Photographie fournie par le Thomas Jefferson University College of Graduate Studies, de Philadelphie (Pennsylvanie)

Les États-Unis se formèrent à l'époque des Lumières (entre 1680 et 1800), période au cours de laquelle écrivains et penseurs rejetèrent les superstitions du passé au profit des pouvoirs de la raison et de la recherche sans préjugés, en particulier de la recherche sur le fonctionnement du monde naturel. Les philosophes des Lumières envisageaient une « république de la science », au sein de laquelle les idées s'échangeraient en pleine liberté et les connaissances utiles amélioreraient le sort de tous les citoyens.

Dès la conquête de leur indépendance, les États-Unis ont encouragé la science et l'invention en facilitant l'échange des idées, en favorisant l'accumulation des « connaissances utiles » et en accueillant des esprits créateurs venus du monde entier.

La Constitution elle-même reflète ce désir de promouvoir la création scientifique. Elle confère en effet au Congrès le pouvoir « de favoriser le progrès de la science et des arts utiles en assurant, pour un temps limité, aux auteurs et inventeurs le droit exclusif à leurs écrits et découvertes respectifs ». Cette clause est à la base des systèmes américains de brevet et de droit d'auteur, grâce auxquels les inventions et les autres œuvres de création ne peuvent être copiées sans que leur créateur ne reçoive une forme de compensation.

Un climat favorable à la science

Au cours des premières décennies de leur histoire, les États-Unis étaient plutôt démunis et relativement isolés de l'Europe. Néanmoins, le pays se montra propice au développement des sciences. Liée étroitement aux besoins des citoyens, la science échappait aux préjugés européens.

Deux des pères fondateurs de l'Amérique furent des savants réputés. Benjamin Franklin mena à bien une série d'expériences qui approfondirent la connaissance de l'électricité. Il prouva, entre autres, ce que l'on soupçonnait mais que l'on n'avait jamais encore pu démontrer, à savoir que l'éclair est une forme d'électricité. Il est aussi l'inventeur des lunettes à double foyer et du poêle qui porte son nom. (Le poêle de Franklin s'insère dans une cheminée et fait circuler l'air chaud dans la pièce voisine.) Thomas Jefferson avait étudié l'agronomie et c'est lui qui introduisit aux États-Unis diverses variétés de riz, d'olivier et de graminées. Il insista sur l'aspect scientifique de l'expédition de Lewis et Clarke (1804-1806), qui explora le Nord-Ouest du continent et collecta des renseignements systématiques sur la flore et la faune de la région. Comme Franklin et Jefferson, la plupart des savants américains de la fin du XVIIIe siècle jouèrent un rôle dans la lutte pour l'indépendance et l'édification de la nation. Parmi eux, citons l'astronome David Rittenhouse, le médecin Benjamin Rush et le naturaliste Charles Willson Peale.

Pendant la guerre d'Indépendance, Rittenhouse contribua à mettre au point les défenses de Philadelphie ; il construisit des télescopes et des instruments de navigation destinés aux armées. Après la guerre, il dessina des réseaux de routes et de canaux pour l'État de Pennsylvanie. Plus tard, il retourna à l'étude des étoiles et des planètes, et acquit une réputation mondiale en ce domaine. Médecin général des armées, Benjamin Rush sauva de nombreuses vies au cours de la guerre, en prêchant inlassablement l'hygiène et les mesures sanitaires. Grâce à l'adoption de traitements nouveaux, il fit de l'hôpital de Pennsylvanie, à Philadelphie, un modèle de progrès pour la médecine. Après avoir servi dans l'armée, il fonda le premier dispensaire gratuit des États-Unis.

On se souvient surtout de l'artiste chez Charles Willson Peale, mais il fut aussi naturaliste, inventeur, pédagogue et homme politique. C'est lui qui créa le premier grand musée de son pays, le Peale Museum de Philadelphie, qui abritait la seule collection existante dans la jeune nation de spécimens d'histoire naturelle. Il découvrit les ossements fossiles d'un mastodonte près de West Point, dans l'État de New York ; il passa trois mois à en assembler le squelette qu'il exposa ensuite dans son musée. Le Peale Museum inaugura une grande tradition américaine : rendre la connaissance scientifique intéressante et accessible aux profanes.

