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L'espace intérieur de Kim Min-jun
L'espace intérieur de Kim Min-jun
Description
Introduction au livre
Le premier nanorobot « Transformer » au monde a été développé !
Le professeur Minjun Kim de la Southern Methodist University, aux États-Unis, nous parle de son parcours d'innovation !
De l'élimination des cellules cancéreuses à la création de cartes cérébrales haute résolution
Un microcosme à l'intérieur de notre corps, exploré grâce à des nanorobots composés de bactéries et de virus !

Le prix UNESCO-Netexplo est décerné chaque année par l'UNESCO, en collaboration avec le Parlement français et le ministère de l'Économie numérique, aux technologies innovantes les plus prometteuses. Le professeur Kim Min-jun a reçu ce prix pour la mise au point d'un microrobot nageant dans les vaisseaux sanguins artériels.
Si le jury du prix UNESCO-Netxplo a qualifié le microrobot du professeur Kim Min-jun de « science-fiction », ce n'est pas simplement parce que son robot est si petit qu'il est invisible.
Car non seulement elle élimine les obstructions des vaisseaux sanguins en nageant à l'intérieur d'eux, mais elle permet également d'administrer des médicaments avec précision à des parties spécifiques du corps, autrement dit, elle a ouvert une voie vers l'univers à l'intérieur de notre corps, un univers à la fois très proche et très lointain.


« L'espace intérieur de Kim Min-jun » est un livre spectaculairement divertissant qui montre comment l'imagination de la science-fiction devient réalité, et comment un jeune homme dyslexique né et élevé en Corée devient un érudit de renommée mondiale.
Mais comme il y a de la lumière, il y a aussi de l'ombre, et le livre détaille également la vie du professeur Kim Min-jun, qui se lance des défis acharnés sous l'eau.
En lisant le récit de son « parcours d'innovation », jalonné d'innombrables échecs, vous vous surprendrez naturellement à l'encourager face à ses défis.
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    Aperçu
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indice
prologue

Chapitre 1 : Pensée convergente des ingénieurs en nanorobotique
Relier les microcosmes individuels de l'humanité

01 Professeur dyslexique lisant un livre avec une règle de 30 cm
02 Un expérimentateur qui pose constamment des questions et cherche des réponses
03 Un humain fusionnant qui relie différentes idées


Chapitre 2 : Les merveilles de la nanorobotique
Relier notre macrocosme au microcosme qui se trouve à l'intérieur de notre corps

Histoire des micro et nanorobots
01 Machines invisibles et ultra-petites : micro- et nano-robots
02 Nanomoteurs bactériens qui captent la force intrinsèque de la vie
03 Microrobots alimentés par des bactéries dansant au rythme des champs électriques (1)
04 Microrobots alimentés par des bactéries qui échappent aux défenseurs et marquent des buts (2)
05 Microcyborg, un nouveau robot cellulaire inédit.
06 Le rêve d'un espace intérieur, l'expansion de notre monde dans le corps humain
07 Nanorobots transformables qui s'auto-assemblent comme des perles magnétiques en fonction de l'environnement
08 Nanorobots bactériens imitant les flagelles bactériens
09 Microrobots souples à cellules artificielles aux formes librement modifiables
10 Projet Maestro : Une usine de fabrication de nanorobots intelligents à l’intérieur de notre corps


Chapitre 3 : Le macrocosme qui a créé le microcosme
De nombreux mentors qui ont formé un ingénieur en nanorobotique

Généalogie académique (Édition pour enseignants) - Une généalogie élégante de la micro- et de la nano-robotique

01 Espace intérieur : Imaginer l'univers à l'intérieur de notre corps
02 Héritage familial : Apprendre à communiquer
03 Relever des défis dans des domaines non spécialisés et développer des capacités de recherche multidisciplinaires.
04 Expériences en exil, une rencontre fatidique avec Dasan et le parcours d'un chercheur
05 De nombreux mentors ont formé un ingénieur en nanorobotique
06 Nombreux collègues avec un nanoroboticien


Chapitre 4 : Le macrocosme créé par le microcosme
Un ingénieur en nanorobotique forme d'innombrables disciples.

