05 mars 2014

DIV : Convergence - il n'est peut-être pas trop tard.

Convergence
Une des ruptures en cours et attendue d’ici 2020 est celle de la « convergence » entre des secteurs disciplinaires technologiques à forte valeur ajoutée, et mobilisatrice d’efforts de recherche scientifique et de production technologique. Cette convergence jusqu’ici désignée par l’acronyme NBIC il y a dix ans, va bien au-delà des nanosciences, biotechnologies, informatique et sciences cognitives. En effet, les domaines de l’environnement, du durable, des énergies nouvelles, de la création 3D et des nouvelles formes sociales de communication sont à ajouter aux domaines convergents initiaux. Dans chacun d’eux, le numérique tient une place centrale. Le problème majeur de cette convergence est qu’elle est théorisée sans aucune certitude quant à la faisabilité des projets, ni quant à leurs délais de mise en œuvre. Que ce soit le cas de la robotique nanométrique, de l’étude et la manipulation du code génétique aujourd’hui conçu comme un système d’information, des nouveaux nanocomposants et de l’informatique quantique, des implants cérébraux et autres interventions neurocognitives (Clinatech), de la simulation du cerveau, des progrès de l’homme monitoré en sport ou dans les usines du futur, de la robotique collaborative et conviviale, de l’étude des phénomènes météorologiques ou du climat, des systèmes embarqués et des piles de nouvelle génération, du grid computing et des conséquences sociales d’une ville intelligente (smart city), de l’écoconstruction, des fablabs, de leurs conséquences socio-économiques et notamment celles de la généralisation de l’impression 3D appliquée à la vie domestique, à l’alimentation, à la création de tissus ou d’organes, etc., ces domaines sont appelés à converger notamment grâce au numérique.
Sans tomber dans le futurisme pro singularité, la recherche et l’ingénierie françaises ne peuvent laisser ces champs émergents sans les anticiper. Or justement le domaine semble étrangement étranger à la réflexion scientifique, technologique, économique et politique de notre pays. Que ce soit dans les organismes de recherche, dans les universités, dans les industries, dans les instances administratives, dans les partis ou les cercles de pensée, la convergence semble être un mot tabou!
Pourquoi? Le propre de toute convergence est justement de mobiliser l’interdisciplinarité pour une réponse efficace et sans contrainte aux problématiques transdisciplinaires qui se profilent. La France est justement caractérisée par un esprit cartésien de construction du savoir "en silos". La décomposition du champ des sciences a constitué une classification en "sections" dans lesquelles se gèrent les carrières des chercheurs et se forment les ingénieurs. L’espoir viendra-t-il de l’entreprise, plus proche du réalisme pragmatique et de l’efficacité concrète? Des groupes comme Safran s’ouvrent au FabLabs et à la cobotique, le CEA dépasse quelques verrous en organisant des objets incertains, et des start-up du jeu, de la biologie ou des télécoms commencent à ébaucher un rapprochement en bousculant les frontières. Mais nous sommes moins des fourmillements et des initiatives de la Silicon Valley et de la côte nord est américaine, de la Corée ou d’autres pays asiatiques qui mobilisent en masse leur économie et leurs laboratoires pour la convergence.
Faute de rester une colonie sous dépendance des pays concernés, notre pays doit mobiliser sur ces enjeux d’avenir ses équipes en déplaçant les frontières disciplinaires, notamment en supprimant les verrous institutionnels. Un premier réside dans l’évaluation des chercheurs et des équipes qui pour l’heure reste un frein au déplacement des problématiques. Un second est celui de l’ouverture des formations d’ingénieurs, de manageurs et de politiques à l' "esprit de convergence" tel qu’il émerge déjà ailleurs.

Ne nous cachons pas les difficultés: les universités ne sont pas vraiment prêtes avec leur logique disciplinaire, les organismes de recherche non plus. Une piste serait probablement de confier de manière volontariste à l’un de ces organismes associé à un éditeur la mise en œuvre d’un support de publications consacré à ces problématiques (scientifique, technique, économique, politique et éthique) de convergence pour les sciences et technologies et donc les emplois du futur proche. Une autre est de saisir la CTI et les organismes représentatifs des formations d’ingénieurs (CDEFI, CGE) pour repenser les cursus déjà préfigurés pour la transversalité et leur donnant un réel objectif de convergence, et les associer par exemple aux formations des IEP. Le Ministère de la recherche commence à bouger, avec ceux de l’Industrie et de la Défense, dans ce sens, pour une stratégie nationale de la recherche vers les années 2020, pour des comités de consensus industriel, et pour une prospective de décloisonnement autour des pôles de compétitivité. Espérons qu’ils seront suivis, et que les décideurs ne les censureront pas pour retomber dans les vieilles lunes du cloisonnement.

04 mars 2014

BIO - TECH : Bioprinting - l'impression nano 3D du vivant.

Les imprimantes 3D renversent les verrous technologiques. On sait aujourd'hui qu'elles peuvent imprimer des pizzas, des dents ou des prothèses, des meubles et même des maisons ...
Un n ouvreau verrou vient d'être ouvert, celui de l'impression du vivant.
Le bioprinting est l'impression de tissus ou d'organes biologiques en 3D par impression par micorobots à partir de cellules souches.
Une étude (1) menée par une équipe (2) associant Savas Tasoglu, Metin Sitti, Utkan Demirci et d'autres chercheurs du MIT, de l'université Carnegie Mellon et de l’hôpital Brigham and Women de Boston, ont utilisé un appareil composé de deux bacs contenant une substance de type hydrogel (à la fois liquide et solide) contenant des cellules souches, et de réservoirs contenant des tiges de cuivre, des billes de polystyrène, des puces en silicium. Des micro-robots sont capables d’assembler les différents matériaux, dans le but de réparer les tissus humains, sous la commande et le contrôle de champs magnétiques capables de se déplacer entre les différents hydrogels. Le tout s'opère dans un liquide nutritif permettant de maintenir les cellules en vie, avec une précision de combinaison des matériaux souples et rigides à une échelle tridimensionnelle manométrique de l’ordre de la dizaine de microns. On peut considérer cette technologie comme une pince manométrique capable de saisir et déplacer des cellules pluripotentes, individuellement ou en groupe, dans un environnement 3D de synthèse.
Cette avancée d'ingénierie tissulaire permet à la fois de créer, mais aussi de comprendre les mécanismes de l'assemblage et de la constitution des tissus. D'un côté, la méthode peut trouver des applications dans la médecine régénérative, l’ingénierie de systèmes microphysiologiques, la recherche pharmacologique et la biologique de synthèse, mais également, sur un volet fondamental, de tester des hypothèses quant à la génération et la régénération cellulaire.
  1. Brigham and Women's Hospital. "New advance in 3-D printing and tissue engineering technology." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 February 2014.
  2. S. Tasoglu, E. Diller, S. Guven, M. Sitti, U. Demirci. "Untethered micro-robotic coding of three-dimensional material composition"Nature Communications, 2014; 5 DOI: 10.1038/ncomms4124