Henri Louis Duhamel du Monceau

Henri Louis Duhamel du Monceau(baptisé àParisle20 juillet 1700et mort à Paris le22 août 1782), est un physicien,botanisteetagronomefrançais.
Membre depuis1738de l'Académie royale des sciences, dont il est élu trois fois Président, il laisse une œuvre importante comme écrivain scientifique dans des domaines aussi variés que la construction et le service desvaisseaux, lapêche, la culture et la conservation dufroment, la gestion des forêts. Nommé inspecteur général de lamarineen1739, il crée en1741une école de marine, qui deviendra en1765l'École des ingénieurs-constructeurs, futureENSTA Paris. Poursuivant l'œuvre deRéaumur, il relance en1757laDescription des Arts et Métierset s'oppose auxEncyclopédistes.
Véritableingénieur, son goût pour les problèmes concrets, l'expérimentation et la vulgarisation en font l'un des fondateurs de l'agronomieet de lasylviculturemodernes.
Cette famille de robe entre en possession en 1544 du château de Denainvilliers et de son domaine àDadonville (45), d'une surface de 600arpents(un peu moins de300ha), lorsque Nicolas Duhamel, épouse Antoinette Jacquelot dont le père François Jacquelot, procureur au parlement de Paris, avait acheté le château l'année précédente à René de Pocaire.
Leur fils Claude Duhamel, bisaïeul d'Henri-Louis, commissaire de l'Artillerie de France, est anobli par le roi Louis XIII en 1624.
Alexandre Duhamel (1647-1714), le père d'Henri-Louis, qui a servi dans les armées duRoi, est veuf et remarié ; il a 53 ans à sa naissance et meurt en 1714. La succession n'est réglée qu'en 1727 : le domaine de Denainvilliers revient à son frère Alexandre (1697-1775), à l'exception de la ferme qui lui échoit. Henri-Louis achète bientôt le domaine du Monceau, près dePithiviers-le-Vieil, et emprunte pour cela16 000livres. Le veuvage d'Alexandre, en 1750, voit la terre deVrigny, propriété de sa femme, lui échoir. À la fin de sa vie, Alexandre, se sachant malade, cède sa fortune, estimée à plus de224 000livres, à Henri-Louis. Celle-ci se compose du domaine de Denainvilliers, de trois fermes et de rentes foncières auxquels s'ajoutent, àDadonville, une ferme et des terres labourables, à Grantarvilliers un manoir et les droits seigneuriaux ainsi que des terres, àRebréchien, une exploitation viticole restée indivise, une maison à Pithiviers, des parts à Paris dans cinq immeubles hérités de ses parents ainsi que diverses rentes. Henri-Louis devient alors propriétaire d'une fortune considérable dont il ne tardera pas à prévoir la répartition entre les fils de sa sœur.
—Arthur Young,Voyage en France, 1787-1789.
La grand-tante d'Henri-Louis, Élisabeth Boulard de Denainvilliers, est ladernière abbessedePort-Royalet son grand-oncle Duhamel est un prêtre très engagé dans le milieujanséniste. L'inventaire de la bibliothèque familialetémoigne d'une piété persistante et du maintien de l'influence janséniste. À propos d'Alexandre Duhamel,Fougeroux de Bondaroyécrit que « ses qualités tiraient tout leur prix de la religion : il y était inviolablement attaché ; elle était l'âme de ses actions ». Ainsi, la famille Duhamel est animée de « sentiments d'humanité et de bienfaisance», témoignant de l'empreinte d'une culture familiale janséniste.
Les activités d'Henri-Louis Duhamel sont intimement liées à celles de son frère aîné Alexandre Duhamel, décrit comme un ascète et gentilhomme campagnard, et à celles de son neveuFougeroux de Bondaroy, qui devient au fil des ans l'un de ses principaux collaborateurs.
Resté volontairement dans l'ombre de son frère cadet, Alexandre Duhamel n'en eut pas moins un rôle important et, selon l'abbé de Barcos, « les deux frères vivaient dans une union si étroite que bientôt les goûts de l'un devenaient ceux de l'autre. Ce n'était qu'un cœur et un même esprit ».Charles-Pierre Colardeauécrit de lui : « né sans ambition, porté par goût vers les travaux de la campagne où semblait l'appeler son amour pour la tranquillité, il destina son temps et les connaissances qu'il avait acquises à l'utilité des habitants de ses terres ». Alexandre ne signe jamais aucune publication malgré son implication bien réelle dans l'œuvre attribuée à Henri-Louis. Sur la fin de sa vie, il refuse le titre de correspondant de l'Académie que lui proposeMalesherbes; il meurt en 1775.
