Comment se porte la recherche française ? Couci-couça. Certes, il y a les prix Nobel et les médailles Fields, l'extraordinaire épopée de Rosetta ou le prometteur développement du cœur artificiel Carmat. Mais il y a aussi le manque de moyens et la difficulté à trouver des financements, les complications administratives et la fuite des cerveaux, phénomènes dénoncés à longueurs de colonnes par la communauté scientifique, du grand ponte au simple laborantin. Si l'on s'en tient aux chiffres, elle peut s'enorgueillir de voir les dépenses de recherche et développement dans l'Hexagone (47,9 milliards d'euros) représenter 2,24% du produit intérieur brut (PIB), devant le Royaume-Uni (1,7%). Et déplorer de rester loin derrière la Corée du Sud (4,3%), Israël (4,1%) ou le Japon (3,6%). Elle peut se féliciter d'avoir vu le nombre de ses publications scientifiques augmenter de 40 % entre 2000 et 2015. Et s'inquiéter dans le même temps d'être passée du cinquième au septième rang mondial, doublée par la Chine et l'Inde, comme l'indique un tout récent rapport du Haut conseil de l'évaluation de la recherche et de l'enseignement supérieur (Hcéres).

Et Nantes, dans tout ça ? Avec ses facs, ses 10 grandes écoles, ses 14 pôles de compétitivité et clusters, ses labos estampillés Inserm et CNRS, la cité des Ducs compterait au total 2 200 chercheurs, dont 1 218 pour la seule université. Classée 24e du "Top 30" des meilleures universités et grandes écoles publiques françaises par le Time Higher Education, cette dernière a vu le nombre de ses publications scientifiques grimper de 33 % entre 2010 et 2014. Un bon résultat, mais qui ne dit finalement pas grand chose de la façon dont travaillent les chercheurs, de leurs succès et de leurs échecs, de leurs euphories et de leurs frustrations. C'est la raison pour laquelle Mediacités a voulu pousser la porte des labos pour dresser le portrait de 10 d'entre-eux, dont les découvertes nous changeront peut-être bientôt la vie. 

Médecine, mathématiques, intelligence artificielle, criminologie, écologie… Ces dix chercheurs, dont seulement trois femmes - une façon de souligner le manque de parité dans le domaine : elles ne représentent aujourd'hui que 26 % des 266 700 chercheurs français - exercent leurs talents dans des disciplines variées et pour différentes tutelles (CNRS, université, INSERM, grandes écoles...). Leur point commun ? Faire avancer la science dans leur domaine, pour améliorer ou mieux comprendre la vie des hommes. Certains sont connus, d’autres gagnent à l'être. Visite guidée dans leurs laboratoires…
 

Jérémy Pruvost, précurseur des micro-algues, l'or vert de demain


Professeur à l'université de Nantes et directeur de la plate-forme Algosolis, il est l'un des premiers à s'être intéressé à ces micro-organismes aquatiques pleins de promesses.

Pour rencontrer Jérémy Pruvost, il faut rejoindre le campus universitaire de Saint-Nazaire. Dans la ville qui construit de si imposants bateaux et avions, ses micro-algues sont invisibles à l'oeil nu (un millième de millimètre !). Elles s'épanouissent dans les bassins de la plateforme Algosolis. « Cet organisme vivant d'origine végétale pousse dans l'eau par photosynthèse, explique ce chercheur de 44 ans, à la tête d'une équipe de 40 personnes. Si vous laissez une piscine sans la nettoyer pendant quelque temps, son eau va devenir verte et remplie de micro-algues. » Quand il rédige sa thèse en génie des procédés sur le sujet au début des années 2000, pas grand monde ne croit encore à leur potentiel. « Personne ne s'y intéressait dans le secteur industriel. On nous faisait des yeux ronds, se souvient-il. Mais j'ai toujours cru à ce que je faisais, et aujourd'hui, tout le monde ne jure que par ça. Sauf que nous avons un temps d'avance ! » De fait, les micro-algues, faciles à cultiver sans rogner sur des terres agricoles, ont de nombreuses applications. Elles peuvent servir de biocarburant - des projets ont d'ailleurs été menés avec Peugeot ou Airbus pour les moteurs des voitures et des avions ; mais aussi de compléments alimentaires (comme la spiruline), de produits cosmétiques (non chimiques) ou encore de biomatériaux (en alternative au pétrole pour créer du plastique, par exemple). Couplées à un procédé industriel, les micro-algues peuvent même absorber son CO2 pour réduire son impact environnemental... « Les sollicitations sont nombreuses et nous sommes soutenus par les collectivités locales. La Région, notamment, en fait un axe stratégique, savoure Jérémy Pruvost, dont certains projets ont favorisé l'éclosion d'entreprises comme Algosource, à Saint-Nazaire. Nous formons aujourd'hui des étudiants qui, demain, travailleront sur ce sujet dans le monde entier ».

