Favoriser et encourager une recherche interdisciplinaire

REPÈRES

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Avec le pro­jet Cam­pus, le poten­tiel de recherche du plateau de Saclay est aujourd’hui promis à un fort développe­ment. L’objectif du gou­verne­ment est d’y implanter un clus­ter sci­en­tifique de renom­mée inter­na­tionale. Dès 2015, 34 000 étu­di­ants (dont 7 000 doc­tor­ants) et 12 000 chercheurs et enseignants-chercheurs devraient y tra­vailler. Car de nom­breux lab­o­ra­toires publics et privés, ain­si que des écoles, vont venir s’installer sur le plateau et notam­ment à prox­im­ité des bâti­ments de l’X. Le pro­jet Cam­pus devrait donc per­me­t­tre d’accélérer le pro­jet de développe­ment de l’École poly­tech­nique, qui en prof­it­era pour ren­forcer encore le posi­tion­nement de son Cen­tre de recherche.

Quelques chiffres
Le Cen­tre de recherche de l’École poly­tech­nique, c’est 22 lab­o­ra­toires, 1600 per­son­nes dont 500 chercheurs per­ma­nents et 500 doc­tor­ants, plus de 1300 pub­li­ca­tions par an. Via sa par­tic­i­pa­tion au PRES Paris­Tech, ce Cen­tre de recherche fait par­tie d’un ensem­ble plus vaste : 109 lab­o­ra­toires, 450 thès­es par an, 15000 pub­li­ca­tions au cours des cinq dernières années.

Le Cen­tre de recherche de l’É­cole poly­tech­nique rassem­ble 22 lab­o­ra­toires qui recou­vrent toutes les grandes dis­ci­plines. Depuis leur créa­tion, ces lab­o­ra­toires cul­tivent l’ex­cel­lence et sont plutôt ori­en­tés vers la recherche fon­da­men­tale. Le pro­jet du Cen­tre de recherche est d’al­li­er l’ap­pro­fondisse­ment des aspects les plus fon­da­men­taux de la recherche pour le pro­grès des con­nais­sances, au développe­ment de grands domaines plus appliqués qui répon­dront aux enjeux sci­en­tifiques, tech­nologiques et socié­taux du xxie siè­cle. Or, dans la plu­part des domaines, la diver­sité des dis­ci­plines est un atout maître pour notre cam­pus : le dia­logue et les col­lab­o­ra­tions per­me­t­tront de bâtir des pro­jets com­muns afin de relever les grands défis des années futures.

14 thématiques pour favoriser l’interdisciplinarité

L’In­sti­tut Cori­o­lis et l’environnement
Créé en 2008, l’In­sti­tut Cori­o­lis sou­tient des recherch­es fon­da­men­tales ou appliquées et des développe­ments tech­nologiques de pointe sur les thé­ma­tiques en lien avec l’en­vi­ron­nement. Il fédér­era des com­pé­tences allant des sci­ences physiques jusqu’à l’é­conomie. L’In­sti­tut a deux mis­sions prin­ci­pales : la coor­di­na­tion des pro­jets inter­dis­ci­plinaires et un rôle d’an­i­ma­tion et de com­mu­ni­ca­tion auprès de la com­mu­nauté sci­en­tifique inter­na­tionale, de l’in­dus­trie et du grand public.

Pour favoris­er l’in­ter­dis­ci­pli­nar­ité, le Cen­tre de recherche a donc iden­ti­fié 14 grandes thé­ma­tiques. Par­mi elles fig­urent les éner­gies du xxie siè­cle, la maîtrise et l’u­til­i­sa­tion des nano-objets, l’en­vi­ron­nement et le développe­ment durable, les sys­tèmes de com­mu­ni­ca­tion à l’échelle du globe, etc. L’ob­jec­tif est d’amen­er les chercheurs de toutes les dis­ci­plines à se mobilis­er sur ces thé­ma­tiques, et de faire du Cen­tre de recherche un car­refour stim­u­lant pour tra­vailler et innover ensem­ble. Les inter­faces sont sources de décou­vertes. Dans le domaine de la san­té par exem­ple, la mise au point d’un nano-objet capa­ble une fois injec­té dans une cel­lule d’établir un diag­nos­tic néces­site que physi­ciens (pour syn­thé­tis­er le nano-objet) et biol­o­gistes (pour con­cevoir les bio­cap­teurs) tra­vail­lent ensem­ble. C’est de leurs travaux com­muns que naîtront des inno­va­tions dans le domaine de la santé.

Nous fédérons l’en­vi­ron­nement et le développe­ment durable, domaines dans lesquels de nom­breuses dis­ci­plines vont devoir coopérer :

Faire du Cen­tre de recherche un car­refour stim­u­lant pour tra­vailler et innover ensemble.

la mécanique, la physique et la chimie pour mieux com­pren­dre et mod­élis­er les flu­ides de l’en­vi­ron­nement, la pol­lu­tion, les gaz à effets de serre et pour con­cevoir des matéri­aux respec­tant la planète, l’é­conomie pour bâtir une économie durable, fondée sur des objets et proces­sus à basse pro­duc­tion de CO2, etc.

