'observateur s’éveille et où l'originalité commence. Pour les autres, le fait était banal; pour Pasteur, c'était la vie aux prises avec un composé doué du pouvoir rotatoire. Ce végétal, qui gran- dissait et se développait dans le flacon, était formé de cellules donnant naissance, comme toutes les cellules vivantes, à des produits dissymétriques, et alors se présentait tout naturellement, avec un caractère aigu, la question suivante : comment se comportera ce végé- tal dans une solution de paratartrate?

Transportons donc une goutte du liquide de fer- mentation du tartrate droit d’ammoniaque dans une solution de paratartrate d’ammoniaque. Les choses

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 63

vont suivre leur cours, et rien en apparence ne distin- guera ces deux fermentations. Mais étudions-les à l’ap- pareil de polarisation. Filtrons, à des intervalles déter- minés, une partie de la solution de paratartrate pour la faire traverser par un rayon de lumière polarisée, et nous verrons que ce liquide, inactif à l'origine, acquiert un pouvoir rotatoire à gauche qui augmente peu à peu et passe par un maximum. À ce moment la fermenta- tion est suspendue, le liquide s’éclaireit, il ne contient plus de sel droit, que la fermentation a seul atteint et transformé. Le sel gauche a été respecté et peut être reliré par évaporation.

Les choses, 1l est vrai, ne se passent pas toujours ainsi. Tout dépend de l'être microscopique qui s’est implanté et développé dans le liquide. Pasteur n’a jamais décrit celui qu'il avait observé ; il semble qu'il ait eu affaire à un espèce de penicillium. Depuis, M. Pfeffer a trouvé une bactérie agissant comme l’es- pèce étudiée par Pasteur. Par contre, une bactérie dé- veloppée spontanément au laboratoire, dans une solu- tion de tartrate gauche de soude et d'ammoniaque; consomme de préférence le tartrate gauche d’une solu- tion de paratartrate, tout en pouvant attaquer aussi le tartrate droit. D'autres espèces vivantes consomment indifféremment les deux sels, et tous les cas sont pos- sibles. Mais nous n’en sommes pas moins en posses- sion de ce fait: que le caractère nutritif d'un tartrate peut être en relation avec sa dissymétrie moléculaire.

XI

CONCLUSIONS GÉNÉRALES

Ce fait mérite qu'on s’y arrête. Le tartrate droit et le tartrate gauche d’ammoniaque sont compo- sés exactement des mêmes éléments, carbone, hydro- gène, oxygène, azote, en même quantité. Une seule chose diffère, c’est l’arrangement des atomes. Encore cette différence n'est-elle pas grande, puisque les deux arrangements sont l’image l’un de l’autre dans une glace, et pourtant, cela suffit pour qu'une espèce vivante puisse respecter l’un des deux sels, tout en détruisant l’autre.

Il faut évidemment, pour comprendre ce fait, se rapporter à ce que nous savons au sujet de la différence de propriétés chimiques qu’amène la combinaison de l'acide tartrique avec un corps actif. Mis en présence de la potasse, de la soude, les acides tartriques droit et gauche se comportent exactement de la même façon et ont la mème stabilité. Il n’en est plus de même quand ils s’allient à des substances douées du pouvoir rota- toire. Or, c’est précisément ce qu'ils rencontrent dans les tissus vivants, où il y a toujours des corps actifs, ne serait-ce que la matière albuminoïde du protoplasma.

D'un autre côté, tout phénomène de nutrition est

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protoplasmique, c’est-à-dire que l'aliment d’une cellule quelconque, quel qu’il soit, et quelle qu'elle soit, doit commencer par faire partie du protoplasma avant d'être brûlé ou utilisé. On comprend dès lors que les deux tartrates ne se prêtent pas avec la même facilité à cette combinaison, ou qu’une fois combinés, ils aient des stabilités différentes. C’est ainsi que le bimalate actif s’unit au bitartrate droit pour donner une combinaison cristalline irréalisable avec le bitartrate gauche. C'est ainsi que les deux tartrates de quinine résistént de façons très inégales à l’action de la chaleur.

Une cellule vivante nous apparait denc comme un laboratoire de forces dissymétriques, où un proto- plasma dissymétrique, agissant sous l'influence du soleil, c'est-à-dire sous l'influence de forces exté- rieures dissymétriques, peut présider à des actions très variées, fabriquer à son tour de nouvelles substances dissymétriques qui ajoutent ou retrauchent à sa puis- sance, utiliser l’un des éléments d'un paratartrique sans toucher à l’autre, fabriquer du sucre cristallisable à un moment donné pour le consommer à un autre, se faire des réserves aujourd'hui et les épuiser demain, bref présenter la plasticité merveilleuse que nous lui connaissons, et cela tout simplement, sans fracas, par de toutes petites déviations de forces sous des influences dissymétriques.

La nature de la matière albuminoïde de chaque cel- lule, ou, plus généralement, le sens de la dissymétrie d’un ou plusieurs des éléments de son protoplasma, exerce ainsi sur ses fonctions actuelles et, par là, sur son devenir, une influence de premier ordre, dont le mécanisme, obscur jusqu'ici, s’éclaire un peu dès

D

66 HISTOIRE D'UN ESPRIT

qu'on l’envisage à la lumière des travaux de Pasteur. Que serait un monde dans lequel on remplacerait, dans les cellules actuellement vivantes, la cellulose, l’albu- mine par leurs inverses, et, pour nous rapporter à des notions que nous avons déjà rencontrées, que serait un monde dans lequel la terre tournerait autour du soleil dans un sens opposé à celui qu’elle possède, une terre où le courant électrique qui en fait un aimant prendrait une direction opposée, et où la pointe de l'aiguille qui marque le nord marquerait le sud?

Oa a le droit de penser qu’il ne serait pas identique au monde actuel. On peut même croire qu'il en différerait beaucoup, et voilà, de par la pensée pro- fonde de Pasteur, le lien qui rattache notre nature aux phénomènes cosmiques. Nous sommes tous des enfants du soleil! a-t-on dit en se plaçant dans un autre ordre d'idées. Nous voyons 1ci qu'il y a plus que cela. Le soleil ne distribue pas seulement la force, il influe sur sa direction et son emploi.

Nous voyons aussi, par la même occasion, toute la difficulté qu’on rencontrerait à aborder le problème par l'expérience. Pour introduire dans une cellule des principes immédiats différents et inverses de ceux qui y existent, il faut agir sur elle au moment où elle estle plus plastique, prendre la cellule du germe, et essayer de la modifier. Mais cette cellule a reçu de ses parents une hérédité, sous forme d'une ou de plusieurs matières actives, dont la présence suffit à la rendre rebelleà decer- tainesactions, àluienfaireaccepter d'autres, c’est-à-dire imprime à son évolution un sens déterminé. Cette cel- lule contient en principe non seulement son étre, mais encore son devenir, et c’est là une force initiale qui

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE 67

augmente sans cesse en donnant sa propre direction aux forces nouvelles qui apparaissent tous les jours dans le petit monde qu’elle régit. Vires acquirit eundo. Et la vie de l’ensemble résulte da concours de ces vies cellulaires.

Ah! si la génération spontanée était possible! Si on pouvait créer de toutes pièces, faire sortir de la matière minérale inactive une cellule vivante, combien il serait plus facile de lui donner une direction, de faire entrer dans sa substance, et, par là, dans ses manifestations vitales, ces dissymétries prévues dont nous parlions plus haut! J'ajoute en tout cela quelque chose à ce que Pasteur a écrit sur ces questions capti- vantes, mais je crois ne pas avoir dépassé le travail de sa pensée en montrant comment l'étude méthodique et régulière des questions qui se dressaient devant lui à mesure qu'il avançait a pu le mettre en présence de deux des problèmes qu'il devait résoudre, la question des fermentations et celle des générations spontanées.

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DEUXIÈME PARTIE

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE

LA SCIENCE DES FERMENTATIONS AVANT LAVOISIER

La question des fermentations était, au moment où Pasteur l’a abordée, un ensemble si confus que, non seulement on a peine à se représenter ce que pensaient du phénomène les chimistes de l'époque, mais qu’on doute même qu'ils aient eu à ce sujet une idée nette, tant on trouve de contradictions et de singularités dans leurs écrits. Quand on cherche d’où vient cet état lar- vaire des conceptions sur la fermentation jusqu’au milieu du xix° siècle, on s’aperçoit qu'il est dû, non aux difficultés du sujet, mais à ce que la question a ‘été philosophique avant de devenir scientifique.

Les phénomènes de fermentation sont aussi anciens que le monde, et les premiers que l’homme ait appris à régler et à plier à ses besoins sont probablement ceux qui l'ont conduit à se donner le pain et le vin. Il a fallu sans doute plus de temps et d'efforts pour se procurer la bière. Urie fois trouvées, les pratiques qui donnent

T0 HISTOIRE D'UN ESPRIT

cet aliment et ces boissons ont dû se répandre vite et devenir bientôt vulgaires. Le bouillonnement qui se produit spontanément dans la masse de vendange, ou qu'on provoque dans le moût d'orge par l'addition de levure de bière, le changement de saveur et de pro- priétés qui résulte de l'introduction du levain dans la pâte de la farine sont des phénomènes trop curieux pour n'avoirpasattiréàlafois, dèsl’origine, l’attention des phi- losophes, qui se contentaient de leur emprunter des com- paraisons et des images, etlacuriosité des chercheurs de pierre philosophale, qui étaient moins désintéressés. Ne pourrait-on pas transformer un métal vil en métal pré- cieux, à l’aide d’une opération analogue à celle qui per- met dé tirer un pain savoureux d'une pâte indigeste? N’ya-t-il pas de poudre detransmutation agissant comme un ferment? Voilà la question que se posaient les alchi- mistes, etqu’ils n’ont naturellement pas résolue, d'abord parce qu’elle est insoluble, ensuite parce que, s'ils ont été des expérimentateurs, ils ont encore plus été des logiciens, croyant à la puissance de l’idée, et dis- posés à incliner l'expérience devant elle.

Ce n’est pas qu’il n'existe dans leurs écrits des phrases où on peut voir, avec un peu de bonne volonté, comme l'aurore et parfois l'énoncé de découvertes récentes. Mais il ne faut jamais oublier, en lisant ces vieux auteurs, qu'à raison du mode général d'éducation des esprits au moyen âge, le mot a souvent chez eux précédé l’idée, et que l’idée a presque toujours, dans les sciences, précédé le fait. Le mot n'a aucune valeur par lui-même; une idée, tant qu'elle reste une vue de l’esprit, est toujours en balance avec une idée contraire; seul, le fait est probant et entraîne la convic=.

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 71

tion. Or, des faits, les alchimistes n’en ont guère trouvé sur la question de la fermentation. Les définitions qu’ils en donnent ne sont que des paraphrases obscures ou prétentieuses des phénomènes observés dans la fabri- cation du vin ou celle du pain. Ils font allusion, tantôt au dégagement du gaz (eraltatio), tantôt à ce que le pain fermenté peut à son tour servir de levain (ëmmutalio). Mais comme ils ne savent rien sur la nature de la substance qui fermente, ni sur celle des produits de la fermentation (sauf pour l'alcool, connu depuis bien longtemps), il leur est difficille de sortir des généra- lités sans portée.

C'est à Paracelse (1493-1541) qu'il faut attribuer l'honneur d’avoir provoqué des études sérieuses en montrant la vanité du peu que l’on savait. Bien qu'il ait apporté par lui-même bien peu de faits nouveaux, ses allures militantes, son grand esprit, son dédain pour les connaissances de tradition et les spéculations philosophiques qui commandaient alors la science, toutes ces qualités brillantes et solides devaient exercer une action puissante sur ses contemporains. À l'attrait des études en elles-mêmes il ajoutait l’appât d'un intérêt immédiat. Pour lui, l’homme est un composé chimique : les maladies ont pour cause une altération quelconque de ce composé; les fièvres putrides, par exemple, sont dues à des substances excrémentitielles qui, au lieu d'être rejetées, sont retenues dans l’économie. De là, l'utilité de rechercher les médicaments chimiques qui peuvent combattre efficacement ces maladies. On voit qu'on pourrait citer Paracelse comme un précurseur des antitoxines. La vérité est qu’il faisait du bon raison- nement, mais qu’il faisait du raisonnement.

1 19

HISTOIRE D'UN ESPRIT

Cette assimilation entre les phénomènes de fermen tation et les maladies ne date d’ailleurs pas de Para- celse. Elle s'était imposée à ses prédécesseurs : elle s'imposa de même à ses successeurs, Jusqu'à Pasteur qui lui a donné une signification précise. On la voit se dessiner de plus en plus nettement à partir du xvn®sièele, qui ouvre l’ère du travail et des découvertes. Elle prend une tournure expérimentale chez Van Helmont qui découvre l’acide carbonique dans la respiration, la pütréfaction, la digestion et dans la fermentation du vin; chez Becher qui avait passé plusieurs années dans la pratique des fermentations et faisait bénéficier ses écrits de sa longue expérience. Malheureusement, la dissertation reprend ses äroits avec R. Bovyle, par ailleurs si original, et surtout avec Stahl, dont l'influence sur son siècle a été si grande. C'était une haute intelligence, un esprit puissant et généralisateur, mais il croyait à l'escrime des mots. Ce n’était pas un savant.

Dans sa théorie de la fermentation, il introduit, en les appuyant de sa grande autorité, des idées professées avant lui par Willis. Pour Stahl, « tout corps amené à. l’état de putréfaction transmet facilement cet état à un autre corps encore exempt de corruption. C’est ainsi qu'un pareil corps, entraîné déjà dans un mouvement intérieur (n'oublions pas cette idée que nous retrou- verons chez Liebig) peut entrainer, avec la plus grande facilité, dans le même mouvement intérieur, un autre corps encore en repos, mais disposé par nature à un pareil mouvement. » « Il y a deux périodes dans la fermentation, considérée aussi comme le résultat d’un mouvement interne. Dans la première, les différentes

2

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOL!IQUE té

molécules de la matière fermentescible s’agitent dou- cement, et des parties plus ou moins atténuées s'unis- sent ensemble. Dans la seconde, les parties se séparent du mixte en vertu du mouvement qui les anime, et les parties analogues se réunissent à l'exclusion des autres. »

Le ferment n'intervient, d’après lui, que pour com- muniquer son mouvement aux parties analogues de la liqueur fermentescible. Son action est donc, dirions- nous aujourd'hui, purement dynamique. Hätons-nous de rappeler, comme tout à l'heure, qu'il ne faut pasinter- préter les phrases des anciens avec nos idées modernes. La conception de Stahl tire son origine profonde de deux sortes de faits, de la fabrication du pain et de celle du vin: la première, qui est une transformation arrètée à son début, pendant laquelle l'agitation est faible et où les parties analogues au ferment deviennent ferment à leur tour; la seconde, caractérisée au con- traire par le mouvement violent que communique au liquide le gaz, l'esprit qui s'en dégage. Rajustez bout à bout ces deux phénomènes, généralisez-les, et vous avez la définition, citée plus haut, de Stahl et celles de ces prédécesseurs. Si elle a fini par prendre chez Stahlune forme plusprécise, c’estqueies théories atomi- ques de Descartes avaient pénétré en chimie. Sauf cet apport venu de l'extérieur, et qui apparaissait plus dans la forme de la phrase que dans le fond de l'idée. la théorie de Stahl ne disait rien de plus que celles de Lefèvre, de Lémery, et des autres chimistes de l'époque. On a dit de cette théorie qu’elle était philosophique et séduisante. Une théorie n’a pas besoin d’être philoso- phique et séduisante; elle n’a même pas besoin, comme

74 HISTOIRE D'UN ESPRIT

nous l'avons montré plus haut, d’être vraie, au sens absolu du mot. Il lui suffit d’être féconde. Or la théorie de Stahl ne l'a pas été.

Le progrès dans la question est venu du dehors et a eu.pour origine les faits nouveaux observés dans l'étude des gaz par les savants contemporains de Stahl. Moitrel d’'Élément (1719) apprend à rendre les gaz visibles en les faisant passer au travers de l’eau; Hales enseigne (1677-1761) à les manipuler; Black (1728-1799) à les distinguer les uns des autres. Il isole en particulier l'acide carbonique, en reconnait les propriétés, et découvre, ce que n’avait pu faire Van Helmont, qu'il est, avec l'alcool, le seul produit de la transformation du sucre dans la fermentation alcoolique. Il mettait ainsi entre les mains des chimistes tous les éléments prin- cipaux de la solution du problème. Il ne restait plus qu'à coordonner ces éléments et à établir leurs relations mutuelles : ce fut l'œuvre de Lavoisier.

(A

DE LAVOISIER A GAY-LUSSAC

C'est ici que nous pouvons signaler, comme nous l'avons fait à propos de l'introduction en chimie des considérations relatives au pouvoir rotatoire, la puis- sance fécondante d’un instrument nouveau entrant dans une science qui ne le connaissait pas ou le mécon- naissait. C’est à l'introduction de la balance dans la chimie que Lavoisier doit sa gloire. Elle lui avait servi à résoudre bien des problèmes : elle résout encore. le problème de la fermentation, Lavoisier établit sur le plateau d’une balance un vase rempli d’eau dans laquelle il avait ajouté un poids donné de sucre et un.peu de levure de bière. De la perte de poids subie par ce vase à la fin de la fermen- tation, il conclut ie poids de l'acide carbonique dégagé pendant le phénomène. Il sépare ensuite l'alcool par distillation, le pèse, et trouve que la somme des poids de l'alcool et de l’acide carbonique donne à peu près le poids du sucre primitif. La conclusion est facile à tirer: le sucre se dédouble simplement en alcool et en acide carbonique; il n’y a pas d’autres produits normaux de la transformation.