Resté célibataire, peu enclin aux mondanités, Duhamel du Monceau adoptera et élèvera ses six neveux Fougeroux ;Auguste Denis Fougeroux de Bondaroyest l'aîné. Élu adjoint botaniste à l'Académie le25 août 1758, c'est un excellent dessinateur. Dans son testament, Duhamel le charge d'achever leTraité des Pêches, ouvrage de compilation sur l'exploitation des ressources halieutiques, entreprise qu'il ne mènera jamais à bien.
Les papiers personnels de Henri Louis Duhamel du Monceau sont conservés auxArchives nationalessous la cote 127AP.
Henri-Louis et son frère sont envoyés aucollège d'Harcourt, à Paris où sa famille possède une résidence. Ils ont pour précepteur l'abbé Pinchart. Leur oncle maternel, l'avocat Julien Trottier, s'occupe de leur éducation et de la gestion de leurs biens. Henri-Louis n'est pas un élève brillant, il n'aime ni les mathématiques ni les langues étrangères mais découvre bientôt la physique, qui lui permet de satisfaire son goût du concret et des travaux manuels. Il passe l'été à Denainvilliers où il pratique le bricolage avec son frère Alexandre, marquant ainsi le début d'une longue collaboration.
Henri-Louis s'inscrit aux cours des savants duJardin du roiet fréquente bientôt les chimistesLouis Lémeryet lesGeoffroy, père et fils, ainsi que le directeur des culturesSébastien Vaillant, les anatomistesJacques-Bénigne WinslowetJoseph-Guichard Du Verney, le botanisteAntoine de Jussieuet son neveuBernard, ou encoreCharles François de Cisternay du Fay. Il est remarqué par le directeur du jardin,Guy-Crescent Fagon. Sa famille n'apprécie guère ses fréquentations et lui intime de faire son droit ; en 1718 il s'inscrit àOrléansoù il peut loger chez son oncle. Mais il préfère visiter les nombreux ateliers et manufactures de la ville, ce qui lui servira plus tard pour laDescription des arts et métiers.
En1721, de retour à Paris après la mort de son père, Henri-Louis s'y installe avec sa mère, avec qui il vivra jusqu'à sa mort en1757. Il s'oriente alors vers ce qui deviendra laphysiologie végétale, car pour lui il est plus important de « faire l'essai expérimental d'une idée que d'en discuter », rejoignant ainsiBernard PalissyetRéaumur. En1728, il présente son mémoire sur lesafranà l'Académie royale des sciences, dont il est nommé adjoint chimiste le22 janvier.
En1728, il aménage un laboratoire de chimie pour son frère dans le domaine familial. Son premier sujet d'étude est la solubilisation et la purification des sels detartrequi étaient alors utilisés en médecine pour leurs propriétés apéritives et laxatives. Il établit que les « terres alcalines » peuvent rendre le tartre soluble alors que les autres ne font que le purifier. Duhamel et son fidèle collaborateurJean Grosseétablissent une table dans laquelle ils classent les différents « tartres solubles » (les différents tartrates neutres obtenus) en fonction de leur solubilité dans l'eau, de la nature de la base utilisée pour leur formation, de leur facilité à régénérer la « crème de tartre », de la nature de l'acide employé pour cette opération. Cette table est à comparer à latable d'affinités-rapportspubliée en 1718 parÉtienne-François Geoffroy.
Duhamel étudie ensuite la fabrication de la « liqueur de Frobenius » (éther diéthylique)par action de l'« huile de vitriol » (acide sulfurique) sur l'esprit de vin (alcool éthylique). C'est Jean Grosse qui met au point la technique dedistillationde l'alcool en milieu sulfurique et qui précise les conditions d'obtention d'un produit pratiquement puren déterminant le moment où il convenait d'arrêter la distillation. Dans un mémoire daté de 1742, Duhamel rapporte que l'action de l'« esprit de nitre » (acide nitrique) sur l'esprit de vin conduit à un composé, qui possède presque toutes les propriétés de la liqueur de Frobenius sans toutefois conclure à l'identité de ces deux composés.
