UP' Magazine L'innovation pour défi

Camp Base ESA

ESA : Une base spatiale à mi-chemin entre Terre et Lune construite sous 10 ans

L’Agence Spatiale Européenne (ESA) a choisi le moment du retour de l’astronaute Tim Peakede son séjour record dans la station spatiale internationale pour annoncer la nouvelle. Nous installerons une base spatiale à mi-chemin entre la Terre et la Lune. Un camp de base destinée aux prochaines missions lunaires et spatiales. Une porte d’entrée vers l’espace.
 
Le plan est ambitieux ; l’ESA souhaite construire dans les dix ans qui viennent, un camp de base qui serait une sorte de point d’étape et en même temps de rampe de lancement pour la conquête spatiale et les explorations lointaines dans notre système solaire.
Les détails de cette base spatiale seront présentés, promet l’ESA dans le courant de l’année.  On sait toutefois qu’il s’agirait d’un « carrefour de l’espace » aménagé pour accueillir les prochaines missions de recherche lunaire et les autres expéditions spatiales. Cette base, située à mi-chemin entre la Terre et la Lune serait in fine un successeur de l’actuelle Station spatiale internationale (ISS) dont la période de vie devrait s’achever en 2024.
 
C’est David Parker, le directeur des vols habités et de l’exploration robotique de l’ESA qui a annoncé la nouvelle lors d’une conférence qui s’est tenue cette semaine en Allemagne, à l’occasion du retour de l’astronaute britannique Tim Peake sur Terre.
« Après 25 ans de service, la Station spatiale internationale arrive à la fin de sa vie » a déclaré David Parker. « Il faut maintenant nous projeter en pensée dans les dix ans qui viennent ». Il révèle alors : « Nous allons créer un avant-poste humain dans l’espace profond », suffisamment loin de la Terre pour échapper à sa gravité et suffisamment près de la Lune pour l’explorer en toute sécurité. Sa situation dans l’espace fait de ce camp de base un objet d’une autre nature que l’ISS, en orbite à 330/420 km de la Terre. La station de l’ESA se situera mille fois plus loin. Sa proximité avec la Lune en fera une base d’approche de notre satellite naturel, pour y revenir 50 ans après et installer des hommes durablement dans un village lunaire.

LIRE DANS UP : Petit village lunaire, avec vue imprenable sur la Terre

Tim Peake, à peine revenu sur Terre, et encore soumis à ce qu’il appelle une énorme « gueule de bois » spatiale, ne pense qu’à une chose : repartir. Et beaucoup plus loin. Il affirme au Telegraph « Nous sommes à un stade maintenant [où] nous sommes prêts pour les prochaines missions au - delà de la station spatiale. Absolument, sans l'ombre d'un doute. Nous avons fait d’énormes progrès ».
Pensant à la perspective du Brexit, Peake ajoute : « Il est extrêmement important que le Royaume - Uni soit impliqué dans tout cela. Nous devons donner une chance à notre industrie de développer tout ce qui nécessaire pour les vols habités. Si nous ne sommes pas impliqués maintenant, alors nous allons simplement manquer le bateau. »
 
Prochaine étape de ce projet : la réunion d’une conférence avec les ministres européens à Lucerne en Suisse, avant la fin de l’année, promet l’ESA.
 
 

 

Bactérie disque dur

Ces scientifiques veulent utiliser des bactéries comme disques durs pour nos données

On prend quelquefois nos ordinateurs pour des organismes vivants. C’est maintenant au tour des organismes vivants de devenir des ordinateurs. C’est le projet d’une équipe de chercheurs de Harvard : utiliser des bactéries de telle sorte qu’elles soient capables de conserver nos données, avec plus d’efficacité que ne le ferait n’importe quel disque dur.
 
Une équipe de scientifiques de Harvard, dirigés par les généticiens Seth Shipman et Jeff Nivala viennent de développer une méthode pour écrire des informations dans le code génétique du vivant. En l’occurrence il s’agit de bactéries e-Coli qui deviennent le support vivant d’informations non-vivantes : un passage de poème ou un programme informatique, peu importe. Ce qui est encore plus remarquable, c’est que ces informations apportées à la bactérie se transmettent par voie héréditaire vers les descendants de la bactérie porteuse. Il suffit ensuite aux scientifiques de lire les données par génotypage des bactéries. L’article des auteurs de cette expérimentation publié dans la revue Science affirme que la méthode permet aujourd’hui de stocker 100 octets de données mais que la capacité va croître très rapidement.
 
