La recherche au cœur de France 2030

Présenté par le président de la République le 12 octobre 2021, France 2030, un plan d’investissement inédit de 54 milliards d’euros, incarne la volonté de placer la France dans le peloton de tête sur une dizaine de secteurs stratégiques comme l'énergie, la santé du futur, la décarbonation de l’industrie ou encore l’alimentation et l’agriculture… « Ce plan d’investissement dans l’innovation, l’industrialisation et la recherche a pour objectif d’apporter des réponses aux grands défis de notre temps, explique Bruno Bonnell, secrétaire général pour l’investissement et pilote de France 2030. Les urgences climatique, alimentaire, énergétique sont là, palpables et menaçantes. Avec France 2030, l’État se donne les moyens de bâtir la France de demain, décarbonée, sobre et solidaire. » Et pour Antoine Petit, président-directeur général du CNRS, l’ambition de France 2030 « ne pouvait se concevoir sans la participation active de l’ensemble des forces de recherche de notre pays dont fait partie le CNRS. Nous avons des scientifiques et des laboratoires de recherche reconnus dans le monde entier. »

Parmi les ambitions : devenir leader de l’hydrogène vert, faire émerger de nouveaux réacteurs nucléaires de petites tailles, produire vingt biomédicaments contre le cancer et les maladies chroniques, ou encore investir dans la nouvelle aventure spatiale et dans la connaissance des fonds marins. France 2030 couvre l’intégralité du champ de ces objectifs depuis la recherche fondamentale jusqu’à l’industrialisation. Une nouveauté par rapport au Programme d’investissements d’avenir (PIA)1  qui ne comprenait pas cet aspect industriel. Organisé autour de trois axes – mieux vivre, mieux produire et mieux comprendre –, France 2030 est « un effort de l’État dans l’innovation sous toutes ses formes », rappelle Bruno Bonnell.

Pour Claire Giry, directrice générale de la recherche et de l’innovation du ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, « tout est dans le “comprendre”. C’est là évidemment le rôle premier de la recherche que d’avancer dans la compréhension du monde qui nous entoure. » Quant aux autres axes, « c’est le “mieux” qui interroge la recherche, à travers son apport à l’innovation. C’est toujours de la recherche que naît l’innovation. » Et dans un monde concurrentiel et en permanente évolution, cette recherche est clé. C’est pourquoi elle est au cœur de grands programmes « indispensables » aux ambitions de France 2030, et en particulier les Programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR). Dotés de 3 milliards d’euros sur une durée de dix ans, les PEPR sont conçus comme des outils structurants pour la recherche française au niveau national, sur la base des « meilleurs standards internationaux, pour maintenir la France au plus haut dans la compétition mondiale ».

Construire ou consolider un leadership français

Ces programmes, opérés par l'Agence nationale de la recherche2  (ANR), sont de deux types : les PEPR de stratégie nationale d’accélération – qui accompagnent des transformations déjà engagées comme l’hydrogène décarboné ou l’intelligence artificielle (IA) – et les PEPR exploratoires – qui ont vocation à développer des secteurs émergents tels que le stockage de données sur ADN (MoleculArXiv) ou l’intégration des robots dans la société (O2R). Instillant une dose importante de démarche top-down, focalisant les acteurs sur des grands enjeux industriels et sociétaux, les PEPR d'accélération sont complémentaires aux PEPR exploratoires, dont les thématiques émanent essentiellement du monde académique. « Les PEPR exploratoires construisent les stratégies d’accélération de la prochaine décennie, souligne Alain Schuhl, directeur général délégué à la science du CNRS. Par exemple, le très ambitieux mais très risqué MoleculArXiv a le potentiel d'ouvrir un énorme champ d’applications, si les verrous scientifiques sont levés.  » La vaste majorité des PEPR possède également une articulation forte avec l’Europe, qui elle aussi se dote de stratégies à son échelle, par exemple sur le quantique.      