Puis il s'intéresse aux sels d'ammoniumet aux dérivés par action d'acides. Depuis le début duXVIIsiècle on savait que dans la composition du « sel ammoniac » (chlorure d'ammonium) entrait l'« esprit de sel » (acide chlorhydrique) et l'« alkali volatil urineux » (ammoniac). Duhamel confirme cette composition et montre que les deux peuvent se combiner spontanément (NH4Cl) et que l'acide sulfurique déplace l'acide chlorhydrique. Si le chauffage a lieu en présence de craie ou de « sel fixe de tartre » (carbonate de potassium), on obtient un « sel volatil urineux », lecarbonate d'ammonium(NH4)2CO3. En revanche, il constate que la chaux éteinte à l'air ne donne pas de « sel urineux volatil » mais conduit à l'« esprit volatile urineux » (ammoniaque), liqueur très caustique.
Dans un mémoireproposé le10 janvier 1737à l'Académie royale des sciences, Duhamel expose ses travaux les plus marquants dans le domaine de la chimie et qui portent sur la nature de la « base du sel marin » qu'il obtient à l'état decarbonate de sodium(Na2CO3). Duhamel propose ainsi deux modes de préparation qui resteront en usage jusqu'à la découverte duprocédé Leblanc:
L'alcali qui dérive du sel marin, peut avec l'acide marin (HCl) redonner un sel qui ne peut être distingué du Sel marin naturel. On peut donc en laboratoire créer des corps identiques aux substances naturelles.« Le sel marin n'est plus marin que selon l'usage ; il peut être produit en laboratoire par d'autres chemins que l'extraction. Le chimiste peut dès lors opérer une distinction entre les propriétés intrinsèques d'un corps (indépendantes du chemin) et celles qui proviennent de la source (les « impuretés ») »(Bensaude-Vincent et al.).
C'est à Duhamel que revient le mérite de la séparation de lasoudeet de lapotasse, ainsi que de la découverte de la cristallisation des sels alcalins (carbonate de potassium) obtenu par calcination de végétaux ou de la « crème de tartre » (bitartrate de potassium). En1774, Duhamel reprend ces travaux pour une notice sur l'« Art du savonnier », et montre que le savon noir, mou, est obtenu avec du carbonate de potassium alors que le savon dur est fabriqué avec des sels de sodium.
Dès1733, Duhamel réalise diverses expériences de calcination de pierres calcaires et constate une perte de poids qu'il explique par la perte d'eau, passant ainsi à côté de la découverte dugaz carbonique. Enfin Duhamel réalise une étude sur la nature d'une liqueur colorante fournie par lepourpre(coquillage) ; il conclut à l'influence de la lumière solaire sur sa coloration et montre la nécessité d'une intensité minimale.
En1731, l'Académie confie à Duhamel l'étude de l'amélioration du bois destiné à la construction navale, ce qui lui vaudra d'être en premier lieu reconnu comme spécialiste de la filière bois. À partir de1733,Maurepaslui demande de travailler en collaboration avec le jeuneBuffon. Celui-ci traduit alors laStatique des végétauxdeStephen Hales, ouvrage qui contient de nombreuses expériences sur la circulation de lasèveet qui influencera fortement Duhamel du Monceau. Leurs travaux communs portent sur lecintragedes bois, les conséquences du gel et les couches ligneuses. Le23 décembre 1738, lors d'une séance à l'Académie, Buffon présente un mémoire intituléMoyen facile d'augmenter la solidité, la force et la durée du bois. Duhamel y voit un plagiat de son mémoire à venir sur lesDiverses tentatives pour parvenir à augmenter la dureté ou l'intensité du bois. « Vous avez bonne mémoire » déclare ce dernier en pleine assemblée, scellant ainsi la rupture avec Buffon.
Après une admirable campagne de relations publiques auprès deCharles François de Cisternay du Fayalors mourant, et à qui il espère succéder, Buffon devient intendant duJardin du roien1739, et supplante une fois encore Duhamel du Monceau qui s'oriente alors vers la marine.
Quelques années plus tard, le maréchal de Noailles a l'idée de faire traduire l'ouvrage deJethro Tullpar le linguiste Otter : Buffon est choisi pour corriger la traduction. En1748, Duhamel poursuit le même projet. Duhamel et Buffon se retrouvent en concurrence, mais ce dernier abandonne, et remet ses notes à Duhamel qui publie leTraité de la culture des terres.
