Dans le cadre de l'année internationale de la chimie en 2011, le Muséum a consacré une exposition, du 13 juillet au 10 octobre 2011, à la place de cette discipline, essentielle dans l'enseignement donné dès l'origine au Jardin des Plantes. Ouvrages, manuscrits, instruments scientifiques, échantillons de substances chimiques retracent l'histoire de la chimie au Muséum et témoignent du rôle de ses scientifiques depuis le début du XVIIe siècle. Le Muséum national d'Histoire naturelle est l'un des berceaux de la chimie, puisque le Jardin royal, dès son origine sous Louis XIII, présentait les plantes médicinales, leurs usages et la recherche des principes actifs. Les premiers cours publics de chimie appliquée à la médecine y seront dispensés dès 1648. Buffon, intendant du Jardin à partir de 1739, crée le Cabinet d'Histoire naturelle et oriente les études et les enseignements vers l'Histoire naturelle dans toute son étendue. Un public considérable se presse aux cours de chimie de G.F. Rouelle, encyclopédistes (Diderot), économistes (Turgot), magistrats (Malesherbes), philosophes (Rousseau), et les grands chimistes de l'époque révolutionnaire : Lavoisier, Macquer, Darcet… A la fin du XVIIIe siècle, le succès est tel que l'ancien amphithéâtre ne suffit plus, ce qui décide Buffon à lancer la construction de ce qui est aujourd'hui le Grand Amphithéâtre du Muséum. Lors de la Révolution française, le Jardin du Roi devient Muséum d'Histoire naturelle. Deux chaires de chimie sont créées. C'est le temps de la révolution chimique introduite par Lavoisier et que Fourcroy enseigne au Jardin : Vauquelin découvre le chrome à partir d'un échantillon des collections de minéralogie ; Chevreul isole, caractérise et nomme le cholestérol en 1813, les principaux acides gras entre 1813 et 1818, et explique la saponification. Ses travaux sur les couleurs influenceront les peintres néo-impressionnistes, mais aussi des artistes du XXe siècle comme les Delaunay. Le milieu du XIXe siècle voit la naissance au Muséum, sous l’impulsion de Fremy, d’une école de chimie gratuite qui forme 1400 élèves parmi lesquels Moissan, Verneuil, Becquerel… Elle ferme ses portes en 1892. Arnaud, qui succède à Chevreul, développe des recherches en chimie végétale ; il sera notamment à l’origine d’un médicament cardiotonique élaboré à partir d’une plante du genre Strophantus. Aujourd’hui, la chimie au Muséum est toujours tournée vers les molécules d'origine naturelle. Elle est orientée vers l'écologie, avec l’étude des substances naturelles impliquées dans les interactions entre micro-organismes et organismes animaux ou végétaux : interactions plantes / champignons pathogènes, champignons endophytes, interactions bactéries / organismes marins, bactéries de l’écosystème intestinal… Des recherches sont également menées dans le cadre de collaborations internationales sur les plantes médicinales ou toxiques, afin de découvrir les molécules responsables des effets observés L'exposition a été présentée, du 13 juillet au 10 octobre 2011, au Cabinet d'histoire du Jardin des Plantes (ancien espace d'exposition). |
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Lorsqu’en 1626, ses médecins convainquent Louis XIII de créer à Paris un Jardin royal des plantes médicinales et un droguier pour y enseigner et faire des démonstrations d’Anatomie humaine, de Botanique et de Chimie, les fondateurs de cette institution n’imaginaient pas qu’en ce lieu seraient écrites de très belles pages de l’histoire de la chimie. Pour chacune des trois disciplines les enseignements étaient donnés par un professeur et un démonstrateur. Le chimiste d’origine écossaise William Davisson, un disciple de Paracelse, y fera dès 1648 les premiers cours publics de chimie, en français. A la fin du 17e siècle sous l’influence de Fagon, l’étude de l’histoire naturelle se développe à côté de l’aspect médical. |