L'enthousiasme des dirigeants politiques américains pour la connaissance contribua à assurer l'accueil chaleureux de savants étrangers. L'un des premiers immigrants de marque fut le chimiste britannique Joseph Priestley, chassé de son pays pour ses opinions politiques. Arrivé en Amérique en 1794, il fut le premier de milliers de savants remarquables qui émigrèrent en quête d'un climat de liberté, favorable à la création. Citons parmi d'autres arrivées plus récentes le théoricien allemand de la physique, Albert Einstein, venu en 1933 ; l'Italien Enrico Fermi venu en 1938, créateur de la première réaction nucléaire en chaîne ; ou encore Vladimir K. Zworykin, qui quitta la Russie en 1919 et, plus tard, inventa la caméra de télévision.

D'autres scientifiques étaient arrivés aux États-Unis pour prendre part à la croissance rapide de la nation. En 1872, Alexander Graham Bell arriva d'Ecosse par le Canada ; il devait créer puis breveter le téléphone et d'autres inventions apparentées. Charles P. Steinmetz, originaire d'Allemagne, immigré en 1889, mit au point de nouveaux systèmes de courant électrique alternatif pour la General Electric Company. Plus tard, d'autres savants furent attirés par l'Amérique et par ses installations de recherche à la pointe du progrès. Dans les premières décennies du XXe siècle, les scientifiques travaillant aux États-Unis pouvaient espérer d'importantes satisfactions matérielles et intellectuelles.

Le savoir-faire américain

Au cours du XIXe siècle, l'Allemagne, la France et la Grande-Bretagne furent au premier rang pour les idées nouvelles en sciences et en mathématiques. Mais, si les États-Unis étaient encore à la traîne dans la formulation théorique, ils excellaient à appliquer la théorie à la solution des problèmes, soit la science appliquée. Cette tradition était née de la nécessité. Les Américains étaient si éloignés des sources de la science et de l'industrie occidentales qu'il leur fallait souvent réinventer les moyens de fabriquer les objets nécessaires. Lorsqu'ils allièrent la connaissance théorique à « l'ingéniosité yankee », il en résulta un flot d'inventions remarquables. Citons parmi les grands inventeurs Robert Fulton (le bateau à vapeur) ; Samuel F. B. Morse (le télégraphe) ; Eli Whitney (l'égreneuse à coton) ; Cyrus McCormick (la moissonneuse) ; enfin, Thomas Alva Edison, le plus fécond de tous, auquel on reconnaît la paternité de plus d'un millier d'inventions.

Edison ne fut pas toujours le premier à mettre au point une application scientifique, mais il fut souvent celui qui sut traduire une idée en réalisation pratique. Ainsi, l'ingénieur britannique Joseph Swan fabriqua une ampoule électrique à incandescence dès 1860, soit près de vingt ans avant Edison. Mais le modèle de ce dernier était meilleur. Ses ampoules duraient beaucoup plus longtemps et on pouvait les allumer et les éteindre séparément, tandis que celles de Swan ne pouvaient être utilisées que dans un système où plusieurs d'entre elles devaient être allumées ou éteintes simultanément. Parti de cette amélioration de l'ampoule électrique, Edison continua en mettant au point des systèmes de production d'électricité. En trente ans, ses inventions avaient apporté l'éclairage électrique dans des millions de foyers.

Autre application marquante des idées scientifiques à l'utilisation pratique, l'innovation des frères Wilbur et Orville Wright. Passionnés, dès les années 1890, par les récits des expériences tentées sur les planeurs en Allemagne, ils s'intéressèrent aux principes du vol. Alliant la connaissance scientifique à la compétence mécanique, ils construisirent et pilotèrent plusieurs planeurs. Enfin, le 17 décembre 1903, ils firent décoller le premier aéroplane plus lourd que l'air, mû par un moteur à hélice.

Une autre invention passa presque inaperçue en 1947 et, pourtant, elle devait déboucher sur une nouvelle ère de l'information. Cette année-là, John Bardeen, William Shockley et Walter Brattain des laboratoires Bell, s'appuyant sur des principes de physique théorique très élaborés, inventèrent le transistor, petit objet qui remplaçait le volumineux tube à vide. Avec l'invention, dix ans plus tard, du circuit intégré, il était désormais possible d'entasser d'énormes quantités de circuits électroniques dans de minuscules boîtiers. C'est ainsi que les ordinateurs d'aujourd'hui, de la taille d'un livre, sont plus performants que ceux des années 1960 grands comme une pièce entière. Il s'en est suivi une révolution dans le mode de vie, qu'il s'agisse du travail, de l'étude, des affaires ou de la recherche.