Généalogie académique (Édition Disciple) ─ L'élégante généalogie de la micro- et de la nano-robotique
01 Le Bon, la Brute et le Truand, les « premiers » disciples
02 disciples coréens qui donnent de la force par leur seule présence
03 D'un disciple à un collègue chercheur progressant ensemble, le Dr Jeong Yu-gi
04 disciples qui sont partis suivre une autre voie, laissant derrière eux des regrets
Cinq disciples se sont répandus dans le monde, enracinés dans leur maître.


Chapitre 5 : L'avenir imaginé par les nanoroboticiens
Relier l'imagination d'aujourd'hui à la réalité de demain

01 Un paysage que personne n'a encore vu, devenant l'élan nécessaire pour apprécier l'échec.
02 Le langage des mathématiques : lire les phénomènes naturels et concrétiser l’imagination
03. Mener des recherches avec des étudiants, perpétuant ainsi la tradition académique tout en vous adonnant à vos passions.
04 La compétitivité d'une nation en matière de recherche dépend d'un environnement qui garantit la concurrence et la collaboration.
05 10 ans d'expérimentation animale : explorer l'avenir des essais cliniques
06 Nanorobots du futur : relier l’imagination d’aujourd’hui à la réalité de demain

Remerciements
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Image détaillée
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Dans le livre
La recherche est effectuée par des êtres humains.
Faire de la recherche, c'est rencontrer des gens, et c'est un processus qui consiste à parcourir ensemble un nouveau chemin à travers des rencontres avec différentes personnes.
C’est précisément pourquoi la recherche interdisciplinaire est considérée comme un processus relevant des sciences humaines.
Lorsque des personnes uniques se réunissent, nous trouvons des points communs et de l'originalité dans la diversité.
La généralité engendre l'ordre universel, l'originalité engendre les idées créatives.
Et les résultats de la recherche innovante commencent par des idées créatives.

--- p.6

Je me perds dans le texte et je retrouve mon chemin.
Il est vrai que je ressens une certaine gêne à cause de ma dyslexie.
Mais je pense que la plupart d'entre nous vivons avec un ou deux handicaps.
Nous nous perdons tous parfois et retrouvons notre chemin malgré nos propres handicaps.
Nous ne sommes donc pas différents les uns des autres.

--- p.23

Imaginez un être humain d'environ 1,8 mètre de haut et une bactérie de 2 micromètres de long nageant ensemble dans une piscine.
Les bactéries perçoivent l'eau des piscines comme un liquide beaucoup plus visqueux que ne le perçoivent les humains.
La viscosité est une force qui se manifeste ou peut se manifester en raison de l'adhérence (viscosité) d'un fluide.
Dans le film Tarzan, on peut voir que plus une personne bouge dans un marais, plus elle s'enfonce profondément.
Parce qu'elle implique des mouvements répétitifs.
Dans un fluide à haute viscosité, la propulsion ne peut être obtenue que par un mouvement non répétitif.
Le mouvement répété des bactéries dans l'eau (viscosité : 1 centipoise) est comparable à celui des humains nageant dans du miel (viscosité : 2 000 centipoise).
Que se passerait-il si l'on remplissait une piscine de miel et qu'on y nageait en crawl ou en brasse ? Peu importe la vigueur et la répétition de nos mouvements de bras et de jambes, nous resterions immobiles, incapables d'avancer.

--- p.60

Plus on y pense, plus les bactéries sont fascinantes.
La nature a conçu et fait évoluer les bactéries pour qu'elles soient très intelligentes, utilisant au maximum leurs organes sensoriels biochimiques, et pour survivre dans des environnements très difficiles, grâce à des corps physiquement et chimiquement robustes et à des flagelles flexibles.
Même si elles vivent indépendamment, lorsque leur environnement devient soudainement défavorable, les bactéries transforment stratégiquement leur forme pour survivre.
Les bactéries indépendantes peuvent s'autodifférencier et se transformer en formes cellulaires mobiles, puis former des essaims multicellulaires pour survivre même dans les environnements les plus hostiles.
En ce sens, les bactéries sont comme des robots « Transformers » dans un petit monde invisible.