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Guy-Crescent Fagon (1638-1718) |
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Guy Crescent Fagon Ier Médecin du Roy
Ficquet, Étienne (graveur) Papier XVIIIe siècle Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Collection des portraits de la bibliothèque centrale, PO 1227 |
Petit neveu de Guy de la Brosse, né et mort au Jardin du roi, botaniste et premier médecin du roi Louis XIV, Fagon est nommé démonstrateur de chimie en 1672, et en 1693 intendant du Jardin dont il fut un grand administrateur. Il a joué un rôle important dans l’extension de l’utilisation à fin médicale du quinquina qu’il considérait comme une panacée. |
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Le laboratoire de chimie et le droguier du Jardin du Roi
Le Clerc, Sébastien (1637-1714) Gravure Paris, Imprimerie royale, 1676 Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Ic 184 |
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Veüe du Jardin Royal des Plantes Medecinales au fauxbourg St Victor
Perelle Gravure Paris, N. Langlois, [1690] Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Ic 3998 |
C'est Buffon, intendant du Jardin à partir de 1739, qui crée le Cabinet d'histoire naturelle et oriente les études et les enseignements vers l'histoire naturelle dans toute son étendue. Il s'entoure des scientifiques les plus réputés de l'époque et fait appel pour l'enseignement de la chimie à Guillaume-François Rouelle. |
Guillaume-François Rouelle (1703-1770) |
Nommé par Buffon démonstrateur de chimie au Jardin, il y enseigne de 1743 à 1768 la chimie de Stahl, mais commence à critiquer la théorie du phlogistique. Il était un curieux personnage, grand savant, homme très instruit, ayant sur toutes choses des vues profondes. Très pétulant, parlant avec véhémence, il exposait longuement ses idées, mais parfois sans ordre ni précision. Ses recherches ont en effet porté sur les sels, leur nature et leur classification et il a été l'un des initiateurs de l'analyse des végétaux. Rouelle émet le concept de principe immédiat qui sera développé par Chevreul et qui correspond à une substance naturelle pure. Il n'a rédigé aucun ouvrage et ses cours nous sont parvenus par les notes de ses élèves, en particulier Diderot et Jussieu. Il a formé les chimistes de l'époque révolutionnaire (Lavoisier, Macquer, Darcet, Baumé, Bucquet, …), mais un large public assistait à ses cours au Jardin (Diderot, Turgot, Malesherbes, Rousseau, …). Son frère cadet, Hilaire Marin Rouelle lui succèdera en 1768. Par l'intérêt de ses démonstrations, son enthousiasme et sa passion communicative pour la chimie, Rouelle attire à ses cours un public considérable : encyclopédistes (Denis Diderot), économistes (Turgot), magistrats (Malesherbes), philosophes (Jean-Jacques Rousseau), mais surtout il forme les chimistes français de l'époque révolutionnaire (Antoine-Laurent de Lavoisier, Pierre Joseph Macquer, Jean Darcet, Antoine Baumé et Jean-Baptiste Bucquet). C'est le début du siècle d'or de l'Institution, avec des naturalistes et des expérimentalistes de premiers plans. |
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Rouelle faisant une démonstration de chimie dans l'amphithéâtre in Le Muséum d'histoire naturelle, Cap, Paul-Antoine.
