Accélération de la recherche à risque : imaginer les ruptures scientifiques de demain

Le programme « Accélération de la recherche à risque » arrive à un moment clé avec les premières décisions de go/no go de ses douze projets de recherche. Voyez-vous émerger des tendances ou des préoccupations communes parmi les onze projets retenus ?

Frédéric Villiéras : Je vois un point commun. Tous ces projets de recherche reviennent aux fondamentaux de leur discipline, qu’il s’agisse de la chimie, de la physique ou des sciences du langage dans le cas du projet « Héritages linguistiques, cultures orales, éducation en Océanie » (HéLiCéO). En d’autres termes, ce sont les besoins d’aller plus loin en recherche fondamentale qui permettent d’aboutir à de potentielles innovations de rupture ; ce qui prouve aussi combien il est important de financer la recherche fondamentale pour continuer à innover. 

Par exemple, le projet Polaritonic se consacre à un domaine encore très émergent : la chimie polaritonique, qui étudie les interactions entre la matière et les fluctuations quantiques. Tout l’enjeu consiste à en comprendre les règles pour mieux les maîtriser et, ainsi, prédire de nouvelles propriétés de la matière. À la clef : une chimie plus propre, peu consommatrice d’énergie, qui limite ses coûts économiques et environnementaux. Il y aura un avantage industriel évident à qui saura la mettre en œuvre. 

Justement, à l’exemple de la chimie polaritonique, plusieurs des projets soutenus portent sur des sujets encore peu visibles dans le débat public : la matière noire, le calcul moléculaire sur ADN ou encore la détection de signes précurseurs de phénomènes turbulents. Que nous disent-ils des futurs champs de compétition scientifique et technologique ?

F. V. : De tels projets de recherche se situent précisément sur les fronts de science, peu visibles du grand public et sur lesquels travaillent peu d’équipes. Ce sont des recherches qui, si elles passent la barre du développement et de l’appropriation technologique, pourraient avoir des effets concrets sur la société dans dix ou quinze ans.

Le financement de projets à risque a donné un coup d’accélérateur énorme pour aborder ces fronts de recherche. C’est par exemple le cas pour le projet TES4DM qui ambitionne de détecter la matière noire, l’un des plus grands défis de la physique de ces trente dernières années. Pour ce faire, l’équipe a développé des capteurs immergés dans des cryostats qui descendent à des températures record et s’approchent à un centième de degré du zéro absolu ! La prouesse technologique est telle que des scientifiques états-uniens viendront prochainement dupliquer ce matériel au Laboratoire souterrain de Modane pour leurs propres expérimentations. C’est la preuve du rayonnement international de la recherche française. Et si le dispositif développé par TES4DM parvient effectivement à détecter la matière noire, il ouvre aussi la voie pour observer à distance ce qui se passe dans le secret des centrales et laboratoires nucléaires.

Un domaine hautement stratégique donc. Le programme « Accélération de la recherche à risque » en a-t-il révélé d’autres ?

F. V. : Plusieurs projets de recherche pourraient en effet intéresser les décideurs et décideuses. En augmentant très fortement la capacité de détection de molécules infinitésimales en s’inspirant de l’odorat des insectes, cent fois plus puissant que le flair d’un chien, PheroInnov offre aussi bien une aide pour une meilleure gestion en agroécologie que pour améliorer la lutte anti-terroriste, voire antidrogues. De son côté, la dégradation par des enzymes des biofilms et des microplastiques visée par le projet CatFoam devrait intéresser aussi bien le milieu hospitalier que des opérateurs du traitement des eaux. Quant au projet EcoPalladium, il se propose d’utiliser une espèce exotique envahissante – la renouée du Japon – pour produire des médicaments de manière vertueuse ; autrement dit, de transformer un problème écologique en opportunité industrielle.

Beaucoup de ces projets ont recours au numérique. La prochaine innovation de rupture viendra-t-elle nécessairement de ce domaine ?

F. V. : Il est vrai que la moitié des projets repose sur une utilisation intensive des outils numériques. Soit parce qu’ils conçoivent des algorithmes dédiés, comme par exemple ALEAS, pour l’étude des précurseurs d’événements extrêmes dans les turbulences. Soit parce qu’ils utilisent de grandes quantités de données, à l’instar de ProteoVir, qui s’appuie sur la puissance de calcul informatique pour reconnaître, isoler, découper et analyser les protéines de milliers de cellules uniques et conduire in fine à une meilleure prise en charge personnalisée des patients. 

Cependant, d’autres projets recourent peu ou pas au numérique, comme CatFoam et EcoPalladium qui optimisent des protocoles en chimie. En d’autres termes, ces projets ont démontré des avancées significatives s’appuyant sur les fondamentaux mêmes de leur discipline.

Précisément, le programme vise à faire émerger des innovations de rupture à partir de ces recherches fondamentales. Comment passe-t-on ensuite de l’intuition scientifique à une innovation capable de transformer un secteur industriel, un marché ou une politique publique ?