Mais il y a plus que cela dans l'expérience de

76 HISTOIRE D'UN ESPRIT

Lavoisier. La relation pondérale qui existe entre le sucre d'un côté, l'alcool et l’acide carbonique de l'autre, doit se vérifier aussi individuellement pour chacun des éléments de ces corps. Le carbone du sucre doit par exemple se retrouver tout entier dans celui de l'alcool et celui de l'acide carbonique. De même pour l'hydro- gène et l'oxygène. Il suffit donc de connaitre la compo- sition du sucre, de l'alcool et de l’acide carbonique pour dresser le bilan détaillé de la réaction, que Lavoi- sier résume en ces termes lhmpides : « Les effets de la fermentation vineuse se réduisent donc à séparer en deux poruons le sucre qui est un oxyde, à oxygéner l’une aux dépens de l’autre pour former de l’acide carbonique, à désoxygéner l’autre aux dépens de la première pour en former une substance combustible qui est l'alcool, de sorte que, s’il était possibie de recombiner ces deux substances, l'alcool et l’acide carbonique, on reforme- rait du sucre. »

Nous voilà en apparence arrivés sur un terrain vraiment scientifique, et 1l semble que la question va marcher à grands pas. Mais cette question ne ressemble pas aux autres. Tout a été incertain et pénible pour elle; même elle offre cet exemple qui n’est pas rare, mais est toujours curieux, que l'erreur a servi à ses progres autant que la vérité.

Les conclusions de Lavoisier sont en effet exactes; mais son travail ne l’est pas. Faute de bons procédés d'analyse, il s'était trompé sur la composition du suere mis en œuvre, sur celle de l’alcool produit, et si malgré ces erreurs qui auraientpu tout vicier, il estarrivéä une conclusion juste dans ses traits généraux, c’est par suite d'une compensation tout à fait fortuite d'erreurs,

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE

77 les unes en plus, les autres en moins. Hasard heureux! peut-on dire, hasard providentiel, et qui a eu des con- séquences utiles et durables!

Utiles, car Lavoisier avait si bien éclairé en appa- rence le mystère de la fermentation, il l'avait ramené à une formule si simple que l’idée de cette simplicité n'est plus sortie de l'esprit des savants. On l’a bien vu quand Gay-Lussac et Thénard, après avoir perfectionné les procédés de l’analyse organique, eurent déterminé la composition exacte du sucre candi. Il était bien facile de se convaincre alors qu'il ne restait plus rien debout des conclusions de Lavoisier, et qu’il fallait ou recom- mencer le travail, ou réviser les conclusions. Gay- Lussac, lui. est tellement convaincu de la vérité de l’in- terprétation de Lavoisier qu'il se contente de chercher si la formule du sucre, telle qu'il vient de la trouver par ses procédés perfectionnés, s’accommodait d'une dislo- cation, d’un dédoublement en alcool et en acide carbo- nique. C'était admettre comme exacte la conclusion, devenue caduque, de Lavoisier. Mais l'épreuve réussit à très peu près. Dans la conviction que Lavoisier avait tout à fait raison, Gay-Lussac n'hésite même pas à don- ner ce qu on appelle vulgairement un coup de pouce, et à modifier de 2 à 3 0/0 les nombres que lui avait fournis l'expérience pour les faire entrer dans le cadre hypo- thétique tracé par Lavoisier. Spectacle singulier, du degré de confiance et de sécurité de conscience auquel peut conduire une idée préconçue! Spectacle étrange, de voir Gay-Lussac continuer sur ce point, mais heu- reusement seulement sur ce point, la tradition de ces alchimistes du moyen âge, qui consentaient bien à consulter l'expérience, mais qui l'interrogeaient par-

18 HISTOIRE D'UN ESPRIT

tialement et ne l’écoutaient que quand elle répondait suivant leurs désirs !

Ainsi, partie d'une expérience inexacte, appuyée sur les chiffres volontairement faussés d’une analyse, l'idée de Lavoisier n'en faisait pas moins son chemin, à cause de sa simplicité. Elle rencontra naturellement encore plus de créance quand Dumas et Boullay firent observer en 1828 que l'on faisait disparaitre toute incorrection dans l'interprétation de Gay-Lussac en admettant. que le sucre candi s’assimile les éléments d'une molécule d’eau avant d’être saisi par la fermen- tation alcoolique. Cette interprétation, conforme du reste à l'expérience, rétablit tout, la vérité de l’idée de Lavoisier, la correction des calculs de Gay-Lussac; elle n’avait qu'une chose contre elle, c'est qu'elle était entièrement une œuvre de calcul : elle n’avait pas d'autre base que l'expérience évidemment peu précise de Lavoisier, etn'avait été l’objet d’aucune vérification.

Quelqu'un qui aurait voulu, vers 1850, se faire une idée du degré de créance que méritait l'équation, acceptée partout, de la fermentation alcoolique, aurait donc eu le droit d’être tout à fait sceptique à son sujet, surtout s'il s'était demandé pourquoi tous les chimistes qui s'étaient occupés de la question passaient obstiné- ment sous silence cette levure que Lavoisier avait été obligé d'ajouter pour faire fermenter son sucre, et saus laquelle il est impossible d'obtenir une fermentation. Pourquoi cette levure si nécessaire à l’expérience disparaissait-elle de son interprétation ?

II

CAGNIARD-LATOUR, SCHWANN, HELMHOLTZ

l

On connaissait cette levure comme une espèce d’écume superficielle ou de dépôt de fond des cuves de brasserie, écume ou dépôt en qui résidait une force occulte. Elle se multiphait quand on l’introduisait dans un moûtsucré qu’elle faisaitfermenter:1ls’en formaiten apparence spontanément quand on n'en mettait pas, et Thénard avait montré, en 1803, que tous les jus sucrés qui entraient d'eux-mêmes en fermentation donnaient un dépôt ayant l’aspect extérieur et les propriétés de la levure de bière.

Cette levure semblait donc nécessaire à la fermen- tation. Gay-Lussac avait montré qu’il fallait autre chose, dans une expérience qui a trop intrigué Pasteur pour que nous ne la citions pas. Cet habile physicien avait fait arriver au sommet d'une éprouvette remplie de mercure quelques grappillons de raisin, en avait lavé plusieurs fois la surface avec du gaz hydrogène, de façon à chasser les dernières traces d’air adhérentes aux pel- licules, puis les avait écrasés contre le sommet de l’éprouvette, à l’aide d’une tige de fer recourbée intro- duite sous le mercure. Aucune fermentation ne se pro- duisit, ce qui pouvait paraître assez surprenant, vu la

80 HISTOIRE D'UN ESPRIT

facilité et la rapidité avec laquelle la fermentation se déclare d'ordinaire d’elle-même dans la vendange. Quand il fut bien démontré qu'il ne se produisait rien, Gay-Lussac fit arriver au contact des raisins écrasés quelques bulles d'oxygène, et vit la fermentation com- mencer très peu de temps après. D'où 1l conclut que l'oxygène élait nécessaire pour mettre en train une fermentation, quel que füt par ailleurs le rôle de la levure.

L'expérience est exacte, bien qu’elle ne réussisse pas toujours : Gay-Lussac l’avait essayée deux fois, et l'avait manquée une. Cela eût pu le faire rétléchir au sujet de la justesse de sa conclusion, mais 1l était écrit que, dans cette question, lasuggestion jouerait un grand rôle. L’oxygène était alors dans sa période de gloire : en lui ouvrant le domaine des fermentations, Gay-Lus- sac n’était pas seulement d'accord avec le sentiment général, 1l expliquait du même coup les procédés de conserve d’Appert qui, en chauffant ses boîtes et ses flacons, se montrait préoccupé d’en chasser l'oxygène et n’en laissait en effet pas, ainsi que l'expérience le montrait. Gay-Lussac expliquait encore la pratique si ancienne du mutage des tonneaux ou de la vendange. Aussi son interprétation est eutrée dans les esprits, y est restée et a exercé même sur la science de nos jours une influence incontestable.

Jusqu'ici la question est restée sur le domaine de la chimie. La levure, quel que fut son rôle, était depuis Fabroni (1799), assimilée au gluten, et il ne vient pas à l'esprit de Thénard de l’envisager comme autre chose qu'un composé chimique. Quant à l'intervention de l'oxygène, elle est aussi purement chimique. C’est à

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 81

ce moment qu'apparaît dans la science une idée nou- velle, fondée sur une observation déjà ancienne, faite une première fois en 1680 par Leuwenhoeck, puis par Desmazières en 1825, et renouvelée en 1835, à peu près simultanément, en Allemagne par Kutzing et Schwann,

Fig. 7. — Levure de bière haute, Jeune. | Vieille.

en France par Cagniard-Latour. En soumettant la levure à un examen microscopique, tous ces observateurs avaient vu qu’elle consistait en globules ovoïdes ou sphé- riques, d'aspect organisé (fig. 7), que Cagniard-Latour eut le mérite de considérer nettement comme des êtres vivants, « susceptibles de se reproduire par bourgeon-

82 HISTOIRE D'UN ESPRIT

nement, et n’agissant probablement sur le sucre que par effet de leur végétation. »

Ce n'était qu'une phrase. Schwann avait apporté des arguments et desexpériences. Il avait d'abord mon- tré que, contrairement à ce qu'avait dit Gay-Lussaec, l'oxygène ne suffisait pas à mettre en train une fermen- tation. En faisant arriver sur un moût sucré de l'air chauffé, le sucre restait intact. etil ne se produisait pas de levure. L’oxygène de l’air n'avait pourtant pas été touché. Ce qui manquait, c'était quelque chose contenu dans l’air et que la chaleur détruisait. Schwann dit net- tement que ce quelque chose estun germe. Il dit même que c'est un germe végétal, en se basant sur ce qu'il l’a trouvé sensible à l’action de l’arsenic, comme beaucoup de végétaux, et non à celle de la noix vomique, qui tue tant d'animaux. Îl retrouve la levure dans le dépôt des boissons fermentées; il s'assure que la fermentation ne commence que lorsqu'il y a de la levure présente, s’ar- rête quand la levure cesse de se multiplier; il reconnaît l'existence d’une liaison très étroite entre la reproduc- tion de la levure et la fermentation, et il exprime, en terminant, l’opinion que le végétal se nourrit de sucre et rejette sous forme d'alcool tout ce qu'il ne peut employer. ;

Ce sont là presque textuellement nos idées actuelles, auxquelles nous sommes si bien pliés que nous nous demandons comment les contemporains de Schwann ont pu ne pas écouter sa voix. La raison est bien sim- ple : ils avaient leurs préjugés comme nous avons sû- rement les nôtres. [ls aimaient aussi peu que nous les idées nouvelles; ils leur demandaient, avant de les accepter, de faire leurs preuves, et c’est malheureuse-

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 83

ment ce que celles de Schwann ne faisaient pas, au moins avec la netteté voulue. Le mémoiretrès court, où elles étaient exposées, était donné comme une commu- nication préliminaire, que ne suivit aucune publication plus détaillée. Les expériences, recommencées, ne réus- sissaient pas toujours, surtout lorsqu'au lieu d'opérer sur des moûts sucrés, on se servait d’infusions organi- ques. Or, comment séparer dans leurs causes et dans leurs origines des phénomènes aussi évidemment ana- logues que la fermentation et la putréfaction? L'opinion restait donc un peu hésitante, et la meilleure preuve que les esprits n'étaient pas ébranlés est un intéressant travail de Helmholtz, publié en 1843, la première œuvre de l'illustre physicien.

Helmholtz répète avec succès l'expérience de Schwann, et se demande quel est dans l’air ce quelque chose que la chaleur tue ou rend inerte. Ce ne peut être, dit-il, qu'une exhalaison putride, sortie d'une masse en fermentation, et capable, en vertu d’une puissance inconnue, de provoquer une fermentation nouvelle: ou bien, c’est un germe vivant. Dans ce dernier cas, le germe est insoluble dans l’eau. L’exhalaison putride est au contraire soluble, et par conséquent diffusible. Prenons donc deux vases séparés par une membrane; dans l’un, mettons un liquide en fermentation ou en putréfaction, dans l’autre un liquide de même nature intact, et voyons ce qui va se passer. Si la fermentation ne traverse pas la membrane, c’est qu’elle sera produite par des êtres vivants. Si elle la traverse, il faudra accu- ser autre chose.

Or, l'expérience réussit toujours avec les liquides en fermentation alcoolique, rarement où jamais avec la

84 HISTOIRE D'UN ESPRIT

macération de viande. Je veux dire que la présence de la membrane empêche la fermentation alcoolique de passer, mais n'arrête pas la cause, quelle qu’elle soit, de la putréfaction, et de là Helmholtz conclut qu'il y a deux modes de transformation de la matière orga- nique, l’un qui se fait avec le concours des êtres micro- scopiques, et l’autre sans lui.

IV

LIEBIG

Voilà donc à quoi aboutissait le premier effort de la théorie vitaliste pour se dresser en face de la théorie purement chimique de la fermentation. Cagniard-La- tour, Schwann, Helmholtz étaient pourtant des précur- seurs, mais ils n'étaient pas écoutés. L’incertitude de leurs expériences et de leurs arguments y était pour quelque chose. Il y avait un obstacle plus grand, c'était l’état général des esprits. Lachimie venaitde faire de si belles choses qu'elle s'était crue et qu’on l'avait crue capable de plus encore. Elle travaillait de son mieux à tout expliquer, tout, jusqu'aux phénomènes les plus mystérieux de la vie, parle simple jeu des forces physi- ques et chimiques, et voilà que, dans un coin reculé et mal connu de la science, elle voyait reparaitre, sous forme de cause animée, ces forces vivantes qu'elle .expulsait peu à peu du domaine de la physiologie. Cela lui paraissait un recul. En quoi, disait Liebig avec une apparence de justesse, l'explication d'une fermentation vous paraîtra-t-elle plus claire quand vous yaurez intro- duit un être vivant? Si encore il yen avait partout! Mais vous voyez vous-même qu’il n’y en a pas dans les putréfactions. Admettons, si vous le voulez, bien que

86 HISTOIRE D'UN ESPRIT

cela paraisse fort extraordinaire, que la viande et le sucre se détruisent par des voies différentes. Mais le sucre peut subir des fermentations variées, très voi- sines de la fermentation alcoolique, et même l’accom- pagnant fréquemment: la fermentation lactique, butyri- que, etc. Trouvez-vous dans ces fermentations rien qui ressemble à delalevure?Nesecomportent-elles pas abso- lument comme des macérations de viande? Votreexplica- tion boite et rencontre des obstacles à chaque pas. Pour moi, au contraire, ces transformations présentent un caractère commun, c’est de s'accomplir toutes en pré- sence d’une matière organique en voie de décomposition. On met en train une fermentation lactique, buiyrique, au moyen de vieux fromage, de viande pourrie. Pour la fermentation alcoolique, Colin a montré en 1828 qu'on pouvait la provoquer au moyen d’une foule de substan- ces organiques azotées, différentes de la levure de bière, à la condition qu’elles soient en voie de décomposition. Ce sont ces matières mortes qui sont le ferment. Je n'oublie pas, du reste,-les expériences de Thénard, sur la production quasi constante de la levure dans les jus en fermentation; je n'oublie pas davantage les conclusions de Cagniard-Latour, Schwann, confir- mées par Quevenne, Turpin, Mitscherlich. Mais cette levure ne m’embarrasse pas, elle rentre dans mon système. Si vous admettez qu'elle vit, vous admettez aussi qu'elle meurt. Or, c'est en mourant qu'elle agit, par suite de la décomposition qu'elle subit à ce mo- ment, et de cela, Thénard va nous fournir la preuve. »

Ce savant avait vu, en effet, qu'en mettant 20 parties de levure au contact de 100 parties de sucre candi en dissolution dans l’eau, on obtenait une fermentation

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 87

rapide et régulière, après laquelle la levure restante, réunie sur un filtre, ne pesait plus que 13,3. Mis au contact d'une quantité nouvelle et égale de sucre, ce résidu donnait une fermentation, plus lente que la première fois, après laquelle il se réduisait à 10 gram- mes et était devenu incapable de provoquer une fer- mentation nouvelle. Quoi de plus propre à démontrer que la levure se détruisait et s’usait en agissant. La théorie de Liebig se défendait donc bien de ce côté. Quant à la multiplication indéniable de la levure dans la cuve du brasseur, dans la fabrication des vins, sur- tout des vins blancs, Liebig, qui avait beaucoup d’ima- gination, avait une explication toute prète. Tous les liquides fermentescibles contiennent ce qu'il appelait du glulen, ce que nous appellerions aujourd'hui des matières albuminoïdes. Au contact de l'air, ce gluten s’oxyde et se précipite sous forme de levure: c’est l’ex- plication de l'expérience de Gay-Lussac. En consé- quence, à mesure qu'une partie de la levure se détruit en agissant, une autre se reforme: s’il s’en forme plus qu'il ne s’en détruit, c’est le cas de la cuve du brasseur: s’il s’en détruit plus qu'ilne s’en forme, c’est le cas des expériences de Thénard dont nous parlions tout à l'heure.