Paris, Curmer, 1854 Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, 4° Res 163 |
A la fin du 18e siècle les cours de Antoine-François Fourcroy, ardent propagandiste des théories nouvelles de Lavoisier avec qui il collabore pour établir la nouvelle nomenclature chimique, attirent une audience telle que l'ancien amphithéâtre ne suffit plus pour accueillir le public, ce qui amène Buffon à décider la construction d'un nouveau bâtiment, le Grand amphithéâtre d'aujourd'hui. |
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Fourcroy (de) Chimiste au Jardin des Plantes de Paris
Champin, Jean-Jacques (1796-1860) ; Régnier Estampe Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Ic 63 |
la fin de l'ancien régime, en particulier sous l'influence de Fourcroy, chimiste et aussi conventionnel, le Jardin du Roy devient le Muséum d'Histoire naturelle. Antoine-François Fourcroy (1755-1809)Docteur en médecine, il s'oriente ensuite vers la chimie et est choisi par Buffon en 1784 pour remplacer Macquer comme professeur de Chimie au Jardin. Collaborateur de Lavoisier auquel il se rallie en 1786, co-auteur en 1787 de la Méthode de nomenclature chimique, il a été un propagandiste zélé de la révolution chimique lancée par Lavoisier. Attirés par son talent et son éloquence, plus de mille cinq cents auditeurs (dont Marat, Brissot et Madame Rolland) se pressent à ses cours au Jardin du Roi, ce qui conduit Buffon à faire construire un amphithéàtre plus grand (le GAM d'aujourd'hui) où il diffuse la « nouvelle chimie ». En mai 1790, avec Vauquelin et Seguin, il renouvelle l'expérience de « recomposition » de l'eau à partir d'hydrogène et d'oxygène purs, avec un appareil réalisé par Fortin sur le modèle de celui de Lavoisier. L'expérience très rigoureuse a duré 185 heures et 384,82 g d'eau pure ont été obtenus à partir de 515,36 litres d'hydrogène et 237,30 litres d'oxygène gazeux. En 1798, avec Vauquelin il isole l'urée, la caractérise et la nomme. Député à la Convention en 1793 en remplacement de Jean-Paul Marat, il siège au Comité d'Instruction Publique, où il joue un rôle déterminant pour la création de l'Ecole polytechnique, des écoles centrales qui deviendront les lycées, … et la préservation du Jardin du Roi, en le transformant en Muséum d'Histoire Naturelle le 10 juin 1793. En 1802, Fourcroy est nommé Directeur général de l'Instruction publique. Il reste une figure incontournable de l'histoire des sciences des périodes révolutionnaire et napoléonienne. Douze chaires sont créées par la Convention le 10 juin 1793, dont deux de Chimie, l'une de Chimie générale consacrée à la chimie fondamentale et la seconde des Arts chimiques portant sur les applications. La première sera illustrée après Fourcroy par Louis Joseph Gay-Lussac, l'autre par Nicolas Vauquelin, puis Michel-Eugène Chevreul. C'est le temps de la révolution chimique introduite par Lavoisier. En 1850, les deux chaires seront renommées, la première Chimie appliquée aux Corps inorganiques avec pour titulaire Edmond Fremy et la seconde Chimie appliquée aux Corps organiques dont le titulaire restera Chevreul jusqu'en 1889. |
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Description d'un assortiment de nouveaux poids, très-commode, et propre aux expériences les plus délicates des physiciens in Annales de chimie : Recueil de mémoires concernant la chimie et les arts qui en dépendent, Tome 20. Paris, An V (1797)
Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Pr 22 |
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Nicolas Louis Vauquelin (1763-1829)Vauquelin (né le 16 mai 1763 à Saint-André-d'Hébertot (Calvados) mort le 14 novembre 1829 à Saint-André-d'Hébertot) découvre le chrome à partir d'un échantillon de crocoïte des collections de Minéralogie, et l'oxyde de béryllium à partir de l'émeraude de Limoges. |
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Vauquelin (Nicolas, Louis)
Gravure Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Po 1192 |
Michel-Eugène Chevreul (1786-1889)![]()
Michel-Eugène Chevreul à 97 ans
