Léon Fredericq nait à Gand en 1851. Son père, le Dr César Fredericq, était un médecin renommé et auteur d’un traité de Botanique. Sa mère, Mathilde Huet, était la sœur du philosophe français François Huet. Son frère aîné, Paul Fredericq, fût professeur d’Histoire à l’Université de Liège, et le Dr Simon Fredericq, le cadet, fût également un médecin distingué. Léon Fredericq était aussi apparenté à Julius MacLéod, botaniste, biologiste, professeur à l’Université de Gand et directeur du Jardin botanique de Gand, ainsi qu’aux sœurs Rosalie et Virginie Loveling, femmes de lettres. C’est dans ce milieu familial riche de talents variés et instruit que grandit Léon Fredericq.

Attiré très jeune par l’observation de la nature, il se dirige tout naturellement vers l’étude des sciences naturelles qu’il étudie à l’Université de Gand de 1868 jusqu’à l’obtention de son doctorat, en 1871. La même année Richard Boddaert, docteur en sciences naturelles et en médecine à l’Université de Gand, engage Léon Fredericq comme préparateur des cours de physiologie humaine et d'anatomie comparée. Il entreprend de plus des études de médecine qu’il termine en 1875.

En 1876, il obtient une bourse de voyage qui lui permet de recevoir une éducation approfondie aux méthodes de la physiologie de maitres étrangers. C’est dans les laboratoires de la Sation Biologique Roscoff – située au Nord de la France - qu’il découvre les nombreuses possibilités d’études qu’offre la faune marine. A son retour, il travaille sur la coagulation du sang, apportant une contribution importante à l’étude de ce phénomène. Il se fait remarquer par Théodore Schwann, qui le désignera par lui pour lui succéder dans sa chaire.

En 1879, Il reprend la chaire de Physiologie à l’âge de 28 ans. Très vite intégré dans sa ville d’adoption et à l’Université de Liège, il rencontre et épouse en 1881 Bertha Spring, sœur de Walthère Spring, grand chimiste et également professeur à l’Université de Liège. En 1887, il fonde l’Institut de physiologie à Liège.

Considéré comme un pionnier dans le domaine de la physiologie, discipline alors en plein développement, on lui doit de nombreuses découvertes, notamment en ce qui concerne la respiration, la pression et la circulation sanguine, ou encore l’invention de l’oxygénographe. En physiologie marine, il découvre, entre autres, l’hémocyanine et l’autotomie.

En effet, les études réalisées dans sa jeunesse - dans des disciplines aussi variées que la physiologie, la biologie, la médecine, mais aussi la physique et la chimie - lui offrent une somme de connaissances importante qu’il intégrera dans ses travaux. Ses connaissances mises au service de son ingéniosité, lui permettront de mettre au point un grand nombre de procédés nouveaux et de mener des recherches dans divers domaines comme, la médecine et la physiologie humaine, mais aussi la physiologie comparée des animaux inférieurs et plus spécifiquement celle des animaux marins. Léon Fredericq sera un chercheur prolifique.

Professeur investi et encourageant, son enseignement clair et objectif va inspirer de nombreux étudiants. Il menait généralement ses recherches au laboratoire commun en présence des élèves qui pouvaient ainsi suivre tout le processus de recherche et les méthodes employées.

En 1904, il crée - avec Paul Héger, fondateur de l’Institut de physiologie de Bruxelles - les Archives internationales de Physiologie où seront publiés les travaux du maître et de ses élèves et qui sera un des premiers canaux de diffusion de la médecine expérimentale francophone.

Lors de la Première Guerre Mondiale, Léon Fredericq va utiliser ses conférences pour railler l’ennemi : « Sous l'occupation ennemie, ces conférences furent pour lui l'occasion d'exercer sa verve narquoise aux dépens de l'envahisseur. Plus d'une fois, les représentants de l'autorité tudesque qui l'écoutaient, se sont demandé ce que pouvaient bien signifier certaines allusions qui mettaient l'auditoire en gaîté et dont ils ne parvenaient pas à pénétrer le sens. » (1)

A la fin de la guerre il approche déjà l’âge de la retraite. Son professorat se termine en 1921 et c’est son fils Henri Fredericq qui lui succède dans sa chaire professorale et à la direction de l’Institut de physiologie. Zénon Bacq poursuivra ses travaux dans le domaine de la physiologie et Marcel Florkin lui succédera dans le domaine de la biochimie.

