Chap. 7 - TECHNOLOGIES COMBINATOIRES

"L'accélération de l'évolution technologique est une caractéristique bien connue de notre société industrielle, dont elle fonde l'idéologie du progrès technique et du changement social. Depuis quelques années, cette accélération semble provoquer chez nombre d'observateurs du monde contemporain un vertige que le vocabulaire évoque par certaines substitutions : explosion à la place de progrès, mutation à la place de changement..." (I.N.A., p. 26). Sans pour autant succomber au vertige, on trouvera en effet des indices de mutation dans les bases matérielles de l'activité économique et sociale.

Ces bases peuvent être appréhendées à partir de différents facteurs. Parmi les plus fréquemment évoqués, retenons la maîtrise d'une technologie, l'émergence d'une nouvelle source d'énergie qui deviendra dominante ou encore la découverte de nouvelles sortes de matières premières et de biens semi-finis : on dira ainsi que la première Révolution industrielle est celle de la machine à vapeur, du charbon et de l'acier, la seconde celle de l'automobile, du pétrole et des industries chimiques. Peut-on qualifier de façon aussi précise l'avènement de la société post-industrielle ? Il n'y a pas une technologie dominante mais plusieurs (de l'électronique et ses dérivés aux biotechnologies, pour ne retenir que les plus souvent citées) ; on sait que l'énergie de l'an 2000 ne sera ni le charbon, ni le nucléaire, ni le solaire, ni la biomasse, ni telle ou telle autre ressource mais une combinaison de ces différentes énergies ; de même pour les matières premières et les biens semi-finis.

Pour tenter de caractériser notre mutation à partir de ses bases matérielles, prenons le premier de ces facteurs : au-delà de l'habituelle notion de "technologies de pointe", sans signification, peut-on identifier ce qui correspondrait à une nouvelle "vague" technologique, après les deux "vagues" de la Révolution industrielle ? En d'autres termes, y a-t-il un critère qui mette en lumière une rupture entre celles-ci et une éventuelle nouvelle "vague" ? Rappelons qu'on a retenu comme critère majeur de la première Révolution industrielle l'intervention massive d'innovations "traditionnelles" (sans fondement scientifique) ayant donné lieu à d'importantes applications industrielles, le critère de la deuxième Révolution industrielle étant l'apparition du progrès scientifique "en amont" de ce processus.

Précisons dès maintenant que le critère retenu pour la nouvelle "vague" est tel qu'il permet précisément de parler de mutation (c'est-à-dire de changement d'état) de la société plutôt que d'une simple "troisième Révolution industrielle" qui ne serait que le prolongement des évolutions précédentes, à dominante scientifique et technique. Car, intervenant à la fois "en amont" et "en aval" du processus invention-innovation-applications, ces technologies viennent en changer la nature, "bouclant le système" par une implication beaucoup plus forte que précédemment de l'organisation sociale. On y reviendra dans les chapitres suivants.

Trois familles
Demain, la bio-industrie ?
Des matériaux "dématérialisés"
Technologies altruistes

Trois familles

Ainsi, la notion de "technologies de pointe" ne nous est d'aucune utilité. D'abord, où commence et où s'arrête la pointe ? Ensuite, l'ensemble est très hétérogène. On y trouve aussi bien les dérivés de l'électronique, les satellites, lanceurs et autres technologies spatiales, les biotechnologies, tout ce qui s'applique à la valorisation des richesses des océans ou des ressources énergétiques, depuis les énergies "douces" jusqu'à la fusion thermonucléaire contrôlée... On pourrait, à la manière de Prévert, détailler un tel inventaire dont il serait difficile de dégager un critère commun. Pour ne retenir que cet exemple, on a pu dire que l'originalité de ces technologies était de modifier en priorité les procédés de fabrication plutôt que les produits eux-mêmes. Faut-il alors considérer, que ni le vidéodisque à laser, ni la navette spatiale ne sont des "technologies de pointe" ?

