Pour reprendre une vision très originale développée par JM Lehn, la chimie est marquée à la fois par une grande diversité mais également une faible complexité moléculaire tandis qu’à l’inverse la biologie met en œuvre une grande complexité moléculaire basée sur une diversité limitée (20 acides aminés, 4 bases nucléiques, etc.). Si l’on veut exploiter la puissance grandissante des concepts et des outils de ces disciplines, qui continuent à s’étendre après la grande révolution scientifique du XXe siècle, pour inventer de nouveaux procédés de synthèse, qu’on appellera biotechnologiques (plus efficaces, plus respectueux de l’environnement, plus économes en énergie et moins coûteux), il convient de renforcer la recherche à l’interface de la chimie et de la biologie. Le cours tentera de montrer quelques directions de cette recherche qui consistent à utiliser la chimie pour étudier des systèmes moléculaires de plus en plus complexes, pour modifier les organismes vivants et la biologie pour transformer les cellules en usines cellulaires pour la production de molécules non naturelles.
Cette science nouvelle, qui combine chimie bioinspirée et biologie de synthèse, est amenée à développer des organismes synthétiques, des biocatalyseurs et des enzymes artificielles à travers le développement de méthodologies nouvelles : ingénierie métabolique, mutagénèse et évolution dirigée pour des applications biotechnologiques originales.