Nous voulions savoir si nous pouvions utiliser des méthodes propres à la nature pour écrire directement sur le génome »
 
Comment les chercheurs sont-ils arrivés à cette prouesse ? En s’inspirant du désormais fameux outil d’éditing génétique, CRISPR. Dans la nature, quand une bactérie est attaquée par un virus, elle déploie une défense immunitaire très sophistiquée : la bactérie attaquée va découper un segment d’ADN du virus et la coller dans une région spécifique de son propre génome.  Elle procède comme si elle disposait de ciseaux CISPR naturels. Cela permet à la bactérie de récupérer la « signature » du virus afin de s’en rappeler s’il l’attaquait à nouveau. Cette mémoire génétique est non seulement conservée mais aussi transmise aux descendants de la bactérie.
 
L’équipe de généticiens d’Harvard a constaté que si l’on introduisait un segment de données génétiques qui ressemble à de l’ADN viral dans une colonie de bactéries, ces petites bestioles vont utiliser leur CRISPR naturel pour incorporer la donnée dans leur code génétique. Alors, pour transformer une colonie de bactéries e-Coli en autant de disques durs, Shipman et Nivala ont dispersé dans la colonie des segments libres de faux ADN viral.
 
Les chercheurs ont, pour leur expérience, introduit des chaînes arbitraires de données sous forme de messages écrits avec les quatre principales lettres de l’alphabet génétique de la vie : A, T, C, G. Une fois ces données introduites, les bactéries font le reste du travail est rangent les informations comme de parfaits bibliothécaires.
Un détail important n’a pas échappé aux chercheurs : les bactéries stockent les nouveaux souvenirs de leur système immunitaire séquentiellement. Cela signifie que les données extraites de l’ADN viral sont rangées par ordre chronologique de leur apparition dans la vie de la bactérie. Cette caractéristique est fondamentale pour Steh Shipman qui déclare à la revue scientifique  Popular Mechanics : « Si la nouvelle information était juste stockée par hasard, ce ne serait pas aussi instructif. Il faudrait placer des étiquettes sur chaque élément d’information pour savoir quand il a été introduit dans la cellule. Ici, il est ordonné séquentiellement, de la même façon que vous organisez des mots dans une phrase ».
 
Alors certes, toutes les bactéries d’une colonie ne récupèrent pas le message codé. Certaines le manquent. Si le message était une phrase, tous les mots de la phrase ne se retrouveraient pas dans toutes les bactéries. Mais cela n’est pas un réel problème pour les chercheurs. En effet, Shipman explique que l’on peut très rapidement génotyper des millions de bactéries d’une colonie pour extraire statistiquement l’intégralité du message., sans aucune perte d’informations.
 
L’expérience menée par l’équipe d’Harvard porte sur la bactérie e-Coli qui ne peut supporter que 100 octets de données. Mais d’autres micro-organismes comme Sulfolobus tokodaii seraient en mesure de stocker d’ores et déjà 3000 octets de données. Les chercheurs affirment qu’avec l’ingénierie de synthèse, il est facile d’imaginer des bactéries conçues spécialement pour faire fonction de disques durs, possédant des régions élargies de stockage dans leur code génétique. Ce sera alors la voie ouverte au téléchargement et au stockage de très grandes quantités de données.  Des données indestructibles car répliquées fidèlement au fil des générations des organismes porteurs.
 
 

 

Institut Périmetre Ontario

50 millions de dollars pour faire progresser notre compréhension de l’univers

L'Ontario apporte son soutien à l’Institut canadien Périmètre et investit 50 millions de dollars pour une recherche de classe mondiale. Ce soutien apporté à l’Institut de physique théorique vient renforcer les atouts compétitifs pour l’Ontario où des chercheurs en résidence travaillent sur des problèmes fondamentaux de physique, au niveau d’excellence le plus élevé à l’échelle internationale. Un investissement qui aidera les meilleurs physiciens à accélérer leurs travaux de recherche dans des domaines comme la cosmologie, la matière condensée et l'information quantique qui, le prédit-on, feront progresser nos façons d'utiliser l'informatique, de communiquer et de vivre. 
 
La physique théorique est un volet de la science qui cherche à approfondir notre compréhension de la nature du temps, de la matière et de l'information. Sir Isaac Newton, Albert Einstein et Stephen Hawking figurent parmi les pionniers du domaine. Stephen Hawking a d’ailleurs reconnu l’Institut Périmètre comme l’un des chefs de file mondiaux en physique théorique.
L’Institut Périmètre de physique théorique est un important centre de recherche scientifique, de formation et de diffusion des connaissances en physique théorique fondamentale. Fondé en 1999 à Waterloo (Ontario), au Canada, il a permis des découvertes antérieures en physique théorique qui ont ouvert la voie à des innovations comme l'exploration spatiale, l'imagerie médicale, la téléphonie intelligente, les systèmes de positionnement mondial et l'Internet à haute vitesse. Mais aussi les piles solaires, les ordinateurs, les technologies sans fil et l’imagerie diagnostique, entre autres, qui résultent de percées réalisées en physique théorique.
 
