L’extraordinaire richesse de la nature et la complexité de la technique peuvent être décrites par un petit nombre de lois universelles
et de concepts unificateurs.
L’unité du monde est d’abord structurelle : la matière, vivante ou inerte, est un assemblage d’atomes, le plus souvent organisés en
molécules.
Les propriétés des substances ou des espèces chimiques sont fonction de la nature des molécules qui les composent.
Ces dernières peuvent se modifier par un réarrangement des atomes donnant naissance à de nouvelles molécules et ainsi à de nouvelles
substances. Une telle transformation dans laquelle la nature des atomes, leur nombre total et la masse totale restent conservés est
appelée transformation (ou réaction) chimique.
La matière vivante est constituée d’atomes qui ne sont pas différents dans leur nature de ceux qui constituent la matière inerte.
Son architecture fait intervenir un niveau d’organisation qui lui est particulier, celui de la cellule, elle-même constituée d’un très grand nombre de
molécules et siège de transformations chimiques.
Les êtres vivants possèdent un ensemble de fonctions (nutrition, relation, reproduction) qui leur permettent de vivre et de
se développer dans leur milieu.Les échanges entre l’organisme vivant et le milieu extérieur sont à l’origine de l’approvisionnement
des cellules en matière (nutriments et dioxygène permettant la transformation d’énergie et le renouvellement des molécules nécessaires
à leur fonctionnement) et du rejet dans le milieu de déchets produits par leur activité.
Il existe aussi une unité de représentation du monde qui se traduit par l’universalité des lois qui régissent les phénomènes naturels :
la conservation de la matière, qui se manifeste par la conservation de sa masse totale au cours des transformations qu’elle subit, celle
de l’énergie au travers de ses transformations sous diverses formes.
Les concepts d’échange de matière, d’énergie et d’information soustendent aussi bien la compréhension du fonctionnement des organismes vivants
que des objets techniques ou des échanges économiques ; ils sont également la base d’une approche rationnelle des problèmes relatifs à la sécurité et à
l’environnement.
Ce type d’analyse est particulièrement pertinent pour comprendre les besoins auxquels les objets ou les systèmes techniques
répondent ainsi que la constitution et le fonctionnement de ces objets.
C’est au contraire une prodigieuse diversité du monde que met en évidence l’observation quotidienne des paysages, des roches, des espèces vivantes,
des individus… Il n’y a là aucune contradiction :
Ce sont les combinaisons d’un nombre limité d’« espèces atomiques » (éléments chimiques) qui engendrent le nombre considérable d’espèces
chimiques présentes dans notre environnement, c’est la combinaison aléatoire des gènes qui rend compte de l’unicité de l’individu ; la
reproduction sexuée permet à la fois le maintien et la diversification du patrimoine génétique des êtres vivants.
En tant que tel, l’individu possède les caractères de son espèce (unité de l’espèce) et présente des variations qui lui sont propres
(unicité de l’individu). Comme chaque être vivant, il est influencé à la fois par l’expression de son patrimoine génétique et par ses
conditions de vie.
De plus, ses comportements personnels, notamment ses activités physiques et ses pratiques alimentaires, influent sur la santé, tant
au plan individuel que collectif.