Il explique souvent qu'une fourmi seule ne sait pas faire grand-chose. Mais qu'une colonie de cent mille individus réalise d'étonnantes prouesses. Et ce, sans qu'une « fourmi en chef » ne dicte son comportement à toutes les autres. Mathis Plapp, 35 ans, chargé de recherche au CNRS, veut découvrir le secret de ce type d'auto-organisation. Analyser l'émergence d'un comportement spontané. Bref, assister à la naissance de la complexité. Tout cela en observant… l'écran de son ordinateur. Pas question en effet de capturer le moindre insecte pour le soumettre à la question. Docteur en physique, le jeune chercheur crée des simulations numériques. En fait de colonies de fourmis, ce sont des cristaux, agrégation de milliards de molécules, qui lui servent de cobayes. Il fait pousser des cristaux de métaux sur son ordinateur. « Ils ont une structure bien précise, comme les flocons de neige, qui sont eux des cristaux de glace, explique-t-il, pédagogue. Surtout, j'essaie de prédire leur formation, spontanée et auto-organisée, en fonction des conditions extérieures, comme la température. » Et de s'interroger : quel est leur plan de fabrication ? Quelles en sont les règles mathématiques ? Pourquoi telle molécule va-t-elle s'accrocher au bout de telle branche plutôt qu'ailleurs ? Etc. Et lui, né aux États-Unis, élevé en Allemagne, pourquoi a-t-il atterri en France ? Simplement l'envie de voir du pays. Dans le cadre d'une année Erasmus, programme d'échange d'étudiants européens, il décide en 1992 de suivre les cours d'une maîtrise de physique à Paris. Sous le charme de cet « énorme centre culturel », et celui de sa future épouse, il choisit de rester. Cheveux longs noués en queue-de-cheval, blond aux yeux bleus, grand et solide, il ressemble à un Viking. Un Viking tout sourire, bavard, décontracté en « jean et tee-shirt », ponctuant régulièrement ses phrases de clins d'œil complices.

« La croissance cristalline est un domaine déjà très étudié, admet-il. Mais l'augmentation vertigineuse de la puissance de calcul des ordinateurs est en train de le révolutionner. » Une révolution à laquelle compte bien participer Mathis, médaille de bronze du CNRS, une récompense décernée l'an dernier à l'aune de ses recherches prometteuses. Car si ses modèles de cristaux de métaux devraient logiquement améliorer la fabrication d'alliages, en aéronautique par exemple, ils pourraient aussi, dans dix ou quinze ans, occasionner d'autres fabuleuses retombées. En biologie, notamment, où ils pourraient tout simplement percer le mystère de la « fabrication » de l'être humain ! « Dans notre groupe de travail, nous étudions les poumons, explique-t-il. Ce sont de petits arbres bourrés de ramifications. » Et de se demander encore : comment se développent ces arbres dans l'embryon ? Existe-t-il un plan de construction de ce milliard de branches ? Un plan détaillé dicté par l'ADN ? Impossible. Le génome tout entier ne contient que 30 000 gènes. Tout ce qu'on pourrait y caser, ce sont des règles globales de construction… S'il s'agissait de règles d'auto-organisation comme chez les cristaux, les modèles numériques de Mathis pourraient les décrire… « Ce ne sont pour l'instant que des hypothèses, modère le jeune chercheur. Mais nous avons déjà pris des contacts avec des biologistes. » En ce qui concerne son avenir, il se montre tout aussi prudent. Lui qui veut prédire le déplacement de milliards de particules cristallines n'a pas la moindre idée du chemin qu'il suivra demain. Pourquoi pas une carrière politique ? À Bruxelles, par exemple, il se verrait bien contribuer au rapprochement scientifique entre pays. « J'adore la science, mais il n'est pas dit que je serais chercheur toute ma vie », prévient-il donc. Et de conclure dans un ultime clin d'œil : « Ça serait triste que la complexité de mon existence soit prédéfinie, non ? »

Charline Zeitoun