Quant à l'explication profonde du phénomène, Liebig n'avait eu qu'à reprendre les idées de Willis et de Stahl, sur le mouvement intérieur d’une masse en fer- mentation, en attribuantau fermentla propriété motrice. « La levure de bière, et en général toutes les matières animales et végétales en putréfaction, reportent sur d'autres corps l’état de décomposition dans lequel elles se trouvent elles-mêmes. Le mouvement qui, par la

SS HISTOIRE D'UN ESPRIT

perturbation d'équilibre, s'imprime à leurs propres élé- ments, secommunique également aux éléments des corps qui se trouvent en contact avec elles. » Par exemple, le sucre est un composé stable vis-à-vis d'un grand nom- bre d’influences extérieures, l'air, la lumière, même la chaleur : c’est au contraire un édifice instable vis-à-vis des mouvements moléculaires des substances organi- ques en décomposition : 1l se disloque facilement, sous leur action, en alcool et en acide carbonique.

Ainsi la théorie de Liebig, sans nier ni accepter for- mellement l’organisation du globule de levure, se bor- nait à dénier son rôle vital dans la fermentation, et rassemblait tous les phénomènes dans une formule uni- que. De tous côtés, elle faisait bonne contenance, et comme elle était défendue avec verve et talent, elle avait fini par triompher. Professée dans tous les livres, acceptée comme vraie dans tous les travaux publiés sur la fermentation, elle était devenue presque un dogme, c'est-à-dire ce qu'il y a dans la science de plus difficile à renverser. On s'attaque à des faits en démontrant qu'ils sont inexacts, à des expériences en contestant leurs conclusions ; que faire contre une doctrine en quelque sorte plulosophique,reposantsurtout sur l'argu- mentation, une argumentation si copieuse qu'on pouvait en démolir certains points sans que le reste fablit, et qui se résumait dans cette conception à demi mystique du mouvement communiqué?

Cette exposition détaillée était nécessaire pour bien préciser l'état de la question au moment où Pasteur l'a aboräée, et pour comprendre la nature des moyens qu'il aemployés pour la résoudre. Nous allons pouvoir aller plus vite maintenant, nous sommes en plaine.

PASTEUR. — FERMENTATION LACTIQUE

Le point que je voudrais tout d’abord mettre en lumière est celui-ci : si Pasteur a marché tout de suite d'un si bon pas dans ces études, c’est qu'illes a abordées avec une autre idée directrice que ses contemporains.

Celle qui le guidait est facile à retrouver dans ses mémoires, surtout dans le préambule de son Mémoire sur la fermentation lactique‘, mais elle a besoin d’être un peu plus développée. Son origine première est nne constatation faite en étudiant le pouvoir rotatoire. Dans beaucoup de fermentations industrielles, on rencontre, comme produit secondaire, de l'alcool amylique, substance douée du pouvoir rotatoire, et capable en outre de former plusieurs combinaisons cris- tallines dont aucune ne présente d’hémiédrie. C'était même là la première exception que Pasteur eût ren- contrée à cette loi de corrélation entre l’hémiédrie et le pouvoir rotatoire. Or, suivant les idées courantes de l’époque, la fermentation était une dislocation : c'était une molécule qui se brisait en s’écroulant, et dont les débris, encore volumineux, constituaient de nou-

4. Ann. de ch. et de phys., 3° série, t. LIT,

90 HISTOIRE D'UN ESPRIT

veaux édifices moléculaires, qui étaient les produits de la fermentation. Par conséquent, en vertu de la théorie de Liebig, l'édifice de l'alcool amylique devait former quelque part charpente dans la molécule du sucre pour pouvoir résister à la dislocation, et comme il conser- vait le pouvoir rotatoire, son action optique devait être empruntée à celle du sucre.

Or, c'était là une idée qui répugnait à f'asteur. Il avait vu, par l'exemple de l'acide malique et de l'acide maléique, que la moindre atteinte portée à la construc- tion de la molécule y faisait disparaître le pouvoir rota- toire. « Toutes les fois, dit-il, qu'on essaye de suivre la propriété rotatoire d’un corps dans ses dérivés, on la voit disparaître promptement. Il faut que le groupe moléculaire primitif se conserve en quelque sorte intact dans le dérivé pour que ce dernier continue d’être actif, résultat que mes recherches permettent de prévoir puisque la propriété optique est tout entière dans une disposition dissymétrique des atomes élémentaires. Or, je trouve que le groupe moléculaire de l’alcool amylique est trop distant de celui du sucre pour que, s'il en dérive, il en retienne une dissymétrie d’arran- gement de ses atomes. »

L'origine de cet alcool doit donc être plus profonde, et en se rappelant alors que la vie est seule capable, comme nous l'avons dit plus haut, de créer de toutes pièces des dissymétrics nouvelles, en songeant que l’objection qui se dressait dans son esprit n'aurait plus de raison d’être si entre le sucre et l’alcool amylique s'interposait un être vivant, Pasteur se trouvait tout naturellement conduit à faire de la fermentation un acte vital. Instinctivement,' car ce n’est encore que de

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE M

l'instinct, il se rangeait à côté de Cagniard-Latour et des vitalistes. Mais, pour prendre un parti définitif, il fallait consulter l'expérience.

En collationnant les dates de ses diverses publica- tions, on voit qu'il a commencé à peu près en mème temps l’étude de la fermentation lactique et de la fer- mentation alcoolique. Pourquoi a-t-il consacré son premier travail à la fermentation lactique, beaucoup moins importante que l’autre au point de vue indus- triel? Sans qu'il l’ait dit, il est facile de le deviner. C'est d’abord quand la fermentation devient lactique que se produit, en plus grande abondance, cet alcool amylique mystérieux dont nous venons de parler. Mais il y a une autre raison plus profonde, c’est qu’à son point de vue, la fermentation alcoolique était déjà déflorée. Liebig et ses partisans les plus déterminés passaient presque condamnation sur elle, admettaient que la levure était nécessaire, et qu'elle pouvait être vivante. Leur grand argument, que nous avons visé plus haut, était toujours : quel rôle voulez-vous que nous attribuions à la levure, lorsque nous voyons tant d’autres fermentations voisines, la fermentation lacti- que par exemple, s’accomplir sans elle et sans rien qui y ressemble ?

La fermentation lactique était done en quelque sorte le champ clos sur lequel il fallait engager la lutte, et je crois être d'autant plus dans le vrai en attribuant à Pasteur cet ordre d'idées, que son argumentation se borne à dire ceci : Tout ce qu'on fait avec la levure, je le fais avec le dépôt grisâtre que je trouve au fond de mes ballons à fermentations lactiques. La levure a un aspect organisé : mon ferment en a aussi un, différent,

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difficile à voir, que vous n'avez pas su reconnaitre parce que, avec votre idée que la matière organique est le ferment lui-même, d'autant plus ferment qu'elle est

Fig. 8. — Ferments du vin et de la bière : en 1, baeille des vins tournés; — en 2, ferment}lactique; — en 53, ferment butyrique: — en 4, ferment du vin gras; — en 5, ferment du vinaigre; — en 6, dépôt amorphe; — en 7, sarcine ; —

sur toute la surface du champ, globules de levure.

moins désorganisée, vous la prenez sous forme de gluten altéré, de fromage pourri dont les débris amorphes empâtent et noient le ferment organisé. Moï, qui ai une autreidée, pour qui la matière organique est seulement

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 93

l'aliment du ferment, je la lui offre à l’état liquide dans des bouillons ou des macérations limpides, et alors mon ferment forme au fond du vase une couche homo- gène où il est seul, ou du moins dans laquelle on peut dissoudre, avec un peu d'acide, le carbonate de, chaux dont je suis obligé de l'accompagner. Et alors il est facile à observer et à reconnaitre comme un être orga- nisé, dont tous les individus se ressemblent.

De plus, ce ferment se multiplie. Faites en effet, comme moi,un moût limpide contenant du sucre et de la craie : semez-y une trace, aussi faible que vous le voudrez, du dépôt d’une fermentation antérieure, et vous verrez une fermentation nouvelle commencer. Le ferment lactique se mutipliera comme se multiplie la levure de bière. Vous en récolterez plus que vous n’en avez ensemencé, et vous pourrez avec ce dépôt mettre en train autant que vous voudrez de fermentations lacti- ques de sucre dans des liquides différents, à la condition de bien choisir ces liquides, car ce ferment, être vivant, a ses exigences, et ne se développe bien que quand 1l trouve à sa portée tout ce dont 1l à besoin.

En revanche, quand ii a ce qu’il lui faut, il accomplit avec rapidité la transformation à laquelle 1l préside. « La pureté d'un ferment, son homogénéité, son déve- loppement libre, sans aucune gène, à l’aide d’une nour- riture très bien appropriée à sa nature individuelle, voilà l’une des conditions essentielles des bonnes fer- mentations. » Voilà, dirons-nous, à notre tour, la phrase révolutionnaire, celle qui va à l'ennemi, tambour battant et mèche allumée.

Il y à encore davantage dans ce court mémoire de quinze pages. Îl y a l'indication très précise de la bonne

94 HISTOIRE D'UN ESPRIT

ou de la mauvaise influence, suivant les cas, de l’aci- dité ou de l’alcalinité du liquide. La levure préfère les milieux sucrés acides, le ferment lactique les milieux sucrés neutres, et c’est pour cela qu’on lui donne du car- bonate de chaux. Il y a aussiune ébauche et comme une apparition des actions antiseptiques. « L'huile essen- tielle du jus d’oignon s’oppose complètement à la for- mation de la levure de bière : elle paraît nuire égale- ment aux infusoires. Elle peut arrêter le développement de ces êtres sans influer notablement sur celui de la levure lactique. » Aïnsi on pouvait employer les anti- septiques, concurremment avec un choix convenable du milieu de culture, pour isoler les ferments les uns des autres.

Ce mémoire est done des plus nourris, et, chose singulière, toutes ces propositions si neuves et si hardies pour l’époque y sont énoncées de plans, pres- que négligemment, avec la tranquille assurance d’un homme sûr de son fait, et auquel, si on ne le connaissait pas, on pourrait même attribuer des intentions mali- cieuses, tant il montre de flegme. Ce n’est qu'à la fin de son mémoire qu'il avoue que rien de tout ce qu'il a dit n’est démontré. « Si on venait me dire que dans mes conclusions je vais au delà des faits, je répondrais que cela est vrai, en ce sens que je me place franche- ment dans un ordre d'idées qui, pour parler rigoureu- sement, ne peuvent être irréfutablement démontrées. » Mais son système est si logique qu'il se donne le plaisir d'y croire. Tout se tient dans sa conception et dans son mode d'exposition. L'idée qu’à chaque fermentz- tion est attaché un ferment spécifique, celle de la disproportion entre le poids de ferment produit et le

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 95

poids de matières transformées, celle de la concurrence vitale entre deux êtres qui envahissent à la fois un même milieu et finissent par laisser la place à celui qui est le mieux approprié aux conditions qu'il y trouve, toutes ces notions que l’avenir devait tant développer se trouvent non en germe, mais nettement exposées dans ce travail, œuvre d’exubérante jeunesse, où on voit encore fermenter et bouillonner la pensée. Pasteur le termine par une profession de foi générale. « Il m'est avis, dit-il, au point où je me trouve de mes connais- sances sur ce sujet, que quiconque jugera avec impar- tialité les résultats de ce travail, et ceux que je publierai prochainement, reconnaîtra avec moi que la fermenta- tion s’y montre corrélative de la vie, de l’organisation de globules, non de la mort ou putréfaction de ces glo- bules, pas plus qu’elle n’y apparaît comme un phéno- mène de contact, où la transformation du sucre s’accom- plirait en présence du ferment, sans lui rien donner, sans lui rien prendre. Ces derniers faits, on le verra bientôt, sont contredits par l'expérience. »

C'était annoncer le mémoire sur la fermentation alcoolique, auquel nous arrivons maintenant.

VI

FERMENTATION ALCOOLIQUE

Dans le mémoire sur la fermentation alcoolique , les allures etle ton sont tout autres que dans le mémoire qui précède. Ce n’est plus cette exposition tranquille et presque ironique d’une théorie nouvelle, qui se tient debout et marche avec aisance sur un terrain où ses concurrentes boitent et trébuchent, où elles ont besoin, à chaque pas, de ce que Victor Hugo eût appelé des hypothèses-béquilles. C’est une série de coups droits portés avec prestesse et sûreté.

Ah! vous considérez la fermentation alcoolique comme un simple dédoublement du sucre en alcool et en acide carbonique! Détrompez-vous : il y a toujours aussi de la glycérine et de l'acide suceinique, formés en quantités très sensibles et presque aussi constantes que les produits principaux de la fermentation.

Ah! vous vous obstinez à laisser la levure en dehors du phénomène, ou, tout au plus, à ne lui attri- buer qu'un rôle d’amorce! Eh bien! apprenez que cette levure emprunte toujours quelque chose au sucre, et se fait une partie de ses tissus au moyen de cet aliment.

4. Ann. de ch. et de phys., 3° série, t. LVIIT, 1860.

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 97

Apprenez aussi que c'est seulement à la condition de conserver un peu de sucre pour elle, qu’elle consent à vous donner le reste sous forme d'alcool.

Ah! vous croyez qu'on peut écrire une équation de la fermentation alcoolique comme on écrit l'équation de ia préparation de l'oxygène? Eh bien, rien que pour y faire entrer la production de glycérine et d’acide succinique, 1l faut la compliquer beaucoup, et si vous vous vouliez y faire entrer les emprunts faits par la levure au sucre, elle deviendrait tellement complexe qu'il vaut mieux ne pas l'écrire. Songez-vous à écrire la suite des transformations que subit le sucre de la tasse de thé ou de café que vous buvez? La levure est un être vivant comme vous.

Voilà le résumé de l’attaque dirigée contre les idées anciennes, et c’est alors qu'après avoir démoli, Pas- teur commence à reconstruire. À vrai dire et en lais- sant de côté quelques détails de trop peu d'importance pour entrer dans cet exposé, la construction est simple : elle revient à faire une fermentation régulière dans des conditions où aucune des théories régnantes ne pou- vait expliquer le phénomène.

Il est curieux de rechercher comment Pasteur est arrivé peu à peu à l'idée de cette expérience topique.

Nous avons vuque Thénard avait constaté une dimi- nution de poids de la levure pendant la fermentation, ce qui est exact dans les conditions de son expérience. Il avait trouvé, en outre, que cette levure, épuisée en présence d’un excès de sucre, ne contenait plus d’azote, ce qui est cette fois une erreur due à l'imperfection des méthodes qu’on avait alors pour découvrir ce corps.

Sur cette première erreur, Dübereiner en avait greffé

xl

98 HISTOIRE D'UN ESPRIT

une autre, en affirmant que l’azote perdu par la levure se retrouvait dans le liquide fermenté à l’état d'ammo- niaque. Comme les matières organiques en décomposi- tion donnent aussi de l’ammoniaque, cetteaffirmation de Dübereiner était, on le comprend, des plus favorables aux idées de Liebig, et celui-ci, grand collectionneur de faits et grand abstracteur de quintessence, n’avait pas manqué de s'emparer de celui-ci et de le faire sér- vir d’étai à sa doctrine sur les fermentations.

Pour Pasteur, au contraire, ce fait était inexpli- cable, puisque le ferment était, non une matière morte et en voie de destruction, mais un être vivant en voie d'organisation. En essayant de vérifier si l'affirmation de Dübereiner était exacte, il trouva que, non seule- ment l'azote de la levure ne la quitte pas à l’état d’am- moniaque, mais encore que la levure en fermentation fait disparaître l’ammoniaque des sels ammoniacaux ajoutés dans la liqueur.

Mais, que pouvait-elle en faire ? Il était bien hardi de répéter à ce moment, à rebours, le raisonnement dé Liebig et de Dübereiner et de dire : la matière albu- minoïde du ferment ne donne pas d’ammoniaque; c’est, au Contraire, l’ammoniaque qui donne de la matière albuminoïde.

Cette façon de voir était si nouvelle, et la présomp- tion semblait si peu fondée que Pasteur hésita, ainsi qu'il l’avoue lui-même. Mais elle était d'accord avec les faits et avec la logique de ses idées. En tout cas, îln y avait qu’à consulter l'expérience. Après quelques essais, celle-ci réussit, et elle est devenue l'expérience critique, l'experimentumcrucis, qui a permis de juger les doctrines en présence.

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 99

Cette expérience était tout à fait nouvelle. Il s’agis- sait de faire prospérer une semence de levure dans un liquide privé de toute matière organique azotée, et ne contenant que du sucre candi parfaitement pur, divers sels minéraux destinés à fournir aux globules de levure les éléments de leur squelette, et un sel ammoniacal destiné à lui fournir l’azote. Si daas ce milieu, complè- tement débarrassé de cette matière organique azotée que liebig déclarait nécessaire, on obtient une fermen- tation, si, en même temps, la semence de levure intro- duite se multiplie et se développe. empruntant tous les éléments complexes de ses tissus au sucre et à l’ammo- niaque, 1l sera bien impossible de ne pas admettre une corrélation entre la fermentation et un phénomène de développement et de vie chez ce ferment dont Liebig faisait une matière morte.