On qualifiera de "combinatoires" celles qui semblent incontestablement relever d'une nouvelle génération ou vague technologique. Avant de préciser le contenu de ce critère qui les distingue, on peut les classer en trois familles :
- les nouvelles technologies de l'information, consistant à traiter ou transmettre des informations alphanumériques : il s'agit de l'électronique avec ses compléments (comme le laser, les fibres optiques ou les automatismes) et ses dérivés (informatique, bureautique, robotique, télématique, vidéodisque...) ;
- les nouvelles biotechnologies : nouvelles au sens où elles reposent sur les progrès récents réalisés en matière de biologie cellulaire, de génétique, d'enzymologie ou de recombinaison de l'ADN, par opposition aux biotechniques plus traditionnellement utilisées dans des processus industriels ou agricoles classiques ;
- les nouveaux matériaux, qu'il convient d'identifier à partir d'un point de vue fonctionnel plutôt que catégoriel, en ce sens qu'ils sont choisis et élaborés en fonction de qualités qu'on en attend plutôt que de leurs propres spécificités.

Inutile de présenter ici les nouvelles technologies de l'information, dont il est partout question et que chacun commence à rencontrer dans sa vie quotidienne. Elles sont supposées connues, même s'il est exact qu'"une révolution technologique, déclenchée par la miniaturisation de l'ordinateur, est en train de se produire et personne ou presque ne le sait" (B. Lussato, p. 11). On s'arrêtera davantage sur les deux autres familles...

Demain, la bio-industrie ?

Les découvertes dans les sciences de la vie constituent une des conquêtes scientifiques majeures de notre siècle. Leurs applications sont potentiellement considérables, ce qui n'est pas toujours clairement perçu, car nous ne faisons qu'entrer dans l'ère des biotechnologies ; leur stade de développement vers 1990 pourrait correspondre à 1960 pour l'informatique... L'enjeu est énorme : il n'est pas seulement scientifique (meilleure compréhension des structures et des phénomènes), mais aussi économique et social, car les applications de ces technologies affecteront des domaines aussi divers et essentiels que l'alimentation et la santé humaines et animales, l'extraction et l'utilisation rationnelle des ressources énergétiques et minérales, la chimie et le traitement des pollutions... Elles sont appelées à bouleverser substantiellement le paysage industriel et à modifier sensiblement notre environnement familier. Les biotechnologies concernent d'abord tout ce qu'on peut faire d'utile avec des micro-organismes ; par la suite, elles s'étendront probablement à l'utilisation des procédés qui naîtront de ce premier stade. Leur utilisation comme matières premières ou leur exploitation dans un processus de production caractérise les bio-industries.

Les biotechniques existent depuis très longtemps : dès l'Antiquité, elles ont permis à l'homme de se nourrir de pain, de vin, de fromage. Le passage de la phase traditionnelle à la phase technologique, amorcé avec la fermentation de la bière en 1880, est devenu complet au milieu du XXè siècle avec l'apparition des antibiotiques (Fleming a découvert la pénicilline en 1928), les protéines de pétrole, etc. Une nouvelle phase est en train de s'ouvrir grâce à d'importants progrès théoriques et à la multiplication des applications à de nombreux domaines. Certes, "il n'existe pas de bio-industrie" (J.C. Pelissolo, p. 14)... du moins pas encore. Il existe seulement des secteurs industriels utilisant, ou susceptibles d'utiliser dans l'avenir, les outils de la biotechnologie. En effet, les bio-industries se définissent moins par la nature de leurs produits (pharmaceutiques, alimentaires, énergétiques ou autres) que par l'utilisation de matières premières et d'agents biologiques, végétaux et microbes, et par leur mode de production, qui exploite le processus du vivant. Si la bio-industrie n'existe pas encore, elle pourrait naître, d'ici 15 à 20 ans, de la rencontre entre les quatre grandes filières biotechnologiques et les diverses applications industrielles. On peut donc envisager à moyen terme l'émergence d'entreprises qui déploieront leur activité dans ce domaine, en maîtrisant ses différentes composantes, comme cela se produit actuellement dans le domaine des technologies de l'information.

