8 demandes de subsides NCCR de la Faculté des sciences
L'initiative des Centres Nationaux de Compétence en Recherche (NCCR), orchestrée par le Fonds National Suisse pour la Science, représente une pierre angulaire dans l'approche stratégique de la Suisse en matière de recherche scientifique et d'innovation. En soutenant des projets interdisciplinaires d'importance nationale, le programme NCCR joue un rôle crucial dans l'amélioration de l'infrastructure de recherche de la Suisse et dans la promotion de l'excellence dans divers domaines scientifiques.
Cette initiative se distingue par son engagement envers l'investissement à long terme dans des projets de recherche qui promettent de relever certains des défis les plus pressants auxquels notre société et la communauté mondiale dans son ensemble sont confrontées. Avec un accent sur les réseaux collaboratifs qui s'étendent sur plusieurs institutions, les NCCR sont conçus pour faciliter la pollinisation croisée des idées et des méthodologies, accélérant ainsi le rythme de la découverte scientifique et de l'avancement technologique.
Dans ce cadre, notre institution a adopté une position proactive, avec plusieurs membres du corps professoral soumettant des propositions de subvention au programme NCCR. Ces soumissions couvrent une gamme diversifiée de domaines scientifiques, reflétant la profondeur et la largeur de l'expertise en recherche au sein de notre communauté. Chaque proposition vise à tirer parti du soutien du NCCR pour explorer des questions de recherche innovantes, développer de nouvelles technologies et contribuer au corpus de connaissances de manière à avoir des implications de portée considérable pour la société et le monde naturel.
Les résumés qui suivent mettront en lumière chaque projet, offrant une clarté sur leurs objectifs, méthodologies, et l'impact qu'ils visent à avoir au sein de la communauté scientifique et au-delà. Ces projets illustrent notre engagement à contribuer à un avenir façonné par l'excellence en recherche et l'innovation.
D+COSMOS: Decoding the Universe
D+COSMOS réunira en Suisse des astronomes, des physiciens, des informaticiens et des spécialistes des données pour travailler sur certains des sujets les plus passionnants de l'astrophysique, de la science des données, du calcul à haute performance et de l'IA.
L'arrivée de nouvelles installations révolutionnaires telles que le Square Kilometer Array Observatory (SKAO), le Extremely Large Telescope (ELT) et le Large Interferometer Space Antenna (LISA), ouvrira des frontières totalement nouvelles dans notre exploration de l'Univers, permettant aux scientifiques d'observer pour la première fois directement nos origines cosmiques, les premières étoiles et galaxies, la formation de trous noirs lointains et d'autres phénomènes survenus peu après le Big Bang. Les quantités sans précédent de données générées par ces installations représentent à la fois des défis techniques majeurs et des opportunités uniques pour le développement de nouvelles méthodes et approches dans les domaines de la science des données et de l'IA.
D+COSMOS positionnera la Suisse à la pointe de l'exploration cosmique et de la science informatique, construira des structures multidisciplinaires durables et générera des méthodes et des connaissances transférables à d'autres sciences.
Contact : Prof. Daniel Olivier Schaerer -
Evolution of Civilization
L'Université de Bâle dirige un projet interdisciplinaire, avec les Universités de Zurich et de Genève, pour étudier l'interaction entre l'homme, le climat et les maladies infectieuses. Cette initiative du NCCR, "Evolution of Civilization", vise à démêler les liens complexes entre le changement climatique, les migrations humaines et la propagation des maladies depuis le Néolithique jusqu'à l'époque moderne. En intégrant les données climatiques, l'analyse génétique humaine, les preuves archéologiques et la modélisation épidémiologique, le projet cherche à éclairer les impacts sociétaux passés du climat et de la maladie et à informer les futures stratégies de santé publique face au changement climatique. La recherche devrait non seulement faire progresser notre compréhension des pandémies historiques, mais aussi façonner la manière dont nous abordons les menaces sanitaires émergentes à l'ère de la transition climatique mondiale.
Contact : Prof. Markus Stoffel -
Gravitational waves
Les ondes gravitationnelles sont l'une des prédictions les plus fascinantes de la théorie de la relativité générale d'Einstein. Elles représentent de minuscules ondulations, créées par des événements violents dans notre Univers (comme la fusion de deux trous noirs), qui se propagent dans le tissu de l'espace-temps. Il a été possible de détecter les ondes gravitationnelles pour la première fois en 2015, grâce aux interféromètres LIGO et VIRGO. Cette détection a ouvert une toute nouvelle fenêtre sur notre univers. Nous pouvons désormais détecter des sources non seulement par la lumière qu'elles émettent, mais aussi par leur émission d'ondes gravitationnelles. L'objectif de notre NCCR est d'utiliser les ondes gravitationnelles pour étudier les premiers instants de l'Univers, étudier les trous noirs, étudier la nature de l'énergie noire et tester les lois fondamentales de la physique d'une manière sans précédent. Ce vaste programme de recherche nécessite de fortes synergies entre la cosmologie, la physique théorique, l'astrophysique, la science informatique et la science des données, et l'apprentissage automatique. Le NCCR vise également à laisser un héritage important dans le domaine de l'éducation et de la vulgarisation. De nombreux thèmes de ce NCCR, tels que l'exploration de la profondeur du cosmos, les trous noirs ou la vision d'Einstein de l'espace-temps qui a conduit à la prédiction des ondes gravitationnelles, sont des sujets qui sont extrêmement fascinants pour le grand public et que nous souhaitons diffuser par le biais de nos activités de vulgarisation.
