Turning over a new leaf

Comment feuilleter le livre de la nature

2 septembre 2002

Imaginez que l'on vous invite à explorer les liens qui unissent la biologie, les mathématiques et les arts? Cela semble difficile? Churmy Fan en est capable. En effet, non seulement a-t-elle étudié les rapports secrets entre les caractéristiques géométriques des feuilles et leurs traits génétiques, mais elle a en outre conçu un programme informatique pour y arriver. Et tout ça à 15 printemps!

Les recherches de Churmy ont commencé lors d'une expédition pour trouver des feuilles. Pas n'importe quelles feuilles. Elle cherchait des feuilles que l'on confond souvent avec celles d'une autre plante. Bien approvisionnée en feuilles, elle en a saisi l'image à l'aide d'un scanneur et les prépare pour l'analyse en esquissant leurs caractéristiques. Churny perçoit des motifs dans l'enchevêtrement des nervures de ces feuilles, talent qu'elle attribue à son intérêt pour les arts (quand elle n'applique pas des algorithmes mathématiques aux êtres naturels, elle en peint le portrait). Frappée par la texture fascinante des feuilles et leurs aspects géométriques très attrayants, Churmy a commencé à se poser des questions. Serait-il possible d'obtenir des données statistiques sur ces feuilles à partir de la structure de leurs nervures? Ces données statistiques sont-elles propres à chaque espèce de plante et serait-il donc ainsi possible de s'en servir pour identifier à quelle espèce une plante appartient?

En observant les caractéristiques mesurables des feuilles et en les analysant à l'aide de son logiciel Leaf Look, Churmy cherche un ensemble de courbes qui forment un patron plutôt ovale autour de la nervure principale de la feuille. Elle qualifie ces ensembles de courbes " d'écailles " en raison de leur ressemblance à celles du poisson. Elle cherche à déterminer le nombre de ces écailles, leur longueur et l'angle entre ces courbes et la nervure principale de la feuille. C'est à ce moment que le programme Leaf Look de Churmy traite ces données en classifiant la position de ces nervures sur un diagramme virtuel. Leaf Look aide Churmy à gérer les données qu'elle a recueillies sur le terrain à l'aide de 160 lignes de code informatique qu'elle a rédigées elle-même. L'ordinateur traite et analyse ensuite ces données au moyen de diverses formules mathématiques (que Churmy a mises au point et peaufinées elle-même). L'hypothèse de Churmy était-elle correcte? Mais oui! Churmy a établi que la génétique et la géométrie d'une feuille sont reliées entre elles. Est-elle heureuse de cette découverte? Certes, mais elle se hâte de préciser que c'est le processus de la découverte qui constitue la partie la plus importante de son travail pour elle.

Si ces découvertes au sujet de la structure des feuilles vous impressionnent, ce fut le cas de bien d'autres personnes. Churmy a été l'un des six étudiants que son école a décidé d'envoyer à l'Expo-science de la région métropolitaine de Vancouver, ce qui lui a permis de décrocher divers prix dont le Walter Olson Chief Judge Award de 2002, le Science Fair Award de l'Association of Professional Biologists of British Columbia et le University of British Columbia Plant Science Award. Churmy s'est dite, avec grande modestie, «assez satisfaite » des résultats qu'elle a obtenus lors du championnat des expo-sciences de la Fondation Sciences Jeunesse Canada qui s'est déroulé à Saskatoon cette année. En plus de décrocher la médaille d'or de cette expo-science ainsi qu'une bourse applicable à des études à l'Université de Western Ontario, elle a reçu le prix pour le meilleur projet de niveau intermédiaire et le Prix en génomique de Génome Canada. Pas mal pour une première participation à une expo-science. En fait, son travail intitulé «la signature des feuilles» constituait son premier projet scientifique et il lui a permis de faire l'apprentissage de la programmation informatique.

Qu'est-ce donc qui a amené Churny à entreprendre ce projet et à le mener à bien? Si vous examinez l'affiche illustrant son projet, vous y verrez une photo d'elle quand elle était bébé, assise sur une branche d'arbre et très heureuse, semble-t-il, d'être au milieu de ses feuilles. Elle a manifestement développé son intérêt pour la biologie à un âge très tendre avec l'encouragement de ses parents, qui s'intéressaient eux aussi aux ordinateurs, aux mathématiques et aux arts. Son professeur de biologie a cultivé sa passion pour les sciences dans le cadre de discussions animées avec ses compagnons et compagnes pendant les cours de science. Churmy parle avec enthousiasme de son professeur et de ces discussions, et elle mentionne un milieu stimulant et quelquefois comique qui continue de piquer sa curiosité.

Arrivée au Canada de la Chine à l'âge de huit ans, Churmy a relevé sans crainte le défi de s'adapter à une nouvelle culture et d'apprendre une nouvelle langue. Elle dit que son éducation au Canada lui a permis de s'exprimer. Elle rend hommage à ses parents et à ses professeurs qui l'ont aidée dans ses études et sa recherche, mais il suffit de parler à cette jeune fille sérieuse et pleine de vivacité pour comprendre qu'elle doit sa réussite avant tout à sa propre persévérance et à son application. Churmy dit elle-même que lorsqu'elle entreprend quelque chose, elle ne lâche pas le morceau avant d'avoir réussi ou d'avoir réalisé qu'elle ne peut pas aller plus loin.

Et que lui réserve l'avenir? Churny dit simplement qu'elle aimerait un jour enseigner la biologie—tout comme la personne qui l'a incitée à se pencher sur les feuilles.