À ce jour, 42 PEPR ont été initiés, dont 25 d’accélération et 17 exploratoires, d’autres vagues devant suivre3 . Le CNRS en pilote ou copilote respectivement 13 et 17, « soit 30 PEPR sur 42 au total, un engagement remarquable pour les communautés scientifiques, s'enthousiasme Antoine Petit. Ce résultat démontre à la fois la place unique du CNRS dans le système français et son rôle naturel d’agence de programmes. Ces succès sont liés à la vision nationale et internationale que nous avons de nos sujets de recherche. » Avec la diversité de leurs thématiques, les PEPR sont un miroir des champs de recherche où la France se distingue au plan international. « Pluridisciplinaire, opérant sur tout le territoire avec, à un moment ou un autre, tous les autres acteurs du monde de la recherche, il est normal que le CNRS soit impliqué aussi fortement », ajoute le PDG.

Au service de la société

Si les programmes « ne changeront pas la mission du CNRS d'assurer l'avancée des connaissances dans l'ensemble des champs disciplinaires », ils vont « donner une impulsion très forte dans les domaines sélectionnés », assure Alain Schuhl. Rassemblant la totalité de la communauté scientifique concernée, ils sont « une affirmation du rôle d'opérateurs de programme des organismes de recherche nationaux, ce qui pourrait être une évolution importante ».

« Maladies infectieuses émergentes », « IA », « Eau, Bien commun »… co-construits avec le monde socio-économique, qu’ils soient exploratoires ou liés à une stratégie nationale d’accélération, les PEPR s’attaquent à des sujets majeurs de société. Par exemple, le PEPR Propsy est centré sur les pathologies psychiatriques, qui touchent près d’une personne sur quatre aujourd’hui. En constante augmentation, ces maladies fréquentes sont parmi les premières causes mondiales de handicap et de dépenses liées à une maladie chronique. Face à cet enjeu, Propsy vise à « déployer la médecine de précision en psychiatrie », explique Marion Leboyer, coordinatrice scientifique du PEPR. Le programme est porté par l’Inserm et le CNRS, en partenariat avec le CEA, la Fondation FondaMental et cinq universités4 . Centré sur quatre troubles parmi les plus fréquents et les plus invalidants (schizophrénies, dépressions résistantes, troubles du spectre autistique, troubles bipolaires), il s’appuie sur « une des plus grandes cohortes au monde » rassemblant 8 500 patients à ce jour. « Ce programme doit nous permettre d’être plus performants sur le dépistage et la prévention, mais aussi sur la communication autour de ces pathologies, pour lesquelles les fausses représentations retardent bien souvent les diagnostics », précise Marion Leboyer.

Le programme Propsy entend également soutenir le développement d'une filière biomédicale française en santé mentale solide et pérenne, incluant la pharmacologie, la medtech et le digital, grâce à des partenariats public-privé. En cela, il collaborera avec le PEPR Santé numérique, copiloté par l’Inserm et Inria.

Développer les filières industrielles

Les PEPR d’accélération ayant pour principale mission d’alimenter le développement industriel dans chacune des stratégies nationales, « il est fondamental d’établir un lien extrêmement étroit entre les résultats de recherches menées en laboratoires et tout l’écosystème de maturation technologique (notamment les Sociétés d'accélération du transfert de technologies – Satt 5 ) et plus largement les partenaires industriels qui seront chargés de développer une activité sur la base de ces résultats de recherche, affirme Jean-Luc Moullet, directeur général délégué à l’innovation du CNRS. C’est la première fois que le gouvernement demande à des organismes de recherche de définir une stratégie globale et coordonnée entre acteurs concernés par une thématique spécifique. » Un système qui « s'éloigne du modèle classique des appels à projets pour aller vers un financement de la recherche plus dirigé vers des finalités industrielles stratégiques pour l’État ».

Dans ces thématiques, le CNRS est d’ailleurs déjà présent auprès des industriels, avec la création de plus de 100 start-up par an et plus de 200 laboratoires communs avec les plus grandes entreprises françaises, comme l’Unité mixte de physique CNRS/Thales (Umphy) travaillant, entre autres, sur la spintronique6 . « Même si la société Thales n’est pas directement impliquée dans le PEPR Spin, nous participons à leur action de dissémination : il est important de faire intervenir dès maintenant les acteurs de tous les secteurs qui pourraient avoir l’utilité de la technologie spintronique demain, afin d’imaginer des produits et solutions concrètes qui les intéressent vraiment, de mettre en place des cas d’études pertinents, et de construire la suite », explique ainsi Paolo Bortolotti, ingénieur au centre de recherche Thales Research & Technology, directeur de l’Umphy et du réseau européen SpinTronicFactory. Copiloté par le CNRS et le CEA, le PEPR Spin doit ainsi « passer les étapes nécessaires pour rendre ces technologies suffisamment matures pour les industriels ».