En1749, Buffon publie les trois premiers volumes de sonHistoire naturelleet, si l'ouvrage est dédié au Roi, l'auteur ne mentionne pas son appartenance à l'Académie, montrant ainsi qu'il n'entend rien devoir à ses collègues. La controverse porte principalement sur les méthodes declassificationcar « cet ouvrage paraissait devoir être celui de tous les naturalistes français ».Malesherbesest chargé de rédiger une réponse à Buffon qui s'intituleraApologie des naturalistes ou remarques sur quelques endroits de l'histoire naturelle de M. de Buffon. C'est probablement par amitié pourBernard de Jussieu, indignement traité par Buffon, que Duhamel du Monceau participe à ce projet qui ne sera finalement jamais publié en l'état.
Dès le début de sa carrière, Duhamel s'intéresse aux arbres, en commençant par lesarbres fruitiers. Il constitue une collection àVrigny, dont beaucoup de spécimens viennent des pépinières deschartreuxdu château deVauvert. Son goût pour l'amélioration des productions le conduit à s'intéresser augreffage, technique qui permet de multiplier rapidement les variétés sélectionnées. Dans son mémoire de1744sur lesboutureset lesmarcottes, il conclut à l'existence de deuxsèves, l'une montante et l'autre descendante.
En1752, il publie avecLa Galissonnièreun ouvrage intituléAvis pour le transport par mer des arbres, des plantes vivaces, des semences, des animaux et différents autres morceaux d'histoire naturelle, destiné à favoriser l'importation d'espèces exotiques depuis laNouvelle-France, où le médecinJean François Gauthierest chargé de fournir les végétaux et de rédiger uneflore. Ce dernier sera l'un des nombreux correspondants locaux sur lequel s'appuiera Duhamel. Faisant suite au travail deMichel Sarrazin, Gauthier rédige un manuscrit d'environ 400 pages sur les plantes du Canada, traitant surtout des espèces additionnelles etligneuses, et en adresse une copie à Duhamel en1749. Ce dernier utilisera ce travail dans la préparation de sonTraité des arbres et arbustes(1755 à 1767), il fait référence à plusieurs des espèces nouvelles décrites par Gauthier.
Au début duXVIIIsiècle, la situation forestière en France demeure préoccupante. Dans un mémoire à l'Académie daté de1721,Réaumurconstate que les grandesfutaiesde feuillus sont en voie de disparition. Cette situation trouve son origine dans une surexploitation des forêts depuis le XVIe siècle. Mais c'est également le résultat desaliénationsdes domaines forestiers royaux, comme de ceux des domainesordres religieuxou des biens du Roi au moment desguerres de religion, tout autant que des usurpations des riverains et les abus des usages. En même temps, les besoins croissants de bois de charbon pour lasidérurgieou de bois de construction pour la marinecréent une grande tension sur la production ligneuse, d'autant qu'à partir du XVIIe siècle, l'habitude de chauffer les habitations draine de plus en plus de bois vers les villes.
En1754,Jean-Baptiste de Machault d'Arnouvilleest nommé ausecrétariat d'État à la Marineet demande à Duhamel « de donner à ses recherches sur les bois la préférence sur tous les autres objets». Duhamel a alors plus de 50 ans et n'a jamais publié de traité sur les forêts, alors qu'il expérimente sur ce thème depuis de nombreuses années. Répondant à l'appel de Réaumur, Duhamel imagine un traité inédit, qui fournit des justifications théoriques aux pratiques des forestiers et qui est œuvre de vulgarisation, leTraité des forêtscomposé de cinq ouvrages dont il a voulu chacun « complet dans son genre ».
Les deux premiers volumes présentent l'ensemble des connaissances de l'époque en matière de production végétale et d'arboriculture. Ainsi paraît en1755leTraité des arbres et arbustes qui se cultivent en France, qui est unefloreraisonnée utilisant la classification deJoseph Pitton de Tournefort. Cet ouvrage fait de Duhamel le créateur de la « botanique forestière ». Le deuxième volume, ouTraité de la physique des arbres, paraît en1758et dresse un état des connaissances en matière dephysiologie végétale. Il présente les travaux des pionniers telsNehemiah Grew,Edme MariotteetMarcello Malpighi, dont il prend soin de vérifier les résultats, à côté de ceux deStephen HalesetJean-Étienne Guettard, et de quelques travaux personnels relatifs à la croissance des tissus végétaux. Ainsi il étudie les conditions de formation des nouvelles couches deboiset met en œuvre plusieurs expérimentations pour lesquelles il place des plaques d'étainou des fils d'argententre le bois et leliber. Au même moment, dans une série de notes à l'Académie, il dresse un remarquable parallèle, déjà suggéré parMarcello Malpighi, avec la croissance desoset le fonctionnement dupérioste. Pour cela, suivant les observations deJohn Belchier, il s'appuie sur des expérimentations réalisées sur des jeunes porcs dont la nourriture contient de lagarance, plante renfermant de l'alizarinequi a la propriété de colorer lesos nouvellement formés.