Grâce à l’In­sti­tut Cori­o­lis, que nous avons créé en 2008, nous allons fédér­er les dif­férentes approches. Cet insti­tut va d’ailleurs être un élé­ment struc­turant pour les exten­sions des lab­o­ra­toires de l’École. 

Maîtriser les systèmes complexes

Par ailleurs, les méth­odes de la recherche font de plus en plus appel à des process de développe­ment com­plex­es. Ain­si, le pro­jet européen Extreme Light Infra­struc­ture, dont l’In­sti­tut de la Lumière extrême a la charge, veut bâtir un laser délivrant le fais­ceau le plus intense au monde soit jusqu’à 100 pétawatts de puissance.

De nom­breux sys­tèmes naturels sont aus­si des sys­tèmes complexes.

C’est un défi sci­en­tifique majeur : aller à la lim­ite de l’in­ten­sité de la lumière et peut-être recréer les con­di­tions qui rég­naient quelques mil­lisec­on­des après le big-bang. Mais pour cela, il faut repouss­er les lim­ites de ce qui a déjà été fait, bâtir de nou­veaux dis­posi­tifs tech­niques, savoir ampli­fi­er la lumière avec des cristaux de grande taille, con­cevoir des dis­posi­tifs capa­bles de guider la lumière et la focalis­er avec des miroirs aux formes par­faite­ment con­trôlées. Le défi que con­stitue la con­struc­tion de ce laser repose sur de nom­breuses dis­ci­plines tech­niques qui vont bien au-delà de l’op­tique, comme la mécanique, l’au­toma­tique, l’in­for­ma­tique mais aus­si un man­age­ment de pro­jet qui doit être très solide. En effet, ELI regroupe une cinquan­taine de lab­o­ra­toires européens et son bud­get avoi­sine les 400 mil­lions d’euros.

Bref, c’est la déf­i­ni­tion par­faite de la ges­tion d’un sys­tème com­plexe. Mais au-delà de l’ex­em­ple d’ELI, de nom­breux dis­posi­tifs indus­triels ou opéra­tionnels (réseaux de télé­com­mu­ni­ca­tions, chaînes de pro­duc­tion, véhicules du futur), mais aus­si de nom­breux sys­tèmes naturels (de la cel­lule à l’é­cosphère) sont aus­si des sys­tèmes com­plex­es que nous devons appren­dre à com­pren­dre et maîtriser.

5 000 m² de nouveaux laboratoires

Le pro­jet Cam­pus, qui fera du plateau de Saclay un des pre­miers clus­ters tech­nologiques au monde, repose sur un pro­gramme immo­bili­er impor­tant. Pour faire de notre Cen­tre de recherche un car­refour pour la diver­sité des thé­ma­tiques, nous voulons dou­bler notre poten­tiel de biolo­gie en accueil­lant, dans un nou­veau bâti­ment de 2 000 m², des équipes recrutées sur appel d’of­fres inter­na­tion­al. Une exten­sion de 1 500 m² du départe­ment de physique per­me­t­tra de faire venir de nou­velles équipes sur les domaines optique, laser, plas­ma — où l’É­cole est déjà très en pointe — et les nano-sci­ences et nan­otech­nolo­gies. Enfin, un accroisse­ment de 1 500 m² du départe­ment de mécanique va nous per­me­t­tre de dévelop­per des activ­ités nou­velles dans les domaines de l’en­vi­ron­nement et du développe­ment durable ain­si que des matéri­aux, des sys­tèmes mécaniques et de l’énergétique.

Relier la recherche fondamentale aux applications

Un parte­nar­i­at avec Total sur le photovoltaïque
Total et le Lab­o­ra­toire de physique des inter­faces et des couch­es minces (LPICM), une unité de recherche du CNRS et de l’É­cole poly­tech­nique, ont créé en juin dernier une équipe de recherche com­mune sur l’én­ergie solaire pho­to­voltaïque. NanoPV, qui regroupe une ving­taine de chercheurs et doc­tor­ants, va tra­vailler sur les tech­nolo­gies de couch­es minces de sili­ci­um et explor­er de nou­veaux con­cepts util­isant, par exem­ple, des nanofils de sili­ci­um. Objec­tif : aider au trans­fert préin­dus­triel de ce que le LPICM a déjà dévelop­pé et tra­vailler sur les généra­tions futures. Les deux parte­naires espèrent, d’i­ci quelques années, réduire le coût du solaire pho­to­voltaïque à moins de 1 ? le watt grâce aux couch­es minces con­tre 2 à 3 ? le watt aujour­d’hui pour la fil­ière clas­sique. Ce n’est pas une pre­mière pour le lab­o­ra­toire de Bernard Drévil­lon qui a déjà organ­isé des trans­ferts indus­triels avec Sam­sung pour des écrans plats.

L’o­rig­i­nal­ité du cam­pus de Palaiseau vien­dra du fait qu’il sera un con­tin­u­um entre la recherche fon­da­men­tale, une démarche inter­dis­ci­plinaire et des domaines thé­ma­tiques à fort poten­tiel appli­catif per­me­t­tant de trans­fér­er les résul­tats de la recherche vers les acteurs économiques et industriels.