Du même coup triompherait la théorie de Pasteur et tomberait, non seulement la théorie de Liebig, mais encore une autre théorie, beaucoup moins florissante alors, celle de Berzélius, dans laquelle le ferment n'avait qu'une action de présence, et provoquait la décomposition de la matière organique sans lui rien emprunter et sans lui rien céder, en restant tel, à la fois en quantité et qualité, qu'il était au commence- ment. Dans notre expérience, le ferment doit, au con- traire, augmenter de poids et prendre tout au sucre.

C'est précisément parce que l'expérience était inté- ressante, qu'elle était difficile. Il fallait d’abord se préoccuper de fournir à la levure un milieu minéral approprié, et par là assez complexe, comprenant des phosphates, des sels de potasse et de magnésie, de l’ammoniaque. La cellule de levure à beau être petite,

100 HISTOIRE D'UN ESPRIT

ses besoins sont grands et variés. C’était la première fois que Pasteur se heurtait à ses exigences, et la leçon qu'il tira de ce contact ne fut pas perdue. De plus, même lorsqu'on donne à la levure tout ce qu'il lui faut comme éléments minéraux, elle a beaucoup plus de peine à vivre dans ce milieu, où elle doit former tous les matériaux constitutifs de ses tissus, que dans dujus de raisin ou du moût de bière, où elle trouve tout faits des éléments utilisables. Pasteur réussit pourtant, dans son Mémoire sur la fermentation alcoolique, à donner un exemple de fermentation accomplie dans ces conditions difficiles.

Plus tard, sentant l'importance de cette expérience, il y revient, la perfectionne, la rend plus sûre en employant une levure plus vigoureuse que celle de ses premiers essais. Ce n’est guère que treize ans plus tard, dans ses Études sur la bière, qu'il lui donne la forme définitive, mais ce qu'il en dit dans son Mémoire de 1860 suffit déjà à entraîner les convictions.

Non, il n’est pas vrai, dit-il en substance, qu'il faille de la matière organique en décomposition pour mettre en train une fermentation alcoolique. Une trace imper- ceptible de levure, introduite dans un liquide où il n’y a que des sels minéraux cristallisés et purs, en dehors du sucre pur, fait fermenter ce sucre et, corrélative- ment, elle se développe, bourgeonne et se multiplie. Tout le carbone des nouveaux globules est emprunté au sucre, tout leur azote à l’'ammoniaque, ce qui ruine aussi la théorie de Berzélius, où le ferment n’agit que par sa présence, à la facon d’un boulet rouge qui allumerait un incendie. De plus, ce n’est pas seule- ment quand on leur refuse de la matière organique

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 104

azotée toute faite que les globules de levure empruntent au sucre Ce qui leur est nécessaire : tout indique, au contraire, que cet emprunt suit exactement les mêmes lois quand le liquide est plus favorable à la fermenta- tion.

Il y a pourtant une différence, c'est que, dans ces liquides riches,dans les moûts,les globules nouveaux qui se forment, trouvant de la nourriture autour d’eux, n’ont besoin de rien emprunter aux globules déjà formés, tandis que dans un milieu épuisant, comme de l’eau sucrée, les globules nouveaux vivent aux dépens des matériaux que les globules anciens laissent se diffuser dans le liquide. Tous sont affamés, et alors les jeunes mangent les vieux. C’est ce travail de diffusion et d'épuisement des globules formés, pour alimenter les jeunes, qui à fait diminuer le poids de levure ensemen- cée par Thénard dans de l’eau sucrée, dans les expé- riences visées plus haut, et qui a fait croire que la levure se détruisait en faisant fermenter le sucre. En réalité, c'est qu'il ne se formait pas assez de globules nouveaux pour compenser la perte de poids que les globules anciens subissaient par suite de la diffusion : mais, si On ajoute au poids des globules le poids de la matière organique soluble que le filtre n’a pas rete- nue, et qu'on peut trouver et doser dans le liquide, on trouve que ce poids total augmente toujours pen- dant la fermentation, parce que toujours il y a un peu du sucre qui devient de la levure.

L'augmentation de poids est d'autant plus notable que la fermentation s'accomplit dans des conditions meilleures, et que la levure arrive moins épuisée à la fin. On en est averti par ceci, que la levure continue

102 HISTOIRE D'UN ESPRIT

à donner de l’acide carbonique aux dépens de ses propres tissus, pendant quelque temps, après que tout le sucre a disparu du liquide qui la baigne. Nous dirions aujourd'hui qu'elle consomme les réserves qu’elle s’est faites, car c’est une cellule prévoyante, et qui emmagasine pendant l'abondance pour trouver pen- dant la disette. Comment ne pas voir que tout cela n’est pas le fait de la décomposition et de la mort, mais au contraire du développement et de la vie?

VII

VIE AÉROBIE ET VIE ANAÉËROPBIE

Et ce n’est pas seulement pour la fermentation alcoolique qu'il en est ainsi, ajoute ou ajouta bientôt Pasteur dans tout l'élan de sa découverte : je peux revenir maintenant sur mes affirmations relatives à la fermentation lactique qu'il est très facile de mettre aussi en train dans un milieu purement minéral. Le ferment lactique est plus petit et en apparence plus simple que le ferment alcoolique. C'est une petite cel- lule, étranglée en son milieu (2, fig. 8), et dont tout l'intérieur est rempli d'une masse qui paraît homogène, tandis qu'elle est différenciée dans les levures. Mais les besoins de cette cellule ne sont pas moindres : ils sont autres, voilà tout. Ces deux ferments différents sont en outre spécifiques, c’est-à-dire que le ferment alcoolique ne donne pas d’acide lactique, contrairement à ce qu'on croit et professe, et que le ferment lactique ne donne pas d'alcool, lorsqu'il est seul et sans mélange avec le ferment alcoolique.

Ne croyez pas non plus, avec Boutron et Fremy, que des fermentations successives puissent se dérouler dans un même milieu, avec ou sans ordre, suivant le mode et le progrès de la décomposition de la matière

10% HISTOIRE D'UN ESPRIT

azotée. Cela arrivait quand votre viande gâtée ou votre fromage pourri apportaient dans le flacon à fermenta- tion les êtres nombreux qui les peuplent d'ordinaire : cela n’arrive plus dès qu'on cultive dans des bouillons nutritifs et limpides un ferment pur. On vous dit que les fermentations butyrique, mannitique, etc., accom- pagnent ou suivent la fermentation lactique. Il n'en est rien, et tout s'arrête dans mes flacons quand tout le sucre est transformé en acide lactique, devenu du lactate de chaux au contact du carbonate de chaux introduit dans le liquide.

Mais on peut faire se succéder, tout en les mainte- nant séparées, ces fermentations qui, dans les idées de Liebig, se fondent les unes dans lesautres. Presons ce liquide qui a nourri du ferment lactique, et dans lequel il n’y a que du lactate de chaux et des sels minéraux en dissolution : après l'avoir chauffé pour le stériliser, ensemençons y une goutte d’un liquide dans lequel s’est produit une fermentation butyrique spontanée, et par là, à peu près sûrement impure. Des phénomènes analogues à ceux de la fermentation alcoolique vont se produire : il se dégage un gaz qui n’est plus de l’acide carbonique pur, mais un mélange de ce gaz et de gaz hydrogène. Ce mélange est très peu odorant à raison de l’absence de gaz hydrogène sulfuré. Ce sont là les indices d’une fermentation. Voyons main- tenant ce qu'il y a dans le liquide, qui est devenu trouble. On n’ytrouve que des bâtonnets mobiles, même très agiles, à mouvements onduleux, quelquefois ran- gés à la suite l’un de l’autre comme une file de bateaux, et alors mobiles sur leurs articulations (fig. 8, sect. 1), ce qui témoigne qu'ils se reproduisent etse multiplient

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 105

en s'allongeant et en se segmentant sur leur longueur; c’est le mode de reproduction dit par scissiparité.

Quand :il observa pour la première fois ces êtres qu'il appela des vibrions, Pasteur eut une vive surprise dont sa note sur ce sujet conserve la trace. La levure de bière et le ferment lactique étaient des globules immobiles. Le ferment butyrique était mobile, et de la nature des êtres que Ehrenberg et Dujardin avaient trouvés dans lesinfusions. Oh! la puisssance des mots! Rien n’était plus naturel que de trouver dans les fer- mentations les mêmes êtres que dans les infusions, puisque Pasteur nourrissait ses ferments avec des infu- sions végétales. Pourtant, 1l hésite, en constatant que le ferment butyrique est un infusoire. « J'étais bien éloigné, dit-1l, de m'attendre à un pareil résultat, à tel point que pendant longtemps j'ai cru devoir appliquer mes efforts à écarter l'apparition deces petits animaux, par la crainte où J'étais qu'ils ne se nourrissent du fer- ment végétal que je supposais être le férment butyrique, ei que je cherchais à découvrir dans les milieux liqui- des que j'employais. Mais n’arrivant pas à saisir la cause de l’origine de l’acide butyrique, je finis par être frappé de la coïncidence que mes analyses me montraient iné- vitable entre cet acide et les infusoires, et réciproque- ment entre ces infusoires et la production de cet acide... Il faut les considérer comme le véritable ferment buty- rique. »

Aïnsi la surprise de Pasteur lui vient de l’inter- vention, dans une fermentation, d’un être dont 1l fait un animal parce que cet être est mobile, tandis que les ferments alcoolique et lactique, immobiles, sont comp- tés comme végétaux. Nous avons peine aujourd’hui à

106 HISTOIRE D'UN ESPRIT

comprendre cet étonnement et ces scrupules. Mais de 1850 à 1860, c'était à peine si les barrières anciennement établies entre le monde végétal et le monde animai commencaient à s’abaisser. Tout en admettant encore, dans ses Recherches sur les zoospores des alques qui ont paru en 1851, que les infusoires colorés en vert et les volvocinées « présentent des caractères d’animalité trop prononcés et trop permanents pour qu’il soit pos- sible de les rapporter au règne végétal, » de Thuret n’en insiste pas moins ailleurs sur la difficulté de tracer une ligne de démarcation préciseentreles animaux etlesvégé- taux inférieurs. « À cettemême date, m’écrit mon excel- lent confrère M. Bornet, la mobilité paraissait un carac- tère d’animalité si évident que Rabenhorst publiait, de 1849 à 1852, une collection de Diatomées et de Desmi- diées comme « ein Beitrag zur Fauna von Deutschland », contribution à la faune de l'Allemagne. » Pasteur, qui n’était pas naturaliste, était bien excusable d’être encore de cette opinion en 1862, et, tout en s’étonnant de ses scrupules, il faut lui savoir gré d’avoir pris tant de peine à les effacer de son esprit. Il ne se doutait pas alors que cette découverte ouvrait un monde nouveau, le monde des bacilles, encore plus actifet plus peuplé que le monde des levures.

Il y avait, dans cette même Note que nous analysons, un fait bien plus important que le caractère animal ou végétal du vibrion butyrique : c’est que cet être vità l'abri de l’oxygène de l’air et même redoute son contact. Pas- teur à souvent raconté comment ce fait lui avait, pour ainsi dire, sauté aux yeux. Pour examiner ses liquides, il en prenaitune goutte, la plaçait sur une lame de verre, la recouvrait rapidement d’une lamelle mince qui l’étalait

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 107

en couche plate, et portait le tout sous le microscope. Or, en examinant, avec le soin qu’il mettait à tout, une de ces gouttelettes étalées d’un liquide en fermentation butyrique, 1l fut frappé de voir que sur les bords et le pourtour de la gouttelette, partout où elle était en con- tact avec l'air extérieur, les bacilles étaient devenus immobiles et inertes, tandis qu'ils continuaient à se mouvoir avec agilité dans les parties centrales. C’est un spectacle tout à fait inverse de celui qu’il avait eu souvent l’occasion d'observer avec les animaleules des infusions. Surtout quand on examine ceux de la surface, ils quittent volontiers sous le microscope les parties centrales de la gouttelette pour se porter sur ses bords, la seule région où 1ily ait assez d'oxygène pourtous. En présence de cette observation, Pasteur se demanda de suite : est-ce que ces vibrions fuiraient l’oxygène ? L'expérience était facile à faire. En faisant passer un courant d'air dans un flacon en fermentation butyrique, la fermentation se ralentit ou s'arrête. Et voilà une idée nouvelle introduite dans la science, l’idée de la vie anaérobie, opposée à la vie aérobie qu'on croyait être celle de tous les animaux de la création. Nous verrons les développements que Pasteur lui a donnés plus tard. Nous pouvons nous contenter pour le moment d'en sa- luer l'aurore.

Elle a pourtant un complément indispensable que nous pouvons et devons lui donner tout de suite. Il y a de l’oxygène partout, dans l'air et dans les eaux. Il y en avait dans le liquide dans lequel nous avons ense- mencé notre bacille craignant l’air, notre vibrion anaé- robie. Comment a-t-il pu se développer dans ce milieu aéré ? C'est qu'avec lui, sans le savoir, nous avons ense-

108 HISTOIRE D'UN ESPRIT

mencé dans le liquide des êtres aérobies qui en ont fait disparaitre l'oxygène, et qui, la provision achevée, sont tombés inertes au fond, et ont permis à la semence du vibrion butyrique de prendre possession du milieu. Quelques-uns de ces êtres aérobies sont restés à la surface, si le liquide était en contact avec l'air. Là, ils continuent à vivre, à pulluler, et ils forment une couche gélatineuse qui est pour loxygène une barrière aussi infranchissable qu’une paroi de verre : tout celui qui peut pénétrer est absorbé au passage, et, grâce à cette vie aérobie de la surface, la vie anaérobie peut se poursuivre sans encombre dans les profondeurs. Arrivé à cette conception si simple et si nette, ce n’était pas le moment de s'arrêter. Nous n'avons ob- servé jusqu'ici que des phénomènes de fermentation du sucre ou du lactate de chaux. Adressons-nous mainte- nantàäune substance albuminoïde, du bouillon de viande, de l’albumine d'œuf, de la viande mise en macération dans l’eau. Mettons, comme tout à l'heure, l'opération en train en y introduisant une goutte d'un liquide organique en putréfaction : nous allons voir recommen- cer les mêmes phénomènes. Il se formera encore à la surface de notre liquide une couche vivante qui absor- bera l'oxygène, et laissera l'intérieur de la masse livré. aux vies anaérobies. Si notre liquide est enfermé dans un flacon clos, une ou plusieurs générations aérobies en feront disparaître l'oxygène, et laisseront le champ libre aux anaérobies. Il se produira encore des déga- gements gazeux qui, cette fois, seront odorants, parce aue, dans ce milieu réducteur, l'hydrogène se mélange d'hydrogène sulfuré, phosphoré, qui ne se forment pas au contact de l’air ou y sont brûlés de suite : nous

FERMENTATIONS LACTIQUE ET ALCOOLIQUE 109

aurons donc une odeur putride. Mais les gaz auront la même origine que dans la fermentation du lactate de chaux. Fermentation et putréfaction sont synonymes, etil n'y a aucune raison de maintenir l'antique distince- tion, qui n'avait pas encore disparu des conclusions de Helmholtz. Dans ces deux phénomènes le dégagement gazeux à la même origine, et il est dù à des êtres vivant à l’abri de l’air. Il y a même lieu de se deman- der s'il n'y a pas un rapport étroit entre les phéno- mènes de fermentation et de vie sans air, et voilà une grande question que Pasteur se pose de suite, pour ne la résoudre que quelques années après.

J'ai tenu à présenter en bloc toutes ces déductions, parce qu'elles ont été en réalité l'œuvre de quelques semaines de travail et de méditations, et aussi parce que nous y avons un exemple de la pénétration de Pasteur pour deviner et pour poser un problème, de la patience qu'il mettait à recueillir les éléments de la solution. Pendant les belles années de sa vie, cet homme a vécu en avant de son temps, en pionnier perdu dans la solitude, absorbé dans la contemplation des perspec- tives qu'il découvrait, et que son œil était seul à seruter et à parcourir. Quoi de moins étonnant que son indiffé- rence apparente aux choses de l'existence! II vivait dans sa pensée sans être un rêveur, car un rêve qui aboutit et qui est fécond n’est plus un rêve.