 

Pierre Layrolle veut imprimer des os en 3D


Directeur de recherche à l'INSERM, à Nantes, Pierre Layrolle jongle avec des projets européens de plusieurs millions d'euros. L'enjeu : régénérer les os des malades de demain.

Dans ce laboratoire dernier cri qu’il fait visiter avec passion, quatre imprimantes 3D trônent au milieu d’une batterie d’ordinateurs et de microscopes. Grâce à deux d’entre elles, on pourra, demain, imprimer de la peau et des os humains. « Ce n’est plus de la science-fiction, assure Pierre Layrolle. D’ici à une dizaine d’années, des robots opéreront les hommes et des imprimantes 3D fabriqueront en direct les organes ou tissus nécessaires au patient... » Titulaire d’un doctorat en biomatériaux à Toulouse, dont il a gardé l'accent chantant, passé par le Japon et les Pays-Bas – où il a travaillé en entreprise -, il dirige une équipe au sein du laboratoire Phys-Os de l’Inserm et de l’université de Nantes. Depuis 2010, l'équipe enchaîne les projets européens à 6 ou 12 millions d’euros. Rare pour un même laboratoire ! Appelé « Reborne », le plus important de ces programmes consistait en des essais cliniques pour régénérer de l’os en utilisant cellules souches et biomatériaux (fractures non consolidées, fermeture du nez et de la bouche chez des enfants souffrant d’une fente palatine, augmentation osseuse de la mandibule...). Son prochain projet, appelé Maxibone, mêle 12 pays européens et concernera 150 patients manquant de capital osseux pour des implants dentaires. Il s’agira de comparer sa technique (cellules souches et biomatériaux) à une greffe osseuse classique. Le labo est également largement soutenu par des associations de patients, notamment autour des tumeurs osseuses chez l’enfant. Moins par les fonds publics français. « On ne peut pas passer son temps à chercher des financements, alors autant miser sur l’échelon européen, qui attribue des sommes plus importantes ». Dernière idée en date ? Concevoir un « Nespresso à cellules ». Soit une machine capable de rendre la thérapie cellulaire (qui favorise la cicatrisation) accessible dans tous les lieux de soins, y compris les cabinets dentaires. « Aujourd’hui, prélever, mettre en culture puis injecter des cellules demande beaucoup de personnel et de temps. » Reste à réunir 4 millions d’euros pour financer l’expérience. En frappant à la porte de l’Europe ?                       

 

Estelle Marion renouvelle la lutte contre la douleur

Quand l'étude d'une maladie tropicale négligée débouche sur la découverte d'une nouvelle molécule anti-douleur... La trajectoire de cette chercheuse angevine multi-primée offre un bel exemple de sérendipité.                        