--- p.95

Les méthodes d'administration de médicaments chimiques sont généralement passives.
Par exemple, lorsque la capsule est avalée, elle se détache dans l'estomac et les granules de médicament qu'elle contient se dissolvent dans le liquide, permettant ainsi au médicament d'être libéré par diffusion.
Il faut un certain temps pour que le médicament fasse effet une fois qu'il s'est répandu dans tout le corps.
Les méthodes d'administration de médicaments utilisant des micro- et nanorobots sont plus actives et ciblées.
De nos jours, la présence de cellules cancéreuses ou de tumeurs peut être approximativement déterminée par des analyses de sang ou d'urine, et leur localisation peut être confirmée par IRM et biopsie tissulaire.
Autrement dit, nous pouvons connaître à l'avance la cible où le médicament doit être administré dans notre corps.
Par conséquent, après avoir injecté un grand nombre de micro/nano robots près de la cible, un champ magnétique externe peut être utilisé pour les rapprocher au maximum de la cible.

--- pp.102 ~ 103

Une expérience très simple a même démontré à quel point le mouvement et le contrôle des nanorobots diffèrent dans les fluides newtoniens et non newtoniens.
Contrairement à l'eau, le mucus artificiel possède une variété de tissus fibreux de taille micrométrique et nanométrique et une structure en réseau.
Les particules magnétiques individuelles en rotation à l'intérieur de celle-ci entrent constamment en collision avec les structures environnantes et peuvent se déplacer grâce à des interactions hydrodynamiques.
Cependant, dans les fluides non newtoniens, l'application de la deuxième loi de Newton présente de nombreuses limitations, de sorte que l'erreur de contrôle due au champ magnétique rotatif est considérablement plus importante que dans les fluides newtoniens.

--- p.130

Mon grand-père maternel était handicapé.
Il a dit qu'il avait eu un accident et qu'on lui avait amputé le bras droit bien avant ma naissance.
J'étais droitier à l'origine, mais après avoir perdu mon bras droit, je n'ai pas eu d'autre choix que de devenir gaucher.
Je me souviens très bien que, lorsque j'étais petite et que nous mangions chez mes grands-parents maternels, ils me taquinaient en disant : « Tu es si douée pour attraper la nourriture d'une seule main, même si je ne sais pas utiliser de baguettes. »
Je ne suis toujours pas aussi doué que mon grand-père pour utiliser les baguettes.
Dès mon plus jeune âge, j'avais une perspective différente sur ce que les gens entendaient par handicapé/non handicapé, normal/anormal, car j'ai vu de près mon grand-père handicapé.
J'ai grandi en pensant que le normal (non handicapé) et l'anormal (handicapé) ne sont pas absolus et que ni l'un ni l'autre n'est bon ou mauvais.

--- pp.165 ~ 166

Après des échecs répétés, la chance finit souvent par arriver.
C'était lors d'une expérience visant à créer des microrobots à partir de cellules.
Les micro-organismes dotés de propriétés magnétiques sont généralement très toxiques et difficiles à injecter dans le corps humain.
Il est donc nécessaire de créer des cellules hybrides dotées d'un magnétisme artificiel.
C'était une tâche très difficile.
Cependant, on a découvert que Tetrahymena, un protozoaire appartenant au groupe des ciliés, avale des nanoparticules magnétiques en les confondant avec de la nourriture, puis les vomit trois à quatre heures plus tard.
Un jour, un étudiant de premier cycle est rentré chez lui après avoir, par plaisanterie, introduit des nanoparticules dans la culture de Tetrahymena sur laquelle un étudiant de deuxième cycle menait des expériences.
Le lendemain, alors que l'étudiant diplômé menait une expérience, il remarqua d'étranges taches à l'intérieur du corps cellulaire.
Il a demandé à l'étudiant ce qu'il avait fait pour que ses cellules soient tachetées.
L'étudiant a fait semblant de ne pas savoir et a retiré l'aiguille de l'horloge.
Mais quelques heures plus tard, lorsque l'étudiant a regardé au microscope, les cellules tachetées avaient disparu.
L'étudiant, surpris, répéta l'expérience dont il avait plaisanté.
Ensuite, les cellules ont avalé les nanoparticules puis les ont rejetées ! Grâce à un champ magnétique externe, les nanoparticules à l’intérieur des cellules ont été agglomérées en une longue tige, empêchant ainsi les cellules de les rejeter.
De ce fait, Tetrahymena, qui avait ingéré des nanoparticules magnétiques, pouvait être contrôlée par un champ magnétique externe et pouvait être utilisée comme divers robots cellulaires.