La première ministre canadienne Kathleen Wynne s'est rendue dans la région de Waterloo ce mardi 14 juin afin d'annoncer un investissement de 50 millions de dollars sur cinq ans à l'Institut Périmètre, par le biais de l'Initiative pour la croissance des entreprises : « La recherche de pointe que mènent les éminents physiciens de l’Institut Périmètre renforce la position de l’Ontario en tant que carrefour de l’économie du savoir. Notre gouvernement appuie les travaux de l’Institut, qui sont aux frontières de la science, car ils peuvent engendrer des percées dont bénéficiera toute l’humanité et favoriser la croissance de notre économie. »
 
L'Ontario renforce donc son partenariat avec l'Institut Périmètre de physique théorique afin de soutenir cette recherche de pointe. Cet investissement permettra à terme d’attirer les scientifiques les plus talentueux, de renforcer les capacités de la province, d'accroître sa compétitivité sur la scène internationale pour en faire un « hub » mondial de l'économie du savoir.
Ce financement va aussi permettre de soutenir les programmes de sensibilisation de l’Institut Périmètre, qui a formé des milliers d’éducateurs et rejoint des millions d’étudiants. Ce financement va aider à étoffer ses activités éducatives de sensibilisation en vue de former la prochaine génération de scientifiques et d’innovateurs.
 
Depuis 2003, l’Ontario a accordé à l’Institut Périmètre plus de 166 millions de dollars en financement de la recherche, ce qui comprend cet investissement le plus récent. Ce soutien à l'innovation et à la recherche scientifique s'inscrit dans le plan économique du gouvernement, qui vise à favoriser l'essor de l'Ontario et à concrétiser sa principale priorité, à savoir stimuler l'économie et créer des emplois. Ce plan en quatre volets consiste à investir dans les talents et les compétences, tout en aidant la population ontarienne à obtenir et à créer les emplois. Cela passe par l’élargissement de l'accès aux études collégiales et universitaires de haute qualité. De plus, le plan fait le plus important investissement dans l'infrastructure publique de l'histoire de l'Ontario et investit dans une économie sobre en carbone guidée par des entreprises novatrices, à forte croissance et axées sur l'exportation. Enfin, le plan aide la population active à bénéficier d'une retraite plus sûre.
 
Le gouvernement a annoncé hier qu’il allait créer un poste de scientifique en chef pour aider à faire progresser tant la science de base que la science appliquée :
 « Nous devons être dans le peloton de tête de la course quantique mondiale, et notre soutien à l’Institut Périmètre place l’Ontario au premier rang dans le développement et les percées des découvertes en physique. Cela nous mène à un nouveau savoir de valeur inédite et stimule la croissance économique et la création d’emplois. En outre, le soutien que nous accordons ainsi concrétise encore davantage notre engagement à attirer des meilleurs cerveaux dans la province, à conserver nos scientifiques talentueux et à profiter de toutes les possibilités de jouer un rôle prépondérant sur la scène internationale. » déclarait Reza Moridi, ministre de la Recherche, de l’Innovation et des Sciences.
 
« Depuis le début, le gouvernement de l’Ontario a soutenu la croissance de l’Institut Périmètre pour en faire un centre d’excellence scientifique. Le renouvellement de l’engagement d’aujourd’hui nous remplit à la fois de modestie et de vigueur alors que nous sommes à la recherche d’une meilleure compréhension de l’univers et de sa physique de base pour mieux envisager les technologies révolutionnaires de demain. » précise Neil Turok, directeur, Institut Périmètre de physique théorique.
 
La vision de l’Institut Périmètre consiste à être le principal centre mondial de physique théorique fondamentale, en conjuguant les initiatives de partenaires publics et privés ainsi qu’en favorisant une synergie entre les plus brillants esprits scientifiques du monde, pour permettre la réalisation de recherches aboutissant à des avancées qui transformeront notre avenir. Cette aide financière devrait donc permettre l’élaboration d’idées nouvelles et hallucinantes sur la nature ultime de notre univers. 
 