TROISIÈME PARTIE

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES

LA GÉNÉRATION SPONTANÉE ET LA FERMENTATION

L'œuvre que nous venons de voir s’accomplir sous nos yeux, dans l'étude des fermentations, peut se résu- mer en quelques mots. La fermentation n’est plus une transformation vague, indéterminée dans sa cause et dans ses origines, pouvant s’accomplir sous l'influence d’une matière organique quelconque : c’est un phéno- mène spécifique, dû à l'existence et au développement d’un être spécifique aussi, et dont l’étude au microscope est d'autant plus facile qu'on débarrasse mieux le liquide de fermentation de ces matières organiques insolubles qu'on se croyait obligé d'y ajouter autrefois. Dès qu’en opérant sur des bouillons limpides, on peut suivre de près le microbe ensemencé, s'assurer qu'il est et reste seul, l'étude de ses conditions de nutrition devient facile. Or, en agissant sur sa nutrition, on en devient maitre, on peut l’ensemencer et le cultiver avec autant de sécurité et aussi à l’abri des mauvaises herbes qu'on le fait pour des laitues dans un jardin. On peut le faire

412 HISTOIRE D'UN ESPRIT

disparaître des liquides où on n’en a que faire. Bref, cet être infiniment petit devient saisissable et accessi- ble à l'expérience : notion capitale, que toute la vie de Pasteur s’emploiera désormais à développer.

Toutefois, la logique de ses études lui posait une question que, par une juste réciprocité, ces mêmes études lui permettaient de résoudre. D'où pro- viennent les ferments? S’organisent-ils spontanément aux dépens de la matière organique morte? Ou bien _proviennent-ils, par des voies régulières, d'êtres sem- blables à eux et de germes préexistants? Voilà une question qu’on s'était posée bien souvent, depuis que les hommes réfléchissent, et qu'on avait résolue de facons bien diverses. Pasteur lui-même, à la fin de ses études de cristallographie, eût été fort indéeis, et, Je pense, fort indifférent aussi sur la réponse à y faire. Il n'avait pas d'idées préconçues : il voulait ce que vou- lait l’expérience. Mais au point où l'avait conduit l'étude des fermentations, il ne pouvait plus croire à la génération spontanée : elle est trop éloignée de la notion de spécificité qu'il venait d'introduire dans la science. Partout, autour de nous, l’idée d'espèce accom- pagne l’idée de continuité par le germe, et il eût été bien étonnant que cet ordre fût changé dans le monde des infiniment petits.

On avait bien eru dans l’antiquité à la génération spontanée desanguilles aux dépens du limon des fleuves, et à celle des abeilles dans les entrailles d’un taureau mort. Mais c’étaient là des idées d'enfant, qui n'avaient pas tenu devant le progrès de la connaissance. On avait cru plus longtemps à la génération spontanée des vers dans la viande en putréfaction, parce qu'ici

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 113 l'expérience est plus difficile ou l'observation plus délicate, et il avait fallu que Redi vint démontrer que ces vers provenaient d'œufs pondus par les mouches, et qu’on n’en voyait plus dans un morceau de viande qu'on avait défendue par un simple morceau de gaze. Il est vrai que ce morceau de viande continuait à se putréfier, à se corrompre, et à nourrir, non plus des vers, mais des tribus confuses d'êtres microscopiques. Tant qu'on avait cru que la fermentation, que la putré- faction se faisaient au hasard, sans suite et sans règles, on avait pu croire que les êtres qui les accompa- gnaient étaient aussi dus à l'organisation spontanée des éléments de la viande en putréfaction, ou de la matière organique qu'on ajoutait aux liquides de fer- mentation. Mais dès que ces fermentationsetles êtres qui les produisaient prenaient quelque chose de spécifique, il y avait quelque chose d'étrange à les faire naître spontanément. Pourquoi le hasard créerait-il des espèces, douées de propriétés héréditaires ? Pourquoi créerait-1l celles-ci et pas celles-là ?

Les connaissances que Pasteur venait d'acquérir sur les fermentations le poussaient donc à dénier l'hy- pothèse des générations spontanées. Il remarquait en outre qu'après avoir abandonné toute prétention à expliquer l'origine des animaux visibles à lœil nu et accessibles ainsi à l'expérience, cette hypothèse avait restreint son domaine à celui des êtres microscopiques, que leur ténuité tenait encore à l'abri de toute recherche scientifique précise. Mais de ce côté, 1l avait quelque expérience et pouvait espérer sortir des difficultés qu'avaient rencontrées ses prédécesseurs. Malgré l'avis de M. Dumas, il aborda donc ce sujet avec confiance.

5

I

BUFFON, NEEDHAM, SPALLANZANI, SCHULZE, SCHWANN, SCHROEDER ET DUSCH

Comme la question des fermentations, la question des générations spontanées avait été pendant de longues années matière à spéculations philosophiques et à amplifications oratoires. Buffon l'avait traitée avec solennité. Comment rester froid en présence des sources même de la vie, devant ce phénomène qui dote d’une existence nouvelle les atomes organiques que la mort vient de dissocier et de libérer de leurs attaches. In'ya pas de mort, disaient les croyants de la doctrine. Lors- qu'un animal périt, la vie de l’ensemble disparait, mais non la vie des éléments, de ses dernières molé- cules. À peine mises en liberté par la mort, elles com- mencent d2 suite une vie indépendante, s'isolent et donnent alors naissance aux vibrions, aux monades, ou bien vont s'agréger à des ensembles déjà formés qui les attirent, et produisent ainsi les gros infusoires. « Aussi, dit Buffon, doit-on rencontrer toutes les nuances imaginables dans cette chaine d'êtres qui descend de l'animal le mieux organisé à la molécule simplement organique ».

On voit le lien de ces idées avec celles qui expli- quaient à la même époque le mystère des fermentations.

GÉNERATIONS SPONTANÉES 415

C'étaient les mêmes molécules organiques dissociées par la putréfaction qui provoquaient, en leur commu- niquant leur mouvement, la décomposition des matières fermentescibles, et qui s’organisaient d’un autre côté en animaleules vivants. Chose singulière, cette commu- nauté d’origine n’empêchait pas de regarder la fermen- tation d'une liqueur comme tout à fait indépendante des infusoires qui pouvaient y apparaître, et même on considérait ces deux modes d'évolution de la molé- cule organique comme se contrariant l'un l’autre, et les infusoires comme nuisibles à la fermentation, qu'on appelait le phénomène principal.

Quelle étrange façon de voir les choses! pourrait- on dire aujourd'hui. Pourquoi retourner la tapisserie quand on veut en voir le dessin? Quand on connaît un peu l'histoire de la science, on ne s'étonne plus de cette

sorte d'aveuglement. Les conceptions que nous nous .

formons des choses sont en général beaucoup plus compliquées que leschoses elles-mêmes. Il est rare que l'esprit humain voie simple : c’est l'expérience seule qui le conduit à ia simplification, par des voies parfois très tortueuses. Mais il faut pour cela qu’il se laisse guider, et oublie ses conceptions et ses formules. La nature est bienveillante. C'est nous qui nous la figu- rons hérissée et boudeuse.

Dans le domaine des générations sportanées, l'expé- rience a été introduite seulement en 1748 par un prêtre catholique irlandais, Needham, que sa foi vive n’empêchait pas de croire à une création actuelle, celle des animalcules des infusions. Pour la prouver, il avait employé un mode d'investigation destiné à jouer un grand rôle dans les controverses sur la question. Il

116 HISTOIRE D'UN ESPRIT

avait enfermé des substances putréfiables dans des flacons bien bouchés, qu'il avait chauffés ensuite en les enfonçint dans des cendres chaudes. La chaleur, disait-il, doit tuer tous les germes vivants, visibles et invisibles, qui peuvents’être introduits dans les flacons, car on n’en sait aucun qui résiste à l’eau bouillante. Or, comme mes flacons clos retirés des cendres se troublent au bout de quelques jours, et se peuplent d'êtres microscopiques, j'assiste à un phénomène de création aux dépens de la matière morte, à une géné- ration spontanée.

Ces expériences, acceptées pendant longtemps sans conteste, rencontrèrent en 1765 un critique redoutable dans un autre abbé, l'illustre Spallanzani, qui, en répé- tant les mêmes essais, avec la seule précaution de . chauffer les vases clos plus longtemps que ne l'avait fait Needham, y supprimait toute production d’infusoi- res. Done, concluait-il, Needham ne chauffait pas assez, etcomme c’éta.t à lui à faire la preuve de sa théorie, en désaccord par ailleurs avec les données de la science, cette théorie s'évanouissait d'elle-même, le seul faitsur lequel! elle pouvait s’appuyer étant démontré inexact.

Point du tout, répondait Needham, avec beaucoup de courtoisie, du reste. Sivos infusions restent stériles, c’est que vous chauffez trop. Vous altérez ainsi l’air de vos vases, ou bien vous anéantissez la force végétative de vos liqueurs. La première de ces objections était acceptable, bien qu’elle manquât de force et de précision à une époque où la composition de l'air était encore inconnue. Mais que dire de la seconde? La force végé- tative des liqueurs ne rappelait-elle pas invinciblement la vertu dormitive de l’opium, ridiculisée cent ans

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 417

auparavant par Molière? Cette étrange conception à pourtant fait fortune, et, si je la rappelle, c’est qu'elle a servi de drapeau. Dans les discussions sur les géné- rations spontanées, s’il s’est toujours trouvédes savants qui,comme Spallanzani,sesontefforcés denejamaisaller au delà de l'expérience, 1l y ena toujours eu aussi qui, comme Needham, n’ont jamais hésité, en un besoin pressant, à recourir à la force végétative, à la vertu géné- sique des infusions, ou à d’autres conceptions non moins vagues et chimériques. Là, comme partout, il y a la tribu de ceux qui aiment à se gargariser avec des mots.

Quoi qu'il en soit, le débat célèbre soulevé entre Needham et Spallanzani resta sans conclusion positive, chacun des adversaires montrant bien que lautre avait tort sur quelques points, mais ne prouvant pas que lui-même avait raison sur tous. Du reste, la science, en marchant, validait ou invalidait leurs arguments. Nousavonsditque Gay-Lussac, en étudiant les conserves d’Appert, qui ne sont que l'application à l'économie domestique des résultats de Spallanzaui, trouva que l'air des boîtes ne contenait plus d'oxygène: ceci sem- blait donner gain de cause à la première objection de Needham visée plus haut. Mais voilà qu'en 1836, Schultze s’avise deremplacer par de l’air ordinaire l'air des flacons de Spallanzani. Après avoir constaté qu'ils sont stériles, il montre qu'ils restent stériles quand on y introduit de l’air qu’on a simplement fait barboter dans l'acide sulfurique concentré. Une de ses expé- riences dura du mois de mai au mois d'août, sans que cet air sans cesse renouvelé amenât une production d'infusoires: ceci donnait tort à Gay- Lussac, et raison à Spallanzani.

118 HISTOIRE D'UN ESPRIT

L'année suivante Schwann arriva au même résultat que Schultze en seservant d'air chauffé par son passage au travers d’un bain d’alliage fusible. Plus tard (1854), Schroeder et Dusch remplacèrent l'air chauffé par de l'air simplement filtré sur du coton, et c'est d'eux que date l'introduction des bourres de coton pour filtrer l'air en microbiologie.

En lisant aujourd’hui leurs expériences, nous nous demandons pourquoi elles n’ont pas entrainé toutesles convictions. Que signifiaient-elles sinon ceci, qu'il y avait dans l'air un principe de vie que détruisaient l’acide sulfurique, la chaleur, la filtration au travers du coton? Ce principe n’était donc niun gaz, ni une vapeur, ni un de ces corps solides que la chaleur respecte. Ce ue pouvait être qu’une substance organique. Comment Schwann, Schultze n’ont-ils pas mis, aussi fermement que Pasteur devait le faire dix ans plus tard, les parti- sans de la génération spontanée en présence de ce dilemme : cette substance organique que détruisent la chaleur et l’acide sulfurique, que le coton arrête, ne peut être que vivante ou morte. Pourquoi, ayant à choisir, prenez-vous l'hypothèse la plus contradictoire avec ce que nous montrent les régions les mieux connues de la science ?

I

POUCHET, PASTEUR : LES GERMES DE L'AIR

Pour prendre ce ton d'autorité, il aurait fallu oppo- ser aux partisans de la génération spontanée des expé- riences irréprochables, et réussissant constamment. Or, tel n’était pas le cas. Les expériences qui eussent été les plus probantes échouaient souvent, sans qu'on püût savoir pourquoi. Mème aujourd’hui, où notre technique est meilleure, nous ne pourrions pas retrou- ver sûrement les résultats de Spallanzani. Tyndall, dont l’'habileté expérimentale était grande, a souvent répété infructueusement les expériences de Schultze. Enfin il y avait certaines substances, le lait, l’albumine, les macérations de viande, que ni la filtration, ni le chauf- fage de l'air ne préservaient de l’allération, et nous avons vu Helmholtz admettre pour ces subtances une sorte de génération spontanée; or, l’admettre sur un point, c'était l'admettre partout. Partout où il y avait un cas douteux, un flacon resté fécond malgré les pré- cautions prises, la génération spontanée avait le droit des’emparer de cerésultat, et de dire : «C’est moi qui lai amené. La vie est chose fragile à conserver, plus fra- gile encore à produire! Vous avez beau vous faire des doists délicats pour la manipuler; vous la contrartez

120 HISTOIRE D'UN ESPRIT

sans le savoir, et c’est parfois parce que vous êtes maladroits que vous la voyez apparaître. »

Et ce n'étaient pas les seules raisons. Les partisans de la génération spontanée avaient le bon côté dans la discussion, et ils pouvaient dire : «Nous quine savons à quoi tient la vie, et qui la faisons naître de rien, nous sommes dispensés de vous en montrer l'origine et les causes. Mais vous, qui l’attribuez à des germes rréexis- tants, montrez-nous donc ces germes! Montrez-nous les surtout assez nombreux et assez variés pour qu? chaque bulle d'air puisse peupler d'êtres nombreux et variés les diverses infusions qu'on peut lui demander de féconder. Car, enfin, la spécificité est une des consé- quences de votre façon de voir les choses. Or, nous n'avons pas oublié une certaine expérience de Gary- Lussac dans laquelle du jus de raisin, inerte jusque-là, a été mis en fermentation par l’arrivée de quelques bulles d'air. Vous dites qu'elles y ont apporté des ger- mes de levure, mais elles eussent apporté autre chose dans une infusion de foin, encore d’autres germes dans une infusion de viande, etc. Cela fait bien des germes, et Pouchet, qui était un homme d'imagination, ajoutait: «L'air ainsi peuplé aurait la densité du fer ».

À toutes ces raisons de doute, ajoutons celle-ei, que nous avons rappelée plus haut, et qui était plus pro- fonde et plus puissante, étant plus générale, c’est que dans les phénomènes de génération spontanée, plus encore que dans les fermentations, le hasard semblait régner en maitre et commander à son caprice les modes de peuplement des infusions et de destruc- tion de leurs éléments. Fermentations spontanées, générations spontanées, hasard, tousces mots cadraient

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 121

bien ensemble et entraient en bloc dans l'esprit des savants.

C’est ici que nous retrouvons Pasteur et ce que je disais tout à l'heure de la supériorité de son armement pour entrer dans la mêlée. L'idée de spécificité, née de ses travaux sur les fermentations, entrainait celle des propriétés héréditaires, qui entrainait à son tour celle d'un mode de génération régulier. Il inclinait donc logiquement, vers la théorie des germes. [l s'agissait seulement de la faire sortir de l'expérience, et pour cela, il était mieux outillé qu'aucun savant de son époque. Il connaissait les infiniment petits; 1l savait les manier. Î[l avait le champ libre : 1l y marcha à grands pas.

« Vous prétendez, dit-il aux partisans de la généra- tion spontanée, qu'il u' y a pas dans l’air de germes vivants en assez grand nombre pour expliquer la fécon- dité des infusions avec lesquelles cet air vient en contact: qu'en savez-vous? Vous avez examiné la poussière déposée sur les meubles et sur les pierres; vous êtes allés en chercher sur les tours abandonnées des vieilles cathédrales et au fond des hypogées de l'an- cienne Égypte. Soin bien inutile! Ce n’est pas la pous- sière qui tombe et se dépose qui nous intéresse. Vous n'y trouverez que les parties les plus lourdes de ce que le vent emporte, les corpuscules minéraux, les grains d’amidon ou de pollen, les spores des cryptogames ou encore les brins de duvet, de coton, de laine empruntés à la nature vivante ou à nos vêtements. Ce ne sont pas ces particules qu'il faut étudier, mais bien celles qu'on qu on voit danser sans repos dans un rayon de soleil, et que l’air contient à l’état de précipité permanent.

122 HISTOIRE D'UN ESPRIT

QI ya plus, votre étude des poussières de cathé- drales ne vous donne aucun renseignement de quantité. Quel est le volume d'air qui a déposé le petit amas que vous avez étudié et soumis à l'examen microscopique? Vous ne le savez, et par conséquent vos expériences posent bien la question, mais ne font rien pour la ré- soudre.

Et pourtant comme la chose est facile! Reprenons le filtre de coton de MM. Schrœder et Dusch, rempla- çons-le seulement par du coton-poudre, et quand nous aurons avec lui arrèté au passage les poussières d'un volume déterminé d'air, jetons-le dans un mélange d'alcool et d’éther, dans lequel il est soluble. Tout ce qui est la trame du filtre se dissout. Les poussières arrêtées entre les mailles sont remises en liberté, et tombent au fond du liquide si on laisse le tout en repos. On peut alors décanter 2 liquide qui les surmonte, les laver même, les réunir enfin dans un petit volume d’eau et les étudier. Eh bien en voici. Regardez et dites-moi s’il n'y a pas là des corpuscules, des globules (fig. 9)

sphériques, des corps ronds ou ovales, tellement sem- blables à des spores de cryptogames ou à des œufs d'infusoires qu'aucun micrographe ne pourrait les en

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 193

distinguer. Quant à leur nombre, on en trouve plu- sieurs milliers dans une petite bourre qu’on a fait traverser pendant 24 heures par un courant d'air modéré, et comme nous ne comptons que les plus gros de ces globules figurés, ceux qui ont un aspect évidem- ment organisé, comme nous laissons de côté, faute de les distinguer des éléments amorphes, les plus petits, ceux qui sont évidemment les plus nombreux, vous devez conclure qu'il y a constamment dans l’air, à l’état flottant, une cause de vie pour toutes les infusions que vous mettez à son contact ».