Parmi les quatre grands filières, deux sont "traditionnelles" : d'une part, la fermentation, qui consiste à transformer la matière organique (en général le glucose, la cellulose et l'amidon) à l'aide de micro-organismes ; d'autre part, les cultures cellulaires, assurant la croissance et la multiplication de cellules ou de micro-organismes utilisés en tant que tels (comme les protéines de pétrole). Les innovations majeures qui sont à l'origine du saut technologique actuel relèvent principalement des deux autres filières :
- le génie enzymatique, qui a pour objet de permettre l'utilisation d'une enzyme aux fins de catalyser une réaction chimique. Dans la production de sucre, par exemple, un procédé enzymatique permet une production de 30 à 40 % supérieure, en deux fois moins de temps, moyennant une consommation énergétique réduite de 20 à 30 %, à partir d'une même quantité de cannes ou de betteraves ;
- le génie génétique, qui tend à particulariser, spécifier ou modifier le patrimoine génétique d'une cellule ou d'un micro-organisme en vue de son utilisation propre ou pour l'obtention de produits spécifiques. On envisage par exemple de fabriquer des médicaments "sur mesure" grâce à la "pharmacogénétique", industrie nouvelle capable de produire des médicaments adaptés non seulement aux maladies à combattre, mais également aux caractéristiques individuelles des patients à traiter.

Des matériaux "dématérialisés"

Cette capacité d'adaptation aux besoins spécifiques de l'utilisateur est également une des grandes caractéristiques des nouveaux matériaux : on s'oriente vers la libération des contraintes qu'imposaient les matériaux "naturels" (le bois, la pierre, etc.) ou même des matériaux plus élaborés (métalliques, plastiques, composites et autres matériaux "classiques"). Il n'est qu'apparemment paradoxal d'affirmer que les matériaux eux-mêmes se "dématérialisent", car leur conception ou leur mise en œuvre font de plus en plus appel à la matière grise. Ainsi, les calculs théoriques prennent une part croissante dans leur choix et leur élaboration. Autre illustration de leur "dématérialisation" : l'utilisation, dans la masse, de matériaux moins performants, car moins alliés, donc moins coûteux, compensée par une combinaison avec des traitements de surface ou placages plus sophistiqués, conférant des propriétés particulières aux zones les plus sollicitées. Finalement, ce qui distingue les nouveaux matériaux, c'est aussi le fait qu'ils puissent être désormais considérés comme des technologies à part entière, comme peut le faire apparaître un rapide tour d'horizon des principaux types de matériaux concernés.

Les matériaux métalliques eux-mêmes, bien qu'ils soient sûrement les moins affectés par cette tendance, n'y échappent pas. Parmi les multiples données qui influencent de plus en plus leur "gestion", on peut penser aux changements de matière plus fréquents, motivés notamment par des évolutions rapides du coût des éléments d'alliage, ou à l'"utilisation de nouvelles technologies de mise en forme, d'usinage ou d'assemblage énergétiquement plus rentable ou plus facilement automatisable, et donc (à la) prise en compte des règles de conception qu'elles impliquent" (U.I.M.M., p.12).

Pour les plastiques, la tendance est plus nette. L'époque ou ils étaient considérés comme des ersatz ou produits de substitution est révolue. "Matière plastique devient de plus en plus fréquemment synonyme de matériau de pointe et cette orientation fortement amorcée depuis au moins une décennie ne fera que s'accentuer au cours des prochaines années. C'est en effet à un véritable changement de braquet auquel on va assister à très bref délai. Non seulement parce que les quantités de matières plastiques produites et utilisées vont augmenter, mais surtout, parce que les qualités de ces produits vont subir des modifications profondes par rapport à ce que nous connaissons actuellement. Déjà, aussi bien pour certaines productions de pointe (aéronautique et espace, notamment), que dans le cadre des développements en cours dans les laboratoires, les "nouveaux matériaux" à base de résines possèdent des performances étonnantes tant au point de vue résistance mécanique que tenue aux hautes températures" (J. Pellandini, Les Echos, 3.6.82). Une telle évolution est due à un ensemble d'évolutions technologiques, dont certaines viennent de la chimie (par la mise au point de nouveaux plastiques) et d'autres résultent de l'association avec d'autres types de matériaux (fibres de verre et autres composites, ou carbone-carbone, en particulier).

