Histoire & Mémoire IBODE — Portrait

Harold Hopkins (1918-1994) : le physicien qui a allumé l'écran de la cœlioscopie

Leicester, 1918 : le fils du boulanger qui voulait comprendre la lumière

Harold Horace Hopkins naît le 6 décembre 1918 à Leicester, dans les Midlands anglais, dans une famille modeste — son père est boulanger (European Museum of Urology, s. d., URL : history.uroweb.org). Boursier, il entre à l'University College de Leicester et en sort en 1939, diplômé de physique et de mathématiques avec les honneurs de première classe (first-class honours) (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org). La guerre interrompt son doctorat de physique nucléaire : il est affecté au calcul optique chez Taylor, Taylor & Hobson, fabricant d'objectifs de sa ville natale (Optica, s. d., URL : optica.org). C'est là qu'il apprend le métier qui fera sa gloire : non pas la physique des grands accélérateurs, mais celle, concrète et exigeante, des lentilles que l'on polit au micron. Le musée américain Didusch d'histoire de l'urologie note joliment que ce détour l'a « sauvé d'une carrière en physique théorique » (Didusch Center for Urologic History, s. d., URL : urologichistory.museum). Il soutient finalement sa thèse en 1945, puis rejoint l'Imperial College de Londres en 1947 comme chercheur et enseignant en optique, poste qu'il occupera vingt ans (Optica, s. d., URL : optica.org).

Le zoom, la BBC et une théorie qui change le calcul des lentilles

Avant de s'attaquer au corps humain, Hopkins révolutionne la télévision. À la demande de la BBC, qui veut filmer le sport sans changer d'objectif en pleine action (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org), il conçoit à la fin des années 1940 l'un des premiers objectifs à focale variable utilisables en télévision — le zoom — dont la chaîne fait usage dès 1948 pour retransmettre le cricket depuis le stade de Lord's (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk). Détail savoureux pour qui travaille aujourd'hui au bloc : le zoom des caméras de cœlioscopie descend en droite ligne de cette commande télévisuelle.

En 1950, il publie chez Oxford University Press son ouvrage majeur, Wave Theory of Aberrations, dont l'analyse mathématique des aberrations optiques rend possible le calcul de lentilles de haute qualité par ordinateur — un socle de la conception optique moderne (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org). Ses travaux ultérieurs irrigueront jusqu'aux optiques de lecture des disques laser et des CD (Optica, s. d., URL : optica.org). Ce théoricien-là ne méprise jamais l'application : toute sa carrière consistera à écouter un problème pratique, puis à le résoudre par la physique.

1951, un dîner en ville : la naissance du fibroscope

Le problème suivant lui arrive à table. En 1951, lors d'un dîner donné par un ancien camarade de guerre, Hopkins rencontre Hugh Gainsborough, gastro-entérologue à l'hôpital St George's de Londres, qui se plaint des instruments inadaptés dont il dispose pour examiner l'estomac (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk). Hopkins comprend qu'il faut un instrument souple. Il applique un principe optique connu : la lumière projetée dans une fibre de verre entourée d'un milieu d'indice de réfraction plus faible s'y propage en rebondissant, avec une perte d'intensité minime ; un faisceau de fibres parfaitement alignées peut donc conduire la lumière dans un sens et rapporter une image dans l'autre (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk).

Avec son doctorant Narinder Singh Kapany, il assemble un faisceau de fibres de verre de 0,025 mm et obtient la première image lisible de leur « fibrescope » — un mot qu'ils inventent. Leur lettre paraît dans Nature le 2 janvier 1954 (Hopkins & Kapany, 1954, URL : nature.com). Le même numéro publie une lettre du Néerlandais van Heel sur la transmission de lumière par fibres — et l'idée de principe avait même été brevetée par John Logie Baird dès 1927 (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk). Mais faute de financement, Hopkins ne pourra jamais industrialiser son fibroscope : c'est le Sud-Africain Basil Hirschowitz qui, reprenant son idée, réalisera le premier gastroscope souple à fibres optiques (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk). Tous les fibroscopes, bronchoscopes et gastroscopes souples du monde sont nés de ce dîner manqué en apothéose.