Blouse, gants et charlotte sur les cheveux, Estelle Marion, 31 ans, adore passer du temps dans son laboratoire de sécurité de niveau 3 ; celui où l’on étudie virus et bactéries dans une atmosphère confinée. Mais aussi partir au cœur des villages ruraux du Bénin (Afrique) pour traquer des punaises aquatiques. Bref, « passer de l’épuisette à l’éprouvette », comme le résume cette chargée de recherche à l’INSERM, basée au CHU d’Angers. Dès sa thèse de doctorat, elle s’est intéressée à une maladie tropicale peu connue du grand public : l’ulcère de Buruli, qui sévit chez les enfants d’Afrique de l’Ouest et du Centre (Bénin, Togo, Cameroun, etc). Celui-ci occasionne des plaies de plus en plus larges, pouvant parfois atteindre l’os. Ses recherches ont démontré que la bactérie à l’origine de cette infection transitait par les punaises aquatiques. Et, surtout, qu’elle secrétait une toxine capable d’empêcher la transmission de la douleur au niveau des fibres nerveuses de la plaie. Une propriété qui explique pourquoi tant de personnes touchées par l'ulcère de Buruli tardent à se faire soigner, mais qui pourrait aussi révolutionner la médecine. « Cette voie de signalisation de la douleur n’était pas encore connue et pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements anti-douleur d’ici cinq à dix ans », explique la chercheuse, qui, depuis sa découverte, non préméditée, travaille avec plusieurs équipes spécialistes du sujet (Institut Pasteur de Lille, INSERM, CNRS ainsi que des équipes basées à Séoul, en Corée du Sud).

 

Gabriel Tobie traque la vie extraterrestre

Au laboratoire de planétologie et de géodynamique (CNRS, universités de Nantes et Angers), Gabriel Tobie explore les lunes de Saturne et de Jupiter pour mieux traquer les origines de la vie sur Terre.

Des photos de planètes trônent un peu partout dans son bureau. La tête dans les étoiles, Gabriel Tobie garde néanmoins les yeux rivés sur son ordinateur, où figurent des milliers de données récupérées par la sonde Cassini, qui a achevé sa mission spatiale en 2017. Avec son équipe et des chercheurs tchèques, le planétologue de 42 ans, est parvenu à identifier la présence d’eau chaude sur Encelade, l’une des lunes de Saturne. On parle ici d’une boule de matière d’à peine 250 kilomètres de rayon, recouverte d’une couche de glace, située à 1,5 milliard de kilomètres de la Terre. « La sonde Cassini a mis sept ans pour y arriver, souligne-t-il. Ce qui me plaît, c’est de faire un travail de pionnier. Personne n’aurait parié sur Encelade alors qu’elle recèle bien des secrets. » Alors que la plupart des objets du système solaire de cette taille sont des corps inertes, Encelade possède de l'eau qui circule dans son noyau poreux, chauffé par les marées générées par Saturne. Résultat : celle-ci se réchauffe progressivement et sort sous la forme de sources d'eau chaude à la base de l'océan. Dans cette mer extraterrestre, l’eau est salée et recèle même des molécules organiques. De là à y voir une trace de vie ? « La sonde Cassini n'était pas équipée pour des recherches aussi complexes, explique Gabriel Tobie. Si jamais on trouvait une trace d’activité biologique sur Encelade, ce serait une découverte révolutionnaire. La preuve que la vie existe hors de la Terre ! » Tout en poursuivant ses travaux sur les lunes de Saturne, le chercheur participe à la prochaine grande mission spatiale européenne, appelé JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) qui tournera autour de Jupiter vers 2030 (il est impossible de s’y poser). L’heure est à la préparation des instruments de mesure. « On commence déjà à planifier les séquences d’observation », explique Gabriel Tobie, qui rêve d’une nouvelle mission sur Encelade avant la fin de sa carrière.

 

Maxime Mahé conçoit des intestins artificiels

Formé à Nantes, ce biologiste est parvenu, lors d’un séjour aux Etats-Unis, à recréer un mini-intestin à partir de cellules souches. Une première mondiale qui pourrait, à terme, servir à soigner l'homme.