Dans la seconde moitié du XXe siècle, les chercheurs américains se sont fait connaître pour bien autre chose que leurs inventions et leurs applications pratiques. Soudain, le monde dut reconnaître leurs contributions à la science « pure », à la formulation des concepts et des théories. On voit bien cette évolution dans l'attribution des prix Nobel de physique et de chimie. Pendant la première moitié du siècle, les lauréats américains restèrent minoritaires dans les catégories scientifiques. Depuis 1950, ils ont obtenu environ la moitié des prix Nobel décernés dans le domaine des sciences.

L'ère nucléaire

L'une des réussites les plus spectaculaires - et les plus controversées - de la technologie américaine a été la maîtrise de l'énergie nucléaire. Les concepts qui débouchèrent sur la fission de l'atome furent le résultat du travail de savants de nombreux pays, mais le passage de la théorie à la réalité de la fission nucléaire revint aux chercheurs américains au début des années 1940.

En 1938, des physiciens allemands réussirent la fission d'un noyau d'uranium ; Albert Einstein, Enrico Fermi et Leo Szilard en conclurent qu'il était possible d'obtenir une réaction en chaîne. Dans la lettre qu'il écrivit au président Franklin Roosevelt, Albert Einstein prévenait que cette réalisation permettrait la construction de « bombes extrêmement puissantes ». C'est ainsi que naquit le projet Manhattan, construction de la bombe atomique par les Américains qui trouva son aboutissement avec l'explosion de la première bombe de ce type au Nouveau-Mexique, le 16 juillet 1945.

La mise au point de la bombe et son utilisation contre le Japon au mois d'août 1945 marquèrent le début de l'ère nucléaire, caractérisée par l'anxiété due à l'existence d'armes de destruction massive, qui a duré pendant toute la guerre froide jusqu'aux efforts actuels pour lutter contre la prolifération de ces armes. Mais l'ère nucléaire a également permis les utilisations pacifiques de l'atome telles que l'énergie nucléaire et la médecine nucléaire.

La première centrale nucléaire commerciale des États-Unis fut mise en service dans l'Illinois en 1956. L'avenir semblait alors prometteur pour cette forme d'énergie. Mais les opposants contestaient la sécurité des centrales et s'inquiétaient du sort des déchets nucléaires. L'accident survenu en 1979 à la centrale de Three Mile Island, en Pennsylvanie, dressa de nombreux Américains contre l'énergie nucléaire. Le coût de construction des centrales augmenta considérablement, tandis que des sources d'énergie plus économiques parurent plus attrayantes. Entre 1970 et 1990, plusieurs commandes de centrales nucléaires furent annulées et l'avenir de cette forme d'énergie reste désormais incertain aux États-Unis.

Entre-temps, les chercheurs avaient expérimenté d'autres sources d'énergie renouvelables telle l'énergie solaire. La production de cette forme d'énergie revient encore assez cher, mais quelques nouveautés vont peut-être la rendre plus accessible.

En 1994, Subhendu Guha, vice-président de United Solar Systems à Troy, dans le Michigan, prononça une conférence sur les bienfaits de l'énergie solaire. Alors qu'il montrait une photo des capteurs solaires installés sur le toit d'une maison, un architecte présent dans l'auditoire fit cette remarque : « Mais tout cela est tellement laid. Qui en voudrait sur le toit de sa maison ? » Guha se mit à réfléchir sur le moyen de rendre les cellules photovoltaïques moins visibles et de ne plus les monter sur des panneaux pointés vers le ciel.

Deux ans après, son invention sortait des chaînes de montage sous forme de bardeaux solaires que l'on peut clouer directement sur le toit. Ils sont fabriqués à partir de feuilles d'acier inoxydable, enduites de neuf couches de silicium, film semiconducteur, et d'un plastique protecteur. Les couvreurs posent ces bardeaux comme ils le feraient de bardeaux ordinaires, mais il leur faut percer un trou dans le toit pour les fils électriques provenant de chaque plaque. Guha pense que ses bardeaux seront économiques dans certaines parties des États-Unis à mesure que leur rendement énergétique s'accroîtra et que leur coût de production diminuera. Entre-temps, on les utilise déjà en Égypte, au Mexique et dans d'autres pays en développement. En 2002, United Solar Systems a augmenté sa capacité de production grâce à l'acquisition de la plus grande machine connue à fabriquer des cellules photovoltaïques pour son usine du Michigan.

