Le CNRS, copilote des 13 nouveaux Programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) exploratoires

Avec un budget de 3 milliards, les Programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) font partie du plan d’investissement France 20301 . Ils visent à construire ou consolider un leadership français dans des domaines scientifiques liés ou susceptibles d’être liés à une transformation technologique, économique, sociétale, sanitaire ou environnementale et considérés comme prioritaires au niveau national ou européen.

Outre les PEPR de stratégies nationales2 , deux vagues de PEPR exploratoires ont eu lieu (les résultats de la deuxième vague ont été annoncés ce 18 juillet) avec une enveloppe globale d’un milliard d’euros. Ces PEPR visent des secteurs scientifiques ou technologiques en émergence pour lesquels l’État souhaite identifier et structurer les communautés en prévision d’éventuelles stratégies nationales à venir.

Lors de la première vague, les quatre projets sélectionnés par un jury international étaient tous pilotés ou copilotés par le CNRS, couvrant des domaines allant de l’environnement aux nouvelles technologies et dotés de budgets compris entre 20 M€ et 80 M€. Pour cette deuxième vague, les 13 PEPR sélectionnés - depuis la robotique, à la psychiatrie en passant par les origines de la Terre - sont de nouveau tous pilotés ou copilotés par le CNRS, soit une implication de l’organisme dans l’intégralité des PEPR exploratoires sélectionnés depuis le lancement. Une troisième vague sera initiée à l’automne.

« L’implication du CNRS comme pilote ou copilote des PEPR exploratoires3 témoigne de son rôle structurant dans la recherche nationale. Son interdisciplinarité est une force, et il l'investit dans ses collaborations avec ses partenaires du monde de l'ESR français », souligne Antoine Petit, président-directeur général du CNRS.

Des robots dans la société

Le PEPR O2R vise à répondre aux questions et problèmes relatifs à l’intégration des robots dans notre vie et notre société et propose de mettre en œuvre une robotique socialement adaptée, dans ses principes, son comportement, ses performances et ses usages, et ouverte à la complexité des enjeux de la société. Ce programme de recherche exploratoire s’appuiera sur une approche pluridisciplinaire intégrant les sciences humaines et sociales, les sciences du numérique et les sciences de l’ingénieur. Il est copiloté par le CEA, le CNRS et INRIA, en partenariat avec plusieurs universités4 .

Déchiffrer l’ensemble des formes du vivant

L'avancée phénoménale des technologies de séquençage au cours des deux dernières décennies a ouvert des possibilités sans précédent pour comprendre, protéger ou mettre à profit l'ensemble des formes du vivant dans toute leur diversité. Les organismes sont liés par leur ADN, hérité d’ancêtres commun depuis l’origine de la vie. Ce génome contient, pour chaque organisme, l'ensemble des instructions nécessaires au développement de l'embryon et au fonctionnement de l'adulte. C’est cette mine colossale d’informations que le PEPR ATLASea propose de déchiffrer et d’exploiter, en se focalisant sur la Zone Économique Exclusive (ZEE) française, en métropole et sur quatre territoires ultramarins. Il est copiloté par le CEA et le CNRS, en partenariat avec plusieurs universités, grandes écoles, instituts et fédérations de recherche5 .

Des solutions apportées par la nature

En réponse à la crise environnementale actuelle, les solutions basées sur la nature (NbS) sont de nouvelles stratégies à fort potentiel qui permettent à la fois de relever les défis sociétaux (y compris le changement climatique et la création de nouveaux emplois), d'améliorer le bien-être humain et de maintenir la biodiversité.

La France est confrontée au paradoxe d'accueillir des recherches internationales de haut niveau sur la biodiversité, mais d'être en retard dans l'étude des NbS. Le PEPR Solu-BioD est un programme intégré qui vise à débloquer cette situation, en favorisant le développement des NbS en tant que réponses transformatrices, basées sur le potentiel de la nature, face aux changements environnementaux. Il est copiloté par le CNRS et INRAE, en partenariat avec plusieurs universités, instituts et fédérations de recherche6 .