IV

IL Y A DANS L'AIR DES GERMES VIVANIS

«Mais, me direz-vous, qui assure que ces poussières que vous nous montrez sont vivantes, ou du moins qu'elles contiennent quelque chose de vivant? Cela est encore facile à prouver. Reprenons les flacons de

Spallanzani ou de Schwann; car, remarquez-le, je n’ap- porte pas de méthode nouvelle de travail, je me contente d'opérer bien là où on opérait mal, d'éviter les causes d'erreur qui rendaient les expériences de mes prédé- cesseurs incertaines et contradictoires. Prenons donc un ballon contenant une infusion végétale ou animale: effilons-en le col, puis faisons bouillir le liquide pour

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GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 125

détruire par la chaleur tout ce qu'il y a de vivant (fig. 10). Balayons l'air qu'il contient par le courant de vapeur qu'y produit l’ébullition : nous stériliserons en même temps toutes les parois intérieures. En quittant le col du ballon, la vapeur traverse un tube de platine chauffé au rouge dans un fourneau à gaz F, et s'échappe alors dans l'air. Quand l’ébullition a duré quelques minutes, éteignons la flamme du gaz au-dessous du ballon. Le liquide se refroidit, la vapeur se condense: elle est remplacée par de Pair qui aura traversé le tube de pla- tine chauffé au rouge et y aura brûlé tout ce qu'il contenait d’organique. Quand le ballon est froid, séparons-le du reste de l'appareil en fondant au chalu- meau son col eflilé. Nous aurons là un flacon de Spal- lanzani, c’est-à-dire une infusion organique mise au contact d'un air contenant tout son oxygène, mais débarrassé detout ce qu'ilrenfermait d'organiséetmème d'organique. Eh bien, rien ne s’y produit; l’infusion reste limpide parce que nous n’y avons laissé entrer rien de vivant.

Prenons maintenant, car ce n’est pas fini, un de ces ballons restés stériles, et par un procédé facile, que je ne m'arrête pas à décrire, faisons arriver dans son col, toujours en présence d'air stérilisé par la chaleur, une de ces petites bourres de coton salies par les pous- sières de l’air dont vous contestez le caractère vivant. Tant qu'elle reste dans le col (fig. 11) Le liquide du bal- lon conserve sa limpidité primitive. Au bout de 15 jours, d'un mois, faisons-la tomber dans l’infusion eninclinant simplement le ballon, et nous verrons qu’au bout de 24 heures, leliquidese troublera, etqu'après 48 heuresil contiendra des millions d'êtres vivants. Quand ceseront

126 HISTOIRE D'UN ESPRIT

des végétations eryptogamiques qui y prendront nais- sance, on en verra souvent les filaments former touffe et s’allonger autour du coton de la bourre, témoignant ainsi de leur filiation avec les germes qu'elle contenait.

Que répondrez-vous à cette expérience? Le micros- cope nous a montré dans la bourre des matériaux d'aspect amorphe et des matériaux d'aspect organisé. Voilà ce que nous pouvons affirmer en partant de notre première expérience. La seconde, celle que je viens de décrire, nous dit que, parmi ces matériaux de la bourre,

il y en à de vivants. Vous, partisans de la génération spontanée, vous êtes condamnés à chercher de préfé- rence dans les matériaux amorphes et morts l'énigme de la vie qui apparaît dans les infusions. Voilà l’incon- séquence à laquelle vous acculent mes expériences qui, remarquez-le, ne sont plus des expériences douteuses, irrégulières, aléatoires, mais réussissent cent fois sur cent, à la condition d'un peu d'habileté dans la conduite des opérations. Elles obéissent à l'esprit comme à la lettre de l'excellent programme qu'a tracé l’Académie des sciences. « Elles sont dégagées de toute incertitude née des expériences elles-mèmes. » Répétez-les avec les détails que je vous donne et vous les réussirez comme moi.

On devine l'effet d’une argumentation aussi serrée, et qui prenait les allures d’une démonstration géomé-

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 127

trique. Pasteur ne s’arrêtait pas en aussi bon chemin. « Prétendez-vous, continuait-il en s'adressant aux partisans de la génération spontanée, que le coton, en tant que coton, est pour quelque chose dans le phéno- mène? Qu'à cela ne tienne! Nous allons le remplacer par de l’amiante calcinée sans rien changer au résultat. Prétendez-vous que la bourre se serait imbibée, au contact de l’air qui l'a traversée, de je ne sais quelle vapeur, de Je ne sais quelle matière subtile que la cha- leur peut détruire, et qui, arrivant avec elle dans l’in- fusion, y aurait apporté une des conditions nécessaires de la vie. Votre hypothèse est bien peu saisissable, mais enfin elle n’a rien de plus mystérieux que la vie elle-même, et je vais y répondre.

« Après avoir introduit dans le ballon une infusion putrescible, étirez-en le col à la lampe d'émailleur, de façon à en faire un tube contourné et sinueux, en forme d'S (fig. 12). Puis, faites bouillir le liquide. Quand la vapeur est sortie pendant quelques minutes par l’'orifice du col, entrainant tout l'air du ballon avec elle, éteignez et laissez refroidir. Le ballon va se remplir d’air ordinaire qui n'aura pas été chauffé et y arrivera avec tous ses éléments connus et inconnus. Le col res- tant ouvert, la diffusion amènera des échanges inces- sants entre l'air du ballon et l’atmosphère extérieure. Et pourtant le ballon reste indéfiniment stérile. Comment expliquez-vous ce résultat, vous, partisans de la géné- ration spontanée? Vous avez là de la matière organique, de l’eau, de l’air incessamment renouvelé, de la cha- leur, et pourtant rien n'apparait dans le liquide. Direz- vous que la faculté génésique de l’infusion a été altérée par l’ébullition à laquelle nous l'avons soumise. Mais

12 HISTOIRE D'UN ESPRIT

si, sans y toucher, je coupe le col du ballon qui la con- tient, de façon à la laisser exposée à la chute des pous- sières atmosphériques, elle se trouble en 2 ou 3 jours. La faculté génésique attendait-elle pour se manifester la disparition de ce col de cygne? Que vaut cette explica- tion en présence de celle-ci : les courbures du col,

restées humides au moment où on a éteint le feu,

lavaient au passage l'air qui les traversait en mince filet. A l’origine, quand la rentrée de l’air était rapide, l’action purificatrice de ce lavage s’est doublée de celle qu'exerçait le liquide encore chaud, et en mesure de détruire les germes qui arrivaient à son contact. Plus

tard, ce sont les parois humides du col qui ont retenu.

les germes de l'air qu’elles passaient à la filière. La

preuve c’est que si, fermant l'extrémité ouverte du

tie «

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 129

ballon pour n’y rien introduire de nouveau, vous l’agi- tez, de facon à amener dans la courbure du col une gouttelette du liquide qui la lave, cette goutte se trouble, etsi vous mélangez ensuite cette goutte au reste du liquide, celui-ci se peuple comme si on en avait cassé le col. La preuve encore, c’est que, lorsqu'on a enlevé ce col, on voit souvent (fig. 12) le premier développe- ment se faire dans la verticale de l'ouverture, là où ont pu tomber les germes atmosphériques.

V

RÉPONSE AUX ARGUMENTS EN FAVEUR DES GÉNÉRATIONS SPONTANÉES

«Je ne me contente pas, aurait pu continuer Pasteur en condensant sa puissante argumentation, je ne me contente pas de vous servir des expériences probantes et qui réussissent à tout coup; je fais plus, J’explique pourquoi mes prédécesseurs ont si souvent obtenu ces résultats contradictoires qui les ont troublés et ont sus- pendu leurs arrêts. Ainsi Schwann et les autres ont vu leurs expériences les mieux combinées échouer toujours, quand ils mettaient leurs liquides, ne fut-ce qu'un instant, en contact avec le mercure. Aussi quelle imprudence !Est-ce que le mercure n’estpas et ne doit pas être constamment saie ? Ces poussières qui fui vien- nent de l’air, et qu'il ramasse à sa surface, elles font corps avec lui, 1l les entraîne partout où on le fait pénétrer. C’est pour cela que je l'ai soigneusement exclu de toutes les expériences qui précèdent, et qui, faites à son aide, eussent été plus faciles, mais nous eussent laissés dans l'incertitude.

Et puis il y a aussi, pour troubler les convictions, l’histoire de ce lait, qui se caille ou se putréfie dans les conditions où le bouillon de viande, le moût de bière et d’autres infusions restent inaltérés. Il y a ce jaune

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 131

d'œuf ou cette viande sans eau qu'on ne réussit pas à préserver en les portant à 100°, et en les entourant ensuite d'air chauffé ou tamisé sur le coton. Il y a ces exceptions qui hantaient l'esprit de Helmholtz, de Schræder et de Dusch, et leur faisaient admettre qu'il y avait des « décompositions de la matière organique qui n'avaient besoin, pour commencer, que de la pré- sence du gaz oxygène », c'est-à-dire que la génération spontanée était seule capable de les expliquer. Eh bien, là encore, la génération spontanée n’a rien à faire. Portez seulement à 110° votre lait, votre jaune d’œuf, votre viande, vous les conserverez ensuite intacts aussi facilement que du bouillon. Le lait a besoin d’être un peu plus chauffé; voilà tout. Ce n’est pas qu'il contienne d'autres germes, et plus résistants : c'est qu'il est légè- rementalcalin, et qu'en milieu alcalin, les germes résis- tent mieux à l’action de la chaleur. La preuve, c'est qu'une décoction de levure, qui se stérilise facilement par une courte ébullition à 100° quand elle est un peu acide, a besoin d'être chauffée à 105° ou 110° quand on y ajoute un peu de carbonate de chaux. Elle se comporte alors comme le lait.

Nous verrons plus tard qu'il y a dans l'interprétation de cette expérience une inexactitude mise en évidence par Bastian, mais qui n'en infirme pas la conclusion, car Pasteur, lorsqu'il se trompait, avait l’art de ne se tromper qu'à demi. [l effleurait encore le but quand ilne le frappait pas en plein. Nous allons trouver un nouvel exemple de cette adresse dans le complément de démonstration qui va suivre.

V1

DISTRIBUTION DES GERMES DANS L'AIR

Il y avait en faveur de la génération spontanée un dernier argument auquel il n'avait pas encore répondu. C'est l'expérience que nous avons signalée plus haut, dans laquelle Gay-Lussac avait vu du moût de raisin, resté jusque-là inerte, entrer en fermentation dès qu'on l'avait mis en contact avec quelques bulles d’air exté- rieur. On en avait conclu, avec quelque apparence de raison, qu'il ÿ avait dans chaque bulle d’air de quoi mettre en train toutes les fermentations ou putréfactions qui peuvent prendre naissance au contact de l'air dans les liquides les plus variés. C'était 1] est vrai, une inter- prétation un peu large donnée à une expérience qui n'avait été faite que deux fois, et n'avait réussi qu'une. Mais si elle s’accordait bien avec l'hypothèse de la gé- nération spontanée, qui voyait dans l’oxygène la cause unique d'apparition de la vie, elle ne pouvait s’accom- moder avec la théorie des germes. Il semblait difficile qu'il y en eût assez dans chaque bulle d’air pour peupler les liquides les plus divers des microbes les plus variés.

Quel degré de créance et de généralité pouvait-on attribuer à l'expérience de Gay-Lussac? C'était là ce que personne ne savait, et ce que Pasteur dut étudier.

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 133

C'est cette partie de son travail qui a le plus frappé l'attention, non pas que ce soit la meilleure : elles se valent toutes; mais c’est la plus intelligible, et les expé- riences y sont aussi simples que probantes. Pasteur reprend ses ballons à col droit et effilé. Il fait bouillir l'infusion organique qu'ils contiennent, et au moment où la vapeur se dégage après avoir chassé tout l'air inté- rieur, par l'extrémité ouverte du col, on ferme celle-ci en fondant le verre au moyen d’un chalumeau. Le ballon est ainsi à peu près vide d’air quand il est refroidi.

On porte alors vingt ou quarante de ces ballons là où on veut étudier l’air, et on en brise le col à l’aide d'une longue pince, après avoir eu la précaution de passer le col et la pince dans la flamme d’une lampe à alcool, pour tuer tous les germes qui auraient pu s’y déposer. On fait en outre l'opération en tenant le bal- lon aussi élevé que possible au-dessus de sa tête, de façon à éviter l'influence de la poussière des vêtements. Quand on a brisé le col, on entend un sifflement : c’est l'air qui rentre.'On referme ensuite le ballon à la lampe, et on reporte les ballons à l’étuve.

Dans les uns, l'air qui est entré renfermait des germes féconds, et l'infusion se peuple d'êtres divers. Dans les autres, l’air ne renfermait rien, et l’infusion reste stérile. Or, il y a toujours des ballons qui restent intacts, bien que chacun ait reçu 200 à 300 c. e. d'air extérieur. Dire qu'il y a des germes dans l'air n’est done pas dire qu'il y en a partout, ni même qu'ils y sont très nombreux : c’est dire qu'il y en a ici et quil n'y en a plus ià, qu'on en trouve davantage dans un lieu bas et humide, favorable aux végétations crypto- gamiques; qu’on ne trouve moins dans un air en repos,

134 HISTOIRE D'UN ESPRIT

comme celui des caves de l'Observatoire; qu’ils seront d'autant plus rares qu’on s'éloigne davantage de la terre cultivée, qu'on monte plus haut sur une mon- tagne ; qu'il y en aura à peine au milieu des glaciers de la Suisse où aucun végétal ne peut vivre. Pasteur a ouvert un grand nombre de ballons dans ces airs variés, il a toujours trouvé des ballons stériles et en nombre d'autant plus grand que l’on était mieux fondé à admettre la pureté de l'air au point étudié.

Toutes les recherches faites depuis ont confirmé la vérité de cette conclusion. L'air est beaucoup moins peuplé qu'on ne le suppose, beaucoup moins même que ne le supposait Pasteur. On fait aujourd’hui avec sécu- rilé, à son contact, soit dans les laboratoires, soit dans les salles de chirurgie, des opérations qu’on n’eût pas osé entreprendre en 1862, hanté comme on l'était par le souvenir de ces germes de l’air sur lesquels Pasteur venait d'appeler si fortement l'attention. Il a fallu du temps pour se remettre de cet éblouissement, et y voir plus juste. Nous verrons Pasteur travailler lui-même à remettre les choses au point, et à faire passer au dernier plan l'air que son travail sur les générations spontanées avait mis au premier. Simultanément, la science chirurgicale évolue. À Lister, à Jules Guérin, qui s'étaient préoccupés surtout d'éviter les contagions atmosphériques, succède la chirurgie actuelle qui, négligeant l'air, porte surtout son attention et ses précautions sur les liquides et les solides, sur les personnes et les choses, et c’est ainsi que peu à peu nous entrons en possession de la vérité. Ce travail sur les générations spontanées a ouvert des horizons dont nous ne connaissons pas encore toute la profondeur.

VII

DISCUSSION AVEC POUCHET

Il ne faudrait pas croire que cette démonstration, si précise qu'elle fût, ait entraîné du premier coup toutes les convictions. Elle devint au contraire l’occasion, ou plutôt le prétexte, de polémiques qui ne restaient pas toutes sur le terrain scientifique et dont ni la religion ni la politique n’étaient exclues. La doctrine de Pasteur contrariait certaines doctrines philosophiques ; elle parlait dans le même sens que la Bible. En politique, ou plutôt dans la politique du moment, c'était une doctrine conservatrice : on n’a jamais pu savoir pour- quoi. Il n'en fallait pas plus pour soulever contre elle certains hommes et certains journaux. D'un autre coté, les savants, même les plus patentés, n’ont pas toujours l'esprit juste, ni préparé à tout comprendre. Bref, il y eut une levée de boucliers dont les hommes de ma génération n'ont pas perdu le souvenir. Maintenant que la poussière du combat est tombée, il est curieux de passer en revue les péripéties de la lutte, dont Pasteur a du reste porté tout le poids. Nous allons découvrir un Pasteur que nous ne con- naissons pas encore, un polémiste vigoureux et par- fois emporté, un polémiste avisé aussi, qui fait son

136 HISTOIRE D'UN ESPRIT

profit de ce que lui apprennent ses adversaires.