Une autre application de l'énergie solaire est en cours d'essai au Laboratoire d'énergie solaire du ministère de l'énergie à Albuquerque (Nouveau-Mexique). Les chercheurs ont raccordé des antennes paraboliques de captage de l'énergie solaire à des moteurs qui font automatiquement fonctionner le système dans des sites éloignés. Les principales applications de ce dispositif baptisé Advanced Dish Development System sont le pompage de l'eau et l'électrification rurale. Il paraît prometteur pour le sud-ouest des États-Unis ainsi que pour des pays en développement.

L'ère spatiale

Presque inséparable de l'ère nucléaire, il y eut l'émergence de l'ère spatiale. L'Américain Robert H. Goddard fut l'un des premiers à expérimenter le système de propulsion des fusées. Dans son petit laboratoire de Worcester, dans le Massachusetts, il travailla sur l'oxygène liquide et l'essence en vue de propulser des fusées dans l'atmosphère. En 1926, il réussit le lancement de la première fusée au carburant liquide, qui atteignit l'altitude de 12,5 mètres. Au cours des dix années suivantes, ses fusées se hissèrent jusqu'à la hauteur modeste de près de deux kilomètres et l'intérêt pour cette technique s'accrut tant aux États-Unis qu'en Grande-Bretagne, en Allemagne et en Union soviétique.

Les fusées non réutilisables permettaient de lancer des satellites artificiels ainsi que des vaisseaux habités. En 1957, l'Union soviétique plaçait sur orbite le premier satellite, Spoutnik 1, tandis que les États-Unis suivaient en 1958 avec Explorer 1. Les premiers vols habités furent effectués au printemps 1961, d'abord par le cosmonaute soviétique Iouri Gagarine, puis par l'astronaute américain Alan B. Shepard.

Entre ces premiers pas et l'alunissage de 1969 sans oublier la navette réutilisable actuellement en service, le programme spatial américain a mis en avant une démonstration de science appliquée stupéfiante. Les satellites de communications transmettent données informatiques, appels téléphoniques ainsi que programmes de radio et de télévision. Les satellites météorologiques fournissent les données nécessaires pour avertir de l'imminence des tempêtes. La technologie spatiale a créé des milliers de produits d'usage quotidien allant des matériaux ultralégers utilisés dans la fabrication des chaussures de marche aux consoles d'aide respiratoire pour les hôpitaux.

Médecine et santé

Comme en physique et en chimie, les Américains dominent les prix Nobel en physiologie et en médecine depuis la Seconde Guerre mondiale. Les National Institutes of Health (NIH), centre de la recherche biomédicale, jouent un rôle vital dans cette réussite. Composés de 24 instituts séparés, les NIH occupent 75 bâtiments répartis sur plus de 120 hectares à Bethesda, dans le Maryland. En 2000, leur budget était proche de 23 milliards de dollars.

L'objectif de la recherche menée dans les NIH est de prévenir, détecter, diagnostiquer et traiter les maladies et les infirmités - des maladies génétiques les plus rares au simple rhume. Leurs subventions financent les travaux de près de 35.000 chercheurs aux États-Unis et dans plusieurs pays étrangers. Parmi les bénéficiaires de ces fonds, on compte 91 lauréats du prix Nobel ; cinq d'entre eux ont mené à bien leurs découvertes dans les laboratoires des NIH. Ces recherches ont débouché sur de nombreux progrès de la médecine. Par exemple, les décès dus aux maladies cardiaques, première cause de mortalité aux États-Unis, ont régressé de 41 % entre 1971 et 1991. Le taux des décès consécutifs à une crise cardiaque a chuté de 59 % pendant la même période. De 1991 à 1995, les décès imputables aux cancers ont diminué de 3 %, première baisse réelle depuis que l'on a commencé à tenir ces statistiques dans les années 1930. Aujourd'hui, plus de 70 % des enfants atteints d'un cancer sont guéris.