--- pp.300 ~ 301

Lorsque l'imagination devient réalité, c'est de l'« innovation ».
Aujourd'hui encore, je médite sur la première loi de la thermodynamique : « On ne peut rien créer à partir de rien », et je me mets au défi de créer de nouvelles innovations grâce à la convergence de la technologie et des rencontres humaines.
Si les gens font de la recherche, ils feront également converger et innover.
L'innovation survient lorsque les technologies convergentes, réalisées une à une grâce à la collaboration de personnes diverses, atteignent un point de basculement.
C’est avec cette conviction que je continue aujourd’hui à travailler dur avec mes étudiants et mes collaborateurs.
--- p.333
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Avis de l'éditeur
« Le professeur Kim Min-jun a mis au point une technologie véritablement fantastique et innovante. »
Ce que nous ne connaissions que comme sujet de science-fiction est devenu une réalité scientifique.
« Nous avons perçu un potentiel illimité dans ses compétences. »
- Commentaires du jury des prix UNESCO-Netxplo

Le premier nanorobot « transformable » au monde, capable de changer de forme et d'explorer l'intérieur du corps humain, a été mis au point !
« L’espace intérieur » concrétisé par le professeur Minjun Kim de l’Université méthodiste du Sud

Ce commentaire fait partie des nombreuses distinctions reçues par le professeur Kim Min-jun lors de la cérémonie de remise des prix UNESCO-Netexplo 2016.
Le prix UNESCO-Netexplo est décerné chaque année par l'UNESCO, en collaboration avec le Parlement français et le ministère de l'Économie numérique, aux technologies innovantes les plus prometteuses. Le professeur Kim Min-jun a reçu ce prix pour la mise au point d'un microrobot nageant dans les vaisseaux sanguins artériels.

Si le jury du prix UNESCO-Netxplo a qualifié le microrobot du professeur Kim Min-jun de « science-fiction », ce n'est pas simplement parce que son robot est si petit qu'il est invisible.
Car non seulement elle élimine les obstructions des vaisseaux sanguins en nageant à l'intérieur d'eux, mais elle permet également d'administrer des médicaments avec précision à des parties spécifiques du corps, autrement dit, elle a ouvert une voie vers l'univers à l'intérieur de notre corps, un univers à la fois très proche et très lointain.


Le robot de science-fiction développé par le professeur Kim Min-jun avait déjà été présenté dans un film de science-fiction il y a 30 ans.
Le film qui porte le même nom que ce livre s'intitule « Inner Space », ce qui signifie « l'univers à l'intérieur du corps ».
Ce film comporte une scène où un sous-marin miniature explore l'intérieur du corps humain, et le professeur Kim Min-jun a activement utilisé cet univers de science-fiction dans ses recherches sur les nanorobots.
Le premier nanorobot « Transformer » au monde qu'il a développé est également un exemple d'utilisation de l'imagination de la science-fiction.
Le professeur Kim Min-jun se souvient avoir eu l'idée : « Et si nous pouvions changer de forme comme les robots de 'Transformers' ? » en observant que les nanorobots avaient des difficultés à se déplacer en raison de la diversité des fluides présents dans le corps humain, tels que le mucus nasal, le liquide céphalo-rachidien et le sang.
Le développement des nanorobots Transformer a considérablement amélioré les capacités d'administration et de détection de médicaments des nanorobots, faisant ainsi du professeur Kim Min-jun un chercheur de renommée mondiale.