Les trois dernières parties duTraité des forêtsont pour objet l'exposé des techniques forestières, le commerce et l'industrie du bois. Dans le but de restaurer les massifs forestiers dégradés, une politique d'introduction et d'acclimatation d'essencesétrangères est mise en place. Les frères Duhamel réalisent des travaux d'acclimatation à grande échelle des différentes essences que leur envoient leurs correspondants, constituant ainsi de véritablesarboretumet assurant leur diffusion auprès du public. En1784, àVrigny, se trouvent ainsi près de 692 espèces ou variétés différentes dont les plus représentées sont lesaule, lechêne, lepin, l'érablemais aussi lepeuplier, lenoyer, lefrêne, lemûrier, lesapin, lecyprès… Parmi les arbres d'ornement, on peut citer lemagnolia, lecatalpa, l'arbre de Judée, letulipier.
Mais c'est surtout dans la pratique de larégénérationartificielle des forêts que les frères Duhamel se distinguent. S'inspirant des pratiques des jardiniers et des arboriculteurs fruitiers, ils procèdent à dessemiset à des marcottages pour multiplier les espèces d'intérêt sylvicole et mettent en place à Vrigny 80 arpents de parcelles expérimentales « semées par petites parties de huit ou dix arpents, en employant dans chaque sol des méthodes différentes », ce qui constitue la première station de recherchesylvicoleen France. Duhamel est le premier à proposer une méthode d'estimation des arbres sur pied, méthode qui restera longtemps en vigueur pour les futaies. Les données acquises concernent aussi bien lebalivage, l'influence de l'âge d'exploitationsur la production, laforme des peuplementsou des coupes d'éclaircieque larégénération naturelle.
Vers1703, le commissaire de la Marine, Le Masson du Parc commence uneHistoire des pêches. Il réalise les deux tomes de l'Histoire des pêches de la Manche, qui contiennent 250 planches illustrées. Le Masson du Parc ne mène pas son action à bien et, à sa mort, en1741, la documentation considérable qu'il a accumulée demeure inexploitée. Vers1753,Diderotl'utilise pour sonEncyclopédie. Quelques années plus tard, Duhamel, en tant qu'Inspecteur général de la Marine, reprend le projet inachevé de Le Masson du Parc. Il s'appuie également sur d'autres sources commel'Histoire des poissonsde Guillaume Rondelet, l'ouvrage de Tiphaigne de La Roche surl'Histoire économique des mers occidentales, paru en1760et le traité d'ichtyologie de Willoughby.
LeTraité des pêchescompile aussi toutes les informations que Duhamel a pu collecter lors de ses voyages ou par le biais de ses correspondants en France ou à l'étranger au fil des ans ainsi que les résultats de l'enquête réalisée dans les amirautés de France. Duhamel explore tous les aspects des pêches et donne même quelques recettes culinaires. C'est un texte fondateur dans l'histoire de l'architecture desterre-neuviers, puisqu'il est le premier à présenter les différentes typologies de navires.
L'ouvrage ne bénéficie d'aucune subvention et Duhamel le fait imprimer à ses frais. Le premier tome traite des engins et techniques des pêches. Les deux volumes suivants sont consacrés à l'histoire naturelle des poissons. L'ouvrage demeure inachevé puisqu'au moment de sa mort, Duhamel n'en est qu'au quatrième tome. La publication duTraité des pêchesest réalisée entre 1769 et 1782.