A 32 ans, Maxime Mahé a déjà passé six ans au sein de la fondation de recherche de l’hôpital pédiatrique de Cincinnati (Ohio). Là-bas, les « grants » (financements) pleuvent pour les chercheurs. « Les fonds mis à notre disposition sont conséquents, notamment grâce à la philanthropie. Par contre, il faut aussi financer son propre salaire, contrairement à la France. L’idéal se situe sans doute entre ces deux modèles... » Désormais chargé de recherche à l’ INSERM , à Nantes, au sein de l’Institut des maladies de l’appareil digestif, Maxime Mahé poursuit ses travaux sur notre « second cerveau », l’intestin, qui possède ses propres neurones. Après avoir découvert comment récréer in vitro un intestin doté d’un système nerveux (et donc, capable de fonctionner), le chercheur et son équipe américaine ont transplanté ce mini-organe dans des souris. Un tissu intestinal complet et complexe s’est alors développé dans le corps de l’animal. « En extrapolant cette technique à l’homme, on pourrait très bien implanter des intestins artificiels pour remplacer un organe malade. » Pour créer ces mini-tubes digestifs, les chercheurs nantais utilisent des cellules souches à pluripotence induite, et non des cellules souches embryonnaires, comme aux Etats-Unis. Le détail a son importance, non seulement pour des raisons éthiques, mais aussi parce qu’on pourrait imaginer, plus tard, utiliser les cellules du patient malade, afin qu’il puisse « recréer lui-même ses propres tissus ». En ce moment, une petite centaine de mini-intestins sont mis en culture dans son laboratoire nantais. « On doit encore bien les caractériser avant de les transplanter chez l’animal, précise-t-il. Mais si on s’y met à plusieurs équipes dans le monde, on peut imaginer rendre cela possible chez l’homme d’ici une dizaine d’années. ». Et remplacer des organes malades chez l'enfant (maladie de Hirschsprung, entérocolite nécrosante) ou l'adulte (cancers colorectaux, maladies inflammatoires chroniques).                       

 

Manuela Braud enrichit le concept de résilience

Avec son parcours atypique, son sujet de recherche et son incroyable capacité de vulgarisation, Manuela Braud détonne dans le milieu académique.

Le célèbre psychanalyste Boris Cyrulnik, initiateur du concept de résilience , qui présidait son jury de thèse, dit avoir beaucoup appris d’elle. A 35 ans, Manuela Braud est une toute jeune docteure du centre de recherche en éducation de l’université de Nantes (CREN). Cette ancienne travailleuse sociale, qui a repris des études en psychologie et sciences de l’éducation à Nantes, vient de boucler une recherche sur un thème qui fait écho à sa propre histoire : « Comment faire face à l’adversité et pour longtemps. Etude clinique et fluctuation du processus de résilience dans le temps. » Pour ce faire, elle a étudié la trajectoire de six femmes ayant vécu des maltraitances et/ou des atteintes sexuelles durant leur enfance. « Malgré ce passé très lourd, elles affichent toutes des parcours brillants, raconte-t-elle. Faute d’attachement "secure" dans l’enfance, elles ont cherché ailleurs, et notamment dans l’école et le travail, la reconnaissance qu’elles n’ont pas eu plus jeunes ». L'apport de cette recherche est de montrer que rien n’est acquis pour autant et que ce processus de résilience fluctue dans le temps. « Une rupture amoureuse, par exemple, peut avoir chez elles des répercussions immenses. » En pleine période de libération de la parole des femmes, cette recherche prend un relief particulier. « Aucune d’elles n’est allée devant la justice par peur de ne pas être reconnue comme victime », précise Manuela Braud, qui souhaite enseigner à l'université . Pour l'heure, elle forme des travailleurs sociaux aux quatre coins de la France, intervient dans plusieurs programmes d'aide aux décrocheurs et jeunes entrepreneurs. Et tient son propre cabinet de psychologie, à Angers. « Entendre un patient me dire que sa vie a changé après plusieurs séances me porte énormément. »                        

 

Erwan Brugallé, héraut de la géométrie tropicale

Mathématicien de haut vol, l'ancien prof à Polytechnique a été recruté par l’université de Nantes dans le cadre du programme régional Connect Talents. Sa mission : favoriser le rayonnement de son laboratoire.