Ainsi, ce livre offre un divertissement spectaculaire en montrant comment l'imagination de la science-fiction devient réalité et comment un jeune homme dyslexique, né et élevé en Corée, devient un érudit de renommée mondiale.
Mais comme il y a de la lumière, il y a aussi de l'ombre, et le livre détaille également la vie du professeur Kim Min-jun, qui se lance des défis acharnés sous l'eau.
En lisant le récit de son « parcours d'innovation », jalonné d'innombrables échecs, vous vous surprendrez naturellement à l'encourager face à ses défis.

De l'élimination des cellules cancéreuses et la cartographie cérébrale haute résolution à la régénération tissulaire et l'accès à la mémoire.
Les nanorobots transformateurs deviennent un catalyseur pour accélérer la commercialisation des nanorobots médicaux.
Le nanorobot du professeur Minjun Kim, doté du pouvoir inhérent des bactéries, des virus et des organismes vivants.


Les micro-nanorobots (ci-après dénommés nanorobots) peuvent sembler avoir pour caractéristique principale d'être cent millièmes plus fins qu'un cheveu humain, mais en réalité, ils possèdent une caractéristique encore plus importante.
Autrement dit, il a été conçu et fabriqué pour pouvoir nager et se déplacer dans les fluides corporels.
Nos vies ont radicalement changé lorsque des nanorobots ont pénétré dans notre corps.
La direction et la vitesse des nanorobots dans le corps peuvent être contrôlées par des champs magnétiques, et si nous parvenons à les manipuler pleinement, nous pourrons résoudre des problèmes qui étaient auparavant considérés comme trop complexes pour être résolus.
Par exemple, il sera possible d'administrer des médicaments qui détruisent les cellules cancéreuses et les tumeurs en atteignant l'intérieur du corps, là où les mains humaines ou les robots chirurgicaux classiques ne peuvent pas accéder ; et si des nanorobots sont insérés dans le cerveau, il sera possible d'explorer le cerveau humain, qui était considéré jusqu'à présent comme un domaine inconnu.


La question essentielle est donc de savoir comment faire bouger les nanorobots à l'intérieur du corps humain.
Comme expliqué précédemment, le corps humain est principalement composé de divers mucus, notamment le mucus nasal, le liquide céphalo-rachidien et le sang.
Il s'agit d'un fluide auquel les lois de Newton ne s'appliquent pas (ci-après dénommé fluide non newtonien), et à moins de pouvoir nager librement dans ce marécage collant de fluide non newtonien, il est impossible d'administrer des médicaments avec précision à une zone spécifique.
Pour résoudre ce problème, le professeur Kim Min-jun a mis au point un robot bactérien (un nanorobot bactérien de première génération) qui imite la capacité des bactéries à nager vigoureusement même dans des fluides non newtoniens.
De plus, nous avons développé un robot capable de reconnaître automatiquement les changements de son environnement fluide et de se transformer pour adopter sa forme optimale. Il s'agit du Transformer Nanorobot (nanorobot bactérien de deuxième génération).
Grâce à cette fonction de changement de forme, les nanorobots peuvent se déplacer librement même dans des environnements fluides difficiles, ce qui constituera bientôt un atout majeur pour la commercialisation des nanorobots médicaux.


Même après avoir mis au point le nanorobot Transformer, le professeur Kim Min-jun a continué à faire évoluer son nanorobot.
Alors que le nanorobot bactérien de deuxième génération peinait à pénétrer l'obstacle de la paroi cellulaire, on lui a donné la capacité de tourner dans une structure en spirale tridimensionnelle (nanorobot bactérien de troisième génération).
Au fil de son évolution de la première à la troisième génération, elle n'atteint le niveau de commercialisation qu'en termes de matériel.
Cependant, un problème logiciel persiste pour contrôler pleinement la structure interne complexe du corps humain. Afin d'y remédier, le professeur Kim Min-jun mène actuellement des recherches visant à doter les nanorobots de capacités d'apprentissage profond issues de l'intelligence artificielle.
Par ailleurs, des recherches sont en cours pour remplacer les bactéries artificielles par d'autres matériaux afin de créer des systèmes d'administration de médicaments plus efficaces. Le matériau nanorobot de nouvelle génération du professeur Kim Min-jun est, de façon surprenante, un virus, un « maître de la pénétration ».
En 2020, le virus, apparu comme une « catastrophe pour l'humanité », subit un processus d'innovation dans le laboratoire du professeur Kim Min-jun, renaissant comme « le salut de l'humanité ».