« Physicien agriculteur » (terme employé auXVIIIsiècle), aujourd'hui, l'on dirait remplacée par «agronome», terme apparu seulement en 1760. À l'exception de ses recherches sur lesafran(1728) et de sa collaboration avec Buffon sur l'effet du gel sur les plantes (1737), l'œuvre d'Henri-Louis ne devient réellement centrée sur l'agriculture et son amélioration par la science qu'à partir de1748, date de la traduction de l'ouvrage deJethro Tull, que Duhamel est chargé de superviser. Comme il est d'usage à l'époque, la traduction est libre, l'auteur enlevant tel développement perçu comme superflu, remplaçant la description d'une machine par une autre jugée plus performante… Et il commente et critique, marquant ses doutes, voire ses désaccords avec les affirmations de Tull. C'est ainsi qu'est publié de 1750 à 1761 leTraité de la culture des terres, en six tomes, dont seuls les deux premiers portent la mention « Suivant les principes de M. Tull, Anglois ». Il constitue le premier grand ouvrage français sur l'agriculture depuisOlivier de Serres.
Plus exactement, il s'agit d'un traité de la culture du blé, production agricole essentielle à l'époque. Tull, comme Duhamel, ont noté les effets bénéfiques dutallagedes céréales pour augmenter les rendements. Il note l'intérêt deslabourspour affiner la terre et augmenter le contactracinaire; il teste àPithiviersles modalités d'une diminution de la densité desemisque, suivant les principes de Tull, il fait en lignes de façon à pouvoirdésherberl'interrang, et Duhamel de mettre au pointsemoirsetcharruesétroites pour réaliser l'opération.
Duhamel y intègre le fruit de ses expériences personnelles, effectuées dans son domaine de Denainvilliers qui faisait figure de véritable station d'agriculture expérimentale. Plus encore, au fil des ans, leTraité de la culture des terresdevient une sorte de revue publiant les résultats des essais agricoles que des correspondants lui adressent et qu'il juge dignes d'intérêt, constituant ainsi autour de lui, selon ses propres mots, une sorte d'« académie d'agriculture ». Duhamel est ainsi, au moins en France, le premier à avoir réalisé méthodiquement des expérimentations agricoles pluriannuelles et, d'une certaine façon, multisites...
Dès1762, il publieLes éléments d'agricultureen deux tomes, dans lesquels il synthétise les principes de la « nouvelle culture » développés dans leTraité de la culture des terres. L'ouvrage est un « best-seller » non seulement français (réimprimé en 1763, 2édition revue et complétée en 1772) mais européen (traductions en anglais, espagnol). Concernant lanutrition végétale, il s'intéresse à toutes sortes de résidus et minerais, et se distingue ainsi de Jethro Tull qui préconise uniquement l'usage dufumier. Lesprairiesartificielles sont étudiées en remplacement de prairies naturelles peu productives.
S'intéressant aussi à ce qui se passe après la récolte, Duhamel fait de nombreuses expériences sur laconservation des céréalespar ventilation mécanique forcée, technique qu'il juge alors plus utile que le seul étuvage proposé par Inthierri, et construit diverses installations. En1753, il publie leTraité de la conservation des grains; le Roi lui demande de lui présenter unemaquettede son installation de Denainvilliers et lui attribuera quelques années plus tard une pension de1 500livres à titre de récompense.
Dix ans avant les publications d'Antoine Parmentier, et précédantSamuel Engel, il s'intéresse à lapomme de terredont il décrit la plante et la culture, contribuant ainsi à sa popularité.
La création d'une puissante flotte de guerre constitue, depuisRichelieu, le grand projet militaire et industriel de la monarchie. Dans ce contexte, laconstruction navaleoccupe une place centrale, et Duhamel du Monceau, spécialiste de la filière bois, se trouve être particulièrement qualifié. En1737, il fait un voyage d'étude en Angleterre et aux Pays-Bas, accompagné deBlaise-Joseph Ollivier, constructeur de vaisseaux. Le1août 1739, Duhamel du Monceau est nommé au poste d'inspecteur général de la Marine pour lePonantet leLevantpar décision deLouis XV.
À cette époque, la technique se contente encore de règles chiffrées, mais obtenues empiriquement, telles que pour la coque des navires. Duhamel du Monceau, malgré les travaux des théoriciens commeBernard Renau d'Eliçagaray, avait encore peu confiance dans l'application desmathématiquesà son art. Les tentatives infructueuses de ses prédécesseurs, telsJoseph Andrault de Langeron, qui avait « adopté un faux système de construction et forcé les constructeurs à le suivre », ou de M. Goubert, « homme habile mais qui ne savait agir que par autorité et qui n'avait point l'esprit liant », furent décisives quant à la méthode qu'il devait adopter. L'intelligence sociale de Duhamel et ses qualités de persuasion assureront sa réussite dans le Grand Corps de la marine.