Erwan Brugallé s’est très tôt passionné pour les mathématiques. « Mon père n’était pas chercheur mais employait un vocabulaire très scientifique, confie ce professeur de 40 ans, arrivé en septembre dernier au laboratoire de mathématiques Jean Leray de l’université de Nantes. Enfant, j'étais fasciné par des mots comme exponentiel, que je ne comprenais pas, et j’ai eu envie d’aller plus loin... » Après sa thèse en géométrie consacrée - accrochez-vous ! - aux « courbes algébriques et courbes pseudo-holomorphes réelles dans les surfaces réglées », il quitte Rennes pour l’Allemagne puis le Canada. C’est à Toronto qu’il entame une collaboration avec l’un des « pontes » de la géométrie tropicale, une discipline née dans les années 1990 consistant à associer des objets géométriques à une algèbre différente de celle utilisée couramment. « On pourrait croire au premier abord qu’il s’agit d’élucubrations de mathématiciens qui s’ennuient, s'amuse-t-il. Bien au contraire, cette géométrie trouve des applications dans de nombreux contextes, en mathématiques comme en physique... » Après un poste de maître de conférences à Jussieu puis à la prestigieuse école Polytechnique, Erwan Brugallé quitte Paris pour Nantes grâce au programme Connect Talents, lancé depuis 2013 par la Région Pays-de-la-Loire. Grâce à lui, le labo nantais va s’ouvrir à la géométrie tropicale et renforcer son attractivité. « Le soutien financier de la Région (238 000 euros sur 5 ans) va me permettre de recruter un doctorant et des post-doctorants, organiser des conférences et faire venir des spécialistes du sujet », détaille celui qui essaie aussi d’humaniser sa discipline auprès des étudiants. « Contrairement aux idées reçues, nous ne sommes pas des scientifiques arides à longue barbe blanche, prévient cet amateur de musique et de voyages. C’est une matière vivante, en plein bouillonnement, dont il faut montrer l’histoire pour la rendre moins abstraite et plus attractive. »

 

Virginie Gautron décrypte les trajectoires des délinquants

Maître de conférences en droit pénal et sciences criminelles à l’université de Nantes, cette juriste glisse vers la sociologie pour mieux étudier les trajectoires des délinquants.

Avant d’être une pénaliste reconnue, Virginie Gautron, 41 ans, a d’abord été « une étudiante sans le sou, qui a vécu quelques années dans un quartier d’habitat populaire ». Tiendrait-elle de cette expérience son goût pour l’étude des populations marginalisées ? Depuis sa thèse sur les politiques publiques de lutte contre la délinquance, Virginie Gautron s’est toujours tournée vers la sociologie pour mieux comprendre la trajectoire des justiciables. Entre 2008 et 2012, son équipe et elle ont épluché 7 500 dossiers de délits commis par des majeurs dans cinq tribunaux correctionnels du grand Ouest, et la réponse que la justice y apportait. Verdict  ? Non seulement il existe de grandes disparités d’une juridiction à une autre, mais tous les justiciables ne sont pas logés à la même enseigne. Toutes choses égales par ailleurs, deux critères pèsent particulièrement sur la dureté des décisions : être d’origine étrangère et ne pas avoir de logement fixe. « Ces populations écopent des peines les plus lourdes, en particulier en comparution immédiate », note la chercheuse, qui dirige depuis 2015 une autre recherche d’ampleur. Elle est en train d’analyser 2 500 affaires dans six juridictions différentes pour étudier dans quels cas des obligations de soins ont été prononcées. « Les juges en prononcent à tout va sans que les structures de santé ne suivent ». Si elle a pu bénéficier de financements de l’agence nationale pour la recherche (ANR), la situation des sciences sociales en France la désole . « On passe plus de temps à répondre à des appels d’offre qu’à faire de la recherche, pointe-t-elle. On a l’impression que dans ces domaines sensibles sur le plan politique, les pouvoirs publics n’ont pas très envie de financer des recherches critiques, préférant les réaliser en interne ou embaucher des consultants. » Elle regrette aussi que les politiques ne s'éclairent pas des travaux des chercheurs. « Depuis quelques années, une bonne politique doit rapporter des voix, peu importe qu'elle soit totalement contre-productive sur le plan de la lutte contre la délinquance.»                       

 

Florian Richoux décrypte l’intelligence artificielle

Ce maître de conférences au laboratoire des sciences du numérique à Nantes (LS2N) - qui réunit 450 chercheurs - étudie un domaine très en vogue, non dénué d’enjeux éthiques.