Contact : Prof. Camille Bonvin - ; Prof. Michele Maggiore -
Life: a matter of information - iLife
iLife cherche à décrypter le flux complexe d'informations qui permet aux systèmes biologiques de s'auto-organiser et de s'auto-perpétuer, des molécules aux organismes. Reconnaissant que la matière vivante peut traiter l'information, cette initiative explore la manière dont l'organisation physique et les interactions au sein des systèmes vivants médiatisent la perception, le traitement et le stockage de l'information. À travers quatre piliers ciblés - information, réseaux, décisions et autoguérison - iLife vise à déterminer comment la vie encode, stocke et agit sur l'information à différentes échelles et dans différents matériaux.
S'appuyant sur l'expertise de la biologie, de la physique, de la chimie et de l'ingénierie, l'effort de collaboration entre les communautés Physics of Biology (Genève) et Bringing Materials to Life (Zurich) utilisera un large éventail de systèmes modèles pour assurer une large applicabilité de leurs découvertes. iLife aspire à être le pionnier du domaine des principes de l'information en biologie en Suisse, en offrant des perspectives sur la matière active, la physique du non-équilibre et le potentiel de nouvelles technologies matérielles et informatiques inspirées par les principes du flux d'informations de la vie.
Contact : Prof. Charlotte Aumeier - ; Prof. Guillaume Salbreux -
Materials Design for the Quantum Age
Le progrès humain a souvent été soutenu par les matériaux que nous utilisons, depuis les âges du bronze et du fer jusqu'à l'actuelle ère de l'information basée sur le silicium. Nous entrons à présent dans l'ère quantique, qui vise à révolutionner l'informatique, la communication et la détection grâce aux propriétés des matériaux quantiques. Le NCCR Materials Design for the Quantum Age vise à développer l'ingénierie atomique pour les matériaux synthétiques afin de créer des dispositifs dotés de propriétés électroniques, thermiques et photoniques sans précédent. Cet effort implique une collaboration entre 17 groupes suisses, se concentrant sur l'assemblage de matériaux atome par atome pour l'efficacité énergétique et la durabilité. Le projet vise à améliorer l'éducation et le transfert de technologie, en positionnant la Suisse comme un leader dans les matériaux et les technologies quantiques.
Contact : Prof. Andrea Caviglia -
MINDSET: Minerals to Deliver a Sustainable and Equitable Energy Transition
La transition vers un monde entièrement électrifié est essentielle pour lutter contre le changement climatique, la pollution et la perte de biodiversité. Cependant, une telle transition nécessite une quantité prodigieuse de minéraux et, bien que des ressources suffisantes soient disponibles sur la Terre, le passage à NetZero en 2050 implique une accélération extrême de l'extraction des minéraux. Pour trouver des solutions permettant de relever ce défi historique sans conséquences environnementales, sociales et géopolitiques inattendues, il faut que tous les acteurs concernés changent de MINDSET.
Le NCCR MINDSET (Minerals to Deliver a Sustainable and Equitable Energy Transition) adopte une approche holistique pour relever le défi de l'époque consistant à fournir les minéraux nécessaires à la transition vers une production énergétique nette zéro, tout en protégeant les principes essentiels de justice, d'équité et de respect des droits de l'homme fondamentaux. MINDSET s'appuie sur la nature multidisciplinaire de l'UNIGE et inclut des experts en sciences de la terre, de l'environnement et sociales, en géopolitique, en gouvernance, en économie et en droit de notre institution.
Contact : Prof. Luca Caricchi -
PARTICLES: Pioneering Advancements for Research in particle physics Theory, Instrumentation, and Computing, Leveraging Expertise in Switzerland with a focus on future colliders at CERN
La quête de connaissances de l'humanité se poursuit avec une approche unique, qui consiste à explorer des distances plus petites et à sonder la nature fondamentale de la matière par le biais de collisions de particules à haute énergie. L'épicentre de ces explorations est le laboratoire du CERN. La communauté des physiciens des particules mène des études intensives pour élaborer les plans de la prochaine installation du CERN et le Future Circular Collider (FCC) est un projet d'accélérateur de particules proposé. Le FCC, installé dans un tunnel de près de 100 km dans la région de Genève, vise à faire entrer en collision des particules élémentaires à des vitesses sans précédent, ce qui permettra de mieux comprendre les phénomènes les plus rares du modèle standard et, à un stade ultérieur, de faire des découvertes révolutionnaires en faisant entrer en collision des particules composites à des énergies sans précédent. Les études de faisabilité sont attendues pour 2025 et la décision devrait être prise peu après. Cette odyssée scientifique nécessite des avancées dans les techniques d'accélération, les calculs théoriques, les technologies d'instrumentation et les méthodes de calcul de pointe.
La communauté scientifique suisse est le fer de lance de l'innovation dans l'ère du FCC grâce à la proposition d'un NCCR. En encourageant la collaboration entre les disciplines, la Suisse vise à maintenir sa position à l'avant-garde de la découverte, en libérant tout le potentiel du FCC pour des percées transformatrices.
RARINET: Rare Disease Academic Research and Innovation Network for Drug Discovery and Translation
RARINET relève le défi crucial de développer des traitements pour les 500 000 personnes atteintes de maladies rares en Suisse. Cette initiative du NCCR vise à combler les lacunes actuelles en matière de recherche et de traitement grâce à un solide réseau multidisciplinaire. Elle combine les efforts des groupes de recherche, des services cliniques et des centres de patients afin d'accélérer la découverte de médicaments et d'assurer une transition rapide du laboratoire au traitement des patients. En se concentrant sur les troubles génétiques, RARINET prévoit de valider des cibles moléculaires, de développer et de réorienter des médicaments, et d'ouvrir la voie à des thérapies géniques et cellulaires. L'objectif est d'améliorer les essais cliniques, de favoriser les collaborations et de fournir une formation spécialisée, positionnant ainsi la Suisse comme un leader dans la recherche sur les maladies rares et la médecine translationnelle.