Projet

Le Génome Voyage au Cœur du Vivant

Localisation

Iles Rousseau, Genève, Suisse

Catégorie

Exposition  Temporaire

Livraison

Septembre 2009

Commanditaire

UNIGE, Maîtrise scientifique
Prof. Jean-Dominique Vassali, recteur de l’Université de Genève UNIGE
Prof. Stylianos E Antonarakis, Dr. Didier Raboud, Secrétaire Général, UNIGE.
Dr. Céline Brockmann, chef du projet Génome UNIGE

Surface m²

232 m2

Coût scénographie € HT

2.600.000 €

Interventions

Conception des éclairages, ingénierie des audiovisuels et des multimédias. Contrôle automatisé de l’ensemble des éclairages et audiovisuels. CFO/CFA des équipements scénographiques.

Collaborations

Scénographie : Atelier Confino
Ingénierie de la Sculpture ADN : Serge Gaume SGPAI
Production Audiovisuelle Biomedical animation : Drew Berry 
Intégration audiovisuelle : Habegger SA
Intégration des éclairages : Habegger SA

La réalisation met en oeuvre plusieurs ouvrages spectaculaires:

La construction d’un dôme Concept design d’un dôme de 14m de diamètre. Un second dôme, interne d’un diamètre de 12 m, est un écran de projection. Construction et montage à blanc en Chine. Montage sur l’île Rousseau en une semaine sous la supervision d’ingénieurs chinois. L’édifice répond aux normes strictes en vigueur à Genève notamment une résistance aux vents de l’ordre de 150 km/h et au poids de la neige. Architecte Li Yao. Construction Haotin. Montage Apelec.

Le Journal Lumineux
Un journal lumineux démarré le lundi 12 octobre 2009, lit, en temps réel durant 94 jours, la totalité de la base de données à laquelle ont recours les généticiens du monde entier depuis 2003. Cette base contient les 3 milliards 200 millions de signes, l’ensemble des gènes. Désignées par les lettres « A, T, G, C, A, N », ils constituent l’ADN de l’être humain. Chaque lettre affichée « A, T, G, C, A, N », est associée à un pavé de couleur. Ce pavé se déplace exactement à la même vitesse que sa lettre associée. La vitesse d’affichage du journal lumineux varie de 2,7 caractères par seconde aux heures d’ouverture, à 698 caractères par seconde la nuit, soit une variation de 1.5 km/h à 341 km/h. Le choix de la vitesse se fait par réglage de la durée nécessaire pour afficher un caractère. Le pas de base est de 5.6 µs. et l’éventail des choix s’étire de 256 à 65 535 pas, soit de 1.4 ms à 0,367 s par caractère. Le journal se décompose en 39 bandeaux de 920mm, soit un déroulé total de 35 880 mm. Il n’existait à ce jour aucun système informatique permettant de trier, gérer et afficher en temps réel toutes les informations nécessaires parmi la base de données de 3 200 000 000 de valeurs. Il a fallu faire appel à la communauté des programmeurs open source. Une solution a été trouvée en appliquant à notre système, sous une forme dérivée, le codec qui permet d’afficher sur le web l’énorme base de données que représente Wikipédia. Le dispositif du journal lumineux est complété par la mise en place d’un écran d’information.

Cet afficheur donne en référence la date et l’heure de la lecture du premier signe, la date et l’heure du jour en cours ainsi que le nombre de signes lus en temps réel. Il affiche la vitesse de défilement, le temps nécessaire à cette vitesse pour lire l’intégralité du génome et également la vitesse que met notre corps pour copier celui-ci, c’est à dire 20 minutes. Il permet enfin au visiteur de prendre connaissance du chromosome qu’il est en train de lire. Réalisation Elco, programmation Marcus Abt vvvv.org


La Sculpture ADN
La sculpture lumineuse constitue l’élément central du dôme, est visible sur 360°. Elle donne à voir ce double ruban hélicoïdal où s’inscrit notre code. Elle est un modèle de représentation de la réplication de l’ADN, une activité permanente qui prend quelque vingt minutes. Elle est reliée à une borne interactive où le visiteur pose des questions et lance différentes séquences lumineuses qui illustrent des modélisations compliquées, comme le sont celles de notre matériel génétique. La sculpture, entourée d’un grand cylindre transparent, haute de six mètres et d’un diamètre de 0,9 mètre, pèse environ 1 tonne. Elle est posée sur un socle technique et de mise à distance de 2m. Dans sa conception et sa réalisation, la sculpture ADN est un assemblage de détournement d’application industrielle de haute technologie. La matière des 4 feuilles de 10mm qui composent l’enveloppe cylindrique de la sculpture est en polyméthacrylate de méthyle (abrégé en pmma) transparent. Ces feuilles hors normes industrielles, ont nécessité la construction d’un moule spécifique de 3 m par 1.5m. La courbure des 4 capots est obtenue par étapes d’étuvage. Pour de telles superficies monobloc, le coefficient de dilation exact après les bains d’étuves est inconnu tant vis à vis de l’obtention d’une parfaite circonférence que de la surface prévue. Une infinie variation en pourcentage aurait eu pour résultat la perte de grande quantité de matière première. Nous n’avions droit qu’à un jet.