Numérique et environnement

Le PEPR SPIN vise à accompagner un nouveau cycle d’innovations prenant en compte la frugalité comme critère de performance essentiel, au même titre que la puissance de calcul, la rapidité, la miniaturisation et le coût. A travers des thèmes émergents extrêmement prometteurs, en spin-orbitronique, magnonique ou encore issus des matériaux multifonctionnels, ce projet vise à une croissance du « monde numérique » à un coût environnemental supportable, dans le contexte d’un retour à l'indépendance technologique. Il est copiloté par le CNRS et le CEA, en partenariat avec plusieurs universités7 .

La science du risque

LE PEPR IRIMA a pour objectif de formaliser une « science du risque » pour contribuer à l’élaboration d’une nouvelle stratégie de gestion des risques et des catastrophes et de leur impact dans le contexte de changements globaux, anthropiques et climatiques. Pour cela, ce programme met en œuvre une série de travaux de recherche et de développement d'expertise en termes d’observation, d’analyse et d’aide à la décision ayant pour but d'accélérer la transition vers une société capable de faire face à un tout un ensemble de menaces (hydro-climatiques, telluriques, technologiques, sanitaires...) en étant plus résiliente, dans une perspective de développement soutenable. Il est copiloté par le BRGM, le CNRS et UGA, en partenariat avec plusieurs universités, grandes écoles et instituts des recherche8 .

Tous les secrets de la Terre

Le PEPR ORIGINS se focalise sur la levée de verrous scientifiques suivant cinq axes : la détection et caractérisation d’exoplanètes par imagerie directe ; l’analyse d’échantillons spatiaux, avec ou sans risques biologiques ; l’étude de la Terre dans sa globalité comme planète habitable ; l’expérimentation de laboratoire en exobiologie et la bio-analyse d’échantillons de la Terre ou Mars anciens ; et la modélisation numérique et l’analyse de données. La levée de ces verrous s’accompagnera de multiples retombées à moyen et long terme sur le savoir-faire technologique national et, par conséquent, sur l’économie du pays, la santé, l’environnement. Le PEPR est piloté par le CNRS, en partenariat avec plusieurs universités, grandes écoles et instituts des recherche9 .

La lumière pour contrôler la matière

Le PEPR LUMA vise à exploiter la lumière comme un moyen unique d'explorer et contrôler la matière, à l'interface entre physique, chimie, ingénierie et sciences de la vie. Le PEPR favorisera les synergies entre disciplines, autour de grands défis scientifiques : l’émergence de nouvelles technologies vertes activables par la lumière, pour l'énergie et l'industrie du futur ; la mise au point de systèmes de protection par la lumière, pour les systèmes vivants, l'environnement, le climat, la santé et le patrimoine ; et la compréhension et le contrôle de la matière soumise à la lumière, aux échelles ultimes d'espace (nanométrique, atomique) et de temps (femtoseconde, attoseconde). Le PEPR est copiloté par le CNRS et le CEA, en partenariat avec plusieurs universités10 .

Vers plus de connaissances du sous-sol

Le sous-sol est un réservoir de ressources nécessaires à la transition énergétique. Il représente une source majeure d’énergie décarbonée (géothermie), un lieu de stockage d’énergie (H2) et de déchets (CO2), il héberge également les réserves en eau indispensables à la vie. Face aux enjeux multiples que les conditions d’usage de ce sous-sol soulèvent, les objectifs du PEPR SousSol sont : la définition des conditions d’utilisation responsable et durable du sous-sol en fonction des différents scénarios d’évolution économique, énergétique et technologique, en prenant en compte les trajectoires socio-techniques ; la mise en place d’un cadre visant à limiter les conflits et les impacts, à définir les stratégies d’étude et de conservation des archives contenues dans le sous-sol, à créer les conditions d’un dialogue et d’arbitrage autour des activités liées au sous-sol et à soutenir les actions de protection-valorisation du sous-sol, considéré comme patrimoine commun ; et la structuration d’une large communauté de chercheurs en sciences de la Terre et de l’environnement, en sciences sociales, environnementales, économiques et juridiques et d’une communauté encore plus large impliquant, autour de ces enjeux, citoyens, décideurs et industriels. Le PEPR est copiloté par le CNRS et BRGM, en partenariat avec plusieurs universités, grandes écoles et instituts des recherche11 .