Des actions menées avec nos parte­naires de Paris­Tech et du plateau de Saclay et des grands acteurs indus­triels. Sur la com­mu­ni­ca­tion plané­taire, par exem­ple, notre Lab­o­ra­toire d’in­for­ma­tique (LIX) va col­la­bor­er avec Dig­i­teo, l’In­ria et l’In­sti­tut Télé­com. En matière d’én­er­gies nou­velles, notre Lab­o­ra­toire de physique des inter­faces et des couch­es minces (LPICM) a con­sti­tué une équipe de recherche com­mune avec Total, bap­tisée NanoPV, pour explor­er et val­oris­er les tech­nolo­gies des cel­lules pho­to­voltaïques en couch­es minces ; ce pro­jet s’in­scrit dans la per­spec­tive encore plus ambitieuse de la créa­tion d’un Insti­tut pho­to­voltaïque avec Total, EDF et plusieurs écoles de Paris­Tech (cf. encadré).

Dans le domaine des nanosciences et nan­otech­nolo­gies et de leurs appli­ca­tions, le CNRS, l’u­ni­ver­sité Paris-XI et le CEA vont con­stru­ire sur notre cam­pus un grand cen­tre de R & D auquel nous souhaitons par­ticiper active­ment. Le poten­tiel d’in­no­va­tion du cam­pus pour­ra con­tin­uer à se dévelop­per à tra­vers l’ac­tion des pôles de com­péti­tiv­ité (System@tic, Medicen…) et l’im­plan­ta­tion de nou­veaux acteurs indus­triels sur le cam­pus : EDF, Hori­ba Jobin-Yvon, EADS envis­agent de nous rejoin­dre venant enrichir une recherche indus­trielle déjà bien présente avec Thalès et Danone.

Une démarche conjointe entre recherche et enseignement

L’ensem­ble des recherch­es du cam­pus, notam­ment celles menées avec nos parte­naires indus­triels dans le cadre de chaires, nour­rit les enseigne­ments dis­pen­sés par l’É­cole. Nous avons ain­si mis en place un mas­ter sur les sys­tèmes indus­triels com­plex­es avec Thalès. Ain­si, dès la troisième année du cycle ingénieur, nos étu­di­ants peu­vent dévelop­per un savoir-faire dans ce domaine, aujour­d’hui stratégique.

30 % des élèves et 18 % des enseignants- chercheurs vien­nent de l’étranger.

De même, avec notre mas­ter sur les éner­gies renou­ve­lables, nous for­mons des ingénieurs qui seront capa­bles, par exem­ple, de dif­fuser les tech­nolo­gies du pho­to­voltaïque. Avoir une recherche dynamique per­met d’at­tir­er des chercheurs de renom. C’est en recru­tant les meilleurs enseignants-chercheurs que nous main­tien­drons un enseigne­ment de qual­ité tout en dévelop­pant notre ray­on­nement inter­na­tion­al. L’É­cole et le Cen­tre de recherche sont déjà très ouverts sur le monde puisque 30 % des élèves et 18 % des enseignants-chercheurs vien­nent de l’é­tranger. Ce mou­ve­ment va se poursuivre.

Continuer à développer le Centre de recherche

Une ving­taine de chaires d’entreprises
Au cours des cinq dernières années, l’É­cole a créé une ving­taine de chaires avec des indus­triels, per­me­t­tant de mêler enseigne­ment et recherche sur des thèmes tels que le développe­ment durable (avec EDF), l’ingénierie des sys­tèmes com­plex­es (avec Thalès), le man­age­ment de l’in­no­va­tion (avec Arcelor, Das­sault Sys­tèmes, Renault et Valeo), etc. L’É­cole va con­tin­uer sur cette voie. Ces chaires mis­es en place avec des indus­triels nour­ris­sent les mas­ters et les thès­es, mais égale­ment les enseigne­ments du cycle ingénieur.

Ain­si avec nos parte­naires nous avons de grandes ambi­tions pour le cam­pus de Palaiseau. Il faut main­tenant mobilis­er toutes les éner­gies pour réus­sir à les con­cré­tis­er et assur­er leurs finance­ments. Nous sommes con­va­in­cus que nos pro­jets com­muns sont moti­vants pour nos parte­naires comme pour nous-mêmes, mais aus­si pour la col­lec­tiv­ité et nos citoyens.

Dans ce con­texte, le Cen­tre de recherche de l’É­cole poly­tech­nique doit accom­pa­g­n­er cette dynamique en pour­suiv­ant son développe­ment, et tir­er mieux par­ti de sa richesse pluridis­ci­plinaire. Il lui appar­tien­dra de main­tenir un bon équili­bre entre recherche fon­da­men­tale et recherche appliquée, de con­tin­uer à rechercher ” par curiosité ” pour faire avancer la con­nais­sance, tout en s’ou­vrant plus encore aux grands domaines d’application.

Des appli­ca­tions qui bien sou­vent sont impos­si­bles à prédire au départ et qui nais­sent juste­ment fréquem­ment des ques­tion­nements sci­en­tifiques les plus fondamentaux.

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