Photographie Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Po 3108 Entré au Muséum à 17 ans, dans le laboratoire de Vauquelin, il s'intéresse à la chimie de l'indigo, puis à celle des graisses animales. A partir de calculs biliaires humains, il isole en 1813 le cholestérol qu'il caractérise et qu'il nomme (du grec χολή et στερεά, bile solide). Puis il isole à partir de graisses animales, caractérise et nomme les principaux acides gras (acides stéarique, oléique, margarique, caprique, butyrique...). Il explique la réaction de saponification transformant les esters d'acides gras (triglycérides) en alcool (glycérol) et sels d'acides gras. Avec Gay-Lussac il dépose en 1825 un brevet de fabrication de la bougie stéarique, qui provoque alors une révolution dans le domaine de l'éclairage. En 1830, il succède à Vauquelin comme professeur titulaire de la chaire des Arts chimiques du Muséum qui deviendra Chimie appliquée aux Corps organiques en 1850. Chevreul est nommé en 1824, directeur de l'Atelier des Teintures à la Manufacture des Gobelins. A ce titre, il publie en 1839 la Loi du contraste simultané des couleurs, où il explique qu'une couleur modifie la perception de son environnement en y ajoutant sa couleur complémentaire, puis en 1864 une méthode de classification des couleurs, les Cercles Chromatiques. Il tire de ses observations de très nombreuses applications, dans les domaines de la teinture, de la tapisserie, de la typographie, de l'art des jardins... Au XIXe siècle, les peintres post-impressionistes, Signac, Seurat, Cros et d'autres s'inspirent de ses recherches et au XXe siècle ce seront Robert et Sonia Delaunay. Son centenaire en 1886 a été l'objet de nombreuses célébrations, discours, banquets, retraite aux flambeaux dans Paris et nombreux articles de presse, dont une interview par Nadar accompagnée de photos dans le Journal illustré. Le vénérable centenaire nous y présente ses réflexions sur la vie, la science et ses contemporains. Il sera le chimiste de records difficiles à battre, avec plus de 700 articles, notes et ouvrages, et il aura été professeur pendant 59 ans, directeur du Muséum 29 ans, membre de l'Académie des Sciences 63 ans et aura passé 86 ans au laboratoire ! Au cours de sa très longue carrière au Muséum, Chevreul marque la chimie par ses découvertes sur les graisses animales et fonde la chimie des corps gras : il isole, caractérise et nomme le cholestérol en 1813 et les principaux acides gras (acides stéarique, oléique, butyrique) entre 1813 et 1818, et explique la saponification. Une application sera la fabrication des bougies stéariques (1825). Ses travaux sur la perception des couleurs influenceront non seulement les peintres néo-impressionnistes pointillistes) mais aussi des artistes du 20e siècle (Sonia et Robert Delaunay). Enfin, sa longévité marquera ses contemporains comme le montrent les cérémonies du centenaire et lui permettra d'établir des records, comme directeur pendant 29 ans du Muséum où il a travaillé 86 ans et comme membre de l'Académie des Sciences pendant 63 ans. |
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Des couleurs et de leurs applications aux arts industriels à l'aide des cercles chromatiques
Chevreul, Eugène (1786-1889) J. B. Ballière. Paris, 1864 Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Fol Res 56 |
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Edmond Fremy (1814-1894)Elève de Gay-Lussac et Pelouze, il est professeur de Chimie inorganique au Muséum de 1850 à 1892 et directeur du Muséum de 1879 à 1892. N'ayant que peu de goût pour les théories, il considérait que l'expérience était le seul guide qui n'égare pas. Conscient des lacunes de l'enseignement de la chimie en France au milieu du XIXe siècle, il crée en 1864 au Muséum une Ecole de chimie où les enseignements sont gratuits et une part importante est accordée à l'expérimentation. Il y formera environ 1400 élèves dont beaucoup s'orienteront vers l'industrie chimique, mais aussi vers l'enseignement universitaire: Victor Urbain (1866), Albert Arnaud (1871), Alexandre Etard (1871), Henri Moissan (1872), Jacques Curie (1873), Auguste Verneuil (1873), Henri Becquerel (1874), Gabriel Bertrand (1886). Ses recherches en chimie inorganique ont porté sur l'étude des métaux de la mine platine, des oxydes métalliques en particulier des oxydes de fer. Au cours de ses travaux sur les fluorures, il isole l'acide fluorhydrique anhydre et entrevoit le fluor qui sera caractérisé par à son élève Moissan qui obtiendra pour cela le prix Nobel en 1906. Il réalise la synthèse du rubis, d'abord avec C. Feil, puis améliore le procédé avec Auguste Verneuil. En chimie organique il isole en 1840 l'acide palmitique de l'huile de palme, met au point un procédé de saponification par l'acide sulfurique et s'intéresse à la composition des baumes, des gommes et des ferments. Une part importante de son activité concerne la chimie appliquée et