Pour une médecine de prévention en psychiatrie

Les pathologies psychiatriques sont des pathologies chroniques, débutant tôt au cours de la vie et figurant parmi cinq des dix principales causes d'invalidité. En plus de leur impact psychosocial, ces pathologies réduisent l'espérance de vie de 15 à 20 ans du fait des comorbidités somatiques et du suicide. Dans un programme centré sur quatre des troubles les plus invalidants - le trouble bipolaire, les troubles dépressifs majeurs, la schizophrénie et les troubles du spectre de l’autisme - l'ambition du PEPR PROPSY est d'apporter des solutions pour déployer une médecine de précision en psychiatrie. Il est copiloté par l’Inserm et le CNRS, en partenariat avec plusieurs universités et centres de recherche12 .

La modélisation du climat face aux défis de demain

Alors que le changement climatique pose d’immenses défis pour les sociétés humaines et leur rapport à la nature et à l’environnement, les prochaines décennies seront cruciales pour réduire l’escalade des risques climatiques, tant sur le plan de la réduction des émissions de gaz à effet de serre que sur celui de l’adaptation aux impacts actuels et à venir.

Les sciences du climat font aussi face à des bouleversements majeurs, liés aux avancées technologiques et scientifiques (nouvelles architectures de calcul et techniques d’intelligence artificielle) qui ouvrent de nouvelles perspectives pour les sciences du climat. Face à ces défis, le PEPR TRACCS vise à transformer les méthodes de modélisation du climat en améliorant connaissances et outils concernant les impacts et les risques pour développer les services dans le domaine climatique et répondre aux attentes sociétales. Il est copiloté par le CNRS et Météo-France, en partenariat avec plusieurs universités et centres de recherche13 .

Pour un dialogue régional dans le sud-ouest de l’océan indien

Le PEPR Bridges a pour objectif de conforter l'image et la souveraineté de la France dans le sud-ouest de l’océan Indien et de renforcer le dialogue multilatéral régional. Il s’inscrit dans une démarche de diplomatie scientifique et vise à changer de paradigme, avec une vision systémique et novatrice de la gestion du bien commun. Il s’appuiera sur une approche innovante basée sur la mise en réseaux de socio-écosystèmes et sur des collaborations régionales interdisciplinaires, multisectorielles et équitables permettant d’accroître la connaissance, l'anticipation, la gestion commune, la préservation et, de fait, la résilience des territoires français et riverains aux changements environnementaux et socio-économiques à venir. Le PEPR est copiloté par le CNRS, Ifremer et l’IRD, en partenariat avec plusieurs universités et centres de recherche14 .

Les outils collaboratifs numériques de demain

Le PEPR ENSEMBLE a pour objectif de redéfinir en profondeur les outils collaboratifs numériques. La pandémie a donné un aperçu à la fois des possibilités et des limites des outils actuels pour ce qui concerne la collaboration médiée par le numérique. Que ce soit pour réduire nos déplacements, pour mieux mailler le territoire, ou affronter les problèmes et transformations des prochaines décennies, les défis du XXIe siècle vont nous demander un changement d'échelle sans précédent en termes de vitesse et de volume des échanges. ENSEMBLE comporte un enjeu de souveraineté et un enjeu sociétal en créant les conditions d'interopérabilité entre services de communication et de partage pour ouvrir les « jardins privés » qui imposent à tous les participants d'utiliser les mêmes services. L'objectif est de permettre à de nouveaux acteurs de proposer des solutions adaptées aux besoins et aux contextes d'usage. Le PEPR est copiloté par le CNRS, INRIA, l’Université Grenoble Alpes et l’Université Paris-Saclay, en partenariat avec plusieurs universités et grandes écoles15 .

Développer l’Exascale français

Le PEPR NUMPEX a pour objectif de concevoir et développer les briques logicielles qui équiperont les futures "machines exascales" et de préparer les grands domaines applicatifs visant à exploiter pleinement les capacités de ces machines, aussi bien pour la recherche scientifique que le secteur industriel. Ce projet fait partie de la réponse de la France au prochain appel à manifestation d’intérêt (AMI) d’EuroHPC (Projet Exascale France), en vue d’héberger l’une des deux machines européennes exaflopiques prévues en Europe à l’échéance de 2024. NUMPEX contribuera ainsi à la constitution d’un ensemble d’outils, de logiciels, d’applications, incluant la formation, qui permettront à la France, à travers un écosystème national de l’Exascale coordonné à la stratégie européenne, de rester l’un des leaders du domaine face à la compétition internationale. Le PEPR est copiloté par le CEA, le CNRS et INRIA.

