Otto Heinrich Warburg, né le à Fribourg-en-Brisgau (grand-duché de Bade) et mort le à Berlin, est un médecin, physiologiste et biochimiste allemand. En 1931, il reçoit le prix Nobel de physiologie ou médecine pour ses travaux sur les enzymes de la chaîne respiratoire.
Par ailleurs, il montre que les cellules cancéreuses modifient leur métabolisme en basculant sur un mode anaérobie, malgré la présence d'oxygène, appelé depuis effet Warburg. Il formula l'hypothèse non confirmée qu'un cancer provient d'un dysfonctionnement des mitochondries devenues incapables d'utiliser l'oxygène.
Il ne faut pas le confondre avec Otto Warburg (1859-1938), botaniste allemand et leader sioniste.
Biographie Origines familiales Otto Heinrich Warburg nait le à Fribourg-en-Brisgau (Bade-Wurtemberg), près de la frontière suisse. Il est le seul garçon d'une famille de quatre enfants. Ses deux parents sont protestants et ses grands-parents paternels sont juif orthodoxes.
Otto Heinrich Warburg est le dixième descendant direct de Simon Jacob, banquier à Warburg du Margrave de Hesse Cassel au . Simon Jacob est juif et sommé par son souverain de se convertir au catholicisme ; il refuse et émigre à Altona, près de Hambourg, alors sous protection danoise, où il prend le nom de sa ville natale Warburg, fondant ainsi l'importante famille Warburg.
Son père est Emil Warburg, professeur de physique à l'Université et ami proche d'Albert Einstein. Sa mère est Elisabeth Gärtner, d'une vieille famille allemande fournissant administrateurs, juristes et militaires (son frère est général, tué au cours de la première Guerre mondiale).
Études et formation En 1895, à l'âge de 12 ans, Otto Warburg entre au lycée de Friedrichswerder de Berlin pour ses études secondaires. Il se montre bon élève, mais espiègle et indiscipliné, n'en faisant qu'à sa tête. Par son père, Otto est en relation avec l'élite scientifique de Berlin.
En 1901, il entame des études de chimie à l'université de Fribourg-en-Brisgau, et les termine à l'université de Berlin sous la direction d'Emil Fischer qui fait de lui un pionnier de l'étude des oxydations biologiques. Warburg apprend de Fischer un style de travail rigoureux, fait de sérieux et d'intégrité personnelle, qu'il gardera toute sa vie. Il obtient son doctorat en chimie en 1906.
Il travaille ensuite dans le laboratoire de physiologie dirigé par Ludolf von Krehl, de l'université de Heidelberg jusqu'en 1914. Il poursuit parallèlement des études en médecine, obtenant son doctorat en médecine en 1911. Pour sa formation post-universitaire, il se rend souvent à la Stazione zoologica Anton Dohrn (institut de biologie marine de Naples).
En 1913, à l'âge de 30 ans, il est chercheur à la société Kaiser-Wilhem.
Guerre de 14-18 En 1914, il est engagé volontaire dans un régiment de cavalerie prussienne, les Uhlans de la Garde. Dans ce corps d'élite, il s'élève au rang de lieutenant. Engagé sur le front de l'est, il est blessé au combat, et décoré de la Croix de Fer de classe.
En , plusieurs mois avant la fin de la guerre, il reçoit une lettre d'Albert Einstein qui lui conseille de quitter l'armée : plutôt que de risquer sa vie dans une guerre en train d'être perdue, il valait mieux pour lui et son pays, qu'il serve en tant que savant.
Warburg se rend à ces raisons, et en 1966, dans une interview filmée, il dira que cette période militaire lui a appris une réalité de la vie qui lui échappait jusqu'alors : le maniement des hommes, l'apprentissage de l'obéissance et du commandement.
De retour à la vie civile en 1918, il reprend un poste au Kaiser-Wilhem Institut für Biologie de Berlin-Dahlem jusqu'en 1931.
Carrière En 1931, il est lauréat du Prix Nobel de physiologie ou médecine pour sa découverte de processus-clés de la respiration cellulaire et de différents systèmes enzymatiques.