La tendance à la dématérialisation est flagrante dans le cas de certains composites. Bien que cette notion recouvre des formules diverses (du béton armé au bois lamellé en passant par le cuir artificiel), le terme tend à désigner seulement "les matériaux constitués d'une armature filamentaire résistante, maintenue en forme par un liant organique. Le domaine s'étend lui-même depuis les applications de grande diffusion à fibres de verre dispersées, jusqu'aux structures à hautes performances armées de filaments de bore, de carbone qui, aujourd'hui, concurrencent les métaux sur le plan de la tenue mécanique" (U.I.M.M., p. 16).

Enfin, cette tendance affecte de nombreux autres matériaux. Certains d'entre eux, pour être connus depuis longtemps (les chaux, ciments et assimilés ou le verre et ses dérivés, par exemple), n'en sont pas moins sujets à des perfectionnements constants de leurs performances, qui améliorent et diversifient leurs applications. D'autres, dont l'usage est, ou était naguère, relativement peu répandu ou très spécialisé, connaissent un développement fulgurant de leurs utilisations. Citons simplement, dans la famille des produits carbonés, le cas du graphite, apprécié notamment pour sa qualité de bon conducteur thermique et électrique, son inertie à la plupart des agents chimiques (non oxydants), ses relatives facilités de mise en œuvre (il "s'usine comme le bois", son collage est couramment pratiqué) ou encore son bas prix de revient, qui lui permet de concurrencer des matériaux plus nobles.

Une revue plus détaillée des évolutions technologiques qui permettent de parler de "nouveaux" matériaux deviendrait rapidement fastidieuse. On n'évoquera donc ni les céramiques, ni les multiples terres rares, ni bien d'autres qui auraient également mérité d'être mentionnés. Précisons simplement qu'il n'y aurait pas aujourd'hui d'Airbus sans titane, ni de centrales nucléaires sans uranium enrichi ou sans plutonium, et pas davantage d'électronique sans silicium, en, attendant que de nouveaux venus comme l'arsenure de gallium déterminent les capacités d'innovation des électroniciens. Mais il faut souligner que ce contrôle des matériaux sur l'ensemble des techniques se confirme, aussi dans des domaines plus traditionnels, plus importants peut-être au regard de la compétitivité et de l'emploi. L'évolution récente des recherches, les problèmes concernant l'énergie et les économies de matières premières et la concurrence accrue dans des secteurs classiques (métallurgie, mécanique, textile) conduisent à prévoir l'importance et le développement dans les vingt prochaines années, des composants solides (ou plus ou moins fluides).

Technologies altruistes

Nouveaux matériaux, technologies de l'information et biotechnologies semblent donc constituer une nouvelle génération technologique, qui apparaît radicalement différente des précédentes par les spécificités de mise en œuvre de ces trois familles et par le degré d'ouverture de leurs possibilités d'applications. Car elles sont essentiellement combinatoires, en ce sens qu'elles sont peu susceptibles d'applications directes significatives de leurs divers composants, sans combinaisons : comme on l'a vu, les nouveaux matériaux consistent en de multiples formes d'association de différents types de matériaux ; les nouvelles biotechnologies sont par essence appelées à être mises en œuvre de façon systémique ; de même, chaque élément des nouvelles technologies de l'information (conception assistée par ordinateur, bureautique, vidéocommunication...) a pour vocation d'être relié à d'autres, chaque connexion ayant pour effet de démultiplier encore ses possibilités. Ces technologies sont donc intrinsèquement combinatoires. Mais elles le sont aussi extrinsèquement : elles sont "altruistes", ce qui permet d'envisager une grande variété d'applications et de développements sans limites, dans un processus cumulatif.