F. V. : Ces projets se concentrent sur les caps techniques et scientifiques à dépasser. En cas de succès et de potentiels transferts de technologie, ils pourront par la suite s’appuyer sur l’écosystème de l’innovation existant au CNRS : le dépôt de brevet, le financement de prématuration/maturation et de start-up, les sociétés d’accélération du transfert de technologies (SATT), etc. Autant d’outils pour passer à l’échelle.

Le programme a été conçu pour financer des recherches qui n’auraient probablement pas trouvé leur place dans les dispositifs classiques. Que révèle cette première promotion des angles morts actuels du financement de la recherche ?

F. V. : Que le CNRS a la capacité d’identifier des sujets émergents, percutants, à partir des signaux faibles collectés par ses dix instituts. Par exemple, PheroInnov avait été refusé lors d’un appel à projet du Conseil européen de la recherche (ERC), car on jugeait sa probabilité de réussite trop faible pour être financé. 

C’est tout l’enjeu du programme « Accélération de la recherche à risque ». Parce que les instituts ont une très bonne connaissance des unités de recherche, ils sont capables d’identifier les sujets de rupture et en cibler les scientifiques pertinents. Ce qui évite d’organiser la détection par des appels à projet et nous permet ainsi d’allouer rapidement des moyens conséquents aux équipes pour progresser efficacement. 

Mais onze des douze projets proposés ont pour le moment franchi le premier jalon d'évaluation. On pourrait y voir un taux de réussite élevé pour un programme censé financer des recherches risquées, donc avec un taux d’échec important. Comment avez-vous évalué le risque scientifique de ces projets ?

F. V. : Ce taux de réussite ne minimise pas le niveau de risque initial. Il prouve que les choix des sujets et équipes en amont étaient de bons choix. L’enjeu de ces évaluations était de vérifier que la prise de risque était bien intégrée et en partie maîtrisée par les équipes projet lors de la phase de démonstration.  Pour la plupart des projets, l’évaluation go/no go valide ainsi le début de l’histoire. 

J’en veux pour exemple le cas emblématique du projet « Modéliser et simuler certains systèmes quantiques par de nouvelles approches mathématiques » (MaQuI). Il existe actuellement une vraie compétition internationale pour résoudre des équations très complexes en chimie. Pour ce faire, on peut s’appuyer sur des modélisations théoriques avec des étapes de techniques permettant de simplifier les calculs, mais celles-ci ne fonctionnent que sur des états statiques. Le défi consistait donc à modéliser des effets dynamiques. Défi relevé par l’équipe de MaQuI, qui propose une nouvelle approche mathématique pour dériver une solution fonctionnelle validée pour des systèmes simples – une première à l’échelle mondiale si cette approche peut s’étendre à des cas de plus en plus complexes. Aujourd’hui publiée1, leur méthode est en cours de test par la communauté internationale, avec à terme un impact notable sur la modélisation théorique en chimie. 

Lorsque vous regardez les projets qui franchissent aujourd’hui le go/no go, lesquels pourraient avoir les conséquences les plus profondes pour la société, l’économie ou les politiques publiques à l’horizon 2035-2040 ?

F. V. : Tous ont un impact potentiel. Certains ont même d’ores et déjà suscité l’intérêt des politiques publiques. En Océanie, le projet HéLiCéO, dédié à l’étude et la protection des langues du Pacifique, a un objectif pédagogique très fort de donner aux populations océaniennes la capacité de documenter, conserver et transmettre leurs traditions orales. Ainsi, des partenariats ont pu être mis en place avec les autorités pédagogiques de Polynésie française et du Vanuatu.

• 1

  https://journals.aps.org/prl/accepted/10.1103/xtjx-r2lm

En 2024, le rapport Draghi avait remis au premier plan la question de la compétitivité technologique européenne. L’Union européenne réfléchit aujourd'hui à renforcer son soutien aux innovations de rupture, notamment autour du modèle des ARPA états-uniennes. Quelle place pourrait occuper le programme « Accélération de la recherche à risque » dans cette stratégie régionale ?

F. V. : Plutôt qu’aux ARPA, le programme du CNRS me semble plus proche de la toute nouvelle démarche ERC+, avec des subventions pouvant atteindre sept millions d’euros pendant quatre à sept ans pour s’attaquer à des défis scientifiques majeurs ou ouvrir de nouvelles voies de recherche. La compétition sera néanmoins particulièrement rude et reposera sur des appels à projet plutôt que sur la détection et le ciblage de sujets à fort potentiels.

Et au niveau français ?

F. V. : Nous attendons encore un deuxième tour de financements, maintenu à notre connaissance malgré les différentes coupes budgétaires dans la recherche. Nous espérons pouvoir soutenir de la sorte une cinquantaine de projets supplémentaires. Si l’on veut peser dans la compétition scientifique internationale, il faudrait en effet financer chaque année dix à quinze projets de cette ampleur pour accélérer la recherche à risque et déboucher sur des innovations majeures.