Léon Fredericq était également un amoureux de la région des Haute Fagnes. En 1924 il obtient des fonds du patrimoine de l'Université de Liège afin de créer une station scientifique – connue aujourd’hui sous le nom de Station de Recherches Scientifiques des Hautes Fagnes - à la Baraque Michel. Il sera ainsi à l’origine de la première station de recherche du Mont-Rigi. Il était aussi, à ses heures, un aquarelliste réputé.

Obligé de s’aliter en juin, il décède à son domicile en septembre 1935.

Les recherches de Léon Fredericq étaient diverses et variées : Anatomie, Physiologie humaine, Physiologie comparée, Zoologie, Biologie marine, Médecine, Chimie,...

En 1875, il réalise son premier mémoire, Génération et structure du tissu musculaire, grâce auquel il est lauréat du concours des bourses de voyage du gouvernement, ce qui lui permet de fréquenter les laboratoires les plus réputés d’Europe à l’époque et de travailler avec de grands scientifiques.

En 1878, un second mémoire intitulé Recherches sur la constitution du plasma sanguin le consacre docteur spécial en Physiologie. Ce travail démontre la préexistence dans le sang d’un agent de coagulation nommé fibrinogène.

Ses travaux en Médecine et Physiologie humaine portent sur la circulation, la pression artérielle, et l’étude du cœur, ainsi que sur la respiration et les phénomènes d’échanges gazeux. Citons également quelques travaux sur l’étude du système nerveux et sur la chaleur. C’est dans le cadre de ces recherches qu’il invente la sonde œsophagienne, procédé non sanglant pour l’étude du cœur, et l’oxygénographe qui permet de suivre la vitesse de consommation d’oxygène par l’animal d’expérience.

En matière de Physiologie comparée, on lui doit de nombreux écrits sur la physiologie des animaux inférieurs, principalement des animaux marins. Il découvre l’existence de l’hémocyanine, pigment respiratoire contenu dans le sang du poulpe, jouant un rôle similaire à celui de l’hémoglobine chez les mammifères, qui bleuit au contact de l’oxygène et qui contient du cuivre.

Il étudie également un phénomène qu’il nomme «autotomie». Il s’agit d’un réflexe d’automutilation qu’ont certains animaux, particulièrement certains reptiles et invertébrés, devant le danger.
D’autres études concernèrent la concentration moléculaire des tissus des animaux marins, ainsi que l’influence du milieu extérieur sur ceux-ci.

Vers le début du 19^ème siècle, la physiologie était une science relativement nouvelle. D’après l’Encyclopédie Larousse, elle se définit comme la partie de la biologie qui étudie les fonctions et les propriétés des organes et des tissus des êtres vivants (2).

Si nous pouvons lire maintenant cette définition de la physiologie dans le dictionnaire, c’est grâce à des pionniers comme Léon Fredericq qui joua un rôle prépondérant dans l’essor et l’évolution de cette discipline vers un modèle dynamique, basé sur la méthode expérimentale.

Au début du 19^ème siècle, les Facultés de Médecine étaient constituées essentiellement de praticiens, dont les compétences auprès de leurs patients étaient contrebalancées par une faiblesse au niveau des fondements théoriques. La plupart des professeurs adhéraient aux disciplines vitalistes, qui expliquaient la vie et les phénomènes qui y étaient liés par la force vitale, un principe irréductible aux propriétés de la matière et même quelques fois en conflit avec elles. La force vitale était définie comme la force s’opposant à la mort.

En même temps, la plupart des études botaniques et zoologiques étaient conduites par des chercheurs dotés d’une curiosité « à large spectre », intéressés par l’étude de la nature sous toutes ses formes. Qu’il s’agisse de professeurs d’université ou de simples amateurs éclairés, ils disposaient d’une culture scientifique très étendue.

La biologie a connu un développement sans précédent au cours de la fin du 19^ème siècle et du début du 20^ème siècle, expliqué en partie par l’augmentation des moyens affectés aux universités et instituts de recherche, dans un mouvement général observé tant en Belgique qu’à l’étranger. D’autre part, les disciplines biologiques se sont diversifiées de manière incroyable à cette époque, cela étant dû à l’élaboration progressive d’une approche moléculaire de l’ensemble des fonctions, propriétés et caractéristiques des êtres vivants.