Comment le premier nanorobot Transformer au monde a-t-il vu le jour ?
Une pensée interdisciplinaire qui relie différentes disciplines telles que le génie mécanique, le génie biomédical et la microbiologie.


« La nanorobotique n’est pas une discipline qui peut être pratiquée seul. »
« Il s’agit d’un processus humaniste qui produit des résultats un à un grâce à la recherche conjointe et à la communication avec des chercheurs issus de divers domaines universitaires. »
- 〈Prologue〉

Comme le souligne le professeur Kim Min-jun dans le prologue, la nanorobotique est une discipline qui ne peut être pratiquée seul.
Comme expliqué précédemment, les nanorobots, contrairement aux robots que nous connaissons habituellement, doivent être suffisamment petits pour être invisibles et doivent pouvoir se déplacer librement à l'intérieur du corps humain.
C’est pourquoi, pour créer des nanorobots, nous ne pouvons pas nous concentrer uniquement sur la robotique.
Il est nécessaire de couvrir un large éventail de domaines, notamment le génie biomédical, le génie électrique et informatique, le génie des matériaux, les mathématiques, la chimie, la physique, la microbiologie et la médecine.
Alors, cela signifie-t-il qu'un ingénieur en nanorobotique doit être un génie polyvalent comme Léonard de Vinci ? Le professeur Kim Min-jun répond par la négative.
Il affirme que la clé est de former une équipe de recherche convergente capable de remplacer un seul génie polyvalent, et de relier les idées issues de différents domaines universitaires grâce à une pensée convergente.

L'histoire d'un garçon dyslexique né et élevé en Corée, devenu un érudit de renommée mondiale.
L'élégante généalogie de la nanorobotique : les mentors qui ont formé les chercheurs en convergence


Le professeur Kim Min-jun est un jeune Coréen typique, né en Corée, qui a fréquenté l'école primaire, le collège et le lycée, et qui a même fait l'expérience de la vie militaire grâce au ROTC.
Non, c'est plutôt à cause de la dyslexie dont je souffrais depuis l'enfance que j'étais loin d'être typique en termes de capacités d'apprentissage.
Comment celui qui ne peut toujours pas lire un livre sans une règle de 30 cm a-t-il pu accéder au rang d'érudit de renommée mondiale à un si jeune âge ?
Pour répondre à ces questions, le professeur Kim Min-jun décrit avec sincérité sa vie, de son enfance à nos jours, et présente les différents professeurs qu'il a eus.
Il est intéressant de noter que parmi les enseignants qui ont formé le professeur Kim Min-jun, il n'y avait pas que des « professeurs ».
De mes expériences d'enfance où j'ai brisé les barrières entre handicap et non-handicap en vivant avec mon grand-père maternel, handicapé après l'amputation de son bras droit, à mes années d'école où j'ai surmonté ma dyslexie en recevant une règle de 30 cm en cadeau de mon professeur coréen, jusqu'à ma vie militaire en tant que chef de section de fusiliers travaillant avec des membres de section issus de milieux divers.
Il cite son expérience de vie avec des personnes diverses, sans préjugés, comme l'une des principales raisons qui lui ont permis de devenir un chercheur spécialisé dans la convergence.

De plus, à travers de nombreux épisodes liés aux professeurs, aux lauréats du prix Nobel, aux partenaires de recherche et aux étudiants qu'il a rencontrés lors de ses études aux États-Unis, le livre dévoile de manière fascinante le parcours d'un garçon dyslexique devenu un érudit de renommée mondiale, ainsi que la vie de chercheur d'un ingénieur en nanorobotique de renommée mondiale.
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SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date de publication : 9 septembre 2020
Nombre de pages, poids, dimensions : 336 pages | 462 g | 141 × 210 × 20 mm
- ISBN13 : 9788962623482
- ISBN10 : 896262348X

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