Je passerai rapidement sur la longue diseussion ouverte avec Pouchet d’abord, puis avec Pouchet, Joly et Musset. Ce n’est pas que cette discussion n'ait fait beaucoup de bruit dans son temps. Mais la science n’en a retiré aucune vérité nouvelle. Il faut pour obtenir une étincelle, le frottement du fer contre le silex. Ici il n’y avait que du fer et de l’amadou. Pouchet était un naturaliste érudit, consciencieux, animé du désir d'arriver à la vérité, mais poussé par la nature de son esprit en dehors des seules voies où on la trouve. Il se peint tout entier dans la seconde ligne de la préface de son Traité de l'hétérogénie, publié en 1859. « Lorsque par la méditation, dit-il, il fut devenu évident pour moi que la génération spontanée était encore un des moyens qu'emploie la nature pour la reproduction des êtres, je m'appliquai à découvrir par quels procédés on pourrait en mettre les phénomènes en évidence. » Je me figure que Pasteur, comme plus tard Tyndall, dut lire ces quelques lignes avec stupé- faction. Ainsi, voilà un savant qui demande à l’expé- rience de lui prouver une vérité qu'il considère d'avance comme sûre, que dis-je, comme évidente, bien qu'elle ne lui soit arrivée que par la méditation ! Comme l’étran- geté d'esprit et l’étrangeté de langage sont ici bien d'accord! Tyndall a remarqué qu'il aurait fallu un frein bien puissant pour retenir un esprit si fortement prévenu. Or, non seulement Pouchet était incapable de subir celui qui sort d’une expérience bien faite, mais c'était un expérimentateur très médiocre, toutes les fois qu’il sortait du domaine de l’histoire naturelle et qu'il arrivait dans un laboratoire. On reste interloqué

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 137

devant quelques-uns de ses appareils. C’est ainsi par exemple qu'il n'hésite pas un instant à envoyer un courant de vapeur d’eau au travers d’un tube désséchant contenant de la pierre ponce imbibée d’acide sulfurique. Mais, à coté de ces défauts comme savant, il avait, comme vulgarisateur et polémiste, des qualités remar- quables, des connaissances étendues, une hardiesse d'affirmation qui traduisait une conviction sincère, et une plume alerte qui écrivait sans se lasser.

À côté de lui, Joly, professeur de zoologie à la faculté des sciences de Toulouse, et Musset, chef d'institution dans la même ville, disparaissaient un peu. Moins grands métlaphysiciens que Pouchet, ils semblaient tout aussi incapables que lui de savoir ce que c'est qu'une expérience bien faite. C’est Joly par exemple, qui pour prouver qu'il n'y a pas poussières vivantes sur le mercure, l'écume à la surface, introduit ce qu'il recueille dans de l'eau, dans de l’eau distillée, dit-il gravement, et s'étonne de ne voir rien apparaître dans le mélange, mêmel’'œil« armé du meilleur microscope ‘». Que répondre à de pareilles expériences ?

Au laboratoire,nousnous délections de leursdétails, mais le maître ne savait pas rire. Là où il eût été sage de répéter avec philosophie : « Nous n'avons pas le cerveau fait de même », il s'indignait de voir la vérité méconnue, contestée par de pareils arguments, et de rencontrer jusqu'à l'Académie des sciences des con- frères qui hésitatent entre lui et ses adversaires. Il oubliait que la science n’est pas univoque, et qu'on peut être un très bon esprit sans rien comprendre à une

4 Examen critique du mémoire de M. Pasteur (Acad. des sciences de Toulouse, 13 mai 1863.)

138 HISTOIRE D'UN ESPRIT

démonstration mathématique ou à la valeur d’une preuve expérimentale. Heureusement, Pasteur avait pour lui ceux de ses confrères qu'il appelait encore ses maitres, bien qu'il eût déjà conquis la maîtrise lui- même, Balard et Dumas.

Balard aimait la science. Il avait commencé par en faire de très bonne lui-même, et sa découverte du brome, faite dans son officine de pharmacien à Mont- pellier, l'avait mis hors de pair. Il suffisait de le voir dans un laboratoire, maniant un appareil ou faisant une réaction, pour s’apercevoir qu'il était chimiste jusqu’au bout des doigts. Mais 1l avait une certaine indolence naturelle, et ils’était montré de suite satisfait de sa part de gloire. À la science qu'il aurait pu faire lui- mème, il préférait celle qu'il trouvait toute faite dans les laboratoires où il fréquentait. Tout en ayant chaque jour l'intention de revenir dans le sien, le lendemain matin, de bonne heure, il cédait au désir d'aller voir ce qui se passait dans ceux de ses amis. Là, il voulait tout regar- der, savoir tous les détails, et on lui disait tout, d'abord parce que c'était un esprit ouvert et une âme géné- reuse, puis, parce qu'il eût été difficile de lui cacher quelque chose. Il mettait, dans ses interrogations, à la fois tant de finesse et de bonhomie! Il admirait de si bon cœur quand on lui présentait une démonstration bien nette! Et puis, on était parfois récompensé de sa confiance. [1 vous suggéraitune idée, vous révélait une méthode. C’est lui qui avait imaginé, avec les ballons à col de cygne dont nous avons parlé au chapitre pré- cédent, de montrer à la fois qu’il y a des germes arrêtés dans le col, et que le liquide n’a pas perdu sa puissance génésique, en amenant dans le col une goutte du

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liquide de l’intérieur. On la voit se troubler et se peu- pler, alors que le liquiûe du ballon reste inaltéré. Toutes ces expériences sur la génération spontanée ravissaient d'’aise Balard, et le laboratoire s’animait, dès qu'il y entrait, de sa joie expansive.

Dumas, plus majestueux, et qui à ce moment était une puissance, venait plus rarement. Il ne tenait du reste pas à voir les choses de si près. Il les jugeait de haut et n’en était pas moins un très bon juge. Aussi Pasteur ne laissait-il tomber aucune de ses paroles. C'était un peu malgré ses conseils qu'il avait abordé cette question des générations spontanées, et 1l n’est pas douteux qu’en ies donnant, Dumas avait manqué de perspicacité, tant cette étude était dans la logique de l'esprit et des travaux de Pasteur. Mais l'élève tenait son maître au courant de ses progrès; 1l n’était jamais plus heureux que lorsqu'il rapportait au laboratoire quelque parase approbatrice.

Il avait besoin de ces encouragements, car, décidé- ment, ilne prenait pas son parti de la petite guerre que les partisans de la génération spontanée poursuivaient devant l’Académie et dans les journaux. Mais ce bouil- lonnement intérieur ne l’empêchait pas d’être un fin manœuvrier. Il laissa done se produire, sans trop pro- tester, les affirmations les plus hasardeuses, se con- tentant de relever de temps en temps les points faibles des expériences qu’on opposait aux siennes. Îl ne vou- lait pas suivre ses adversaires sur leur terrain, sentant que c'était dangereux, et qu'on pourrait ainsi l’attirer où on voudrait: il attendait patiemment de les voir arriver sur le sien. Aussi, le jour où, à la suite d’expé- riences faites sur la Maladetta, ils affirmèrent que

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€ partout où ils prendraient un litre d'air, dès qu'ils le mettraient en contact avec un liquide putrescible, ren- fermé dans un matras hermétiquement clos, constam- ment celui-ci se remplirait de germes vivants », ce jour-là, Pasteur se hâta de saisir cette affirmation à la volée. L'expérience de la Maladetta, faite en apparence dans les mêmes conditions que les siennes, les contredisait absolument. 11 demanda à l'Académie des sciences de nommer une commission devant laquelle chacun des adversaires répéterait son expérience, et qui dirait de quel côté était la vérité.

Ce fut en vérité un épisode curieux et fertile en enseignements, ainsi qu'on va le voir. Mis en demeure de refaire leur expérience de suite, MM. Pouchet, Joly et Musset commencèrent par demander d'attendre l'époque des chaleurs. L’exigence était singulière : la chaleur de l’étuve remplace parfaitement la chaleur solaire, et si la doctrine de la génération spontanée est vraie en juillet, elle doit être vraie en décembre. La commission réussit pourtant à ameneér en juin devant elle tous ses justiciables. Nous étions arrivés du laboratoire de l'École normale avec tout ce qu'il fallait pour répéter les expériences en litige : Pouchet, Joly et Musset étaient venus seuls et sans armes. Il fut bientôt évident qu'ils n'avaient aucune envie de se battre. Après avoir essayé d’un certain nombre de moyens dilatoires, ramenés sans cesse à la question par le ton sévère de Dumas, et par la voix un tantinet gouailleuse de Balard, ils finirent par déclarer qu'ils faisaient défaut et se retirèrent.

La partie était gagnée, car Pasteur était sûr de ses expériences, qui réussirent une fois de plus entre les

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mains de la commission, ainsi qu'en témoigne un incisif rapport de M. Balard inséré dans les Comptes rendus de l’Académie des sciences. Quelqu'un qui nous aurait dit alors que cette partie si brillamment gagnée était nulle, nous aurait bien surpris. Et pourtant il en était ainsi. Pasteur avait raison; mais Pouchet, Joly et Musset avaient raison aussi, et si au lieu de se retirer, ils avaient recommencé leurs expériences, ils auraient fortement embarrassé la commission, et Pasteur à ce moment n'aurait su que leur répondre.

Il est en effet très exact que si on ouvre sur un point quelconque du globe des ballons remplis de décoction de foin, comme le faisaient Pouchet, Joly et Musset, 1l arrive souvent que tous les ballons se trou- blent et se remplissent d'êtres vivants. En d’autres termes, avec cette infusion, les expériences de Pasteur avec l’eau de levure ne réussissent pas, et on est con- duit à admettre que l'air qui rentre dans tous les bal- lons y apporte des germes,

Disons tout de suite que les germes n’y sont pour rien, et qu'on obtiendrait le même résultat en remplis- sant les ballons d'air stérilisé par la chaleur. C’est que les germes existent déjà dans l’infusion. Ils ont résisté à l’ébullition, comme c’est le cas pour un grand nombre. [ls sont restés incrtes ensuite tant que ce ballon, fermé pendantl’ébullition, est demeuré vide d'air. Is se développent quand l’air est rentré, grâce à son oxygène. Mais cela, Pasteur ne le savait pas encore. Pouchet, Joly et Musset ne le savaient pas non plus, mais s'ils ignoraient l'explication, ils avaient observé le fait, et s'ils avaient été plus expérimentateurs, plus hommes de laboratoire, s'ils avaient mieux étudié les

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conditions de la réussite, ils auraient accepté la bataille, et l’auraient gagnée, ou du moins chacun fût resté sur ses positions.

Peut-être eût-il mieux valu que les choses aient pris cette tournure, et que la Commission académique ait eu à constater que tout le monde avait raison, au lieu de terminer ses travaux par un bulletin de victoire. Il y aurait euchez Pasteur quelque déception, mais iln’était pas homme à bouder devant la vérité, et des notions qui nesont entrées que dix ans plus tard dans la science y eussent pris place tout de suite, au grand avantage de tous. Il nous faudra en effet attendre la contestation du D' Bastian, en 1876, pour les retrouver. Mais l’épi- sode n’en est pas moins Curieux, quand on songe que l'erreur passagère de Pasteur a eu aussi son bon côté etses avantages. On voit bien ici de quelle série de jugements sans cesse revisés se fait le progrès incon- testable de la science. Il faut croire à ce progrès, mais n’accorder jamais qu'une confiance limitée aux formes qu'ii revêt successivement. On va parfois à la vérité par l'erreur, et aussi à l'erreur par la vérité.

VIII

DISCUSSION AVEC FRÉMY

La discussion qui s'ouvrit ensuite entre Pasteur et Frémy, étudiée de même avec les lumières que nous possédons aujourd’hui, n’a, comme la précédente,aueun intérêt. J’ose dire qu’elle n’en a même jamais eu, même à l’époque où elle échauffait les séances de l'Académie des Sciences, tant elle a été incohérente dans ses di- verses phases. Lorsqu'il aborda ces études, Frémy était arrivé à l’âge où l'esprit ne se plie pas facilement à de nouvelles habitudes. Il n'avait jamais été un savant bien débrouillard, et la question exigeait beaucoup de finesse et de pénétration. Il n'avait jamais été familier avec le microscope ni avec le monde des infiniment petits. On se demandait donc ce qu'il venait faire dans le sujet et pourquoi il s'était embarqué sur cette galère. Peut-être voulait-1l seulement y parader, car elle ma- nœuvrait très en vue du rivage. Avec toutes ses qua- lités d'homme et de savant, Frémy était en effet sous beaucoup de points de vue un grand enfant. Peut-être avait-il pourtant l'intention de conduire le navire à bon port. Mais alors, quelle illusion sur ce qui lui manquait pour cela! Il y voyait trouble et raisonnait de travers. Pour expliquer, par exemple, que les ballons à col de

144 HISTOIRE D'UN ESPRIT

eygne employés par Pasteur ne se troublent pas, il imagine que c’est à cause de la viciation de l’air résul- tant de l'absorption d'oxygène par la liqueur qu'ils contiennent. C'était oublier les expériences de Schultze, de Schwann, de Schroeder, même celles de Pasteur. Mais ceci n’est encore rien. Pour prouver cette viciation de l’air qui, d'après lui, empêcherait et, par consé- quent, précéderait l’envahissement des microbes, 1l cite des analyses d’air faites sur des ballons déjà enva- his, et où les microbes aérobies avaient naturellement absorbé tout ou partie de l'oxygène. C’est à n’y pas croire, et l'excellent homme ne méritait vraiment pas, tant il était inconscient, les quelques duretés qu'il a récoltées dans sa polémique. Pasteur ne le traitait pas en adversaire sérieux, s’amusait à le voir s’enferrer, et le ton qu'il avait pris avec lui est bien donné par la phrase suivante, écrite à propos d’une discussion aca- démique dans laquelle Frémy, poussé à bout et « mis au pied du mur » par une expérience de son adver- saire, avaitimaginé, séance tenante, pour l'expliquer et sortir d’embarras, de dire que «de petites quantités de moût de raisin ne fermentent pas », et qu'il faut qu'il y en ait beaucoup pour que la fermentation s'y déclare d'elle-même. Là-dessus, Pasteur revient à la charge. « Dans la séance qui a suivi celle où M. Frémy a fait cette déclaration sur les petites quantités qui ne fermentent pas, je me suis donné le malicieux plaisir d’apporter une foule de très petites ampoules fermées, dans cha- cune desquelles j'avais fait pénétrer par aspiration une goutte de moût de grains de raisins écrasés. J'ai brisé la pointe effilée de plusieurs d’entre elles, devant l'Académie, et toutes ont manifesté la fermentation de

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la goutte de liquide qu’elles contenaient par un brusque sifflement qui s’entendait à distance. M. Frémy était présent et garda le silence* ».

Il faut dire, à la louange de Frémy, qu'il ne conser- vait aucune rancune de ces horions, sentant, confusé- ment d’abord, de plus en plus nettement ensuite, que son adversaire avait raison contre lui. [1 aimait la vérité, bien qu'il ne fût pas toujours très prompt à la reconnaitre, et lorsque dans l'Encyclopédie, qu'il dirigea quelques années plus tard, 1l eut à faire écrire un livre sur les ferments et les fermentations, c’est non à un de ses élèves, mais à un des élèves de Pasteur qu'il s’adressa pour cela. On ne peut terminer plus galam- ment une polémique! |

Cette discussion, toutefois, ne resta pas stérile. Il n y avait pas de discussions stériles avec Pasteur, parce qu'il recourait toujours à lexpérience pour combattre les arguments qu'on lui opposait. Il se trou- vait ainsi entrainé sur des terrains variés, qu’il n’eût jamais abordés de lui-même, et, comme il avait de la perspicacité, 11 ne manquait pas d’y faire des décou- vertes. C’est ainsi qu'il fit sortir de sa controverse avec Frémy une foule de notions curieuses sur la distri- bution des germes dans l'air, sur la répartition des germes de la levure sur les pellicules de la grappe, notions qu'il utilisa plus tard, et que nous retrou- verons.

1. Études sur le vin, p. 58.

40

IX

DISCUSSION AVEC BASTIAN

La seule discussion qui ait produit des fruits sur le terrain où elle avait évolué est celle que souleva le D: Bastian. Comme Frémy, Bastian était entré dans la question un peu en étourdi, sans la bien connaitre, sans se faire une idée de ses difficultés. Ses premières expériences ne valaient pas grand’ chose. Mais il avait de la ténacité, de la fertilité d'esprit, l’amour, simon l'intelligence de la méthode expérimentale, et il nous a apporté, disons mieux, 1l a forcé Pasteur à conquérir des notions dont l’absence eût compromis le progrès de la science. Toute notre technique actuelle est fille des objections faites par Bastian au travail de Pasteur sur les générations spontanées. C’est Bastian qui nous a fait voir que ce travail si vanté fourmillait de fausses interprétations qui, disait-1l, en infirmaient les con- clusions. Ce sont Pasteur et ses élèves, Joubert et Chamberland, qui ont montré que, si l'interprétation avait été parfois inexacte, les conclusions n’en étaient pas moins solides.