Avec Claude Bernard, la physiologie se définit comme « la science qui a pour objet d’études les phénomènes des êtres vivants et de déterminer les conditions matérielles de leur manifestation. » En Belgique, l’essor de la physiologie est amorcé avec Richard Boddaert, docteur en sciences naturelles et en médecine à l’Université de Gand, et puis avec Léon Fredericq que Boddaert engagea comme préparateur en 1871.

La physiologie naît de la méthode expérimentale.

En 1838, le recteur de l’Université de Louvain, Pierre-François-Xavier de Ram, engage un nouvel anatomiste, Théodore Schwann, qui introduisit la méthode expérimentale mise au point par François Magendie, et une approche mécaniste des phénomènes vivants considérant la plante ou l’animal comme la somme des propriétés de ses molécules chimiques.

La méthode expérimentale est une démarche scientifique qui consiste à répéter une expérience afin de tester la validité d'une hypothèse en obtenant des données nouvelles, qualitatives ou quantitatives, conformes ou non à l'hypothèse initiale. Parmi les pionniers de la méthode expérimentale, citons Johann Müller et François Magendie.

La physiologie s’affirme également déterministe et la révolution industrielle lui fournit son modèle explicatif, la machine à vapeur.

Dans L’enseignement de la physiologie en Allemagne, Léon Fredericq explique :
« Si la physiologie est devenue un chapitre de mécanique générale, si l’on a pu la définir ‘l’étude des phénomènes physiques et chimiques dont l’organisme est le siège’, c’est à l’école de Berlin que nous en sommes principalement redevables. Aujourd’hui, l’hypothèse de la force vitale a fait son temps, elle est allée rejoindre l’horreur du vide, l’esprit recteur sidéral de Johannes Kepler et les autres principes métaphysiques, aussi superflus que nuisibles, qui encombraient les sciences à ses débuts. L’ancienne formule de Descartes, posant en principe qu’il n’y a pas deux mécaniques, l’une pour les corps bruts, l’autre pour les corps vivants, et que partout les lois de la nature sont identiques, a été reprise victorieusement par l’école de physiologie moderne. Nous savons aujourd’hui que notre organisme, comme tous les corps de l’univers, est soumis aux deux grandes lois de la conservation de la matière et de la conservation de l’énergie : si la substance du tourbillon vital vient du dehors, son mouvement est également emprunté au monde extérieur. Le mouvement, comme la matière, peut se transformer, mais il ne saurait être créé de rien. La théorie cellulaire de Schwann (1839) et la théorie de la conservation de l’énergie développée par Helmotz en 1847, contribuèrent surtout à faire entrer la physiologie dans cette voie nouvelle. De même que l’organisme humain ne peut créer, ni détruire de la matière, il est également impuissant à annihiler le mouvement ou à l’engendrer de rien. Son activité se borne à transformer la matière ou le mouvement emprunté au monde extérieur. La machine vivante est soumise aux lois de la mécanique, de la physicochimie ordinaire, comme une vulgaire machine à feu. Toutes deux, en ce qui regarde leur activité matérielle, peuvent être ramenées au même schéma : une machine à vapeur consomme du combustible, transforme l’énergie de position accumulée dans la houille ou le bois de chauffage en énergie calorifique d’une part, en travail ou énergie de mouvement de l’autre. En dernière analyse, son mouvement lui vient du soleil, puisque c’est l’énergie des rayons solaires qui, dans la partie verte des végétaux, décompose l’acide carbonique et met l’oxygène en liberté, tandis que le carbone sert à édifier les tissus du bois de la plante […] Notre corps est donc une machine chimique, puisant, comme la machine à vapeur, en dernière analyse la somme de son énergie dans les rayons du soleil : le bœuf mange l’herbe et nous mangeons le bœuf […] Partout où le sujet le permit, la physiologie devint chimie appliquée, physique, mécanique, mathématiques. Elle réclama les moyens d’investigation exacte dont ces sciences disposent et une installation en rapport avec ces besoins nouveaux. »

Les représentations de Fredericq s’accordent avec celle de son collègue Paul Héger et avec celle d’Ernest Solvay, mécène des Instituts de Physiologie de l’Université Libre de Bruxelles.