Ce qu’il faisait durant son temps libre est devenu son principal objet d’études : l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) dans les jeux vidéos. « C’est un vrai luxe de choisir ses thématiques de recherche », salue Florian Richoux, 35 ans, qui a réalisé sa thèse en théorie informatique à Polytechnique, avant de découvrir l’IA au Japon, à l’université de Tokyo. Sa passion du moment : le « deep learning » ou comment la machine apprend par elle-même. « On en entend beaucoup parler car cela produit des résultats assez extraordinaires », poursuit le chercheur, citant l’expérience d’AlphaGo, cette intelligence artificielle développée par Google qui a appris le jeu de Go de manière autonome, au point de battre les meilleurs joueurs humains. Dans ses recherches , Florian Richoux analyse comment les machines prennent des décisions sous incertitudes. Or, le jeu vidéo Starcraft se montre idéal pour en comprendre les ressorts. « Dans ce plateau de jeu, un épais brouillard empêche le joueur de prédire la stratégie de son adversaire », explique celui qui a effectué un stage de trois mois au labo d’IA de Facebook, à Paris. Des recherches bien utiles pour s’assurer que la machine peut agir dans un environnement incertain, à l’image d'une voiture autonome face à un obstacle surgissant de nulle part. « L’idée d’une IA qui finirait par dominer l’homme fait un bon scénario de science-fiction, mais ce n’est pas à l’ordre du jour, rassure-t-il. Ce qui n’empêche pas plusieurs questions éthiques. » Comme ne pas déléguer trop de charges aux machines (on l’a vu lors d’un krach boursier né de l’emballement des ordinateurs), se méfier de leur utilisation (qui peut être contournée) et prévoir dès maintenant ses impacts sur l’emploi. Ce domaine a en tout cas le vent en poupe, ce qui permet d’attirer de nombreux financements. « Le plus dur, c’est de les utiliser à cause des contraintes administratives, glisse-t-il. Quand j’étais au Japon, j’ai obtenu une carte graphique pour mon ordinateur en une heure. En France, ça m’a pris… deux ans ! »                        

 

Olivier Lambert, lanceur d’alerte sur les abeilles sauvages

Ecologue à Nantes, ce scientifique alerte sur les menaces qui pèsent sur les abeilles sauvages, souvent éclipsées par l'abeille domestique.

Docteur en écologie après une reprise d’études, Olivier Lambert, 42 ans, dirige le trop peu connu Centre vétérinaire de la faune sauvage, à Nantes. Fondé par d'anciens étudiants de l'école vétérinaire (ONIRIS), il soigne les animaux sauvages blessés, voire mazoutés (11 000 volatiles lors de la marée noire de l'Erika en 1999), mène des actions de prévention et des missions d'ordre scientifique. Depuis sa thèse sur la contamination chimique des « matrices apicoles » (abeilles, miel, pollen), Olivier Lambert s'est spécialisé dans l'étude de cet insecte, qui fait figure de « sentinelle de la qualité environnementale ». Mais plutôt que d’étudier l'abeille domestique - largement défendu par les apiculteurs -, le chercheur s'est penché sur le sort des abeilles sauvages. Il en existe un millier d'espèces, dont la taille varie de 3 millimètres à 3 centimètres. Leur grande diversité fait qu'elles pollinisent un grand nombre de végétaux, participant ainsi au maintien de la biodiversité. Problème : ces populations sont en net déclin, menacées par les pesticides (des agriculteurs comme des jardiniers) et par la modification des paysages (entraînant raréfaction de leurs ressources alimentaires et de leurs sites de nidification). Le réchauffement climatique, en décalant la floraison des plantes, perturbe aussi ces insectes, tout comme la mode des ruches, qui favorisent l'abeille domestique au détriment de sa cousine sauvage. En 2017, la Région Pays-de-la-Loire, qui versait 50 000 euros de subventions au centre, a brusquement cessé de le soutenir. « Trop peu d'argent public est investi sur ces thématiques », déplore Olivier Lambert, contraint de se séparer d'une biologiste qui travaillait avec lui sur ce dossier.