La première attaque de Bastian fut un coup droit. « Vous prétendez, disait-1l, que l’urine bouillie, et con- servée en présence d'air caleiné, reste impide et infé-

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conde parce que vous n'y avez laissé pénétrer aucun germe. Je dis, au contraire, que les germes n’y sont pour rien, et que la stérilité du liquide tient seulement à ce que, malgré tous vos soins et toute votre adresse, vous n’avez pas su y réumir les conditions physiques et chimiques de la génération spontanée. La preuve, c’est que si je sature cette urine avec un peu de potasse bouillie et débarrassée de germes, de façon à la rendre neutre ou un peu alcaline; si je la mets en outre, non pas dans une de vos étuves, où elle n'a pas assez chaud, mais à 50°, ce mème ballon d'urine, resté stérile entre vos mains, se trouble au bout de neuf à dix heures et fourmille de bactéries. D'où peuvent- elles provenir, sinon d’une génération spontanée ? »

Répétée immédiatement au laboratoire de Pasteur, l'expérience réussit. Elle est, en effet, très exacte. Mais qu'en fallait-il conclure? Pasteur ne pouvait pas l'interpréter comme Bastian. Pour lui, il v avait des germes : d'où pouvaient-ils provenir? Dans cette recherche, Pasteur battit longtemps les buissons. et ses idées, de même que la discussion avec Bastian, ont été longtemps un peu confuses. Je simplifierai notablement mon exposé en disant que ces germes, auxquels Pasteur demandait l'explication de l’expé- rience, pouvaient être empruntés à trois sources aux- quelles on n'avait pas pensé jusque-là : 1° à la solution de potasse; 2° à l'urine bouillie ; 3° aux parois du vase. C'était, comme on voit, l'introduction des solides et des liquides, comme convoyeurs de germes, dans une question où on avait surtout, jusque-là, ineriminé l'air. Examinons séparément les trois sources que nous venons d'énumérer.

148 HISTOIRE D'UN ESPRIT

La solution de potasse bouillie peut contenir des germes, et cela ne laisse pas que de paraître surprenant, quand on songe que cette solution est faite avec un morceau de potasse fondue qui, à l’état solide, attaque vivement les membranes animales et détruit tout ce qui est vivant. Ce n’est donc pas elle qui peut apporter des germes, et si on recommence en effet l'expérience de Bastian, en remplaçant la dissolution de potasse bouillie par un fragment équivalent de potasse fondue, l'expérience ne réussit plus, et l'urine continue à rester stérile. C’est donc l’eau qui a apporté des germes, et, en étudiant ce sujet, Pasteur et Joubert se sont en ellet convaincus qu'il y avait des germes dans toutes les eaux, même dans les eaux distillées avec soin, lors- qu'on les recueillait dans des vases lavés avec des eaux chargées de germes. C’est une constatation qui avait déjà été faite par M. Burdon Sanderson, mais que les savants français ont singulièrement étendue et pré- cisée. [ls ont vu aussi que, seules les eaux des sources profondes, celles qui avaient subi dans le sol une lente et longue filtration au travers des espaces capillaires, revenaient au jour sans y rapporter les germes qu’elles contenaient en abondance au moment de pénétrer dans le sol. Elles s'étaient filtrées. On retrouve là toutes les notions qui nous ont été si utiles plus tard au sujet de la distribution des germes dans les eaux, et on voit poindre le filtre stérilisateur, le filtre Chamberland, qui a été un si grand bienfait hygiénique.

Toutefois cette explication n’expliquait pas tout, et il arrivait parfois qu’on avait eu beau stériliser la solu- tion de potasse, et même la remplacer par un fragment équivalent de potasse rougie, l'urine, jusque-là stérile,

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se peuplait. C’est alors de l’urine que provenaient les germes : 11S n'avaient pas été détruits par l’ébullition à laquelle on avait soumis l’urine, et ainsi se trouvait introduite dans la science cette notion très féconde que des germes peuvent exister à l’état vivant dans un liquide nutritif et ne pas se développer. Voilà l’ensei- gnement apporté par Bastian. Là où 1l ne voyait rier se développer, Pasteur disait : « Il n’y a rien! » Bastian vientet dit : « Il y a quelque chose dont, sans le savoir, vous contrariez l'évolution ». Pasteur revient sur ses ses pas et reconnait : C’est vrai! mais ce quelque chose est un germe, et s’il reste inerte, c'est que, dans toutes les espèces vivantes, les premiers pas dans la vie sont les plus difficiles à faire.

À ce moment, heureusement, Pasteur était déjà arrivé à la notion de la spore, de l'œuf de l'infusoire, qui exige d’autres conditions pour arriver à l'existence que celle dont se contente l’infusoire lui-même. Les conditions de cette réviviscence sont en général étroites, et chaque espèce a les siennes. De ce qu’elles sont étroites et parfois très délicates, il faut conclure que deux savants qui opèrent sur la même espèce peuvent se trouver parfois en désaccord, à cause d’une diffé- rence insignifiante dans leur façon d'opérer. De ce qu'elles sont variables d’une espèce à l’autre, 1l faut conclure que ces savants seront encore bien plus expo- sés à se contredire s'ils opèrent, comme c’est presque toujours le cas, sur des espèces différentes, et voilà découverte une explication nouvelle, à laquelle on n'avait guère songé jusque-là, d’une foule de contradic- tions dans l'étude expérimentale des générations spon- tanées.

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Cette part d’inconnu qui se révélait était faite pour exciter le zèle au laboratoire de Pasteur. On y recon- nut bientôt que deux conditions dominent le rajeunis- sement du germe, la réaction du liquide et la présence de l'air. Ce fut surtout l'œuvre de Chamberland. En liquide trop acide, les germes chauffés à 100° restent vivants, mais inertes. En diminuant ou faisant dispa- raitre l’acidité, on leur ouvre carrière. C'était ce que faisait Bastian, et son expérience n’avait rien de contra- dictoire avec la théorie des germes. Il est vrai qu’en revanche, il fallait reconnaître l'existence de germes vivants dans des ballons que Pasteur regardait comme stérilisés, et dont il faisait sortir un témoignage contre la génération spontanée. Mais le témoignäge restait bon, hien que le témoin füt infidèle : il suffisait de chauffer à 4145° ou 120° les liquides que Pasteur se contentait de chauffer à l’ébullition, pour y détruire tout ce qu'il y avait de vivant, et pour rendre à l’expé- rience toute sa sécurité et par conséquent toute sa signification. C’est depuis ce moment qu'on chauffe à 120° tous les liquides qu’on veut stériliser. C’est l'ap- parition de l’autoclave dans les laboratoires.

L'air est souvent un autre facteur important de la réviviscence des germes, et c’est ici que nous retrou- vons l’expérience, citée plus haut, de Pouchet, Joly et Musset. Ils opéraient, comme je l'ai dit, avec une infu- sion de foin, obtenue en faisant macérer du foin dans de l’eau tiède ou chaude, filtrant ensuite et faisant bouillir la liqueur. Or, ce foin contient d'ordinaire, comme Cohn l’a montré depuis, un bacille très ténü, formant pellicule à la surface de l’infusion quand ils’”y développe, et se résolvant en spores très résistantes.

GÉNÉRATIONS SPONTANÉES 151

C'est ce fameux bacillus subtilis qui est répandu partout, et doit précisément son ubiquité à ce qu’il est admira- blement oulllé pour la lutte, étant un des plus endu- rants des microbes connus. Ses spores, en particulier, peuvent supporter plusieurs heures d’ébullition sans périr, mais elles sont d'autant plus difficiles à rajeunir qu'elles ont été plus maltraitées. Si où ferme à la lampe le col du ballon qui les contient, au moment où le liquide qui les baigne est en pleine ébullition elles ne sont pas mortes, mais elles ne se développent pas dans le liquide refroidi et remis à l’étuve, parce que l'air fait défaut. Si on laisse rentrer cet air, l'infusion se peuple, et se peuplerait encore si on ne laissait rentrer que de l’air chauffé, car l'air n’agit pas, comme le croyait Pasteur au moment des débats devant la Commission académique des générations spontanées, en apportant des germes : c’est son oxygène qui entre seul en jeu.

Remarquons ici combien l'esprit de finesse et de discernement sont nécessaires sur ces matières. Voici une expérience dans laquelle de l’air arrivant au con- tact d’une infusion y apporte la fécondité. Elle a été faite par Gay-Lussae avec du moût de raisin, par Pou- chet avec de l’eau de foin, par Bastian avec de l'urine. Gay-Lussac conclut : C’est l'oxygène qui à vivifié la matière morte; Pouchet et Bastian disent: C’est la géné- ration spontanée ; Pasteur vient, qui dit d’abord : « Pas du tout! ce sont des germes », puis, quand on lui montre qu'il s’est trompé : « C’est le concours des germes et de l'oxygène. » Les germes étaient toujours en jeu, et en cela il avait gain de cause.

Enfin ces germes si résistants, si répandus. présents

152 HISTOIRE D'UN ESPRIT

dans toutes les eaux, se collent aux parois des vases lavés avec ces eaux, par un mécanisme analogue à celui qui les fixe dans les canaux capillaires d'un filtre de porcelaine. Là, ils se dessèchent, et une fois desséchés, ils sont encore plus résistants. Le chauffage à 120° d’un ballon à moitié plein de liquide peut ne stériliser que la partie mouillée, laissant la vie persister dans les régions qui ne sont pas en contact avec le liquide. Il faut, pour tout détruire, porter les parois sèches à 180. De là, l'utilité de flamber tous les vases dont on se sert en microbiologie, et voilà encore une pratique, sortie, comme l’autoclave, du laboratoire de Pasteur, et qui, avec elle, assurait la technique et livrait l’avenir.

C'est ainsi que peu à peu les connaissances s’éten- daient, se précisaient, et que toutes les objections faites à la théorie des germes aboutissaient à nous donner des notions plus précises au sujet de l’évolution, de la distribution et des propriétés des germes. À ce point de vue, on peut dire que toutes ces discussions ont été utiles, parce qu’elles ont suscité de nouvelles expé- riences. La plus utile a été la controverse avec Bas- tian, parce que là, les deux adversaires, sans être d’égale force, avaient le même culte et la même foi. Bastian a rendu service à la science; il l’a fouettée du mauvais côté, mais il l’a contrainte à avancer.

QUATRIÈME PARTIE

VINS ET VINAIGRES

PROCÉDÉS INDUSTRIELS DE FABRICATION DU VINAIGRE

La théorie de Liebig, que Pasteur avait combattue à propos des fermentations, s’appliquait aussi à une catégorie de phénomènes auxquels Liebig avait donné le nom d’érémacausie ou pourriture sèche, et qui étaient surtout des phénomènes d’oxydation au contact de l'air. Le type auquel il les rapportait de préférence était l'oxydation de l'alcool par le noir de platine, découverte par Dübereiner. En versant quelques gouttes d'alcool concentré sur du platine pulvérulent, on voit que la masse s’échauffe et répand des vapeurs qui ont à la fois l'odeur suffocante de laldéhyde, et l'odeur vive et piquante du vinaigre. L’explication du phénomène est très simple. Le platine brûle l'alcool aux dépens de l'oxygène qu'il tient condensé dans ses pores. Une oxy- dation ménagée donne de l’aldéhyde, une oxydation plus complète de l’acide acétique ; une oxydation encore plus complète donnerait de l’acide carbonique, comme

154 HISTOIRE D'UN ESPRIT

lorsque l'alcool brûle avec flamme au contact de l'air. Quant au platine, il reste inaltéré.

Tel était le type, purement chimique, auquel Liebig rapportait l’action oxydante du terreau surles matières organiques quil contient, la nitrification, la pourriture sèche du bois, l'oxydation des huiles siccatives, et, par voie d'extension, les nrocédés divers de fabrication du vinaigre par oxydation de l'alcool du vin ou des liqueurs fermentées.

Il avait quelque droit de faire ce rapprochement en étudiant autour de lui les procédés suivis, depuis Schutzembach, par les vinaigriers d'Allemagne. Dans une pile de tonneaux qu'on a défoncés, et qui forment une colonne creuse de plusieurs mètres de hauteur, on introduit des copeaux de hêtre non tassés sur lesquels on fait tomber en pluie un liquide faiblement alcoolique, additionné de quelques millièmes d'acide acétique, et contenant en outre un peu de bière acide, de vin aigri, ou d’une autre matière organique en voie d'altération, nécessaire, suivant la théorie de Liebig, pour devenir ferment et amorcer le phénomène. Dans ces conditions, les copeaux jouent, avec plus d'économie, le rôle du noir de platine. À leur contact, l'alcool s’oxyde, la masse s’échauffe, la pile de tonneaux forme cheminée pour un courant d'air, qui, arrivant par le bas, la parcourt toute entière en apportant constamment sur tous les points de nouvel oxygène, de sorte que l’acétification marche rapidement. Comme avec le noir de platine, 1l se forme parfois, outre l'acide acétique, des produits suffocants, à odeur d’aldéhyde. Enfin, pour compléter la ressem- blance, lés copeaux semblent n’exercer qu'une action de présence. Après 10, 20 ans de fabrication, on les

VINS ET VINAIGRES 155

trouve intacts, aussi nets, aussi propres qu’au premier jour.

On conviendra que l'assimilation était tentante, et on comprendra que Liebig n'ait pas résisté à la tenta- tion. On tombe facilement du côté où l’on penche. Pasteur avaitle droit d'envisager la question tout autre- ment. Il venait de constater, à propos de ses études sur là génération spontanée, que les matières organiques, quelles- qu’elles soient, s’oxydent très lentement au contact de l’air quand les microbes n'interviennent pas; or, l’acétification dans le procédé allemand est très rapide. {lestvraiqu'onne voitpas desuiteoùles microbes pourraient intervenir dans cette masse de copeaux qui restent toujours propres. Mais il ÿ avait bien quelque chose qui y ressemblait dans la fabrication d'Orléans, ville qui, depuis longtemps, a une réputation méritée pour ses vinaigres.

Là, on opère dans des tonneaux couchés et gerbés, remplis aux 2/3 d'un mélange de vinaigre déjà fabriqué et de vin àacétifier. Or, à la surface du liquide, dans les tonneaux qui fonctionnent bien, existe une pellicule fra- gile que le fabricant prend grand soin de ne pas dislo- quer et de ne pas submerger, parce qu'il la considère comme une alliée précieuse. L'expérience lui ayant ap- pris qu'elleavait besoin d’air, il lui a ouvert, dans un des fonds du tonneau, etau-dessus de la surface du liquide, une large fenêtre. Il la surveille et la soigne. Tant qu'elle reste étalée à la surface du liquide, tout va bien. Srelle se brise et tombe en lambeaux, tout est perdu; il faut arriver à en produire une nouvelle, et Dieu sait ce qu'on y à parfois de peine, et ce qu'on y dépense d'argent et de tâtonnements. Un coup de chaleur, un coup defroid

156 HISTOIRE D'UN ESPRIT

peuvent interrompre subitement toute fabrication.

Qu'est-ce donc que ce voile si précieux et si délicat ? Pasteur se le demandait depuis longtemps, mais il ne se sentit mür, pour étudier la question, qu'après avoir fait sur la nutrition des microbes et sur les générations spontanées les travaux que nous avons rappelés. Il était désormais armé et outillé, et moins d’une année lui suffit pour faire sur ce sujet un de ces travaux à la Lavoisier, qui deviennent tout de suite classiques par leur ampleur, leur élégance et leur simplicité.

II

LE MYCODERME DU VINAIGRE

Comme il l’avait pensé, tout le travail d'oxydation était fait par un microbe, différant de ceux qu’il con- naissait jusque-là, en ce qu’il est un agent de transport de l’oxygène de l'air sur certaines substances. Ces fonctions l’obligent à vivre en contact avec l’air d’un côté, avec la substance nutritive de l’autre, et il se développe à la surface du liquide sous la forme d’un voile d'aspect doux, uni tout d’abord, plissé ensuite, parce que, quand on est trop serré, 1l faut bien monter les uns sur les autres. Cette forme de voile a valu à ce microbe le nom de mycoderma aceti où mycoderme du vinaigre.

Trois choses étaient remarquables chez ce microbe. D'abord, ce caractère aérobie si marqué. Il était à l'an- tipode du vibrion butyrique antérieurement découvert, et c’est pour caractériser les deux fonctions si oppo- sées de ces deux êtres que furent créés, avec la collabo- ration de Chassang, professeur de grec à l'École Nor- male, les deux mots d'aérobie et d'anaérobie. Le ferment acétique avait aussi une singulière vitesse de multipli- cation. On peut couvrir, en vingt-quatre heures, une cuve de surface quelconque d'un voile fin de cellules

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serrées les unes contre les autres, à la condition de * déposer de place en place quelques cellules de semence. Il se forme des ilots qui se rejoignent en couche continue. Or, les cellules du ferment sont à peu près deux fois plus longues que larges; (5, fig. 8) il en fau- drait 400 rangées bout à bout, pour faire un millimètre, et 800, rangées à côté les unes des autres. Cela fait un minimum de 30 millions de cellules par centimètre carré, 300 milliards sur une cuve d’un mètre carré cou- verte en vingt-quatre heures. Le ferment le mieux connu jusqu'alors, la levure, ne donnait que des chiffres plus faibles et moins saisissants.

Ce n’est pas tout, et nous allons voir apparaître une notion nouvelle que l’avenir fécondera, celle du pouvoir ferment. Ges 300 milliards de cellules pèsent environ Î gramme et peuvent acéufier en quatre ou cinq jours, quand les conditions sont favorables,