Contrairement à ses maîtres, Otto Warburg n'a jamais tenu un poste académique d'enseignant ou d'administrateur. Il est resté un pur chercheur acharné disposant d'un laboratoire et d'une équipe d'une douzaine de personnes : le Kaiser Wilhem Institut für Zellphysiologie (Institut Kaiser-Wilhem de physiologie cellulaire).
Ce petit institut, financé par la Fondation Rockefeller, a été créé spécialement pour Otto Warburg en 1931. Il y travaille presque sans interruption jusqu'à sa mort en 1970.
Sous le troisième Reich En 1943, sous les bombardements de Berlin, Otto Warburg est contraint de déplacer son institution au nord de Berlin à Liebenberg. En 1945, les soviétiques occupent la zone et pillent son laboratoire. Après la guerre, le maréchal Joukov lui fit des excuses au nom du gouvernement russe en lui disant qu'il s'agissait d'une erreur et qu'on lui rendrait son matériel, mais il ne fut jamais retrouvé.
D'ascendance juive, Otto Warburg n'a jamais été persécuté par les nazis, et on lui a reproché d'être resté en Allemagne et d'avoir survécu, alors que les savants juifs allemands émigrent à partir de 1933.
Plusieurs explications sont proposées : la première est que malgré les lois antijuives de 1935, il est difficile pour les nazis de donner une définition stable du juif. Les dignitaires nazis appliquent donc le principe .
La deuxième est qu'Hitler a perdu sa mère d'un cancer du sein alors qu'il était adolescent, et qu'il se considérait comme prédisposé au cancer. Hitler et les dignitaires nazis se préoccupent du cancer comme d'une priorité de santé de la race aryenne, et ils souhaitent disposer des meilleurs experts en ce domaine.
Enfin, la mère d'Otto Warburg n'était pas juive, mais d'une ancienne famille de bonne souche d'Allemagne du sud ; Otto Warburg était donc « demi-juif » ou mischling. Le maréchal Göring aurait insisté pour une re-évaluation de la généalogie d'Otto Warburg, finalement classé « quarteron de juif ». En tant que tel, il lui était interdit d'enseigner ou d'être administrateur, mais cela lui convenait tout à fait puisqu'il était déjà dans ses habitudes de ne s'intéresser qu'à ses propres recherches.
Otto Warburg était protestant et se considérait d'abord comme un patriote allemand, avant d'être d'origine juive. Égocentrique, il ne se sent pas concerné par le problème juif en Allemagne, et il est protégé par de hauts dignitaires nazis tels que Viktor Brack et Philipp Bouhler. Otto Warburg, dont les travaux relevaient d'une recherche fondamentale en physiologie cellulaire, n'a pas participé aux expérimentations médicales nazies. La question de savoir si Warburg a cohabité ou collaboré avec les nazis reste ouverte et relève de l'appréciation de chacun.
Selon , un de ses biographes, Otto Warburg, comme le Faust de Goethe, aurait vendu son âme au diable pour atteindre ses buts de recherches, dont la guérison du cancer. Hans Adolf Krebs, prix Nobel en 1953, le plus illustre de ses étudiants, le compare aussi au Faust de Goethe, mais au bon Faust, celui qui, au dernier moment, est sauvé de l'enfer, pour (pour ses recherches).
Après la guerre vignette|upright=1.3| Otto Warburg (à gauche) aux États-Unis en 1949, avec Bernardo Houssay (au centre), et (à droite) directeur du National Institutes of Health. Dans les années qui suivent la seconde guerre mondiale, Otto Warbug arrête ses recherches, mais publie deux ouvrages sur ses travaux. En 1948-1949, il voyage aux États-Unis visitant plusieurs instituts américains. Warburg est réadmis dans la communauté scientifique internationale, il est invité pour de nombreuses conférences, il conserve son appartenance à la Royal Society (acquise en 1934) non annulée durant la guerre, et il est nommé docteur honoris causa de l'université d'Oxford en 1965.
En 1949, l'institut Kaiser-Wilhem est reconstruit à Dalhem, dans le secteur américain de Berlin, et officiellement ré-ouvert en 1950. En 1953, l'institut prend le nom de Max Planck für Zellphysiologie, dans le cadre de la Société Max-Planck pour le développement des sciences.