industrielle, de la production de la fonte à l'affinage du verre ou du sucre de betterave. Il est l'auteur de nombreux ouvrages et traités de chimie, dont une monumentale Encyclopédie Chimique qu'il a dirigée de 1882 à 1892. En ce milieu du 19e siècle, une phase de déclin est observée au Muséum et le chimiste Fremy qui partage souvent la direction de l'Etablissement avec Chevreul, s'efforce de trouver de nouvelles voies. Constatant le développement de l'industrie chimique en Europe et l'absence de formation pratique pour les chimistes à l'Université il décide de créer en 1864, avec l'appui de Chevreul et du Ministre Victor Duruy, une Ecole de chimie gratuite où une formation expérimentale complète les cours théoriques. Cette école, en fonction jusqu'en 1892, formera 1400 élèves, parmi lesquels Henri Moissan, Gabriel Bertrand, Jacques Curie, Auguste Verneuil, Alexandre Etard et Henri Becquerel. |
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Groupe des élèves de M. Frémy
Petit, Pierre Photographie, vers 1880 Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Ic 807 |
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Groupe des élèves du laboratoire de M. Frémy
Petit, Pierre Photographie, vers 1880 Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Ic 808 |
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Laboratoire de chimie organique de M. Frémy
Petit, Pierre Photographie, vers 1880 Muséum national d'histoire naturelle, Bibliothèque centrale, Ic 804 |
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Les recherches de Fremy portent sur de nombreux sujets en chimie inorganique, métaux de la mine de platine, fluor et fluorures, synthèse du rubis, mais aussi en chimie organique, acide palmitique isolé à partir de l'huile de palme, nature des ferments, saponification des graisses par l'acide sulfurique, et enfin sur les applications industrielles de la chimie. |
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A la fin du 19e siècle les formations proposées par Fremy pouvant être acquises à l'Université et dans les écoles de chimie, la place de son école au Muséum ne se justifie plus. Simultanément la chaire de Fremy est supprimée et lui-même mis à la retraite, dont l'àge légal venait d'être fixé à 75 ans. |
Léon Arnaud, successeur de Chevreul, s'établit alors dans les locaux de Fremy pour y développer ses recherches en chimie végétale. Il est à l'origine d'un médicament cardiotonique, l'ouabaïne, extraite d'un poison de flèches préparé par les ethnies Somalis à partir d'une plante du genre Strophantus. Plus récemment Charles Mentzer et Darius Molho s'intéressent aux anticoagulants et synthétisent un médicament antithrombotique (Pindione), possédant une structure analogue à celle du dicoumarol, un anticoagulant naturel produit par le «mélilot gàté», fourrage fermenté responsable d'intoxications mortelles du bétail. Actuellement les recherches de l'Unité de chimie sont orientées vers des aspects d'écologie chimique, avec l'étude des substances naturelles impliquées dans les interactions biotiques entre des micro-organismes et des organismes animaux ou végétaux. Dans le cadre de collaborations internationales, sont développées des recherches sur les plantes médicinales ou toxiques, dans le but de découvrir les molécules responsables des effets observés. |
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Aujourd'hui, la chimie au Muséum est menée dans une unité de recherche intitulée "Molécules de Communication et Adaptation des Microorganismes", en partenariat étroit avec le CNRS (Institut "Ecologie et Environnement", INEE). Elle est orientée vers l'écologie microbienne, la chimie microbienne et l'écologie chimique. Elle aborde également la chimie des plantes toxiques ou d'intérêt pharmacologique en lien avec les aspects socio-culturels. L'écologie chimique étudie le rôle des médiateurs chimiques dans les interactions entre les organismes vivants, molécules de communication ou de défense, qui régissent le fonctionnement d'écosystèmes variés impliquant microorganismes, animaux, plantes, d'environnements terrestres ou marins. Chimie de l'écosystème Plante supérieure/Champignons microscopiquesCertains champignons microscopiques vivent en association avec des plantes (champignons endophytes). Ils confèrent à la plante qui les héberge la faculté de résister aux stress abiotiques (sécheresse, chaleur, pollutions) et biotiques (herbivores, phytopathogènes). Les facteurs qui interviennent dans le contrôle