Les combinaisons s'effectuent d'abord entre ces trois familles technologiques. Les développements de l'électronique sont conditionnés par les nouveaux matériaux (du silicium pour les microprocesseurs au gadolinium pour les mémoires à bulle) et réciproquement (les ordinateurs sont indispensables pour l'élaboration et la mise en œuvre de matériaux complexes). Les expérimentations ou les applications industrielles des biotechnologies requièrent un large recours à l'informatique, ainsi que des appareillages sophistiqués dont la fabrication nécessite de nouveaux matériaux. Les prothèses implantables ont fait des progrès fulgurants depuis qu'elles combinent les ressources de ces trois familles. On pourrait à n'en plus finir multiplier les exemples de combinaisons déjà réalisées, ou se propulser dans l'avenir en évoquant des perspectives comme celles qu'ouvre la "biotique" ou la "bio-informatique"...

Les combinaisons s'effectuent aussi avec d'autres types de technologies, plus traditionnelles, pour leur donner une nouvelle dimension. On a mentionné les bouleversements qu'impliqueraient les biotechnologies dans des domaines aussi divers que l'agro-alimentaire, la chimie ou l'énergie. De tels bouleversements sont déjà observés avec l'introduction des nouvelles technologies de l'information dans pratiquement tous les secteurs d'activité - et ce n'est qu'un début... De la même façon, une meilleure maîtrise des matériaux fera certainement évoluer des secteurs plus diversifiés et souvent traditionnels comme la métallurgie et la mécanique, les verres et les céramiques, les plastiques et le caoutchouc, la chimie fine, qui intéressent les transports et l'habitat mais aussi les machines-outils et l'instrumentation ainsi que la fabrication d'objets de la vie courante. Elle peut aider à rénover des secteurs où la recherche est encore assez faible, touchant notamment l'emballage et l'ameublement, comme les textiles, les industries du bois et du papier, les peintures et les détergents. Enfin, elle affecte les sciences de la vie (produits pharmaceutiques, prothèses médicales, industries alimentaires).

C'est d'ailleurs la non-perception de cet aspect extrinsèquement combinatoire de notre nouvelle vague technologique qui est à l'origine du flou de la notion fréquemment utilisée de "technologies de pointe". Ainsi, les énergies nouvelles, les technologies de l'espace ou des océans et bien d'autres ont pu être considérées comme appartenant à une nouvelle génération, alors qu'il serait certainement plus exact d'y voir des applications de ces nouvelles possibilités de combinaisons. La biomasse résulte de combinaisons nouvelles permises par les biotechnologies, au même titre que la conquête spatiale ou l'exploitation des ressources des océans découlent de la combinaison de l'électronique, de nouveaux matériaux et de technologies plus traditionnelles. Et l'on retrouve le processus cumulatif auquel il a été fait allusion : une des retombées de la conquête spatiale sera probablement la métallurgie dans l'espace, qui permettra de fabriquer en apesanteur des matériaux qui ne pourraient l'être sur terre, ou seulement dans des conditions économiques beaucoup plus défavorables...

Les technologies combinatoires se démarquent donc des précédentes générations par bien des aspects, à commencer par une beaucoup plus forte dématérialisation et une extrême complexité. Une autre originalité, qui n'est pas des moindres, est qu'elles sont potentiellement à même de contribuer à beaucoup mieux satisfaire les nouvelles aspirations plus qualitatives des personnes. En effet, on verra qu'elles peuvent également aider à combiner la création de valeur ajoutée économique et de valeur ajoutée sociale. Mais un préalable consistait précisément à ne pas se laisser abuser par le foisonnement désordonné des "technologies de pointe", qui peut amener à se demander "comment faire un usage rationnel et adapté à l'homme d'une technologie puissante et proliférante". Alors que l'identification des technologies combinatoires permet de les envisager comme des instruments au sens le plus élevé du terme.

En effet, ces technologies sont non seulement complexes en elles-mêmes, mais aussi elles contribuent à la fois à accroître la complexité du système économique et social dans lequel elles s'inscrivent et à permettre de maîtriser cette complexité, car la quantité d'information et d'organisation qui y correspond modifie plus encore la nature que la dimension de leurs possibilités d'applications.