• 1France 2030 ambitionne donc de transformer durablement les secteurs clés de notre économie par la recherche, l’innovation et l’investissement industriel. Il vise aussi à positionner la France, non pas seulement en acteur, mais bien en leader de l’économie de demain, tout en faisant le pari d’investir sur des projets sans impact négatif sur l’environnement.  
• 2Les stratégies nationales d’accélération accompagnent des transformations déjà engagées avec des produits, services, usages et acteurs bien identifiés. Il s’agit d’identifier les principaux enjeux de transition socio-économique de demain et d’y investir de façon exceptionnelle et massive dans une approche globale (financements, normes, fiscalité…).
• 3Au total, 17 projets ont été lauréats de l'appel à projets concernant les PEPR exploratoires sur les première et deuxième vagues. Le CNRS est pilote ou copilote de ces 17 PEPR.
• 4Université de Montpellier, Université de Strasbourg, Sorbonne Université, Université de Grenoble-Alpes, Aix-Marseille Université.
• 5Sorbonne Université, Aix-Marseille Université, Paris Sciences Lettres, IFREMER, Muséum National d’Histoire Naturelle, France Génomique, Institut Français de Bioinformatique, Fédération de Recherche TARA Océans, Pôles Mer, Aquimer, EMBRC-Fr, ERGA.
• 6 IFREMER, IRD, MNHN, Aix-Marseille université, Université Claude Bernard Lyon 1, Université Grenoble-Alpes, Université de Montpellier, Sorbonne Université.
• 7Université Grenoble Alpes, Université Paris-Saclay, Université de Lorraine.
• 8IRD, INERIS, IRSN, INRAE, INRIA, IMT, Météo-France, CNES CEA, IFREMER, CEREMA, IPGP, Universités : Paris, PSL, Bordeaux, Côte d’Azur, Aix-Marseille, Strasbourg, Montpellier, Antilles, La Rochelle, Bretagne Occidentale, Normandie, Nantes, Dauphine, Paris-Saclay, Toulouse III, Clermont-Ferrand Auvergne, Gustave Eiffel, Avignon, Nîmes, Lorraine, Lyon, La Réunion, Montpellier 3.
• 9AMU, CEA, CNES, Collège de France, ENS de Lyon, Institut Pasteur, IPGP, MNHN, Observatoire de Paris, OCA, ONERA, PSL, Sorbonne U., UCA, UCBL1, U. Bordeaux, UGA, UJM, U. de Lille, Université de Lorraine, U. de Nantes, U. Paris, U. Paris-Est Créteil, U. Paris-Saclay, U. Strasbourg, U. Toulouse 3 Paul Sabatier.
• 10Université de Strasbourg, Aix-Marseille Université, Université de Lille, Université Claude Bernard Lyon 1, Sorbonne Université, Université de Bordeaux.
• 11CEA, CEREMA, IFPEN, IFREMER, INERIS, INRAE, INRAP, INRIA, IRD, MNHN ; Universités : Aix-Marseille, Besançon, Bordeaux, Chambéry, Clermont-Ferrand, Dijon, Grenoble, Guyane, Lille, Limoges, Lorraine, Lyon, Montpellier, Nantes, Nice, Orléans, Paris sl, Pau, Poitiers, Rennes, Strasbourg, Toulouse.
• 12CEA, Sorbonne Université, Université de Bordeaux, Université de Lille, Université de Paris, Université Paris Est Créteil, Fondation FondaMental.
• 13CEA, Sorbonne Université, UVSQ-Université Paris-Saclay, Université Grenoble-Alpes, Institut de Recherche pour le Développement, Université Paris-Saclay.
• 14Météo France, CUFR de Mayotte, Université de La Réunion, Centre d’Étude Stratégique de la Marine, Réseau des Universités Marines, Institut de Relations Internationales et Stratégiques, Muséum National d'Histoire Naturelle, Les Terres australes et antarctiques françaises.
• 15Institut Mines-Télécom, Sorbonne Université, Université Claude-Bernard-Lyon 1, Université de Lille, Université Toulouse III.