1957-1959 : retourner la lunette — la révolution des lentilles-barreaux

La deuxième commande vient d'un urologue. En 1957, Jim Gow, de Liverpool, exaspéré par l'impossibilité de photographier correctement les tumeurs de vessie à travers un cystoscope classique, sollicite Hopkins : le problème central est le manque de lumière (European Museum of Urology, s. d., URL : history.uroweb.org). Depuis Nitze, les endoscopes rigides empilaient de petites lentilles de verre séparées par de longs espaces d'air. Hopkins inverse radicalement l'architecture : de longs barreaux de verre (« rod lenses ») séparés par de minces lames d'air. Le verre conduit mieux la lumière que l'air, les interfaces verre-air responsables de la diffusion diminuent, et les barreaux, ajustés au diamètre du tube, s'alignent d'eux-mêmes. Combinée à un double traitement antireflet, cette inversion multiplie par 80 la transmission lumineuse (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk). L'image est plus lumineuse, plus contrastée, dans un instrument de diamètre plus fin. Hopkins dépose le brevet de son système en 1959 (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org). Puis… rien, ou presque : pendant plusieurs années, aucun industriel ne s'empare de l'invention qui allait bouleverser la chirurgie.

1965, un coup de téléphone en allemand : l'alliance Hopkins-Storz

Le déclic vient d'un intermédiaire. En 1965, le chirurgien George Berci parle du nouveau cystoscope conçu par Hopkins à son ami Karl Storz, fabricant d'instruments de précision installé à Tuttlingen, en Allemagne. Storz téléphone à Hopkins dans un anglais hésitant — et le physicien, linguiste doué, lui répond dans un allemand parfait. La conversation peut commencer (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk).

Les deux hommes sont faits pour s'entendre. Storz, qui a fondé son entreprise en 1945, a mis au point dès 1960 une source de lumière froide : la lumière d'une source externe puissante est acheminée dans la cavité par fibres optiques, remplaçant les ampoules miniatures fragiles et brûlantes vissées au bout des endoscopes (Karl Storz, s. d., URL : karlstorz.com). En mariant la lumière froide de Storz et les lentilles-barreaux de Hopkins, ils lancent en 1967 le cystoscope « Rod Lens », qui révolutionne l'endoscopie et l'urologie (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk). Le fabricant de Tuttlingen inscrit le système à son catalogue sous la marque HOPKINS^® — qui y figure toujours, six décennies plus tard (Karl Storz, s. d., URL : karlstorz.com). Pour l'urologue, le gain est immédiat ; pour la chirurgie tout entière, c'est la porte ouverte à la cœlioscopie : sans image lumineuse et fine, pas de chirurgie mini-invasive possible (Ellis, 2007, URL : pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Reading, les honneurs — et une ironie cruelle

En 1967, Hopkins quitte Londres pour l'université de Reading, où il occupe la première chaire d'optique physique (European Museum of Urology, s. d., URL : history.uroweb.org), jusqu'à sa retraite en 1984 (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org). Les distinctions arrivent alors en rafale : élection à la Royal Society en 1973, médaille Frederic Ives de l'Optical Society en 1978, médaille d'or de la SPIE en 1982, médaille Rumford en 1984, médaille Lister en 1990 — et deux nominations au prix Nobel (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org).

« In recognition of his many contributions to the theory and design of optical instruments, especially of a wide variety of important new medical instruments which have made a major contribution to clinical diagnosis and surgery » — « en reconnaissance de ses nombreuses contributions à la théorie et à la conception d'instruments d'optique, en particulier d'une grande variété de nouveaux instruments médicaux qui ont apporté une contribution majeure pour le diagnostic clinique et la chirurgie » : ainsi la Royal Society motive-t-elle la médaille Rumford qu'elle lui décerne en 1984 (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org ; traduction d'après Wikipédia, 2026, URL : fr.wikipedia.org).

