Noureddine Melikechi

Exploiter la lumière pour chercher la vie sur Mars et sauver des vies sur terre

Interview avec Glamour Fashion and Beauty

G.F.B: Vous avez commencé votre carrière de chercheur à l’Université du Sussex en Grande-Bretagne. Vous avez en effet pu, en peu de temps, faire une découverte intéressante concernant les lois régissant les champs électromagnétiques. Voulez-vous nous en dire un peu plus sur cette découverte?

NM: Simplement dit: en faisant de mon mieux pour profiter des opportunités. À mon arrivée aux États-Unis, j’ai contacté peu de physiciens, ce qui m’a amené à parler et à être interviewé par le professeur Edward Eyler qui, à l’époque, travaillait sur la spectroscopie laser atomique et moléculaire de haute précision. Un atome est fait d’un noyau et d’électrons. Ces électrons ont une énergie qui varie d’un atome à l’autre. Lorsque deux atomes ou plus « se rejoignent », ils forment une molécule. Par exemple, nous parlons de l’hydrogène ou de l’atome d’oxygène. Ces deux atomes peuvent être réunis pour former la molécule d’eau. Essentiellement, nous travaillais à comprendre les différences entre les trois isotopes naturels de l’hydrogène, du protium, du deutérium et du tritium, à l’aide d’expériences au laser à table. Ces atomes ne diffèrent que par le nombre de neutrons dans leurs noyaux. Nous avons montré qu’en mesurant, avec une très grande précision, l’énergie des électrons dans ces atomes, il était possible d’en apprendre davantage sur la nature de l’interaction entre le noyau et les électrons. J’ai travaillé avec le professeur Eyler pendant cinq ans au cours de laquelle j’ai eu à penser à mes projets de recherche. Une situation idéale pour un chercheur!

G.F.B: Nos lecteurs sont intéressés de savoir comment vous avez commencé à travailler sur le programme NASA Mars qui a commencé à la suite d’une de vos publications scientifiques. Pouvez-vous nous dire quelque chose sur cette publication et comment elle vous a conduit à commencer à travailler sur un programme de la NASA?

NM: Mon travail sur le programme Mars de la NASA a commencé presque accidentellement! Mon groupe de recherche avait publié des travaux basés sur une technique laser que la NASA avait l’intention d’utiliser sur Mars. Cette technique est connue sous le nom de spectroscopie de panne induite par laser. En plus d’utiliser cette technique dans mon laboratoire, nous avions étudié les signatures spectroscopiques d’une quarantaine d’atomes dans certaines conditions qui, bien que pas les mêmes que celles de Mars, étaient utiles à comprendre. C’était assez bon pour lancer un merveilleux programme de recherche axé sur l’exploration de la planète rouge. Il a conduit à mon actuel qui implique de contribuer à l’analyse des signatures spectrales acquises par Curiosity, rover de la NASA sur Mars.

G.F.B: Un nouveau rover de la NASA, Perseverance, est en route vers la planète Mars. En quoi la mission de persévérance est-elle différente de celle de Curiosity?

Persévérance et curiosité sont les noms des rovers qui portent les instruments du Mars 2020 et du laboratoire Mars Science avec respect. Curiosité et persévérance explorent différentes régions de la planète rouge qui ne sont que des vestiges de lacs anciens. Curiosity, qui a exploré une région de Mars appelée le cratère Gale depuis qu’il y a atterri en 2012, se concentre sur la caractérisation de l’environnement de Mars et sur la recherche d’éléments de vie tels que l’eau. Perseverance, qui doit atterrir sur Mars, dans une région appelée cratère Jezero, le 18 février 2021, est conçu pour rechercher la vie microbienne et recueillir des informations qui seront utilisées pour préparer les prochaines missions sur Mars, y compris les futures missions humaines sur la planète rouge. Les deux missions scientifiques sont complémentaires. Autre différence frappante entre les missions : le rover Pereverance a à son bord un foret qui permet de recueillir des échantillons martiens prometteurs, et de les positionner sur des points spécifiques à la surface de Mars qu’une ou plusieurs missions futures pourraient potentiellement revenir sur Terre pour une analyse plus approfondie.