Otto Warburg continue donc ses recherches en publiant près de cinq articles par an. En reconnaissance de ses travaux, son administration ne lui fixe pas d'âge limite. Il disait tout le temps qu'il allait prendre sa retraite, mais il avait toujours quelque chose à vérifier ou à terminer. Sa dernière contribution importante est faite à 77 ans.
Dans la dernière décennie de sa vie, il perd le contact avec les nouveaux développements scientifiques (génétique moléculaire). Solitaire, n'appréciant guère les critiques et les discussions avec ses pairs, il ne s'intéresse qu'à ses propres travaux de métabolisme énergétique.
En , à l'âge de 85 ans, il se fracture le col du fémur. Le , il ressent une douleur dans sa jambe du côté fracturé, son médecin diagnostique une thrombophlébite, mais Otto Warburg préfère rester chez lui pour lire et écrire. Il meurt brutalement le d'une embolie pulmonaire.
Il est enterré au cimetière de Berlin-Dahlem.
Travaux .
Dès le début de sa carrière de chercheur, Otto Warburg se distingue par sa capacité à poser les bonnes questions, à trouver les bonnes méthodes pour y répondre, et à vérifier soigneusement toutes les sources d'erreurs possibles. Il produit ainsi des données convaincantes qui l'établissent comme un chercheur exceptionnel parmi ses pairs.
Ses travaux concernent essentiellement trois thèmes, étroitement reliés entre eux : la photosynthèse ; les enzymes de la chaîne respiratoire (prix Nobel 1931) ; le métabolisme de la cellule cancéreuse. Trois assistants de Warburg ont obtenu un prix Nobel : Otto Meyerof en 1922 pour la glycolyse, Hans Adolf Krebs en 1953 pour le cycle de Krebs et Hugo Theorell en 1955 pour les enzymes d'oxydation.
Contexte De toutes les sciences engendrées par le , la biochimie est celle qui est apparue le plus lentement et avec difficultés, car elle a du s'établir contre des formes multiples de vitalisme sans cesse renaissantes. Au cours de ce siècle, les anciens concepts de « chaleur vitale » ou « chaleur animale » deviennent obsolètes. La chimie animale et la chimie végétale s'unifient en chimie organique. Le terme biochimie apparait en français en 1842, défini alors comme une .
Le vitalisme est déplacé mais sans cesse renaissant, sous la forme d'une question fondamentale : une chimie des produits de la vie peut-elle aboutir à une chimie de la vie elle-même ? Pour le positivisme d'Auguste Comte, ce n'est pas possible : si la chimie organique est identique à la chimie inorganique, c'est parce que les produits du vivant analysés en laboratoire sont des substances déjà mortes, ce que Claude Bernard traduit par le paradoxe : . L'émergence d'une biochimie se heurte à un mur : le dualisme verbal entre la vie et la mort où la chimie est assimilée à la mort. vignette|upright=1.3|Otto Warburg dans son laboratoire du Kaiser-Wilhelm-Institut für Zell-Physiologie, Berlin 1931. Une nouvelle chimie biologique se constitue autour de deux problèmes : la nutrition animale et la fermentation, problèmes qui en réalité n'en feront qu'un, à cause de la généralité des réactions enzymatiques. C'est autour de ce problème unifié que nait l'idée, au tournant du , d'une chimie intégrale des processus vitaux (biochimie moderne).
Une telle biochimie moderne doit intégrer la théorie cellulaire et la thermodynamique, en acceptant l'idée que les processus vitaux sont totalement physico-chimiques. Selon Marcel Florkin, la biochimie ne découle pas de l'application d'une chimie organique à la physiologie, elle est plutôt le résultat de transferts multidisciplinaires (chimie, immunologie, microbiologie, zoologie…) dans l'étude de la « force ou chaleur vitale ».
En tant que chimiste, médecin et biologiste, Otto Warburg était apte à jouer ce rôle, d'autant qu'il partageait la position de Thomas Henry Huxley (). Il se présente comme un matérialiste rationnel, convaincu que les processus vitaux obéissent aux lois de la physique et de la chimie, ce qui n'était guère accepté au début du .