               
 
 

 

L'Oréal

L’Oréal cherche en Silicon Valley la beauté 2.0

De la détection précoce de nouvelles tendances à la détermination de la teinte idéale de fond de teint, le géant français des cosmétiques L'Oréal mise sur la Silicon Valley pour parfaire son expertise.
Le groupe a implanté dans un ancien quartier industriel de San Francisco, aujourd'hui peuplé de nombreuses startups, une antenne de son "tech incubateur" qui emploie près de 25 personnes aux profils très variés : l'ingénieur industriel et le biologiste y côtoient des spécialistes des algorithmes ou des services mobiles.
 
D'après son responsable, Guive Balooch, cette structure a été inspirée par l'essor des objets connectés liés à la santé et des services liés au "big data", l'exploitation des énormes quantités de données collectées en ligne. L'idée était de "voir où la beauté pouvait s'intégrer dans cet espace", a-t-il expliqué lors d'un voyage de presse organisé par le groupe en Californie.
 
Les recherches de ses équipes sur l'électronique flexible ont par exemple débouché sur un patch dévoilé en janvier qui se colle sur la peau et mesure l'exposition aux ultraviolets : il supporte les douches et les applications de crème solaire pendant cinq jours, mais ses nuances de bleu changent avec les expositions.
Pour concevoir son processus de production, l'incubateur s'est tourné vers PCH Lime Lab, un laboratoire de prototypage basé comme lui à San Francisco qui aide beaucoup de startups à finaliser leurs produits et à entrer en relation avec des fabricants.
 

Personnalisation

 
L'incubateur a aussi contribué à un fond de teint hi-tech et personnalisé, "Le Teint Particulier" de Lancôme, vendu en exclusivité dans deux magasins à Los Angeles et Seattle, avec un objectif de 50 points de vente d'ici fin 2017 entre les États-Unis, le Canada et l'Europe.
La peau de la cliente est scannée et son ton déterminé avec grande précision, afin de réaliser un mélange unique. La procédure utilise un algorithme informatique développé avec l'entreprise californienne Sayuki, que L'Oréal a carrément rachetée en 2014.
 
Les équipes de Guive Balooch travaillent aussi avec Organovo, une autre startup californienne, sur la bio-impression, utilisant les techniques d'impression en 3D pour fabriquer de la peau et des tissus vivants pour des tests cosmétiques ou pharmaceutiques.
Elles sont également derrière l'application Makeup Genius, qui permet de tester virtuellement des produits de maquillage. C'est cette fois le spécialiste américain de la réalité augmentée Image Metrics qui a apporté ses technologies de reconnaissance faciale: cela permet à l'utilisatrice de se voir en mouvement et en temps réel sur son écran de smartphone, pour comparer le rendu de différentes teintes ou produits avant de les acheter.
L'application revendique plus de 20 millions de téléchargements et L'Oréal s'apprête à lancer des déclinaisons pour les vernis à ongles avec sa filiale Essie.
 
Les colorations capillaires pourraient être le prochain projet, mais c'est "très complexe car on a en moyenne 100.000 cheveux sur la tête, et ils bougent tous dans différentes directions", relève Guive Balooch, rappelant que les technologies de reconnaissance pour les mouvements du visage, bien financées car exploitables aussi pour la sécurité, sont plus avancées que celles pour les cheveux, utilisées surtout dans l'animation (cinéma, jeux vidéo...)
 

Anticiper les tendances

 
Si l'application Genius ne profile pas ses utilisateurs individuels, "nous savons à partir de données anonymisées quelles couleurs les gens essayent autour du monde, quels produits", note Guive Balooch.
Cela peut dévoiler des tendances, que le groupe traque aussi sur internet, entre autres dans le cadre d'un contrat publicitaire courant depuis plusieurs années avec Google. Ce dernier a une équipe d'analystes qui travaillent spécifiquement pour le groupe français et l'aident à repérer des thématiques commençant à ressortir dans les requêtes sur son moteur de recherche.
Le groupe peut ainsi éventuellement se positionner sur des créneaux émergents, en achetant des mots-clés pour placer ses publicités ou en créant des contenus pour YouTube par exemple.
 
Cela permet d'être "en prise avec la dernière mode qui apparaît dans la rue", fait valoir Axel Adida, qui s'occupe spécialement des questions numériques chez L'Oréal. "On voit des petites choses changer dans les tendances (de recherche) et on se retrouve avec quelque chose d'aussi important que le smokey eye."
 