« Nous tenons à ces développements car ils conditionnent notre avenir », corrobore Laurent Lebrun, CEO de Hprobe. En « deuxième ligne industrielle », cette spin-off du laboratoire Spintronique et technologie des composants (Spintec)7  fabrique des machines de test sous champ magnétique pour des industriels. Dans une stratégie à long terme, elle surveille donc les avancées de la spintronique permettant de concevoir de nouveaux composants nécessitant de tels tests. « Avec Spintec, la France est un précurseur du domaine au niveau mondial : il est important pour la filière qu’elle le reste », complète le dirigeant pour qui « l’État joue son rôle en prenant le risque à sa charge. »

Si certains PEPR ont ainsi un objectif de souveraineté nationale, d’autres dépassent les frontières. Le changement climatique pose ainsi d'immenses défis au monde entier, questionnant le développement de toutes les sociétés, leur résilience et finalement leur pérennité.

Co-construire les programmes

Pour y faire face, l’investissement majeur que représente le PEPR exploratoire Transformer la modélisation du climat pour les services climatiques (Traccs), porté par le CNRS et Météo-France, doit pousser le développement « sans délai » des « connaissances et outils permettant d’anticiper le changement climatique et d’en réduire les impacts négatifs », du cœur des modèles de climat aux applications, assure Masa Kageyama, codirectrice du programme pour le CNRS. « Nous avons aussi initié un mouvement inverse : de la société vers le monde scientifique », complète la chercheuse. Trois projets ciblés du programme sont dédiés aux interactions entre les parties prenantes – les Régions, le grand public, les secteurs économiques, etc. – et les scientifiques pour co-construire les objectifs, services et produits qui répondent aux questions et aux besoins de tous les acteurs. « Le PEPR formera la prochaine génération d’experts en développement de modèles de climat pour préparer la recherche de demain, mais aussi d’utilisateurs, scientifiques comme décideurs, de ces modèles », précise Masa Kageyama.

Comme Propsy, Traccs construit aussi une « communauté de préoccupations » avec d’autres programmes : FairCarboN (qui s’intéresse au cycle du carbone), OneWater (qui place les recherches sur les ressources en eau au cœur de la transition des territoires), Irima (sur les sciences du risque) ou encore Numpex (sur les machines et supercalculateurs de demain). « Il est important de partager nos données et nos savoirs pour nous appuyer sur les améliorations et avancées des uns et des autres », insiste Masa Kageyama. Une logique qui fonctionne aussi par exemple entre le PEPR exploratoire Diadem, qui vise à accélérer la conception et l’arrivée sur le marché de matériaux plus performants et plus durables, et le PEPR d’accélération IA. « En tant que réponses à des problèmes de société, les PEPR sont intrinsèquement pluridisciplinaires. Il est essentiel de faire vivre cette pluridisciplinarité et les complémentarités et interconnexions entre programmes », confirme Alain Schuhl. Une cellule dédiée sera ainsi créée au sein du CNRS pour « être un appui à la conduite des PEPR et permettre, du côté scientifique, de créer et générer de la synergie entre eux ».