du mutualisme entre la plante hôte et les endophytes sont des molécules présentant une forte diversité de structures moléculaires et d'activités biologiques. L'unité de recherche du Muséum s'intéresse à la nature chimique de tels métabolites impliqués dans la relation mutualiste entre un conifère chinois présent sur le site du Jardin des Plantes, Cephalotaxus harringtonia var. drupacea, et sa communauté de champignons endophytes. A ce jour, une centaine de souches de champignons endophytes a été isolée à partir des aiguilles de l'arbre (collaboration avec le laboratoire de mycologie du MNHN, Unité OSEB) et de nombreuses molécules d'origine fongique ont été caractérisées d'un point de vue chimique et écologique. |
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Chimie de l'écosystème Eponge / Bactéries associéesLes éponges marines sont des animaux filtreurs qui se nourrissent de bactéries et hébergent une communauté bactérienne pouvant représenter jusqu'à 40% de leur biomasse. Afin de comprendre pourquoi certaines bactéries ne sont pas digérées et deviennent résidentes, des recherches multidisciplinaires associant la chimie, la microbiologie, l'écologie sont menées pour caractériser les molécules de défense et de communication du dialogue entre les microorganismes de la communauté hébergée et l'hôte éponge. Nos travaux de recherche sont développés en termes de chimie microbienne et d'écologie chimique. Ils abordent:
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Chimie des plantes toxiques, écotoxicologie et sociétésDes cas d'intoxications causées par des plantes toxiques sont fréquemment décrits pour les animaux ou l'homme, avec de conséquences souvent très graves. Elles sont dues à une confusion entre espèces de plantes dont certaines sont comestibles et d'autres utilisées comme raticides, poisons pour la pêche, ou en médecines traditionnelles. L'étude phytochimique et écotoxicologique de ces plantes ouvre des perspectives quant à leur valorisation dans différentes applications en agriculture (biopesticides dont la toxicité est domesticable) ou en thérapeutique. Les molécules sont isolées, purifiées et caractérisées structuralement dans nos laboratoires. Nos études d'écotoxicologie utilisent comme modèle le poisson médaka (Oryzias latipes) pour évaluer la toxicité aiguë des extraits de plantes, des toxines et mettre en évidence les mécanismes moléculaires impliqués. |
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De nombreux ouvrages consacrées à l'histoire de la Chimie ainsi qu'aux chimistes du Muséum sont présents à la médiathèque de la Bibliothèque Centrale du Muséum. |
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Histoire de la Chimie |
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Penser la matière : une histoire des chimistes et de la chimie BAUDET, Jean Paris : Vuibert, 2004 Cote : 540.9 BAU |
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L'aventure de la chimie jusqu'à Lavoisier LECAILLE, Claude Paris : Vuibert ; Adapt, 2004 Cote : 540.9 LEC |
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D'Aristote à Lavoisier : les étapes de la naissance d'une science LAFONT, Olivier Paris : Ellipses, 1994 Cote : 540.9 LAF |
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Les chimistes du Muséum |
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Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) : un chimiste dans son siècle QUERUEL, Alain Parçay-sur-Vienne : éd. Anovi, 2009 Cote : 920 LAV |
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Lavoisier et la naissance de la chimie moderne FAUQUE, Danielle Paris : Vuibert, 2003 Cote : 540.9 FAU |
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Michel-Eugène Chevreul : un savant, des couleurs! ROQUE, Georges ; BODO, Bernard ; VIENOT, Françoise Paris : Muséum national d'histoire naturelle, 1997 Cote : 920 CHE |
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Une sélection de sites internetAnnée internationale de la chimie 2011 : http://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr/cid54823/l-annee-internationale-de-la-chimie-2011.html |
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Année de la chimie à l'Université Pierre et Marie Curie (Sorbonne Universités) : http://www.anneechimie.upmc.fr/fr/index.html |
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Unité de recherche du CNRS-Muséum : Molécules de Communication et Adaptation des Micro-organismes (MCAM) : http://mcam.mnhn.fr/fr |