Alors que l’affinement des questions biologiques va de pair avec celui d’outils et techniques, les installations scientifiques dans les universités belges étaient moins bien financées et en moins bon état par rapport aux universités allemandes au 19^ème siècle. Et pourtant, un bon outillage scientifique a été primordial dans le développement de la physiologie. C’était une nécessité pour les laboratoires d’être suffisamment équipés pour des techniques de microscopie optique ou des techniques de préparation, filtration et fixation des échantillons biologiques. En plus de prolonger les études des naturalistes, ces techniques font également plus souvent appel à la chimie et à la physique et aboutissent à l’épanouissement de disciplines spécifiques telles que la cytologie, l’histologie et la physiologie.

Théodore Schwann perfectionna l’outillage scientifique quand il se mit à travailler à l’Université de Liège, grâce à la qualité du milieu industriel liégeois.

Grace à certains chercheurs et professeurs, tels Léon Fredericq et Walthère Spring, l’enseignement des sciences d’observation a été mis en avant grâce à des cours basés sur les expériences et l’esprit d’investigation, ce qui avait pour effet d’impliquer les étudiants. Ce fait révèle d’autant plus l’importance d’un bon outillage à leur disposition. Dans L’enseignement de la Physiologie à l’université de Berlin, Léon Fredericq évoque le modèle allemand dont il vante les mérites des installations scientifiques. C’est à Berlin et à Strasbourg que Paul Héger et lui iront chercher les modèles pour leurs instituts de physiologie, Fredericq à Liège, et Héger à Bruxelles.

« Pour comprendre les propriétés de l’organisme, il faut connaître celles de la cellule. » (Claude Bernard).

• Théodore Schwann étudia des phénomènes comme la putréfaction, la fermentation alcoolique, et découvrit l’existence de la pepsine. La théorie cellulaire fournissait le cadre de référence à l’étude globale du vivant. L’expérimentation animale lui donnait un outil d’investigation.

• Léon Fredericq mena de nombreuses études dans le domaine la respiration, la pression et la circulation sanguine.

• Léon Fredericq et Paul Héger réalisèrent tous deux de nombreuses études sur le cœur et les artères.

• Marcel Florkin, disciple de Léon Fredericq, poursuivra l’analyse de grandes fonctions physiologiques telles que la respiration, la régulation osmotique chez les invertébrés et les vertébrés marins ou terrestres, ou encore les propriétés électriques des nerfs et des muscles.

• Zénon Bacq rejoindra également Fredericq à Liège et prendra en charge les cours de physiologie animale et physiopathologie générale. Il contribuera également au développement de la pharmacologie moléculaire.

Fondateur du Mouvement National pour la Sauvegarde de la Nature et membre fondateur du Cercle des Entomologistes Liégeois, Léon Fredericq était surtout un amoureux des Hautes-Fagnes, dont il découvre très vite les particularités de la faune et de la flore, dues au climat spécifique rappelant celui des régions nordiques ou subalpines. Ses nombreuses randonnées lui permettent d’écrire plusieurs publications sur la faune et la flore mais sa plus grande contribution à la préservation de cette écosystème est de susciter son classement comme réserve naturelle (la plus grande de Belgique) puis de fonder en 1924 la première station scientifique du Mont Rigi, station de recherche appartenant à l’Université de Liège et située au cœur des Fagnes.

De 1885 à 1888, Léon Fredericq collabore avec l’architecte Lambert Noppius à la construction de l’Institut de physiologie, place Delcour en Outremeuse. Le bâtiment abrite maintenant notamment le Centre d’histoire des sciences et des techniques qui possède une importante collection d’instruments et outils de laboratoire légués par Léon Fredericq.