Entre projets ciblés et appels à projet ouverts

Si les PEPR se positionnent comme des objets uniques, ils viennent aussi compléter les dispositifs de pilotage actuels de la recherche et s’intégrer à la stratégie du CNRS. Pour preuve, le PEPR d’accélération Solutions pour la ville durable et le bâtiment innovant – visant à favoriser l'émergence de nouvelles façons de concevoir et gérer les villes, porté par le CNRS et l’université Gustave Eiffel – s’est lui-même structuré depuis une émanation de LabEx8 , de Groupements de recherche (GdR) et de Fédérations de recherche (FR) du CNRS. Et la thématique de la ville durable est transversale et interdisciplinaire, réunissant des problématiques allant de l’écologie à la géographie, en passant par l’urbanisme, la sociologie, l'histoire, mais aussi la chimie ou l’IA… « Nous avons voulu impliquer l’ensemble des dix instituts du CNRS pour aborder les problématiques de la ville durable, le tout dans la co­construction », rapporte Gilles Gesquière, codirecteur de programme pour le CNRS. Diadem pourra s'appuyer quant à lui sur le Centre pluridisciplinaire du CNRS dédié à l’IA pour les sciences et aux sciences pour l’IA, et « très fortement sur les GdR déjà existants sur le domaine des matériaux pour préparer les futurs appels à projets », note Mario Maglione, codirecteur du PEPR pour le CNRS. Imaginés comme des programmes sélectifs, les PEPR sont construits suivant des axes scientifiques prédéfinis s’appuyant sur deux piliers complémentaires : des projets ciblés et des appels à projets ouverts (voir infographie).   

Porté par le CNRS et Inrae avec un budget de 40 millions d’euros sur six ans, le PEPR exploratoire FairCarboN a pour objectif d’étudier les écosystèmes continentaux pour identifier des leviers et trajectoires pour la neutralité carbone. Il lancera cinq projets ciblés d’ici 2023, avec un budget compris entre 1,5 et 7 millions d’euros, portant sur les données de l’évolution des stocks de carbone dans les sols et les biomasses végétales ou encore le soutien aux infrastructures représentant l’ensemble des écosystèmes continentaux. Un appel à projet ouvert, basé sur les quatre axes structurant le PEPR et financé par l’ANR, a également été lancé. « L’idée est de ne pas mettre la communauté en concurrence, mais plutôt d’aider à développer des consortiums pertinents pour répondre à l’objectif de structuration de la communauté », explique Pierre Barré, codirecteur du PEPR pour le CNRS.  Une cinquantaine de lettres d’intentions ont été déposées et l’équipe d’animation a invité les pré-projets portant sur des sujets complémentaires ou se recoupant à se regrouper pour proposer des projets plus complets et intégrateurs. 

Un changement de paradigme

Pour mieux structurer la communauté scientifique, les PEPR s’appuient fortement sur la mise en place et l’utilisation de plateformes (lire encadré). Ce qui pourrait être « un véritable changement culturel », s’enthousiasme Mario Maglione. Car l’objectif des PEPR est bien de révolutionner la façon de faire la recherche. « Depuis combien d’années parle-t-on de la ville durable ? Pourtant, les choses n'avancent pas assez au regard des urgences », remarque Jean-Yves Toussaint, codirecteur du PEPR dédié pour le CNRS. La question est donc posée : comment changer nos manières de faire ? « La lettre de mission du ministère concernant les PEPR est ambitieuse et vise un changement de paradigme avec plus de souplesse, plus de risques et plus de visées opérationnelles que d’articles. C’est là un vrai traitement de l’urgence. L’interdisciplinarité et le traitement par l’aval – c’est-à-dire l’obligation d’intégrer les parties prenantes dans le suivi des projets – feront partie des outils clés pour atteindre nos objectifs », ajoute le chercheur. Les PEPR sont « le meilleur exemple, s’il en fallait un, de l’importance capitale de la recherche pour l’avancement du progrès et de la connaissance dans tous les aspects de la vie, et pour répondre aux immenses défis qui nous attendent », conclut Antoine Petit.

• 1Les Programmes d’investissements d’avenir (PIA) ont été mis en place par l’État à partir de 2010 pour financer des investissements innovants et prometteurs sur le territoire.
• 2L’ANR est notamment chargée de la sélection des PEPR exploratoires, et de la contractualisation et du suivi des projets de tous les PEPR.
• 3La 3° vague de l'appel à projets PEPR exploratoires est prévue pour 2023.
• 4Sorbonne Université, Université de Bordeaux, Université de Lille, Université de Paris, Université Paris-Est Créteil.
• 5Le CNRS est actionnaire et membre du conseil d'administration des 13 Satt aujourd’hui en activité
• 6La spintronique utilise le spin des électrons pour transmettre de l’information, comme l’électronique utilise leur charge électrique.
• 7Unité CNRS/CEA/Université Grenoble-Alpes.
• 8L’appel à projets LabEx (Laboratoire d'Excellence) a été lancé dans le cadre des PIA.