G.F.B: Vous êtes membre de l’équipe NASA Curiosity qui a contribué à une découverte majeure sur l’eau sur la planète Mars. Nos lecteurs sont curieux de connaître cette grande découverte. Pouvez-vous en parler?

NM: La question de l’existence de l’eau sur Mars et d’autres planètes n’est pas nouvelle. C’est une question importante parce qu’elle est liée à la recherche de la vie. Sur Terre, où et quand l’eau coule, il y a parfois de la vie, bien qu’au niveau microbien. Ainsi, la recherche de la vie, telle que nous la connaissons, et la recherche de l’eau sont étroitement liées parce que l’eau liquide est une exigence clé pour la vie. La découverte de l’eau sur la planète rouge n’est pas le résultat d’une seule étude scientifique ou d’une seule observation. Il est le résultat d’une analyse complète des données recueillies à l’aide de différentes techniques sur une longue période de temps. L’un de ces instruments est le ChemCam qui est à bord du rover Curiosity. ChemCam, utilise des lasers pour interroger diverses roches sur Mars. Il peut détecter la présence de presque tous les éléments chimiques, y compris l’hydrogène et l’oxygène qui sont les atomes qui forment l’eau. Il montre que certaines roches à la surface de Mars sont hydratées. Lorsque les données de ChemCam et celle acquises par d’autres instruments sont analysées, une image commence à émerger. Cette image montre que dans son passé, Mars était une planète humide; il avait à sa surface des rivières et des lacs. Aujourd’hui, Mars, à sa surface, n’est plus aussi humide. Je soupçonne que persévérance nous en apprendra davantage sur la présence et l’histoire de l’eau sur Mars.

G.F.B: Vos contributions à la recherche scientifique ont grandement servi le domaine du diagnostic médical. Est-ce que cela a peut-être à voir avec une certaine passion pour la médecine? En d’autres termes, avez-vous déjà rêvé de vous spécialiser dans cette discipline? Et avez-vous eu des résultats positifs dans ce domaine?

NM: Il faut croire que les problèmes scientifiques majeurs sont mieux abordés en apportant des idées et des connaissances de domaines qui sont apparemment largement séparés. À un moment donné de mon voyage, j’ai décidé de penser à utiliser la physique que la lumière nous apprend à étudier certains des problèmes les plus urgents de la médecine. C’était une proposition risquée, mais étudier l’interaction avec les systèmes

biologiques par l’intermédiaire de leurs constituants fondamentaux était très excitant pour moi. Après tout, les études de lumière génèrent des informations qui servent à analyser les phénomènes astrophysiques et, dans une application très différente, à révéler, par exemple, la présence d’ictère néonatal qui provoque le jaunâtre de la peau et des yeux. Plus précisément, j’ai été intéressé à explorer la question suivante: Comment pouvons-nous détecter les maladies majeures à un stade précoce en utilisant des techniques qui peuvent être largement accessibles, y compris pour les personnes, vivant dans les pays en développement ou pauvres? Se concentrer sur le cancer difficile à traiter comme le cancer de l’ovaire était important pour moi. L’approche que nous avons développée est basée sur l’analyse des signatures spectrales atomiques, ioniques et moléculaires dans les fluides biomédicaux tels que le sang ou la salive et pour extraire des caractéristiques spécifiques qui peuvent nous aider à détecter les premiers signes de maladies. Il y a des preuves qui suggèrent que la circulation sanguine contient l’information au niveau atomique, ionique, et moléculaire qui peut être employée pour détecter l’apparition d’une maladie bien avant que les symptômes cliniques apparaissent. Essentiellement, nous sommes à la recherche de moyens de surveiller l’équilibre délicat entre les différents éléments chimiques dans le sang et d’identifier les changements précoces spécifiques à une maladie. Le dépistage précoce implique une prévention et un plus grand potentiel de traitement efficace. L’approche a été mise en œuvre avec succès dans mon laboratoire et dans d’autres à travers le monde, suggérant un avenir passionnant pour la médecine préventive basée sur des signatures spectrales atomiques, ioniques et moléculaires qui peuvent être obtenues d’une manière non invasive. Toutefois, il reste encore beaucoup à faire. Le dépistage précoce implique une prévention et un plus grand potentiel de traitement efficace. L’approche a été mise en œuvre avec succès dans mon laboratoire et dans d’autres à travers le monde, suggérant un avenir passionnant pour la médecine préventive basée sur des signatures spectrales atomiques, ioniques et moléculaires qui peuvent être obtenues d’une manière non invasive. Toutefois, il reste encore beaucoup à faire.