Une double torsade venant du sommet, constituée d’un matériau conducteur électrique, s’enroule sur un diamètre de 20 cm et sur une hauteur de 3 mètres, puis se dédouble sur une hauteur de 3 mètres, également torsadée. Ces montants en spirale forment la fameuse hélice d’ADN découverte par Crick et Watson. Composée d’aluminium pur leur production est également unique. Leur découpe a été réalisée avec une fraiseuse à 5 axes (Une fraiseuse 5 axes comporte toujours 3 axes linéaires - X, Y, Z - et 2 axes rotatifs à choisir parmi - A,B,C -) autrement dit la découpe est directement réalisée en 3 dimensions. Cette technique exclusive est exploitée principalement dans la construction aéronautique. A l’intérieur des montants torsadés sont fixés des barreaux intégrant les éléments lumineux. Ces 160 barreaux lumineux espacés de 8 cm sont pilotés individuellement par demi barreau afin de faire couler du haut vers le bas ou de bas en haut, la succession de couleurs représentant les gènes G,T,C,A ou N. Un barreau est constitué d’une barrette de plusieurs leds « RVB » de haute qualité. Ces leds et leur électronique multiplexée embarquée sont fixées sur du silicone transparent, le tout inséré dans un tube diffusant en polycarbonate dont la composition et la réalisation sur mesure ont été particulièrement étudiées afin de ne pas projeter les ombres créées par les barrettes internes. La lumière est donc parfaitement homogène sur 360°.

Une vingtaine de demi barreaux « flottants » se densifie à l’approche du brin libre des torsades inférieures. Ces demi-barreaux sont de même nature et de même fonctionnalité que ceux intégrés dans les torsades. Toutes les cartes et microprocesseur de contrôle des leds ont été développés spécifiquement pour l’application.

Chaque montant torsadé est respectivement l’un des pôles électriques positif ou négatif conducteur. Toutes les informations de contrôle, couleurs, intensités lumineuses ou temporisations sont véhiculées par un et un seul petit fil de cuivre qui circule de barreau à barreau. Pour le rendre le plus invisible possible, il a été peint artisanalement au petit pinceau, couleur argentée. L'électronique des barreaux a été spécialement étudiée pour la sculpture, afin de répondre aux impératifs d'encombrement et de luminosité du projet. Chaque barreaux est équipé de 12 leds RVB haute luminosité reparti en deux groupe de 6 séparé par une cloison. Les leds sont commandées par un microcontrôleur à modulation de largeur d'impulsion, pour permettre un grande variété de couleur et de luminosité. Tous les barreaux sont reliés en parallèle sur un réseau de communication industriel de type RS485. Ils reçoivent chacun une trame dans laquelle ils prélèvent chacun l'information qui leur est destiné.
La trame contient également toutes les valeurs de couleur, de clignotement et de luminosité. La trame est générée par un coffret électronique spécifique. Il contient une carte à microcontrôleur qui assure l'interface entre la régie la informatique lumière et les barreaux. Un protocole de communication spécifique permet de prendre la main sur toutes les fonctions de la sculpture, et de commander 8 séquences lumineuses prédéfinies utilisées par une borne interactive.
La sculpture c'est : 170 microcontrôleurs, 2000 Leds RVB et .... des heures de travail !!!! Réalisation : Sgpai, Protote, Diversit.

Le Show Control
L’ensemble du show permanent à l’intérieur et à l’extérieur du dôme est automatisé et contrôlé en temps réel. Nous avons utilisé l’Open source vvvv -https://vvvv.org/


L'exposition est une plongée en profondeur au cœur du noyau cellulaire. Un dôme de 14 mètres de diamètre extrapole le noyau. Le dôme est situé sur l'île Rousseau en plein centre de Genève. A l'intérieur du dôme, une projection à 360° plonge le visiteur dans le monde fantastique propre à chaque identité individuelle, le Génome.
Les filaments d'ADN se balancent doucement au-dessus des têtes, la copie de la double hélice au centre de la salle sous la forme d'une grande sculpture lumineuse.
En première mondiale, un journal de bord animé montre, élément par élément, l'ensemble de ce message constitué de 3,2 milliards de marques, GTCA.

La scénographie invite le visiteur à une découverte ludique du génome, de son rôle essentiel dans l'histoire de la vie et de son importance dans la médecine d'aujourd'hui et de demain.
Pour la meilleure perception de ce voyage passionnant au cœur du vivant, d'importants codages et des techniques sophistiquées ont été développés et mis en œuvre.