• Membre de la Classe des Sciences de l’Académie royale en 1879

• Membre de l'Académie de Médecine en 1882

• Prix Montyon de physiologie expérimentale en 1888 (avec Augustus D. Waller)

• Membre de la Société des Sciences médicales de Luxembourg (1884);

• Membre de la Société de Biologie de Paris (1885);

• Membre de l'Institut national genevois (1886);

• Membre de l'Académie royale de Médecine de Rome (1887);

• Membre de l'Académie Léopold. Carol. des curieux de la nature de Halle (1888);

• Membre de l'Academia medico-fisica de Florence (1891);

• Membre de l'Académie de Médecine de Barcelone;

• Membre de la British Association for the advancement of Science (1895) ;

• Membre de la Physiological Society; l'Académie nationale des Sciences Antonio Alzato de Mexico (1896);

• Membre de l'Académie impériale militaire de Médecine de Saint-Pétersbourg (1899);

• Membre de la Kaiserliche königliche Gesellschalt der Aerzte de Vienne (1909);

• Membre de l'Académie de Médecine de Paris (1914);

• Membre de l'Institut de France; l'Academia Linceorum de Rome.

• Docteur honoris causa de nombreuses universités : Bruxelles, Groningue, Lausanne, Lyon, Sant-Andrews, Hambourg

• Président du Congrès international de Physiologie qui de 1892 à Liège

• Membre permanent du Comité directeur des Congrès de Physiologie

• Anobli du titre de baron par S. M. le roi Albert en 1931

• Invité, avec Pavlov, en qualité d'hôte d'honneur du XIIIe Congrès international des Physiologistes à Boston en 1929

Fredericq avait pour techniques de prédilection le dessin au crayon ou à l’encre de Chine (parfois rehaussé de pastel blanc) et surtout l’aquarelle. Bien que n’ayant suivi aucune formation artistique, il parvenait à maîtriser les lois de la perspective et à jouer sur les lumières et les couleurs afin de retranscrire les atmosphères. Amateur et autodidacte, il est considéré comme appartenant à l’école belge, avec une possible influence du mouvement impressionniste qu’il aurait découvert lors d’un séjour en France.

Léon Fredericq s’est surtout illustré dans la représentation de paysages de Liège et de ses environs, mais aussi de la région de Spa, Jalhay et des Fagnes où il se promena si souvent, ainsi que de Gand, sa ville natale, et du littoral belge. Il a peint aussi de nombreux paysages de voyages : Salzbourg, Budapest, l’Algérie, le Maroc, Naples, la Tunisie, Florence, Sienne, la Turquie, l’Andalousie, l’Albanie, la Haute-Savoie, le Finistère, la Grèce et la Croatie. Ces aquarelles témoignent d’une grande passion pour la représentation de paysages et constituent de véritables instantanés d’un parcours de voyageur.

A côté de cela, on lui doit de nombreux croquis au crayon ou à l’encre, notamment utilisés comme représentations de ses recherches scientifiques.

Du 23 avril au 7 mai 1899, 23 de ses aquarelles furent exposées au « Salonnet des cinq aquarellistes », au Cercle des Beaux-Arts de Liège.

Notes

(1) P. Nolf (1937). « Notice sur Léon Fredericq ». In : Annuaire de l’Académie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique, 1937, p. 80-100.

(2) http://www.larousse.fr/encyclopedie/nom-commun-nom/physiologie/79513

Sources

Ouvrages imprimés

DUSCHESNE, Jean-Patrick, dir. Léon Fredericq : artiste et chercheur (23 novembre-21 décembre 2007). Liège : Collections artistiques de l’Université de Liège, 2007, 40 p.

GODEAUX, Jean. «Aperçu de la biologie marine à l’Université de Liège au cours de ces vingt dernières années». In Gewina. La Haye, vol. 13, n°1, p. 55-65.

HALLEUX, Robert, dir. Histoire des sciences en Belgique. Tournai : Renaissance du livre ; Bruxelles : Dexia banque, 2001, 2 vol.

NOLF, P. «Léon Fredericq». In : HALKIN, Léon. Liber Memorialis : L'Université de Liège de 1867 à 1935 : notices biographiques Tome 3 Faculté de Médecine. Liège : Rectorat de l'Université de Liège, 1936. P. 84-101.

PONCELET, L. «Observations météorologiques dans les Hautes-Fagnes». In : Ciel et Terre, Bruxelles, vol. 65, p. 275.

Sources web

Académie Royale des Sciences d’Outremer

Biographie nationale. Académie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique

Cercle des Entomologistes Liégeois

Collections artistiques de l'Université de Liège (Belgique) : Galerie Wittert

Fonds Léon Fredericq

Station scientifique des Hautes-Fagnes

ST2S : Biologie et Physiopathologie Humaines : l’histoire de la physiologie