La fin de sa vie est d'une ironie que les historiens de l'urologie relèvent avec émotion : l'homme qui a offert la lumière aux chirurgiens meurt le 22 octobre 1994 à Reading (Wikipedia, 2026, URL : en.wikipedia.org) d'un cancer de la prostate métastatique — la spécialité même que ses optiques avaient transformée —, devenu presque aveugle dans ses derniers jours à la suite d'hémorragies rétiniennes (Goddard, 2013, URL : baus.org.uk).

Ce que l'IBODE de 2026 lui doit

Faites l'inventaire d'une colonne de cœlioscopie : chaque étage porte l'empreinte de Hopkins. L'optique rigide 0° ou 30° que l'instrumentiste protège comme un trésor ? C'est son architecture à lentilles-barreaux, souvent encore vendue sous la marque HOPKINS^® (Karl Storz, s. d., URL : karlstorz.com). Le câble de lumière froide que le circulant raccorde à la source ? Le principe du faisceau de fibres publié dans Nature en 1954 (Hopkins & Kapany, 1954, URL : nature.com), allié à la lumière déportée de Storz. Le zoom de la tête de caméra ? Un lointain descendant de l'objectif conçu pour la BBC.

Cet héritage engage des gestes très concrets. Vérifier l'intégrité de l'optique avant l'incision — netteté, absence de buée, halo complet — c'est entretenir la promesse d'image de Hopkins. Examiner le cône lumineux du câble pour repérer les points noirs des fibres cassées, c'est diagnostiquer l'usure du fibrescope qu'il a inventé. Ne jamais laisser l'extrémité d'un câble allumé au contact des champs, manipuler les optiques sans les choquer, respecter leurs contraintes de stérilisation : autant de réflexes professionnels qui prolongent, au quotidien, le travail d'un physicien mort il y a plus de trente ans. Et au-delà du matériel, une leçon de méthode : les deux plus grandes inventions de Hopkins sont nées de l'écoute — un gastro-entérologue contrarié à un dîner, un urologue frustré par ses photographies. Au bloc comme en optique, le progrès commence souvent par quelqu'un qui prend au sérieux le problème d'un autre.

Sources

1. Hopkins, H. H. & Kapany, N. S. (1954). A Flexible Fibrescope, using Static Scanning. Nature, 173, 39-41. DOI : 10.1038/173039b0. URL : nature.com
2. Ellis, H. (2007). The Hopkins rod-lens system. Journal of Perioperative Practice, 17(6), 272, 274. PMID : 17598677. DOI : 10.1177/175045890701700605. URL : pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
3. Goddard, J. C. (2013). Harold Hopkins and Karl Storz. Urology News, 17(3), 26 (BAUS Virtual Museum). URL : baus.org.uk
4. Goddard, J. C. (2013). Harold Hopkins and the Fibrescope. Urology News, 17(4), 28 (BAUS Virtual Museum). URL : baus.org.uk
5. European Museum of Urology (s. d.). Hopkins, Harold. European Association of Urology. URL : history.uroweb.org
6. William P. Didusch Center for Urologic History (s. d.). Harold Hopkins. American Urological Association. URL : urologichistory.museum
7. Optica (s. d.). Harold H. Hopkins. Optica History — Biographies. URL : optica.org
8. Karl Storz SE & Co. KG (s. d.). Company history. URL : karlstorz.com
9. Wikipedia (2026). Harold Hopkins (physicist). URL : en.wikipedia.org

Pour aller plus loin

• Harold Hopkins (physicien) — Wikipédia (français)
• Harold Hopkins (physicist) — Wikipedia (anglais, article plus complet)

Image d’illustration : portrait de Harold Hopkins par Mrs C. D. Hopkins, photographie de Sonny Day — Licence Art Libre, via Wikimedia Commons.