Que font les biologistes?

Faire des observations est la première étape de toute étude. Clique pour plus de détails.

Les biologistes veulent apprendre de nouvelles choses.  Une « nouvelle chose » peut être quelque chose que d’autres ont étudié mais qui n’est toujours pas compris, ou un organisme vivant ou une question que personne d’autre n’a étudié préalablement. Trouver un sujet d’étude peut se faire de plusieurs façons différentes comme en observant un événement intéressant à l’intérieur ou à l’extérieur du laboratoire ou en discutant avec d’autres scientifiques.

Former une question

Une fois qu’un biologiste a une nouvelle idée, il ou elle commencer habituellement par lire des articles scientifiques. Ces articles explorent les recherches qui ont déjà été faites par d’autres scientifiques et quels étaient les résultats de ces expériences et études.  De là, un biologiste découvrira une question que personne d’autre n’a posée.

Hypothèse: La conjecture éduquée

Que ce soit un étudiant qui travaille sur un projet pour une foire de la science, ou un chercheur qui expérimente avec des traitements médicaux, les biologistes trouvent des sur la base de leurs observations et ont commencé en utilisant la méthode scientifique (en anglais seulement).  Une fois la question qu’ils veulent poser est claire, ils procèdent vers une recherche qui les aidera à générer une hypothèse.  Plusieurs études comprennent plus qu’une hypothèse.  Il est toujours bien de déterminer si tu as plus qu’une hypothèse puisque cela t’aideras à explorer les différentes issues que pourrait prendre ton expérience ou étude.

La méthode scientifique est plus qu’une série d’étapes que les scientifiques suivent. La méthode scientifique est une collection d’éléments que tout le monde peut utiliser pour résoudre un problème ou trouver la réponse à une question. Teste tes compétences reliées à la méthode scientifique avec le jeu Science Detectives Training Room Escape (en anglais seulement).

Tu veux aussi déterminer différentes avenues que pourrait prendre ton expérience.  Ce sont tes prédictions.  Elles te permettent de développer des attentes spécifiques pour ton hypothèse. Par exemple, jetons un œil à une hypothèse assez simple : les plantes ont besoin de lumière pour pousser.  Si cette hypothèse était vraie, nous serions en mesure de prédire ce qui se produira si nous enlevions aux plantes leur accès à la lumière.  La croissance des plantes devrait ralentir ou même complètement arrêter.

Comment teste-tu une hypothèse?

Le meilleur moyen de tester une hypothèse est de faire une expérience. Un biologiste développera une expérience pour mieux répondre à son hypothèse.  Les biologistes peuvent faire plusieurs différentes sortes d’expériences dans plusieurs endroits. Ces expériences peuvent prendre place dans un laboratoire en travaillant avec des échantillons de cellules, ou bien avec des programmes informatiques.

Plusieurs étapes sont nécessaires pour répondre à une question de recherche. Clique pour plus de détails.

D’autres biologistes s’aventureront peut-être sur le terrain, un endroit où une chose vivante ou processus biologique particulier se trouve et peut être étudié.

Faire sens des données

Après avoir performé une expérience, les biologistes ont souvent beaucoup de données.  Ces données sont l’information collectée à propos de quelque chose, comme un organisme vivant.  Cela peut inclure le poids d’un organisme vivant, où il se nourrit, ou bien des prédictions concernant comment il s’adapte à un nouvel environnement. 

Toutes sortes de données peuvent être collectées, mais les biologistes vont récolter les données qu’ils considèrent les plus pertinentes pour tester leurs hypothèses.  Une fois ces données collectées, elles peuvent être analysées.  Cela peut prendre diverses formes.  Par exemple, si un biologiste étudie le poids d’un organisme vivant sur une période s’étalant sur plusieurs jours en notant les données, il décidera peut-être de créer un graphique pour démontrer comment le poids a changé durant la période de collection des données.

Tirer des conclusions

Un biologiste analysera ses données et les utilisera pour en tirer une conclusion à propos de la question originale et l’hypothèse. Ceci aide à déterminer si l’hypothèse était correcte.

Par exemple, un biologiste pourrait avancer que le poids de l’organisme vivant changera au cours de l’expérience en raison d’un facteur de l’environnement. Mais s’il s’avère que les données démontrent que le poids ne change pas durant l’expérience, la conclusion pourrait être que l’hypothèse était incorrecte. 

Que les données supportent ou non l’hypothèse, l’expérience donnera de nouvelles informations au biologiste.  Ceci le ou la guidera vers de nouvelles questions et continuera à effectuer des expériences.

Revisiter la question et l’hypothèse

Parfois, une expérience ne se résolve pas comme tu le désirais ou comme tu t’y attendais.  Mais comme le biologiste Miles Orchinik te le dirait, se tromper fait parfois partie de la biologie.  L’important est de continuer à travailler pour répondre à tes questions.

ou télécharge le fichier mp3 ici (en anglais seulement).

Consulte notre podcast pour le reste de l’entrevue avec Miles portant sur la science du stress (en anglais seulement).

Peu importe si les résultats démontrent ce que le biologiste attendait ou non, une expérience est souvent répétée. Ceci aide à confirmer l’exactitude des données. Si les conclusions faites à propos des données sont correctes, les découvertes devraient demeurées vraie si l’expérience est répétée.  

Publication dans une revue scientifique

Lorsqu’un ou une biologiste a assez de données pour supporter l’hypothèse et est confient que les résultats sont exacts, il ou elle écrira ses découvertes et les publiera dans un journal scientifique. Ce processus aide d’autre biologistes à être familier avec la recherche la plus courante afin qu’ils ne tentent pas de répondre à la même question.  

Est-ce que les biologistes utilisent les mathématiques?

Plusieurs biologistes n’utilisent que rarement les mathématiques. Image par Johannes Rössel.

Les jeunes biologistes craignent souvent qu’une partie de la méthode scientifique implique beaucoup de mathématiques. Parfois, dépendamment de l’expérience, cela peut s’avérer vrai. Mais dans d’autres circonstances, les mathématiques ne sont que sommairement utilisés. Dans ces cas-ci, tu as peut-être même déjà appris les mathématiques que tu utiliserais, comme trouver une moyenne ou faire un graphique avec des groupes de données.

Lorsque les mathématiques deviennent plus complexes, les biologistes trouvent souvent un programme informatique qui fera la plupart du travail, ou bien des collaborateurs qui peuvent les aider.

Écoute ce que le biologiste David Hughes a à dire à propos de l’utilisation des mathématiques en biologie :

or télécharge le fichier mp3 ici (en anglais seulement).

Les compétences en mathématiques sont très pertinentes à apprendre et utiliser, mais la biologie est beaucoup plus que les mathématiques. Écoute le reste de l’entrevue avec David Hughes sur les fourmis zombie (en anglais seulement).