En1752, Duhamel du Monceau rédige lesÉléments d'architecture navaleà partir de notes à usage personnel qui seront jugées intéressantes pour l'instruction par quelques officiers et constructeurs. Cette œuvre de vulgarisation a le grand mérite de mettre au jour les « secrets » des constructeurs, jusqu'alors jalousement gardés. Véritable manuel pratique, l'ouvrage présente des notions élémentaires sur lescharpenteset les principales pièces du navire, précise les normes et références techniques des différents types devaisseaux, traite des plans et donne des méthodes de calcul directement applicables. Il connaîtra un véritable succès et fera rapidement l'objet de traductions.
C'est par la formation que Duhamel du Monceau veut réformer la marine. En1741, il crée à Paris une école de marine qui sera fermée en1758pour des questions budgétaires. C'est en1765qu'il fonde, sous le patronage duduc de Choiseul, l'École des ingénieurs-constructeurs des vaisseaux royaux, ancêtre de l'École nationale supérieure de techniques avancées.Maurepasaccepte le projet à la condition que Duhamel en assure la direction, ce qu'il fait jusqu'à sa mort, et bien que le poste ne soit pas rémunéré. Les professeurs s'appellerontPierre Bouguer,Étienne Bézoutou encoreCharles Étienne Louis Camus. Les élèves s'imposeront rapidement par leurs compétences, à l'image d'Antoine Groignard, deLéon Guignace, deJoseph Marie Blaise Coulombou deJacques-Noël Sané, contribuant ainsi à donner corps au projet royal.
Duhamel visite les ports et les côtes, préconise des aménagements. Il procède à des inspections dans lesarsenaux, vastes ensembles de bâtiments administratifs (casernement des troupes, salle d'armes,bagnedes forçats…) et d'ateliers (corderie, atelier de fabrication desvoiles, atelier despoulies…), préfigurant ainsi la réorganisation des arsenaux entreprise à partir de1763avecAntoine Choquet de Linduet la grandeordonnancede1765.
Soucieux des conditions d'hygiène dans lesquelles vivent les marins embarqués, il exprime ses vues en la matière dans un ouvrage paru en1759, intituléMoyens de conserver la santé aux équipages des vaisseaux.
Le don de sa collection demodèles de navireset de machines d'arsenaux au roiLouis XVen1748doit être considéré comme l'acte fondateur d'une collection nationale. Il reste conservateur de laSalle de Marinejusqu'à sa mort en1782. Il convient encore de signaler que Duhamel aide l'officier orléanaisBigot de Moroguesà fonder l'Académie de Marine.
Élu membre associé de l'Académie des sciencesdans la classe de botanique, le4 septembre 1728, Duhamel du Monceau devient « pensionnaire botaniste » le10 septembre 1738et servira fidèlement cette institution toute sa vie.
Dès sa création, le roi demande à l'Académie de réaliser un appui au développement industriel et artisanal. En1712,Réaumurest chargé d'un programme d'édition portant sur 250arts, laDescription des Arts et Métiers, dont les premiers fascicules ont pour thèmes l'artisanat de luxe et de la métallurgie. Réaumur et l'Académie mettent au point les méthodes, élaborent le style des gravures et accumulent une immense documentation qui suscitera plus tard la convoitise desEncyclopédistes, mais le projet s'interrompt en1725.
Après le décès de Réaumur, la documentation est remise, en1759, à vingt académiciens qui sont chargés de relancer laDescription, mais sans qu'un animateur ne soit désigné. Héritier de Réaumur en matière d'ingénierie et de technologie, Duhamel aura à cœur de reprendre cette publication. En1761paraît le premier fascicule de laDescriptionressuscitée, l’Art du Charbonnier, et  jusqu'en1788, 73 monographies réparties en 99 fasciculesin-folioseront publiées. Vingt monographies portent la signature de Duhamel du Monceau, associée dans deux cas à celle de Réaumur, dont il reprend l’Art de l'épinglieret laFabrique des Ancres. Dans sonArt du serrurier, Duhamel reprend les préceptes deMathurin Joussepour distinguer les diverses sortes defer, et de façon à en faire  l'usage qui convient à chacun d'eux : « on connaît encore mieux la qualité du fer en examinant son grain : pour cela il faut le rompre ». Ces préceptes conduiront à lamétallographie. SonArt de raffiner le sucresera illustré parAignan-Thomas Desfriches.