Avec l'aide des NIH, la génétique moléculaire et les études sur le génome humain ont révolutionné la science biomédicale. Depuis les années 1980, les chercheurs ont procédé aux premiers essais de thérapie génique sur l'homme ; ils sont désormais capables de localiser, identifier et décrire la fonction de nombreux gènes du génome humain. Ils pensent que cette nouvelle connaissance aboutira à des tests génétiques grâce auxquels il sera possible de déceler la vulnérabilité à des maladies comme le cancer du sein, du côlon ou autres et de découvrir éventuellement des traitements préventifs destinés aux personnes des familles à risque.

Peut-être le projet scientifique le plus extraordinaire actuellement en cours aux États-Unis est-il celui de l'exploration du génome humain qui se poursuit aux NIH. Il s'agit de dresser la carte génétique de l'être humain en analysant la composition chimique de chacun des 50.000 à 100.000 gènes qui composent l'organisme. Ce projet devrait s'étendre sur quinze ans et coûter au moins 3 milliards de dollars.

Les recherches menées par les universités, les hôpitaux et les sociétés contribuent, elles aussi, à l'amélioration du diagnostic et au traitement des maladies. Ainsi, les NIH financent la recherche fondamentale sur le sida, mais nombre de médicaments utilisés dans le traitement des malades ont été élaborés dans les laboratoires de l'industrie pharmaceutique américaine ; ces médicaments sont expérimentés dans des centres de recherche aux quatre coins du pays.

L'un des remèdes prometteurs utilisés dans le traitement du sida est l'inhibiteur de protéase. Après plusieurs années d'essais en laboratoire, c'est en 1994 que des inhibiteurs de protéase ont été distribués pour la première fois à des patients. L'un des premiers tests (sur un groupe de vingt volontaires) a montré que non seulement les virus présents dans le sang des patients avaient presque disparu, mais que leur système immunitaire avait rebondi plus vite qu'on ne le croyait possible.

Les médecins allient des inhibiteurs de protéase à d'autres remèdes dans le cadre de « thérapies associées ». Les résultats sont encourageants, mais on ne peut parler de guérison car, jusqu'à présent, les effets se limitent au sang des malades et n'atteignent pas le reste du corps - cerveau, ganglions, liquide céphalorachidien et testicules - où se dissimule le virus. Les chercheurs continuent leurs essais de thérapie associée et d'autres formes de traitement, sans perdre de vue la solution ultime à laquelle ils travaillent - le vaccin.

Priorité à la prévention

Tandis que la communauté médicale accomplit des pas de géant dans le diagnostic et le traitement des maladies, l'opinion américaine devient aussi plus sensible au rapport qui existe entre maladie et comportement personnel. Depuis 1964, date à laquelle le surgeon general (directeur de la Santé publique) mit en garde ses compatriotes contre les dangers du tabac, le pourcentage des fumeurs est passé de près de 50 % à 25 % environ. Il est désormais interdit de fumer dans les bâtiments publics, les trains, les autobus et les avions des lignes intérieures ; la plupart des restaurants sont divisés en zones réservées aux fumeurs et aux non-fumeurs. Des études ont établi un rapport certain entre la baisse significative du taux de cancers du poumon et la diminution du nombre des fumeurs.

Le gouvernement fédéral encourage les Américains à prendre régulièrement de l'exercice et à se nourrir sainement en mangeant en quantité des fruits et des légumes. Aujourd'hui, plus de 40 % des Américains pratiquent un sport ou s'adonnent à une forme d'exercice de façon régulière. La consommation de fruits et de légumes par habitant a augmenté de quelque 20 % depuis 1970.

Le président George W. Bush pense que ses concitoyens peuvent faire mieux encore et, à cette fin, il a lancé en 2002 une initiative nationale de santé et d'exercice physique. Il encourage chacun à adopter les quatre principes d'une vie saine : s'exercer 30 minutes par jour ; suivre un régime alimentaire bien équilibré ; se faire suivre régulièrement par un médecin ; et éviter de fumer, de consommer des stupéfiants et de faire des excès de boissons alcoolisées. Lors d'une cérémonie à la Maison-Blanche au cours de laquelle il a présenté les nouveaux membres du Comité présidentiel sur le bien-être et les sports, M. Bush a déclaré : « Nous avançons à grands pas sur la voie de la prévention, de la détection et du traitement d'un grand nombre de maladies chroniques, et cela est bon pour notre pays (...) Cependant, nous pouvons faire mieux encore (...) Dès lors que les Américains sont en meilleure santé, c'est toute notre société qui en bénéficie. »