Source : Sophie ESTIENNE/AFP
 

 

Vache

Voici comment la science va rendre les vaches obsolètes

Depuis que l’homme a inventé l’élevage, il utilise la vache pour se nourrir, s’habiller et même pour se soigner. Ce mammifère nous fournit viande, lait, cuir et même des médicaments dont nous avons besoin. Le problème, dans ces temps où l’on mesure tout ce qui impacte l’environnement, c’est que la vache coûte cher : une baignoire d’eau par jour pour s’abreuver, des pâturages pour ruminer, des tonnes de méthane envoyées dans l’atmosphère, sans compter les questions que posent son abattage et sa distribution.
Mais bientôt, nous pourrions ne plus avoir besoin des vaches. La science est en effet en mesure de remplacer ses principaux apports par des substituts composés de cellules bovines, de levures, de bactéries et d’adjuvants synthétiques. Appétissant.
 

La viande

Depuis qu’un chercheur, Mark Post, eut découvert en 2013 le moyen de fabriquer un steak in vitro, de nombreuses sociétés se sont lancées dans la fabrication de viande artificielle. On peut aujourd’hui fabriquer un hamburger à l’aide d’une imprimante 3D. Certes il faudra débourser 325 000 $ pour un steak ; mais c’est normal, c’est un prototype.
Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), la demande mondiale en viande va doubler dans les 40 prochaines années. « Compte tenu de l'augmentation de la population et de la dégradation de l'environnement, des substituts de viande sont nécessaires », avance Zhi-chang Sun, du Collège des sciences de l'alimentation et de l'ingénierie, de l'université de Lanzhou, en Chine. Et la plupart des experts s'accordent à dire que la viande de culture est une alternative plausible à l'élevage conventionnel.

LIRE DANS UP : Finie la corvée des courses, le steak s'imprime en 3D !

Le cuir

Des sociétés parmi lesquelles l’américaine Meadow fait figure de pionnière se sont lancées dans le créneau de la fabrication de cuir. Du cuir sans avoir besoin de tuer un animal. Voilà qui devrait plaire aux adeptes du vegan. Le principe est de cultiver des cellules bovines, prélevées par biopsie sur des animaux vivants, sur des feuilles de collagène. On obtient alors du cuir plus vrai que nature, qui peut être ensuite tanné et taillé pour fabriquer vêtements et accessoires.
 

Le collagène

Le collagène est une protéine fibreuse qui possède la particularité d’accrocher entre elles les cellules dans les organes ou les tissus afin de favoriser la cicatrisation. Mais le collagène animal présente souvent des risques de rejet. Un laboratoire de la Rice University  est arrivé à produire du collagène synthétique, le KOD, offrant les mêmes caractéristiques que le collagène animal.
 

Le cartilage

Des biologistes suédois de l’université de Umea sont parvenus à fabriquer du cartilage à partir de cellules bovines mises en culture. Ce produit pourra être utilisé dans la chirurgie réparatrice des articulations ou pour traiter des cas d’ostéoarthrite. Selon les médecins, le tissu obtenu par culture des cellules bovines est analogue au tissu normalement présent dans les articulations humaines.
 

Le lait

Une société de bioingénierie, Muufri, a réussi à fabriquer du lait, bien plus appétissant que les substituts à base d’amande ou de soja. Le principe consiste à synthétiser ex nihilo des gènes de protéines de lait, reproduisant la séquence de gènes bovins. Ensuite introduits dans des levures, ces gènes permettraient de produire les protéines en incubateurs. On ajoute à ces protéines des matières grasses d'origine végétale, modifiées au niveau moléculaire pour mimer les acides gras laitiers, et quelques minéraux, notamment un peu de calcium, du sucre, et voilà le lait prêt à boire ! Pour obtenir du fromage, il suffit de faire fermenter la mixture. Les promoteurs de cette innovation assurent que leur produit possède les mêmes qualités nutritionnelles et de texture que le lait de vache.
 

L’insuline

L’insuline de vache est traditionnellement employé pour les diabétiques mais il cause parfois des réactions allergiques. Des chercheurs du MIT sont parvenus à synthétiser une nouvelle forme d’insuline qui reste dans le sang et s’active seulement quand un certain niveau de sucre est atteint.
 
Certes, on peut s’interroger sur ces manipulations et acrobaties biosynthétiques. On peut légitimement pousser un beurk de dégoût devant un steak ou un verre de lait synthétiques. Mais n’est-ce pas au fond un moyen pour lutter contre la faim dans le monde et une issue pour nourrir ces milliards d’humains qui croissent sur tous les continents ? Peut-être aussi est-ce un moyen de laisser les vaches dans leurs verts pâturages et de ne les élever que pour une noble cause : celle d’une alimentation à échelle humaine, respectueuse et durable.
 
 
Source : Popular Science May/June 2016

 

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