G.F.B: Le monde traverse depuis un an une grave crise sanitaire sans précédent, en raison de la pandémie de coronavirus. En tant que scientifique

et chercheur en physique, quelle est votre analyse de la situation, d’autant plus qu’il a été difficile de trouver un vaccin ou de proposer des solutions pour arrêter ce virus dévastateur?

NM: J’applaudis et remercie les professionnels de la santé qui ont travaillé sans relâche pour sauver, littéralement, des millions de vies. Ils sont en première ligne de la guerre contre le virus corona et n’oublions pas contre d’autres menaces pour la santé. Ils donnent, parfois au péril de leur vie, de leur mieux pour sauver les nôtres. Il ne faut pas une pandémie pour se rendre compte que ce sont nos vrais héros. Nous pourrions aider ces professionnels en suivant les lignes directrices qu’ils travaillent si dur pour établir comme la distanciation sociale, le port de masques, etc. C’est le moins que nous puissions faire pour contribuer à cette guerre mondiale. Quant à la pandémie elle-même, la solution viendra de la science, même si cela peut prendre plus de temps que nous le voulons tous. La science a son propre calendrier, qui est régi par des connaissances établies fondées sur des données probantes, pas la date

des élections, pas la politique et certainement pas par la non-factuelleinformation. La plus grande leçon que j’espère que nous pourrons tirer de cette pandémie est que la science n’est pas seulement le germe de solutions au virus corona, mais à de nombreux autres problèmes qui vont de la pauvreté, à l’agriculture, à l’environnement. Pensez à combien il aurait été plus difficile de combattre le virus si nous n’avions pas développé la génomique, l’épidémiologie, l’imagerie médicale et le diagnostic, ou les modèles mathématiques de propagation du virus. Investir à l’échelle mondiale dans l’enseignement des sciences et des sciences est un investissement dans l’avenir de l’humanité. La bonne nouvelle, c’est que peu d’entreprises ont signalé avoir mis au point un vaccin contre le virus corona. Peu ont demandé l’autorisation d’utilisation d’urgence de la FDA pour le vaccin corona. Le Royaume-Uni a approuvé un coronavirus. J’espère que l’humanité pourra non seulement développer des vaccins contre le covid-19, mais aussi tirer les leçons de cette terrible pandémie.

Abdelghani Benhariza G.F.B: Le gouverneur du Delaware, Jack Markell, vous a nommé membre de la Delaware Authority on Radiation Protection. Vous avez été élu par ses membres à la présidence pour un mandat de trois ans. Pouvez-vous nous faire part de cette expérience?

NM: La mission de la Delaware Authority on Radiation Protection est de protéger la santé des Delawariens en assurant une surveillance réglementaire des sources de rayonnements ionisants utilisées dans l’État, en encourageant leur utilisation en toute sécurité et en facilitant une meilleure compréhension des rayonnements naturels et générés par l’homme dans le monde qui nous entoure. Les rayons X, les particules cosmiques de l’espace extra-atmosphérique et les éléments radioactifs sont des exemples de rayonnements ionisants. L’autorité a été créée parce que les rayonnements ionisants peuvent fournir de merveilleux avantages aux personnes mais, s’ils ne sont pas utilisés correctement, peuvent être dangereux pour leur santé. J’ai beaucoup appris d’une personne merveilleuse et talentueuse qui se consacre à protéger les gens contre les rayonnements ionisants. Je profite de l’occasion pour remercier le gouverneur Markell pour sa confiance en moi.