Le statut d'inspecteur général de la Marine expose Duhamel du Monceau aux attaques desEncyclopédistesqui méprisent la Marine et proclament que la gloire et la supériorité de la France lui viennent desArts et des Lettres:
— Denis Diderot
Diderot semble oublier ses emprunts à Duhamel du Monceau pour l'Encyclopédie, notamment pour les articles « Agriculture », « Corderie », « Pipe » et « Sucre ».
La succession deGrandjean de Fouchy, secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences, voit s'affronter les partisans deCondorcet, conduits par d'Alembert, et ceux de l'astronomeBailly, dirigés par lecomte de Buffon. En1773, la nomination de Condorcet comme adjoint de Grandjean de Fouchy voit le triomphe du parti des philosophes face au parti des officiers de marine lié à Duhamel. Mais enjanvier 1775, les partisans de Bailly, dontPatrick d'ArcyetJean-Charles de Borda, tous deux officiers de marine, font créer une commission chargée de contrôler les travaux du secrétaire, ce que Condorcet considère comme une censure. Pour être élu, ce dernier doit renoncer à la pension de 1 000 écus et présenter sa candidature en bonne et due forme pour respecter le règlement de l'Académie. Condorcet fera plus tard référence à cet épisode :
— Condorcet,Éloge funèbre de Duhamel du Monceau, 30 avril 1783
Duhamel du Monceau est l'un des principaux agronomes duXVIIIsiècle. Esprit indépendant, il demeure à l'écart de l'agitation idéologique de son temps, ce qui ne permet pas de le rattacher à quelque grand courant de pensée duXVIIIsiècle. Il se méfie des grands systèmes d'interprétation en vogue à l'époque et se démarque desEncyclopédistesqui se servent souvent de la science pour faire passer des idées générales. De même, s'il est partisan d'une certaine libération de l'économie, il n'adhère pas au mouvementphysiocrate.
Pour lui l'activité scientifique repose sur une observation personnelle des faits, complétée par desexpérimentations, en vue de comprendre les phénomènes mis en œuvre. En ce sens il rompt avec les hommes de cabinet et les compilations livresques de son époque pour apparaître comme un précurseur en matière de recherche expérimentale, animé par une démarche defilière.
—Félix Vicq d'Azyr.
Enfin, l'un de ses mérites est sans doute d'avoir reconnu très tôt les qualités du jeuneLavoisierdont il est le parrain scientifique à l'Académie des Scienceset dont il soutient fermement la candidature, le18 mai1768.
Dans son introduction àl'Art de l'Épinglierde Réaumur (1761), du Monceau fait mention de la «division du travail» :
Ce texte va inspirerplus tardAdam Smithqui reprend en 1776 dans son ouvrageLa Richesse des Nationsà la fois l'expression de Monceau, mais aussi l'exemple décrit par lui de la fabrication d'épingles.
Selon Jean-Louis Peaucelle, Adam Smith pourrait avoir fait un contresens sur ces derniers mots « division de ce travail », qui peuvent désigner le plan du mémoire de Réaumur.
Le souci de l'utilité domine l'ensemble de l'œuvre de Duhamel, que ce soit pour l'amélioration des techniques, des conditions de vie des marins ou dans un but pédagogique comme dans lesÉléments d'architecture navale.Son désir de rendre la science utile lui a fait négliger sa carrière scientifique mais lui a valu une estime presque universelle. Duhamel du Monceau avait deux passions, la science et le bien public. D'après André J. Bourde:
—Défense de plusieurs ouvrages sur l'agriculture, 1765,p.44 & 46.
On mesure par ces quelques indications, la richesse d'une œuvre qui eut, dans le monde technique français, une importance capitale.
Durant sa longue carrière, Duhamel du Monceau a publié de nombreux ouvrages. Il a aussi présenté 956 notes à l'Académie des scienceset quelques-unes à l'Académie de médecine auxquelles il faut ajouter 20 contributions à la « Description des Arts et Métiers » et plusieurs préfaces. Le décalage entre la publication et les travaux correspondants atteint souvent plusieurs années : c'est une des caractéristiques de sa méthode, caractéristique qui lui sera reprochée par ses contemporains.
Dans la  liste déroulante ci-dessous, le tri est possible par année de publication, par type de publication (ouvrage ou note, ce dernier terme désignant un mémoire publié pour l'Académie des sciences) ou encore par thème (avec un code couleur par grand thème). On y voit clairement que Duhamel a mené de front ses travaux  dans les différentes disciplines.