G.F.B: Vous avez publié plus de 180 articles évalués par des pairs, de nombreux chapitres de livres et des milliers de citations. Vous avez reçu le titre distingué de fellow de certaines des organisations scientifiques les plus respectées aux États-Unis: l’American Association for the Advancement of Science, a créé un Oscar et ont été nommés ambassadeur du Delaware sur Mars. Qu’est-ce que cela signifie pour vous?

NM: Je suis honoré d’avoir reçu ces prix et distinctions. Cependant, ce n’est pas uniquement le résultat de mon propre travail. C’est le résultat du travail de ceux qui m’ont aidé tout au long de mon parcours et de tous ceux qui ont cru en moi. J’ai la chance de pouvoir faire les recherches que j’aime. Les divers honneurs sont un formidable encouragement. Pour éviter tout malentendu, OSCAR est un programme de recherche que j’ai fondé il y a environ 10 ans. Il se spécialise dans la recherche en optique appliquée et est aujourd’hui financé pour effectuer des recherches en informatique quantique, en technologie lidar, en biophotonique, en imagerie optique, en optique spatiale et en spectroscopie plasma. Je suis heureux, honoré et honoré d’avoir eu l’occasion de créer et de lancer ce nouvel outil pour la science qui, je l’espère,

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apportera de nouvelles connaissances importantes pour les années à venir.

G.F.B: Quels sont vos projets futurs et que pouvez-vous dire aux lecteurs de notre magazine Glamour Fashion and Beauty?

NM: Cela ressemble à une invitation à la retraite! Il y a tellement de choses à faire et si peu de temps. Je vais continuer à travailler dur pour continuer à apprendre parce que j’aime le processus d’apprentissage, en particulier sur la lumière et son interaction avec la matière parce que ma passion pour l’étude de l’utilisation de la lumière pour différentes applications, peut-être pour lutter contre les maladies majeures est toujours vivante. Je m’intéresse également à l’élaboration de matériel éducatif pour enseigner la science aux enfants et au grand public. Cela dit, il ya tellement de choses intéressantes et passionnantes à faire dans la vie afin que je puisse faire quelque chose que je n’ai même pas encore pensé! Il s’agit d’aligner ma passion sur les opportunités.

G.F.B: En conclusion, un dernier mot pour les lecteurs de notre magazine Glamour Fashion and Beauty. NM: Je vous remercie d’avoir lu mon entrevue et j’espère que cela vous servira d’une façon ou d’une autre. Suivez votre curiosité et votre passion et n’ayez pas peur du changement, de la prise de risques ou de la pensée de contribuer à trouver des solutions à des problèmes anciens ou nouveaux, petits ou grands. Un travail honnêtement et sincèrement exécuté est un succès en soi. Mais non des moindres, je tiens à ajouter que nous sommes confrontés à des défis critiques et importants, de la pandémie au changement climatique, de la pauvreté au déséquilibre et à la division entre les pauvres et les pauvres. Ceux qui prendront des décisions fondées sur des données probantes sont plus susceptibles d’être en bien meilleure forme en termes de développement social et économique que les autres. Cependant, pour relever les défis critiques auxquels nous sommes confrontés, il est probablement utile d’accepter le fait que nous vivons sur une seule planète et que nous sommes plus connectés que jamais.

G.F.B: Merci encore pour cette intéressante interview.

NM: Merci. C’est un honneur d’être interviewé par un si beau magazine. Je souhaite beaucoup de succès à Glamour Fashion And Beauty.

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